内容正文:
连城一中2024-2025学年下学期高一月考(1)
物理试卷
满分:100分 答题时间:75分钟 命题:翁睿琳 审题:黄天星
一、单选题(16分)
1. 关于功的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体受力越大,运动的位移越大,力对物体做功就越多
B. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
C. 摩擦力一定对物体做负功
D. 一对相互作用力做功大小可以不相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.因功的决定因素为力,位移及二者的夹角,则力大,位移大,若两者夹角为90度,则做功为0,故A错误;
B.若物体在水平面上做匀速直线运动,则重力不做功,故B错误;
C.摩擦力可以做正功,也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故C错误;
D.作用力与反作用力作用在不同的物体上,虽然力的大小相等,但它们作用点的位移可能同向,也可能反向,大小可以相等,也可以不等,故作用力和反作用力做功大小可以不相等,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,质量为m的小球用长l的细线悬挂并静止在竖直位置P。用水平拉力F将小球缓慢地拉到Q点的过程中,拉力F做功为( )
A. B.
C. D. Fl
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】缓慢拉动过程中,可认为球的动能没有变化,则拉力做的正功在数量上等于重力做的负功,即
所以
故选B。
3. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A. 甲图中支持力对人做正功 B. 乙图中支持力对人做正功
C. 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做负功
【答案】A
【解析】
【详解】AC.甲图中,人匀速上楼,不受静摩擦力,摩擦力不做功;支持力向上,与速度方向为锐角,则支持力做正功,故A正确,C错误;
BD.乙图中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功。故BD错误;
故选A。
4. 下图为某次蹦极运动中的情景,原长为的轻弹性绳一端固定在机臂上,另一端固定在质量为的蹦极者身上,蹦极者从机臂上由静止自由下落,当蹦极者下落至最低点时在距机臂的高度为,忽略空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 蹦极者下落的整个过程中机械能守恒
B. 下落过程中蹦极者的最大动能为
C. 弹性绳最大的弹性势能为
D. 蹦极者下落至最低点时减少重力势能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.蹦极者下落的整个过程中,在弹性绳被拉长的过程中对人做负功,此过程中人的机械能减小,选项A错误;
B.当蹦极者速度最大时弹力等于重力,此时弹性绳处于拉长状态,不在原长状态,可知下落过程中蹦极者的最大动能大于,选项B错误;
C.由能量关系可知,弹性绳最大的弹性势能等于减小的重力势能,为,选项C错误;
D.蹦极者下落至最低点时减少重力势能为,选项D正确。
故选D。
二、双选题(24分)
5. 在下列关于重力势能的说法中正确的是( )
A. 重力势能是物体和地球所共有的,而不是物体自己单独所具有的
B. 同一高度,将物体以速度v0向不同的方向抛出,落地时物体减少的重力势能一定相等
C. 重力势能等于零物体,不可能对别的物体做功
D. 在地球上的物体,它的重力势能一定等于零
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.根据重力势能的定义可以知道,重力势能是地球和物体共同具有的,故A正确;
B.同一高度,将物体以速度v0向不同的方向抛出,落地时物体下落的高度是相等的,所以物体减少的重力势能一定相等,故B正确;
C.物体重力势能与所选的零势能面有关,重力势能等于零的物体,高度也可以很高,也可以对别的物体做功;故C错误;
D.物体的重力势能与所选的零势能面有关,当不是取地面为零势能面时,它的重力势能就不等于零,故D错误。
故选AB。
6. 弹簧的一端固定,原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力,关于拉力做功(或弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系,以下说法中正确的是( )
A. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加
B. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减少
C. 弹簧克服拉力做功。弹簧的弹性势能增加
D. 弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能减少
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.拉力对弹簧做正功,则弹簧对外做负功,即弹簧克服拉力做功,此时弹性势能增加,故A正确,C正确;
BD.当弹簧弹力对外做正功时,弹性势能减小,此时外界对弹簧做负功,故B错误,D错误;
故选AC。
7. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A. 重力做正功,弹力不做功
B. 重力做正功,弹力做负功,弹性势能增加
C. 若用与弹簧原长相等不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
【答案】BC
【解析】
【详解】C.用不可伸长的细绳拴住重物向下摆动时,重力做正功,弹力不做功,C正确;
ABD.用弹簧拴住重物向下摆动时,弹簧要伸长,重物轨迹不是圆弧,弹力做负功,弹性势能增加,重力做正功,且做功比用细绳代替弹簧后做功多,AD错误,B正确。
故选BC。
8. 一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起,若2s末货物的速度为4.0m/s,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则在起重机匀加速吊起货物的过程中( )
A. 起重机对货物的拉力大小为
B. 2s内起重机对货物做的功为
C. 起重机在2s末输出的瞬时功率为
D. 起重机在2s内输出的平均功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设起重机在匀加速吊起货物的过程中,对货物竖直向上的拉力为,则由牛顿第二定律可得
又
联立解得
故A正确;
B.2s内货物上升的高度为
故起重机对货物做的功为
故B错误;
C.起重机在2s末输出的瞬时功率为
故C正确;
D.起重机在2s内输出的平均功率为
故D错误。
故选AC。
三、填空题(30分)
9. 将一可以视为质点的质量为m的铁块放在一长为L、质量为M的长木板的最左端,整个装置放在光滑的水平面上,现给铁块一水平向右的初速度,当铁块运动到长木板的最右端时,长木板沿水平方向前进的距离为x,如图所示。已知铁块与长木板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。摩擦力对铁块所做的功为___________,摩擦力对长木板所做的功为___________。
【答案】 ①. -μmg(x+L) ②. μmgx
【解析】
【分析】
【详解】[1]铁块受力情况如图甲所示,摩擦力对铁块所做的功为
W1=-μmg(x+L)
长木板受力情况
[2]如图乙所示,摩擦力对长木板做的功为
W2=μmgx
10. 游乐场中的摩天轮半径为,从最高点开始匀速转动。质量为的乘客坐在座厢内与之相对静止地一起运动,重力加速度为,则该乘客半周时间内重力做功为_____,合外力做功为_____。
【答案】 ①. ②. 0
【解析】
【详解】[1]从最高点开始匀速转动,则该乘客半周时间内重力做功为
[2]由于乘客做匀速运动,动能保持不变,根据动能定理可知,合外力做功为0。
11. 将弹簧拉长或压缩时,通过对弹簧做功,其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸,拉力做功,此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩,弹力做功,这时弹簧具有的弹性势能为________ J。
【答案】 ①. 1.8 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]外界拉力做正功,弹性势能增大,增大量和拉力做的功相等,所以弹簧具有的弹性势能为1.8 J。
[2]弹力做负功,弹性势能增大,增大量和弹力做的功相等,所以弹簧具有的弹性势能为0.8 J。
12. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中,钢球A从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动,运动的钢球A碰上物体B后,能将B推动一段距离s,这说明A对B做了功。
(1)本实验探究的是___________(填“钢球A”或“物体B”)的动能跟哪些因素有关,实验中是通过观察___________来比较动能大小的。
(2)让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,比较物体B被推动距离的远近。通过实验可知、钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时___________越大。钢球的动能就越___________(填“大”或“小”)。
(3)改变钢球的质量让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,比较物体B被推动距离的远近,是为了探究物体动能与物体___________的关系。
【答案】(1) ①. 钢球A ②. 木块B移动的距离
(2) ①. 速度 ②. 大
(3)质量
【解析】
【小问1详解】
由题知,A的动能越大,则A碰撞B过程中,对B做的功越多,在摩擦力作用下,B向右做减速运动,可知,B获得的动能越大,则B向右移动的距离就越大,故本实验探究的是钢球A的动能跟哪些因素有关,实验中是通过观察木块B移动的距离来比较动能大小的。
【小问2详解】
同一钢球从不同的高度滚下,位置高的滚到斜面底端的速度就大,把木块推得越远说明对木块做功越多,动能越大。
【小问3详解】
让质量不同的钢球从同一高度滚下,小球到达斜面底端时的速度就是一定的,质量大的小球把木块推的远,说明了动能的大小和物体的质量有关。
13. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重物拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为0.02s,回答以下问题:
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C. 实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D. 数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离,点A、C间的距离,点C、E间的距离,已知当地重力加速度为,重物的质量为,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重物动能的增加量为____J,重力势能的减少量为_______J;(结果均保留两位小数)
(3)在实验中发现,重物减少的重力势能大于重物增加的动能,其原因主要是____________。
【答案】(1)AB (2) ①. 8.00 ②. 8.25
(3)重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力
【解析】
【小问1详解】
A.两限位孔必须在同一竖直线上,这样可以让纸带顺利通过,减小摩擦对实验的影响,A正确;
B.实验前,手提住纸带上端,使纸带竖直,可以使纸带放开后保持竖直状态通过打点计时器,从而减小摩擦对实验的影响,B正确;
C.应该先接通打点计时器的电源,再释放纸带,这样可以充分利用纸带,使纸带上数据点多,若先释放纸带后接通电源,纸带上数据点会很少,甚至没有数据,C错误;
D.应选择纸带上距离适当较远的两点作为初、末位置,这样可以使误差百分比减小,D错误;
故选AB。
【小问2详解】
[1]由自由落体运动规律知,中间时刻瞬时速度等于这一段平均速度,则打下C点时重物的速度大小为
则,重物的动能增加量为
联立解得
[2]由重力做功与重力势能变化关系知
代入得
【小问3详解】
由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能,这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。
五、解答题
14. 2017年5月5日,我国自行研制的大型喷气式客机C919首飞成功标志着我国大型客机项目取得重大突破。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为0的匀加速直线运动,当位移s=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s已知飞机质量m=7.0×104kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)飞机起飞时的动能;
(2)飞机滑跑过程中受到的牵引力。
【答案】(1) 2.24×108J; (2) 2.1×105N
【解析】
【分析】
【详解】(1)飞机起飞时的动能
(2)由动能定理
解得飞机滑跑过程中受到的牵引力
F=2.1×105N
15. 用30N的竖直向上的拉力将一只质量为的物体从静止开始竖直向上拉升5m,重力对该物体做了多少功?如果由静止开始竖直向上拉升5s,重力对该物体又做了多少功?
【答案】;
【解析】
【详解】重力对该物体做功:
W=-mgh=-2×10×5J=-100J;
如果由静止开始竖直向上拉升5s,物体的加速度
则上升的高度:
重力对该物体又做功:
W1=-mgh1=-2×10×62.5J=-1250J;
16. 如图,在倾角足够长的斜面上有一个质量为的物体,物体刚开始距斜面底部,物体与斜面之间的动摩擦因数为。物体在拉力的作用下由静止开始运动,方向沿斜面向上。加速一段时间后撤去,让物体在斜面上运动。()(,)求:
(1)物体返回底部时的速度;
(2)全过程摩擦力做的功。
【答案】(1),方向沿斜面向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
物体先沿斜面向上做匀加速直线运动,撤去力F后做匀减速直线运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动
沿斜面向上做匀加速直线运动阶段,由牛顿第二定律
故该过程加速度
方向沿斜面向上
撤去力F后做匀减速直线运动阶段,由牛顿第二定律得
故该过程加速度
方向沿斜面向下
反向做匀加速直线运动阶段,由牛顿第二定律得
故该过程加速度
方向沿斜面向下
沿斜面向上做匀加速直线运动阶段,位移
解得
撤去力F时的速度
解得
匀减速直线运动阶段,位移
解得
反向做匀加速直线运动阶段
故物体返回斜面底部的速度
【小问2详解】
全过程摩擦力做负功
得
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连城一中2024-2025学年下学期高一月考(1)
物理试卷
满分:100分 答题时间:75分钟 命题:翁睿琳 审题:黄天星
一、单选题(16分)
1. 关于功的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体受力越大,运动位移越大,力对物体做功就越多
B. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
C. 摩擦力一定对物体做负功
D. 一对相互作用力做功大小可以不相等
2. 如图所示,质量为m的小球用长l的细线悬挂并静止在竖直位置P。用水平拉力F将小球缓慢地拉到Q点的过程中,拉力F做功为( )
A. B.
C. D. Fl
3. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A 甲图中支持力对人做正功 B. 乙图中支持力对人做正功
C. 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做负功
4. 下图为某次蹦极运动中的情景,原长为的轻弹性绳一端固定在机臂上,另一端固定在质量为的蹦极者身上,蹦极者从机臂上由静止自由下落,当蹦极者下落至最低点时在距机臂的高度为,忽略空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 蹦极者下落的整个过程中机械能守恒
B. 下落过程中蹦极者的最大动能为
C. 弹性绳最大的弹性势能为
D. 蹦极者下落至最低点时减少的重力势能为
二、双选题(24分)
5. 在下列关于重力势能的说法中正确的是( )
A. 重力势能是物体和地球所共有的,而不是物体自己单独所具有的
B. 同一高度,将物体以速度v0向不同的方向抛出,落地时物体减少的重力势能一定相等
C. 重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D. 在地球上的物体,它的重力势能一定等于零
6. 弹簧的一端固定,原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力,关于拉力做功(或弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系,以下说法中正确的是( )
A. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加
B. 拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减少
C. 弹簧克服拉力做功。弹簧的弹性势能增加
D. 弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能减少
7. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A. 重力做正功,弹力不做功
B. 重力做正功,弹力做负功,弹性势能增加
C. 若用与弹簧原长相等不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
8. 一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起,若2s末货物的速度为4.0m/s,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则在起重机匀加速吊起货物的过程中( )
A. 起重机对货物的拉力大小为
B. 2s内起重机对货物做的功为
C. 起重机在2s末输出的瞬时功率为
D. 起重机在2s内输出的平均功率为
三、填空题(30分)
9. 将一可以视为质点的质量为m的铁块放在一长为L、质量为M的长木板的最左端,整个装置放在光滑的水平面上,现给铁块一水平向右的初速度,当铁块运动到长木板的最右端时,长木板沿水平方向前进的距离为x,如图所示。已知铁块与长木板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。摩擦力对铁块所做的功为___________,摩擦力对长木板所做的功为___________。
10. 游乐场中的摩天轮半径为,从最高点开始匀速转动。质量为的乘客坐在座厢内与之相对静止地一起运动,重力加速度为,则该乘客半周时间内重力做功为_____,合外力做功为_____。
11. 将弹簧拉长或压缩时,通过对弹簧做功,其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸,拉力做功,此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩,弹力做功,这时弹簧具有的弹性势能为________ J。
12. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中,钢球A从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动,运动的钢球A碰上物体B后,能将B推动一段距离s,这说明A对B做了功。
(1)本实验探究的是___________(填“钢球A”或“物体B”)的动能跟哪些因素有关,实验中是通过观察___________来比较动能大小的。
(2)让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,比较物体B被推动距离的远近。通过实验可知、钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时___________越大。钢球的动能就越___________(填“大”或“小”)。
(3)改变钢球的质量让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,比较物体B被推动距离的远近,是为了探究物体动能与物体___________的关系。
13. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重物拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为0.02s,回答以下问题:
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C. 实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D. 数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离,点A、C间的距离,点C、E间的距离,已知当地重力加速度为,重物的质量为,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重物动能的增加量为____J,重力势能的减少量为_______J;(结果均保留两位小数)
(3)在实验中发现,重物减少的重力势能大于重物增加的动能,其原因主要是____________。
五、解答题
14. 2017年5月5日,我国自行研制的大型喷气式客机C919首飞成功标志着我国大型客机项目取得重大突破。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为0的匀加速直线运动,当位移s=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s已知飞机质量m=7.0×104kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)飞机起飞时的动能;
(2)飞机滑跑过程中受到的牵引力。
15. 用30N的竖直向上的拉力将一只质量为的物体从静止开始竖直向上拉升5m,重力对该物体做了多少功?如果由静止开始竖直向上拉升5s,重力对该物体又做了多少功?
16. 如图,在倾角足够长的斜面上有一个质量为的物体,物体刚开始距斜面底部,物体与斜面之间的动摩擦因数为。物体在拉力的作用下由静止开始运动,方向沿斜面向上。加速一段时间后撤去,让物体在斜面上运动。()(,)求:
(1)物体返回底部时速度;
(2)全过程摩擦力做的功。
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