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福建福州第一中学 2025-2026 学年高一第二学期第三学段模块考试（期中）
物理试卷
一、单选题
1．通过认真学习，同学们掌握了丰富的物理知识。下列说法正确的是（ ）
A．功是标量，功的正负表示大小
B．重力做正功时，重力势能可能增加
C．做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力
D．以某一初速度水平抛出的物体的运动一定是平抛运动
2．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线
为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中 O点为发射点，
d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是
（ ）
A．到达 b点时，炮弹的速度为零
B．到达 b点时，炮弹的加速度为零
C．炮弹经过 a点时的速度大于经过 b点时的速度
D．炮弹由 O点运动到 b点的时间大于由 b点运动到 d点的时间
3．足够长的水平传送带以恒定速度 v匀速运动，某时刻一个质量为 m的小物块被轻放在传送带上，最后小
物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功
为 W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为 Q。则下列判断中正确的是（ ）
mv2A．W= ，Q=mv2 B．W=0，Q=2mv2
2
2 2
C．W= mv mv，Q= D．W=mv2，Q=2mv2
2 2
4．如图所示，光滑足够长斜面底端固定一个挡板，物块 A、B用轻弹簧连接，一不可伸长的细线一端连接
物块 B，另一端绕过固定在天花板的两个光滑定滑轮被地面M处的某同学用手牵住，此时绳子拉直但无弹
力，人与定滑轮的高度差为 h 3m。现该同学向左运动到N 点，该过程人拉力做功为W 180 J，此时物块
A对挡板的压力刚好为零。已知物块 A、B的质量均为m 10 kg，斜面倾角为 30 ，弹簧的劲度系数为
k 50 N /m，重力加速度 g取10 m / s2，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的初始压缩量为 2 m
B．该过程弹簧弹性势能一直减小
C．该过程物块 B重力势能的增量为 200 J
D．人在N 点时的速度大小为 5m / s
二、多选题
5．如图所示，一个长为 L，质量为 M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为 m的物块（可视为质点），
以水平初速度 v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，
物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为 d，木板相对地面的位移为 s，重力加速度为 g。则在此过程中
（ ）
A．摩擦力对物块做功为-μmg（s＋d）
B．摩擦力对木板做功为μmgs
C．木板动能的增量为μmgd
D．由于摩擦而产生的热量为μmgs
6．如图所示的皮带传动装置中，左边是主动轮，右边是一个轮轴，a、b、c分别为轮边缘上的点，已知
Ra:Rb:Rc=1:2:3，假设在传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（ ）
A．a点与 b点的角速度大小相等 B．a点与 c点的角速度大小相等
C．a、b、c点的线速度比为 1:2:3 D．a、b、c点的加速度比为 2:1:6
7．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E 总等于动能 Ek与重力势能 Ep之和。取地面为重力势能零点，该
物体的 E 总和 Ep随它离开地面的高度 h的变化如图所示。重力加速度取 10m/s2。由图中数据可得（ ）
A．物体的质量为 1kg B．h=0时，物体的速率为 10m/s
C．h=2m时，物体的动能 Ek=50J D．从地面至 h=4m，物体的动能减少 80J
8．“风洞实验”常用于研究飞行器的空气动力学特性，在某风洞中，将一小球从M点竖直向上抛出，小球在
大小恒定的水平风力作用下，运动轨迹如图所示。其中 M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，
小球经过M点时的动能为9J，经过O点时的动能为 4J。下列说法正确的是（ ）
A．从M点运动到O点的过程，小球的动能一直减小
B．上升和下降过程，风力对小球做功之比为 1：2
C．上升和下降过程，小球的机械能变化量之比为1:3
D．小球经过N 点时的动能为 25J
三、填空题
9．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上
从同一位置以相同初速度 v0运动，得到不同轨迹．图中 a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 A
时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号），磁铁放在位置 B时，小钢珠的运动轨迹是________
（填轨迹字母代号）．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________（填“在”或“不在”）同
一直线上时，物体做曲线运动．
10．如图所示，从倾角为 的足够长的斜面顶端 P以速度v0抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在
斜面上的速度与斜面的夹角为 ，若把初速度变为 2v0 ，小球仍落在斜面上，空中的运动时间变为原来的
_______倍，夹角 与初速度大小_________（选填“有关”或“无关”）。
11．一艘船以 vA=20m/s的速度用最短的时间渡河，另一艘船以 vB=12m/s的速度从同一地点以最短的路程
过河，两船轨迹恰好重合（设河水速度保持不变），则两船过河所用的时间之比是_______。
四、实验题
12．某兴趣小组探究平抛运动的特点，尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。
(1)在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时 B球被释放，自由下落，由两球
撞击水平地面的声音判断出两球同时落地。改变装置的高度和小锤击打的力度，多次实验，发现两球仍然
同时落地，由此可初步得出结论：平抛运动的（ ）
A．竖直分运动是自由落体运动
B．水平分运动是匀速直线运动
C．竖直分运动是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动
(2)用如图乙所示的装置进行定量研究。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道
PQ滑下后从 Q点水平飞出，由于挡板 MN靠近硬板一侧较低，钢球落到挡板上后，就会挤压复写纸，在白
纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。取平抛运动的起始
点为坐标原点 O，建立以水平方向为 x轴、竖直方向为 y轴的坐标系。下列操作正确的有（ ）
A．钢球静置于 Q点时，取钢球的球心作为坐标原点 O
B．确定 y轴时，需要 y轴与重垂线平行
C．可以将重垂线当作尺直接画出 y轴
D．应该先确定 x轴，再确定 y轴
(3)如图丙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取 C、D两点，O、C与 C、D的水平间距相等且
均为 x，测得 O、C与 C、D的竖直间距分别是 y1和 y2；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足
y1 1
y 3，设从 O→C、从 C→D的时间分别是 tOC、tCD，则这两个时间________（选填“相等”或“不相等”），2
由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，算出钢球平抛的初速度大小为________（结
果用 x、y1、当地重力加速度 g表示）。
13．某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装
1
置如图 1所示。弹簧的劲度系数为 k，原长为 L0，钩码的质量为 m。已知弹簧的弹性势能表达式为 E kx2，2
其中 k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为 g。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为 L。接通打点计时器电源。从静止
释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图 2所示，纸带上相
邻两点之间的时间间隔均为 T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出 A点）。从打出 A点到打出 F
点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重力势能增加量为______。
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上
升高度 h的关系，如图 3所示。由图 3可知，随着 h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是
______。
五、解答题
14．如图，汽车在铺设沥青的高速公路上行驶时，水平弯道的最小半径为 R，轮胎与地面的径向最大摩擦力
为汽车重力的 k倍，g为重力加速度。求；
(1)在此高速公路上转弯时，限速最大为多少？
(2)若想把最大限速提高 n倍，将弯道路面设计为倾斜（内低外高），使路面有个倾角，使汽车通过此弯道时
不产生侧向摩擦力，求路面倾角θ为多少？
15．强夯机是一种在建筑工程中对松土进行压实处理的机器，这种施工方法利用夯锤从高处自由落下，通
过强大的夯击能和冲击波作用来夯实土层，从而提高地基的承载力和压缩模量，使土壤更加密实。如图是
某品牌强夯机，若强夯机以恒定的输出功率将夯锤由静止开始提起，5s后达到最大速度，然后夯锤以最大
速度匀速上升 20s时脱钩器松开。已知夯锤进入泥土后所受阻力 f与打入泥土深度 d成正比，比例系数
k=7.25×105N/m，强夯机的输出功率 P=200kW，夯锤质量 m=20t，重力加速度 g=10m/s2。求：
(1)夯锤向上运动过程中的最大速度 v；
(2)夯锤离开地面的最大高度 h；
(3)夯锤夯入地面的深度 d。
16．“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度 L=4.8m，短
臂的长度 l=0.96m。在某次攻城战中，敌人城墙高度 H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外
堆出了高 h=8m的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量 m=4.8kg的石块装在长臂
末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角α=30°。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置
时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的 P点，P点与抛出位置间的水平距
离 x0=18m。不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。
(1)求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小 v；
(2)求石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功；
(3)已知城墙上端的水平宽度 d=2.4m，若石块要击中敌人城墙顶部，则抛出石块的速度取值范围是多少？
(4)对短臂施加不同作用力，改变石块抛出的速度，求石块击中敌人城墙墙壁的最小动能是多少？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C C D AB BD BC CD
9． b； c； 不在
10． 2 无关
11．9:25
12．(1)A
(2)AB
g
(3) 相等 x
2y1
k(L L )h 113 kh 2 m h
2
6 h． 4 0 5 5 mgh2 5 见解析8T 2
14．(1) Rkg
(2) n2k
15．(1)1m/s
(2)25m
(3)4m
【详解】（1）强夯机的输出功率 P=200kW=2×105W，夯锤质量 m=20t=2×104kg。
当拉力和重力相等时速度最大，则有
P=mgvm
解得
vm=1m/s
（2）设加速上升过程中上升的高度为 h1，则有
Pt1 mgh
1
1 mv
2
2 m
将 t1=5s代入解得
h1=4.95m
匀速上升的位移为
h2=vmt2=1×20m=20m
匀减速上升的位移为
2
h v3 m2g
解得
h3=0.05m
所以夯锤离开地面的最大高度
h= h1+h2+h3=25m
（3）从开始下落到打入地面后速度为零过程中，根据动能定理可得
mg(h d ) 1 kd 2 0
2
解得
d=4m
16．(1)3m/s
(2)885.6J
(3)22.5m/s v 25.5m/s
(4)864J
【详解】（1）石块抛出后做平抛运动，有 L L sin
1
gt 2
2 1
v x 0则石块抛出时的速度 0 t1
v v
长臂和短臂的角速度相同，有 0
L l
代入数据解得 v 3m/s， v0 15m/s
1
（2 2）石块转到最高点的过程中，弹框对石块做的功，根据动能定理W mg L L sin mv
2 0
得石块转到最高点的过程中弹框对石块所做的功 W=885.6J
1
（3）石块击中城墙顶部时，根据公式有h L Lsin H gt2
2 2
代入数据解得 t2 0.8s
石块击中城墙顶部的水平位移 x0 x x0 d
' x
抛出时初速度 v t2
代入数据解得，抛出石块的速度取值范围是 22.5m/s v' 25.5m/s
y 14 2（ ）根据平抛公式有 gt3 ， x0 v0t2 3
1
根据机械能守恒公式有 Ek mv
2
0 mgy2
E 1 mx2 g可得 k 0 mgy2 2y
1 2 g
当 mx mgy2 0 2 y 时，有最小值，则
Ekmin mgx0 864J

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