福建省厦门外国语学校2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（PDF版，含答案）

厦外 2024-2025 学年第二学期高一期中考试
物理试题
本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟
一、单项选择题（共 4 题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只
有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。）
1．如图为修正带的内部结构，由大小两个相互咬合的齿轮组成，修正带芯固定在大齿轮的
转轴上。当按压并拖动其头部时，齿轮转动，从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹
上。若图中大小齿轮的半径之比为 2∶1，A、B 分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点，C 为大
齿轮上转轴半径的中点，则（　　）
A．A 与 B 的角速度大小之比为 1∶2 B．B 与 C 的线速度大小之比为 1∶1
C．A 与 C 的向心加速度大小之比为 4∶1 D．大小齿轮的转动方向相同
2．如图所示，足球从水平地面上位置 被踢出后落在位置 ，在空中达到的最高点为 。足
球运动过程受到的空气阻力与其速度大小成正比，则足球（　　）
A．做匀变速曲线运动 B．受到的合力始终竖直向下
C．在 b 点的速度方向水平向右 D．在 b 点的速度为零
3．一固定倾角为 30°的斜面如图所示，一个质量为 m 的物块以某一速度从底端 A 点滑上斜
5
面，其运动的加速度为 8 ，物块在斜面上上升的最大高度为 h，则物块在斜面上运动的整个
过程中（　　）
A．物块上升过程重力势能增加了
B．物块上升过程物体动能减少了
C．物块在斜面上运动至返回 A 点的整个过程机械能损失了
D．物块沿斜面上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力做功的平均功率
5．如图所示，质量为 m 的物块（可视为质点）从倾角为 的固定斜面顶端由静止开始下
滑，到达 B 点开始压缩弹簧（弹簧原长为 ），被弹簧弹回后恰能到达 的中点 C。已知
，物块与斜面间的动摩擦因数为 ，设弹簧的最大压缩量为 ，获得的最大弹
性势能为 ， ， ，重力加速度为 g，下列说法正确的是（　　）
A．物块与弹簧组成的系统机械能守恒 B．物块运动到 B 点的速度最大
5
C．弹簧获得的最大弹性势能为4 D．弹簧的最大压缩量为 1.5L
二、双项选择题（共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分，有多项符合题目要求，全部选对
的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。）
5．如图所示，神舟十八号载人飞船返回舱返回地面，在打开降落伞后的一段时间内，整个
装置先减速下降后匀速下降，忽略返回舱受到的空气阳力，下列说法正确的是 （　　）
A．减速下降阶段，返回舱仍处于失重状态
B．减速下降阶段，返回舱动能的减少量小于返回舱克服绳拉力做的功
C．匀速下降阶段，返回舱的机械能守恒
D．匀速下降阶段，重力对返回舱做的功量等于返回舱克服绳拉力做的功
6．某篮球运动员正在进行投篮训练，篮球的运动轨迹可简化为如图所示的曲线，其中 A 是
篮球的投出点，B 是运动轨迹的最高点，C 是篮球的投入点。已知篮球在 A 点的速度大小为
v0，且与水平方向夹角为 45°，在 C 点的速度方向与水平方向的夹角为 30°。篮球可视为质
点，忽略空气阻力，重力加速度大小为 g。下列说法正确的是（　　）
A．从 A 点到 B 点，篮球运动的时间为
B．从 B 点到 C 点，篮球运动的时间为
C．A、B 两点的高度差为
D．A、C 两点的高度差为
7．图甲是游乐场中的“旋转飞椅”项目。“旋转飞椅”简化结构装置如图乙，转动轴带动顶部
圆盘转动，长为 L 的轻质悬绳一端系在圆盘上，另一端系着椅子。悬点分别为 A、B 的两绳
与竖直方向夹角分别为 ，椅子与游客总质量分别为 ，绳子拉力
分别为 ，向心加速度分别为 。
忽略空气阻力，则椅子和游客随圆盘匀速转动的过程中（　　）
A．由绳子拉力提供向心力
B．悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关
C． : = 9:16
D．
8.如图甲所示，倾角为 37°的倾斜传送带正以恒定速率 v1=4m/s 沿顺时针方向转动，传送带
两转轴间 距 L=10m. .质量 m=2kg 的物块(可视为质点)以初速度 v0=12m/s 从传送带的底
部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的部分 v-t 图像如图乙所示。
sin37°=0.6.cos37°=0.8，g=10m/s2，则（ ）
A．物块从传送带底端运动到顶端所用的时间为 2s
1
B．物块与传送带间的动摩擦因数为2
C．物块从传送带底端运动到顶端的过程中，传送带对物块做功 144J
D．物块从传送带底端运动到顶端的过程中，物块与传送带之间产生的内能为 24J
三、填空题：本题共 3 小题，第 9 题 3 分，第 10 题 3 分，第 11 题 4 分，共 10 分。
四、9、电动机从很深的矿井中提升一质量为 20kg 的重物，重物由静止开始竖直向上做匀加
速运动，加速度大小为 ，当电动机达到最大输出功率为 4.4kW 时，保持该功率不变，
继续提升重物，已知重物高开矿井前已经达到最大速度，重力加速度取 g=10m/s2， 则重物
的最大速度为_____m/s. 重物匀加速上升的时间为_____s.
10．2024 年 6 月，受强降雨的影响，赣江发生洪水，导致江西多地发生洪涝灾害，党和政
府积极组织抢险救援，保障人民群众的生命安全。在某次救援中，战士欲划小船从 处横渡
一条宽 的小河， 处下游有一山体滑坡造成的障碍区域， 点与障碍区域边缘连线与河
岸的最大夹角为 ，如图所示。已知河中水流速度为 ，战士划船的速度（即船相对
静水的速度）最大可达 ，小船可视为质点，战士渡河的最短时间为_____s.战士能够安
全渡河的最小划船速度为_____m/s.
11．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在 0~6s 内其速度与时间的图像和该
拉力的功率与时间的图像分别如图甲、乙所示。下 0~6s 内拉力对物体做的功为____J,物体
受到的滑动摩擦力的大小为___N
四、实验题：本题共 2 小题，第 12 题 6 分，第 13 题 6 分，共 12 分.
12、甲乙两位同学用图 1 所示装置研究平抛运动
（1）下面做法可以减小实验误差的是__________（填字母）。
A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B．使用密度小、体积大的钢球
C．调整斜槽使小球可在斜槽末端保持静止
D．观察小球下落时，应通过俯视记录小球经过的位置
（2）甲同学在实验时，依次将水平板向下移动相同距离（如图 2 中的 1、2、3 的位置），
每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，小球从斜槽末端水平飞出。若三次实验中，小
球从抛出点到落点的水平位移依次为 x1、x2、x3忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是
_______。
A. B.
C. D.无法判断
（3）乙同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点 O，只记录了 A、B、C 三点，于是就
取 A 点为坐标原点，建立了如图 3 所示的坐标系，轨迹上的这三点坐标值图中已标出。则
小球平抛的初速度为_______m/s（取 g=10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）
13．某同学设计出如图 1 所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过
程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间 、 ，
已知当地的重力加速度为 g。
（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量______（填选项序号）。
A．小球的质量 m
B．光电门 1 和光电门 2 之间的距离 h
C．小球从光电门 1 到光电门 2 下落的时间 t
（2）保持光电门 1 位置不变，上下调节光电门 2，多次实验记录多组数据，作出
随 h 变化的图像如图 3 所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率 _______，就可以
验证小球下落过程中机械能守恒。
（3）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为 f，根据实际数据绘出
的 随 h 变化的图像的斜率为 ，则实验过程中所受的平均阻力 f 与小球重力
的比值 _______（用 k、 表示）。
五、计算题：本题共 3 小题，第 14 题 8 分，第 15 题 14 分，第 16 题 16 分，共 38 分。
8．风洞是研究空气动力学的实验设备。如图所示，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度
H =1.8m 处，杆上套一可沿杆滑动、质量为m =1kg 的小球，将小球所受的风力调节为方向
水平向左、大小为F = 5N ，小球以大小为 v0 = 6m / s的初速度向右离开杆端。假设小球所受
风力不变，重力加速度 g 取10m / s2 ，求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）小球落地时的水平位移大小；
（3）小球落地时的速度大小。
9．如图所示，倾角q = 37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半
径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为m =1kg 的物体 A 和 B 用一劲度系数 k =120N/m的
轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住。用一不可伸长的轻绳使
物体 A 跨过定滑轮与质量为 M 的小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整
个系统静止时，环 C 位于 Q 处时，绳与细杆间的夹角a = 53°，且物体 B 对挡板 P 的压力恰
好为零。图中 SD 水平且长度为 d = 0.4m ，位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对称，轻弹簧和定
滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让环 C 从位置 R 由静止释放， sin 37° = 0.6， cos37° = 0.8，
g 取10m/s2 。求：
（1）小环 C 的质量 M；
（2）小环 C 运动到位置 Q 的速率 v；
（3）小环 C 通过位置 S 时的动能Ek 及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做的功
WT 。
10．如图所示，传送带逆时针方向转动，速度大小为 v = 6m / s，传送带长度为 L = 2.88m ，
将质量为m1 = 10kg小物块（可视为质点）无初速度放到传送带的最右端，小物块与传送带
间的动摩擦因数为m0 = 0.1，小物块离开传送带后从光滑平台上的 A 点水平拋出，到达 C 点
时恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD，最后小物块滑上紧靠轨道末
端 D 点的两个完全相同的长木板 1、2，长木板与圆弧轨道末端切线相平。长木板长度均为
l = 2m，质量均为m2 = 20kg ，圆弧轨道的半径为 R = 2.5m ，半径OC与竖直方向的夹角q = 53°，
小物块与长木板间的动摩擦因数为m1 ，长木板与地面间的动摩擦因数m2 = 0.2，（最大静摩
擦力与滑动摩擦力大小相等）不计空气阻力，求； g =10m / s2 ,sin53° = 0.8,cos53° = 0.6
（1）小物块到达 C 点时的速度大小；
（2）若小物块滑上长木板 1 时，长木板不动，而滑上长木板 2 时，长木板 2 开始滑动，则
小物块与长木板间的动摩擦因数m1 的取值范围；
（3）若m1 = 0.8，滑上长木板后小物块与两个长木板间摩擦产热。
物理考试卷参考答案
一、单选题
题号 1 2 3 4
答案 A C C D
二、多选题
题号 5 6 7 8
答案 BD BD BC AD
三、填空题
9、 22 20
10． 4 2
11． 70
5
3
四、实验题
12． CD C 1.0
2 1
13． B 2 1
五、解答题
14． （1）0.6s；（2） 2.7m ；（3）3 5m / s
【详解】（1）小球在竖直方向做自由落体运动，有
H 1= gt 2
2
解得
t = 0.6s
（2）小球在水平方向，由牛顿第二定律有
a F 2x = = 5m / sm
小球落地时的水平位移大小为
x 1= v0t - a t
2
x = 2.7m2
（3）小球落地前瞬间，竖直分速度大小为 vy = gt = 6m / s
水平分速度大小为
vx = v0 - axt = 3m / s
小球落地时的速度大小为
v = v2 + v2x y = 3 5m / s
15．（1）0.72kg；（2） 2 2m / s；（3）2.76J，0.6J
【详解】（1）先以 AB 组成的整体为研究对象，AB 系统受到重力、支持力和绳子的拉力处
于平衡状态，则绳子的拉力为
T = 2mg sinq = 2 1 10 sin 37° =12N
以 C 为研究对象，则 C 受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图
则
T ×cos53° = Mg
代入数据得
M = 0.72kg
（2）环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中，对于小环 C、弹簧和 A 组成的系统机械能守恒
Mg 2d cota 1 Mv2 1= + mv2
2 2 A
vA = v cosa
两式联立可得
v = 2 2m/s
（3）由题意，开始时 B 恰好对挡板没有压力，所以 B 受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹
簧处于伸长状态；产生 B 沿斜面方向的受力
F1 = mg sinq = 6N
弹簧的伸长量
Δx mg sinq1 = = 0.05mk
当小环 C 通过位置 S 时 A 下降的距离为
x dA = - d = 0.1msina
此时弹簧的压缩量
Δx2 = xA - Δx1 = 0.05m
由速度分解可知此时 A 的速度为零，所以小环 C 从 R 运动到 S 的过程中，初末态的弹性势
能相等，对于小环 C、弹簧和 A 组成的系统机械能守恒有
Mgd cota + mgxA sinq = Ek
解得
Ek = 2.76J
环从位置 R 运动到位置 S 的过程中，由动能定理可知
WT + Mgd cota = Ek
解得
WT = 0.6J
16．（1）4m/s；（2）0.6 < μ1 < 0.9
1600
；（3） J
9
【详解】（1）小物块在传送带上，根据牛顿第二定律
μ0m1g = m1a1
解得
a =1m/s21
假设小物块在传送带上一直加速，则根据速度位移公式
2a L = v21 A
解得
vA = 2.4m/s < v = 6m/s
所以，假设成立。小物块由 A 到 C 做平抛运动，则在 C 点的速度大小为
v vAC = = 4m/scos53°
（2）小物块滑上木板时，对木板的摩擦力为
f1 = m1m1g
小物块滑上长木板 1 时，长木板的最大静摩擦力为
fm1 = μ（2 m1 + 2m2）g =100N
小物块滑上长木板 2 时，长木板的最大静摩擦力为
fm2 = μ（2 m1 + m2）g = 60N
又因为，小物块滑上长木板 1 时，长木板不动，而滑上长木板 2 时，长木板 2 开始滑动，则
fm1 f1 > fm2
解得
0.6 < μ1 1
小物块从 C 点到 D 点过程，根据动能定理
m1gR（1- cos53
1
°）= m v2 1 2
2 1 D
- m
2 1
vC
解得
vD = 6m/s
小物块在长木板上，根据牛顿第二定律
m1m1g = m1a2
为保证小物块滑到长木板 2，则
v2D > l
2a2
代入数据，解得
m1 < 0.9
所以，小物块与长木板间的动摩擦因数m1 需要满足
0.6 < μ1 < 0.9
（3）若m1 = 0.8，则小物块滑上长木板 1 时，长木板不动，而滑上长木板 2 时，长木板 2 开
始滑动。小物块在长木板 1 上滑动时，产生的热量为
Q1 = μ1m1gl =160J
小物块在长木板上，根据牛顿第二定律
m1m1g = m1a2
解得
a2 = 8m/s
2
小物块滑离长木板 1 时的速度大小为 v1，根据速度位移公式
-2a2l = v
2
1 - v
2
D
解得
v1 = 2m/s
小物块滑上长木板 2 时，对长木板 2，根据牛顿第二定律
μ1m1g - μ（2 m1 + m2）g = m2a3
解得
a3 =1m/s
2
小物块滑上长木板 2 后，小物块继续做匀减速直线运动，长木板 2 做匀加速直线运动，共速
后一起减速到静止，则小物块滑上长木板 2 后到共速过程
v共 = v1 - a2t = a3t
解得
t 2= s
9
v 2共 = m/s9
此过程，小物块的位移为
v + v
x 1 共1 = t
20
= m
2 81
长木板 2 的位移为
v
x 共2 = t
2
= m
2 81
相对位移为
Δx 2= x1 - x2 = m9
则，此过程中小物块与长木板间摩擦产热为
Q2 = μ1m1gΔx
160
= J
9
所以，滑上长木板后小物块与两个长木板间摩擦产热为
Q Q Q 1600= 1 + 2 = J9