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福州市八县（市）协作校2024—2025学年第二学期半期联考

高一物理试卷

【完卷时间：75分钟；满分：100分】

第Ⅰ卷（选择题）

一、单项选择题：（本题共4小题：每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，不选、错选、多选均不得分。）

1. 关于下列四幅图中的情景（均不计空气阻力），说法正确的是（   ）

A. 甲图中，火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒

B. 乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒

C. 丙图中，被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒

D. 丁图中，运动员撑杆向上的过程中，运动员的机械能一直守恒

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲图中，火箭点火升空的过程中，火箭的动能和重力势能均增加，火箭的机械能增加，故A错误；

B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客，游客的动能不变，重力势能发生变化，所以游客的机械能不守恒，故B错误；

C．丙图中，被运动员掷出的铅球在飞行过程中，由于不计空气阻力，只有重力对铅球做功，铅球的机械能守恒，故C正确；

D．丁图中，运动员撑杆向上的过程中，由于杆的弹力对运动员做功，运动员的机械能不守恒，故D错误。

故选C。

2. 体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升的运动轨迹如图中虚线所示，羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（　　）

A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】AD．羽毛球在空中做曲线运动，可知羽毛球所受合力产生的加速度应指向轨迹的凹侧，故AD错误；

BC．羽毛球处于上升过程，速度在减小，可知所受合力产生的加速度与速度之间的夹角应为钝角，故B错误，C正确。

故选C。

3. 如图某餐厅一送餐机器人在送餐，餐具放在水平托盘上，机器人在水平方向上做匀速直线运动过程中，餐具与水平托盘始终无相对滑动，下列说法正确的是（    ）

A. 摩擦力对餐具做正功 B. 支持力对餐具做正功

C. 重力对餐具做负功 D. 合力对餐具不做功

【答案】D

【解析】

【详解】A．餐具处于水平位置且随机器人匀速直线运动，处于平衡状态，所以餐具只受重力和支持力，不受摩擦力，故A错误；

BC．餐盘受到重力和支持力的方向是竖直方向，位移是水平，重力和支持力不做功，故BC错误；

D．餐盘处于平衡状态，故合力为零，所以合力不做功，故D正确。

故选D。

4. 位于河南郑州古柏渡飞黄旅游区的滑沙场已被基尼斯世界纪录总部认定为世界上落差最大的人工滑沙场。如图，在该滑沙场中倾角不同的两个滑道上，一男、一女两名游客各自乘同款滑沙橇从两倾斜滑道的顶端P点由静止下滑，并且最终均停止在滑道的水平部分上（倾斜部分与水平部分平滑连接）。设滑道各处与滑沙橇的滑动摩擦因数均相等，不计空气阻力，则以下选项中正确的是（　　）

A. 男游客滑到底端M点比女游客滑到N点更快

B. 由于不清楚两游客的质量关系，故无法比较两人滑到底端时的快慢

C. 男游客全程运动的位移更大

D. 两游客在该运动过程中的路程一定相等

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】AB．设倾斜滑道的倾角为，倾斜滑道的长度为，两人在沿倾斜滑道下滑的过程中，根据动能定理得

其中是倾斜滑道底边的长度，因为倾斜滑道的底边短，则沿段到达M点的速率大，且该结果与质量无关，故A正确，B错误；

CD．设在水平沙面滑行的距离为，对全过程运用动能定理得

整理得

可知两人沿两滑道滑行的水平位移大小相等，故两人的位移大小相同，根据几何关系知男游客滑行的总路程一定大于女游客滑行的总路程，CD错误。

故选A

二、双项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有双项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有错选得0分。）

5. 壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度恒为，壁虎保持身体姿势垂直河岸方向匀速游向河对岸，且它在静止水面上的游动速度恒约为，下列说法正确的是（    ）

A. 壁虎游到河对岸，大约需要时间

B. 只要壁虎速度再大些，它就可以到达河正对岸

C. 上述条件下，壁虎的运动轨迹是一条曲线

D. 若河水流速达到，其他条件不变，壁虎过河时间将变慢

【答案】A

【解析】

【详解】A．壁虎游到河对岸，大约需要的时间

A正确；

B．由于壁虎参与了两个运动，一个是垂直河岸的运动，另外一个是顺水向下游流动，因此无论壁虎的速度多大，它都不可能到达河的正对岸，B错误；

C．由于两个分运动都是匀速直线运动，因此合运动是匀速直线运动，轨迹是一条直线，C错误；

D．若河水流速达到，其他条件不变，壁虎在垂直河岸方向的速度不变，因此过河时间不变，D错误。

故选A。

6. 连江含光廊桥如今已经成为连江人休闲的好去处。在这条廊桥附近有着丰富多彩的娱乐游戏项目，比如“套圈圈”游戏。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，则（   ）

A. 大人抛出的圆环速度变化率较大 B. 大人抛出的圆环在空中运动时间较长

C. 大人抛出的圆环初速度较小 D. 大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．大人、小孩抛出的圆环在空中的加速度均为重力加速度，所以速度变化率相等，故A错误；

BD．圆环在空中做平抛运动，竖直方向有

可得

由于大人抛出的圆环在空中下落高度较大，则大人抛出的圆环在空中运动时间较长；根据

可知大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较大，故B正确，D错误；

C．水平方向有

由于水平位移相等，大人抛出的圆环在空中运动时间较长，则大人抛出的圆环初速度较小，故C正确。

故选BC。

7. 运动员从滑雪场的倾斜直滑道滑下，运动员质量滑道倾角，滑道长度，运动员与滑道间的动摩擦因数，将运动员视为质点，取，，，则运动员从倾斜直滑道下滑的过程中（   ）

A. 重力势能变化量 B. 动能变化量

C. 机械能变化量 D. 因摩擦产生的热量

【答案】BD

【解析】

【详解】A．重力势能变化量，故A错误；

B．由动能定理有动能变化量为，故B正确；

C．机械能的变化量等于除重力以外的摩擦力做的功，所以有，故C错误；

D．摩擦产生的热量为，故D正确。

故选BD。

8. 如图所示，A、B两物块由绕过轻质定滑轮的细线相连，物块B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮两侧细线竖直。已知A的质量为2m，B的质量为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。0时刻释放A后，t₁时刻A下落至速度最大，此时C对地面压力为2mg。则（　　）

A. C的质量为2m

B. 0~t₁时间内，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒

C. 弹簧恢复原长瞬间，细线中的拉力大小为mg

D. A的最大速度为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．当绳的拉力与A的重力相等时，A下落至速度最大，此时以A、B整体为研究对象，有

解得

此时C物体处于平衡状态，对C物体有

解得

故A错误；

B．0~t₁时间内，A、B和弹簧组成的系统没有除重力和弹簧弹力外的其它外力做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，故B正确；

C．弹簧恢复原长的瞬间，对A、B整体有

对物体B有

解得

故C错误；

D．零时刻弹簧被压缩，则有

零时刻弹簧弹性势能与t₁时刻弹簧的弹性势能相等，则A、B组成的系统在这两个时刻机械能刚好相等，则有

又

解得

故D正确。

故选BD。

第Ⅱ卷（非选择题）

三、填空题：（共3小题，共9分。）

9. 喷淋装置将水沿不同方向喷出，其中A、B两个水珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。由图可知_________水珠在空中运动的时间较长，_________水珠在最高点的速度较大。（均填“A”或“B”）

【答案】    ①. A    ②. B

【解析】

【详解】[1]水柱在空中做斜上抛运动，将运动分解成水平方向的匀速直线运动及竖直方向加速度为g的匀变速直线运动。从最高点回落到地面的过程中，竖直方向上做自由落体运动，有

由图可知，A的竖直高度比B的竖直高度大，故A回落的时间比B回落的时间长，根据运动的对称性可知，A在空中运动的时间比B在空中运动的时间长。

[2]水柱在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不变。在整个运动过程中，在水平方向有

由以上分析及图像可知，在整个运动过程中

所以

即最高点时，B的速度比A的大。

【点睛】理解水柱在空中的运动情况，选择恰当的运动过程对水柱进行分析，再根据运动的对称性分析整个运动过程。理解最高点时，水柱速度的特点，再结合运动情况进行解读答。

10. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功，那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙两种情况下求解某个力所做的功，甲图中，全过程F做的总功______J；乙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中克服阻力做功为______J。

【答案】    ①. 72    ②.

【解析】

【详解】[1]甲图中，全过程F做的总功为

[2]乙图中，空气阻力f与物体运动方向始终相反，且空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中克服阻力做功为

11. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成角，则刚开始时B的速度大小______，A匀速上升到N点之前过程中，绳对B的拉力______（选填“大于”或“小于”）B的重力。

【答案】    ①.     ②. 大于

【解析】

【详解】[1]将A的速度分解为沿绳方向分速度和垂直绳方向分速度，则刚开始时B的速度大小为

[2]A匀速上升到N点之前过程中，由于逐渐增大，可知B的速度逐渐减小，即B向下做减速运动，B的加速度方向向上，合力方向向上，则绳对B的拉力大于B的重力。

三、填空题：（共2小题，每空2分，共12分。）

12. “探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。

（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。以下说法正确的是（   ）

A. 实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动

B. 实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动

C. 实验现象可以同时说明平抛运动在两个方向上的运动规律

（2）在（1）的基础上，该组同学用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（   ）

A. 重垂线可以不需要与坐标纸的y轴平行 B. 通过调节使斜槽末端保持水平

C. 每次释放小球的位置可以不同 D. 每次必须由静止开始释放小球

（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为0.80cm，重力加速度为，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）B    （2）BD    

（3）0.60

【解析】

【小问1详解】

该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，可知两球在竖直方向有相同的运动情况，所以实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。

故选B。

【小问2详解】

A．重垂线的作用是确保坐标纸在竖直方向上与重力方向一致，如果重垂线与y轴不平行，那么记录的数据将无法准确反映小球在竖直方向上的运动情况，故A错误；

B．为了保证小球抛出时初速度处于水平方向，需要通过调节使斜槽末端保持水平，故B正确；

CD．为了保证每次小球抛出的速度相同，每次必须由同一位置静止开始释放小球，故C错误，D正确。

故选BD。

【小问3详解】

由图丙，竖直方向有

可得

水平方向有

可得钢球平抛的初速度大小为

13. 用落体法验证机械能守恒定律，器材安装如图甲．正确实验操作后打出如图乙所示的纸带．已知打点计时器所用电源频率为f，根据纸带所给数据．

（1）打C点时重物的速度为_____；

（2）只要验证_____等式成立，即可验证重物由O到C下落过程机械能守恒；

（3）某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验，测得物体运动的速度v和对应下落的高度h，图象如图丙所示，由图象可知a的质量m₁_____b的质量m₂（选填“大于”或“小于”）．

【答案】    ①.     ②.     ③. 大于

【解析】

【详解】（1）打C点时重物的速度为；

（2）若机械能守恒，则满足，即

（3）根据动能定理知：（mg-f）h=mv²，则有：，知图线的斜率，b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m₁大于b的质量m₂．

点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，对于图象问题，一般的解题思路得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率分析判断．

五、计算题：（共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

14. 如图为一娱乐节目中的某个通关环节示意图，参赛选手从高台上以一定的速度水平跳出，落在水中的平台上才能进入下一通关环节。图中高台离水面高，平台距离高台，平台宽度为。不计空气阻力，重力加速度取。求：

(1)选手落到平台上的时间；

(2)选手要落到平台上，水平跳出的最大速度。

【答案】(1)0.8s；(2)8m/s

【解析】

【详解】(1)由代入数据得

(2)由

代入数据得

15. 辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。如图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图，已知电动机以恒定输出功率将质量为的水桶由静止开始竖直向上提起，提起过程中水桶上升速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，求：

（1）电动机的输出功率为多少；

（2）当水桶速度时的加速度大小；

（3）0~4s内水桶上升的高度为多少。

【答案】（1）40W    （2）    

（3）395m

【解析】

【小问1详解】

当水桶匀速上升时，根据受力平衡可得，则电动机的输出功率为；

【小问2详解】

当水桶速度时，绳子拉力大小为，根据牛顿第二定律可得，解得加速度大小为；

【小问3详解】

0~4s内，设水桶上升的高度为h，根据动能定理可得，解得。

16. 如图所示，在竖直平面内的斜面AB与水平传送带的左端平滑连接，传送带的右端与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD在最高点C平滑连接，半圆的圆心O在C点的正下方，C点离地面的高度，整个装置固定。斜面高、倾角，传送带BC长，以的速度顺时针转动。将质量的小物块P（看作质点）从斜面最高点A由静止释放，经过B点时无机械能损失。小物块与斜面和传送带的动摩擦因数均为，取重力加速度。求：

（1）小物块P滑到B点时的速度大小；

（2）小物块P在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量；

（3）若半圆形管道半径可以变化，则当半径为多大时，小物块从其下端射出水平距离最远？

【答案】（1）    

（2）24J    （3）

【解析】

【小问1详解】

小物块P从A点运动到B点，由动能定理

代入相关已知数据求得

【小问2详解】

小物块P在传送带上一直减速，由动能定理有

求得

由于，所以小物块P在传送带上一直做匀减速运动，则运动时间

传送带的位移

小物块P在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量

【小问3详解】

设半圆形管道半径为r，小物块P从C点运动到D点，根据机械能守恒有

离开D点做平抛运动 ，

联立解得

当，即时，可得小滑块从其下端射出的水平距离最远最远距离。