内容正文:
厦门市湖滨中学2024---2025学年第二学期3月月考
高一物理
考试时间:2025年3月14日 考试时长75分钟
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图所示,物块放在斜面上一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动,在通过一段位移的过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对物块做负功
B. 支持力对物块不做功
C. 摩擦力对物块做负功
D. 斜面对物块不做功
2. 哈尔滨冰雪特色风景吸引着中外游客游览参观,如图所示,在松花江边一游客和雪橇系统质量为100,系统受到与水平方向成30°角斜向上方的拉力,大小恒为600N,在水平地面上移动的距离为4m,地面对其阻力大小恒为100N。g=10m/s²,则( )
A. 重力对系统做功为4000J
B. 拉力对系统做功为
C. 系统克服阻力做功为-400J
D. 地面对系统做功为
3. 质量为m汽车由静止开始在水平地面上做加速度大小为a的匀加速直线运动,经过时间发动机达到额定功率,接着汽车保持额定功率不变做变加速直线运动,然后以最大速度匀速运动。已知汽车运动过程中所受的阻力恒为f,下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀加速直线运动时受到的牵引力大小为ma
B. 汽车做匀加速直线运动的距离为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
4. 汽车额定功率为90 kW,路面的阻力恒为F,汽车行驶的最大速度为v.则( )
A. 如果阻力恒为2F,汽车的最大速度为
B. 如果汽车牵引力为原来的二倍,汽车的最大速度为2v
C. 如果汽车的牵引力变为原来的,汽车的额定功率就变为45 kW
D. 如果汽车做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90 kW
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
5. 把一个物体从地面竖直向上抛出去,该物体上升最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( )
A. 重力所做的功为零 B. 重力所做的功为2mgh
C. 空气阻力做的功为零 D. 空气阻力做的功为
6. 城市进入高楼时代后,高空坠物极易引发社会安全问题。高空抛掷或坠落的物品落地时具有较大的能量,会对他人造成损害。《中华人民共和国民法典》规定“禁止从建筑物中抛掷物品”。如图所示为公共场所设置的安全提示牌。假设一枚质量为的鸡蛋从距地面高处自由下落,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋落地时的动能为 B. 鸡蛋落地时的动能为
C. 鸡蛋落地时鸡蛋重力的瞬时功率为 D. 鸡蛋落地时鸡蛋重力的瞬时功率为
7. 2024年我国研制的“朱雀三号”可重复使用火箭垂直起降飞行试验取得圆满成功。假设火箭在发动机的作用下,从空中某位置匀减速竖直下落,到达地面时速度刚好为零。若在该过程中火箭质量视为不变,则( )
A. 火箭的机械能不变 B. 火箭所受的合力不变
C. 火箭所受的重力做正功 D. 火箭的动能随时间均匀减小
8. 为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质量为的电动车由静止开始沿平直公路直线行驶,达到的最大速度为。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力与对应的速度,并描绘出图象(图中、均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,图中、已知,从图象提供的信息可得( )
A. 图线段,电动车做变加速直线运动;图线段,电动车做匀加速直线运动
B. 电动车匀加速运动的加速度大小为
C. 电动车的额定功率为
D. 电动车由静止开始达到最大速度所用时间
三、非选择题:共60分,其中9、10、11为填空题,12、13为实验题,14-16为计算题.
9. 一物体在水平面上受到F=10N的水平恒力作用,在5s内沿F的方向前进了8m,在这段时间内,恒力F对物体所做的功__________J,恒力F的平均功率为__________W。
10. 2023年中国山东舰航母作战群在西太平洋连演30天。已知航母质量为m,发动机的输出功率为P,以速度v沿直线匀速驶向训练海域,航母行驶时所受阻力大小不变。某时发动机输出功率增加为2P,此时航母的加速度大小为_________,之后一段时间内加速度将________(选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”)。
11. 一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示。已知轿车的总质量为1200kg,其所受的阻力不变,则:
(1)该轿车所受阻力大小为________N;
(2)该恒定功率为________kW。
12. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时电磁打点计时器应接______(选填“直流”或“交流”)电源。某次实验中,得到如图所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m,重力加速度为g。在打下O点到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量______。
大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,可能的原因是______。
13. 某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,把打下的第一点记作打下的第一、二两点距离约,从0点后某个点开始,依次为1、2、3…,分别测出各个计时点到起始点0的距离,已标在图乙中,已知打点计时器频率,回答下列问题。
(1)关于此实验,下列说法中正确的是_________。
A.重物最好选择密度较大的物体
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先释放纸带,后接通电源
D.可以利用公式来求解瞬时速度
(2)通过该纸带上的数据,可得出重物下落的加速度为________。(保留两位小数)
(3)通过该纸带上的数据,若重物的质量为,从开始下落起至打下计时点4时,重物的动能增加量为__________J,重物的重力势能减少量为________J。(当地重力加速度大小,结果均保留2位小数)
(4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重物的速度v,通过描绘图像去研究机械能是否守恒,若忽略阻力因素,那么本实验的图做应该是下图中的__________。
A.B.
C.D.
14. 如图所示,质量的物体,在斜向下与水平方向的夹角、大小为10N的力的作用下,从静止开始运动,通过的路程,已知物体与水平面间的动摩擦因数。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)问:
(1)力对物体做多少功?
(2)摩擦力对物体做多少功?
(3)合力对物体做多少功?
15. 一种以氢气为燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80 kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的 .若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0 m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800 m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:(g取10 m/s2)
(1)汽车的最大行驶速度.
(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度大小.
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度时阻力做的功.
16. 如图所示,光滑固定斜面AB的倾角θ=53°,BC为水平面,BC长度l=1.2m,CD为光滑的圆弧,半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体,从斜面上A点由静止开始下滑,物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.2,轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时,继续竖直向上运动,最高点距离D点的高度h=0.2m,不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)物体运动到C点时的速度大小vC;
(2)A点距离水平面的高度H;
(3)物体最终停止的位置到C点的距离s。
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厦门市湖滨中学2024---2025学年第二学期3月月考
高一物理
考试时间:2025年3月14日 考试时长75分钟
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图所示,物块放在斜面上一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动,在通过一段位移的过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对物块做负功
B. 支持力对物块不做功
C. 摩擦力对物块做负功
D 斜面对物块不做功
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. 重力与位移方向垂直,重力对物块不做功,A错误;
B. 支持力与位移成钝角,对物块做负功,B错误;
C. 摩擦力沿斜面向上,与位移方向成锐角,对物块做正功,C错误;
D. 因为物块做匀速运动,物块的合力等于零,所以斜面对物块的作用力方向竖直向上,与位移方向垂直,斜面对物块不做功,D正确。
故选D
2. 哈尔滨冰雪特色风景吸引着中外游客游览参观,如图所示,在松花江边一游客和雪橇系统质量为100,系统受到与水平方向成30°角斜向上方的拉力,大小恒为600N,在水平地面上移动的距离为4m,地面对其阻力大小恒为100N。g=10m/s²,则( )
A. 重力对系统做功为4000J
B. 拉力对系统做功为
C. 系统克服阻力做功为-400J
D. 地面对系统做功为
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力对系统做功为
故A错误;
B.拉力对系统做功为
故B正确;
C.系统克服阻力做功为
故C错误;
D.地面对系统做功等于摩擦力做功与支持力做功之和,由于支持力与系统的运动方向垂直,支持力不做功,故地面对系统做功为
故D错误。
故选B。
3. 质量为m的汽车由静止开始在水平地面上做加速度大小为a的匀加速直线运动,经过时间发动机达到额定功率,接着汽车保持额定功率不变做变加速直线运动,然后以最大速度匀速运动。已知汽车运动过程中所受的阻力恒为f,下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀加速直线运动时受到的牵引力大小为ma
B. 汽车做匀加速直线运动的距离为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车做匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律可得
解得汽车受到的牵引力大小为
故A错误;
B.汽车做匀加速直线运动的距离为
故B正确;
C.时刻,汽车的速度为
此时汽车功率达到额定功率,则有
故C错误;
D.当牵引力等于阻力时,汽车做匀速运动,速度达到最大,则有
故D错误。
故选B。
4. 汽车的额定功率为90 kW,路面的阻力恒为F,汽车行驶的最大速度为v.则( )
A. 如果阻力恒为2F,汽车的最大速度为
B. 如果汽车牵引力为原来的二倍,汽车的最大速度为2v
C. 如果汽车的牵引力变为原来的,汽车的额定功率就变为45 kW
D. 如果汽车做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90 kW
【答案】A
【解析】
【详解】A:汽车速度达到最大时,做匀速运动,此时汽车的牵引力等于阻力,根据,当阻力加倍时,最大速度减半.故A项正确.
B:牵引力加倍,只要阻力不变,最大速度不变.故B项错误.
C:汽车的额定功率是不变的,故C项错误.
D:汽车可以以某一恒定功率做匀速运动,不一定以额定功率.故D项错误.
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
5. 把一个物体从地面竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( )
A. 重力所做的功为零 B. 重力所做的功为2mgh
C. 空气阻力做的功为零 D. 空气阻力做的功为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.重力前后高度变化为0,故重力所做的功为零,A正确,B错误;
BD.空气阻力所做的功为
C错误,D正确。
故选AD。
6. 城市进入高楼时代后,高空坠物极易引发社会安全问题。高空抛掷或坠落的物品落地时具有较大的能量,会对他人造成损害。《中华人民共和国民法典》规定“禁止从建筑物中抛掷物品”。如图所示为公共场所设置的安全提示牌。假设一枚质量为的鸡蛋从距地面高处自由下落,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋落地时的动能为 B. 鸡蛋落地时的动能为
C. 鸡蛋落地时鸡蛋重力的瞬时功率为 D. 鸡蛋落地时鸡蛋重力的瞬时功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.鸡蛋下落过程,由动能定理得
解得
,
故A正确,B错误;
CD.鸡蛋落地时鸡蛋重力的瞬时功率为
故C错误,D正确。
故选AD。
7. 2024年我国研制的“朱雀三号”可重复使用火箭垂直起降飞行试验取得圆满成功。假设火箭在发动机的作用下,从空中某位置匀减速竖直下落,到达地面时速度刚好为零。若在该过程中火箭质量视为不变,则( )
A. 火箭的机械能不变 B. 火箭所受的合力不变
C. 火箭所受的重力做正功 D. 火箭的动能随时间均匀减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于火箭匀减速竖直下落,速度减小,动能减小,且重力势能减小,故火箭的机械能减小,故A错误;
B.由于火箭匀减速竖直下落,加速度恒定,由牛顿第二定律可知,火箭所受的合力不变,故B正确;
C.由于火箭重力势能减小,故火箭所受的重力做正功,故C正确;
D.火箭的动能
故火箭的动能不随时间均匀减小,故D错误。
故选BC。
8. 为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质量为的电动车由静止开始沿平直公路直线行驶,达到的最大速度为。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力与对应的速度,并描绘出图象(图中、均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,图中、已知,从图象提供的信息可得( )
A. 图线段,电动车做变加速直线运动;图线段,电动车做匀加速直线运动
B. 电动车匀加速运动的加速度大小为
C. 电动车的额定功率为
D. 电动车由静止开始达到最大速度所用的时间
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图线可知,图线AB段,牵引力恒定、阻力恒定,则加速度恒定,电动车做匀加速直线运动;图线BC段,图像的斜率表示功率,则功率不变,牵引力减小、阻力不变,则加速度减小,电动车做变加速直线运动,故A错误;
B.电动车在C点以后做匀速直线运动,牵引力等于阻力,则阻力大小为F2,电动车在AB段做匀加速运动的加速度大小为
故B正确;
C.匀速运动的速度为vm,则电动车的额定功率为
故C正确;
D.根据图线无法求解电动车由静止开始达到最大速度所用的时间,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:共60分,其中9、10、11为填空题,12、13为实验题,14-16为计算题.
9. 一物体在水平面上受到F=10N的水平恒力作用,在5s内沿F的方向前进了8m,在这段时间内,恒力F对物体所做的功__________J,恒力F的平均功率为__________W。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1] 根据功的计算公式可得
[2]代入功率的公式
10. 2023年中国山东舰航母作战群在西太平洋连演30天。已知航母的质量为m,发动机的输出功率为P,以速度v沿直线匀速驶向训练海域,航母行驶时所受阻力大小不变。某时发动机输出功率增加为2P,此时航母的加速度大小为_________,之后一段时间内加速度将________(选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”)。
【答案】 ①. ②. 逐渐变小
【解析】
【详解】[1]航母行驶时所受阻力
发动机输出功率增加为2P,则加速度
[2]之后一段时间内速度增大,则加速度将逐渐变小。
11. 一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示。已知轿车的总质量为1200kg,其所受的阻力不变,则:
(1)该轿车所受阻力大小为________N;
(2)该恒定功率为________kW。
【答案】 ①. ②. 84
【解析】
【详解】(1)[1] 对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
联立得
由图像可知
解得
(2)[2] 由[1]分析可得
结合其图像可得
解得
12. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时电磁打点计时器应接______(选填“直流”或“交流”)电源。某次实验中,得到如图所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m,重力加速度为g。在打下O点到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量______。
大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,可能的原因是______。
【答案】 ①. 交流 ②. mghB ③. 空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦等
【解析】
【详解】[1]实验时电磁打点计时器应接交流电源。
[2]打下O点到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量为
[3]重力势能的减少量大于动能的增加量,说明重物下落时有除了重力之外的其他外力做负功,可能的原因是空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦等。
13. 某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,把打下的第一点记作打下的第一、二两点距离约,从0点后某个点开始,依次为1、2、3…,分别测出各个计时点到起始点0的距离,已标在图乙中,已知打点计时器频率,回答下列问题。
(1)关于此实验,下列说法中正确的是_________。
A.重物最好选择密度较大的物体
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先释放纸带,后接通电源
D.可以利用公式来求解瞬时速度
(2)通过该纸带上的数据,可得出重物下落的加速度为________。(保留两位小数)
(3)通过该纸带上的数据,若重物的质量为,从开始下落起至打下计时点4时,重物的动能增加量为__________J,重物的重力势能减少量为________J。(当地重力加速度大小,结果均保留2位小数)
(4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重物的速度v,通过描绘图像去研究机械能是否守恒,若忽略阻力因素,那么本实验的图做应该是下图中的__________。
A.B.
C.D.
【答案】 ①. B ②. 9.75 ③. 0.94 ④. 0.95 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了减小阻力的影响,重物选择密度大,而体积较小的金属球,A错误;
B.由于动能和重力势能的表达式中均含有质量的因子,所以可以不用测质量,B正确;
C.实验中应先接通电源,然后释放纸带,C错误;
D.若用
计算速度,实际上就默认了机械能守恒,D错误。
故选B。
(2)[2] 重物下落的加速度
(3)[3] 打下计时点4时的速度
重物动能增加量
[4] 打下计时点4时,重物的重力势能减少量
(4)[5] 若忽略阻力因素,重锤下落过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得
整理得
v2与h成正比
故选C。
14. 如图所示,质量的物体,在斜向下与水平方向的夹角、大小为10N的力的作用下,从静止开始运动,通过的路程,已知物体与水平面间的动摩擦因数。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)问:
(1)力对物体做多少功?
(2)摩擦力对物体做多少功?
(3)合力对物体做多少功?
【答案】(1)16J;(2)-10.4J;(3)5.6J
【解析】
【分析】
【详解】(1)力F对物体做功为
(2)摩擦力的大小为
摩擦力对物体做功为
(3)合力大小为
合力对物体做功为
15. 一种以氢气为燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80 kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的 .若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0 m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800 m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:(g取10 m/s2)
(1)汽车的最大行驶速度.
(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度大小.
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度时阻力做的功.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【详解】(1)汽车的最大行驶速度
(2)设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为v1,
由F-Ff=ma,得F=4×103N,由P额=Fv1,
得v1=20 m/s.
(3)匀加速阶段的位移为,总位移x=x1+x2=1 000 m,
阻力做功
故本题答案是:(1)(2)(3)
【点睛】本题考查了机车启动问题,知道加速度等零时,机车的速度达到最大,此时牵引力等于阻力,借此求出最大速度.
16. 如图所示,光滑固定斜面AB的倾角θ=53°,BC为水平面,BC长度l=1.2m,CD为光滑的圆弧,半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体,从斜面上A点由静止开始下滑,物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.2,轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时,继续竖直向上运动,最高点距离D点的高度h=0.2m,不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)物体运动到C点时速度大小vC;
(2)A点距离水平面的高度H;
(3)物体最终停止的位置到C点的距离s。
【答案】(1)4m/s;(2)1.04m;(3)0.8m
【解析】
【详解】(1)物体由C点运动到最高点,根据动能定理得
代入数据解得
m/s
(2)物体由A点运动到C点,根据动能定理得
代入数据解得
m
(3)从物体开始下滑到最终停止,根据动能定理得
代入数据,解得
m
由于
m
所以物体最终停止的位置到C点的距离为
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