内容正文:
阆中北大博雅骏臣学校2025春季期中知识整理
高一年级 物理
整理时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 下面关于功率的说法中正确的是 ( )
A. 做功多的汽车,功率一定大;
B. 功率大的汽车做功一定快;
C. 功率是描述做功快慢的物理量,所以-10kW的功率小于5kW的功率;
D. 以上说法都不对.
【答案】B
【解析】
【详解】根据P=W/t知,做功多,功率不一定大.故A错误.功率反映做功快慢的物理量,功率大,汽车做功快.故B正确,D错误.功率是反映做功快慢的物理量,-10kW的功率大于5kW,负号不表示大小.故C错误.故选B.
2. 在长期的科学实践中,人们发现不同能量可以相互转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。关于功的概念,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,力越大,位移越大,做功越多
B. 功分正功和负功,功是矢量
C. 当力与位移垂直时,该力不做功
D. 摩擦力不可以对物体做正功
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.做功不仅与力、位移有关,还与力和位移夹角有关,故A错误;
B.功是标量,正负表示做功的力是动力还是阻力,故B错误;
C.力与位移垂直时不做功,故C正确;
D.摩擦力即可以做负功也可以做正功,取决于力与位移夹角,故D错误。
故选C。
3. 据报道,研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1235颗潜在类地行星中选出86颗,作为寻找外星生命踪迹的观测对象。关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动,以下说法正确的是( )
A. 所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B. 所有行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道都相同
C. 离太阳越近的行星,其公转周期越小
D. 离太阳越远的行星运行的平均速率越大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.类地行星绕太阳运转,由开普勒第一定律可知:类地行星做椭圆运动,又有类地行星的运行周期不可能相同,那么运行轨道也不同,AB错误;
C.由开普勒第三定律可
所以,离太阳越远行星,长半轴a越大,那么周期越大, C正确;
D.根据第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。所以对任何一颗行星来说,离太阳越远,运行平均速率就越小,D错误。
故选C。
4. 物理与生活息息相关,在下列与图片相关的描述中,正确的是( )
A. 甲图,“旋转秋千”角速度越来越大,座椅越转越低
B. 乙图,汽车上坡时换成高速挡可以获得更大牵引力
C. 丙图,海啸能掀翻汽车、摧毁房屋,说明运动的物体可以做功,具有能量
D. 丁图,击打弹片两球同时落地,说明平抛运动水平方向做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图,“旋转秋千”根据
可得
则角速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大,可知座椅越转越高,选项A错误;
B.乙图,根据P=Fv可知,汽车上坡时换成低速挡可以获得更大的牵引力,选项B错误;
C.丙图,海啸能掀翻汽车、摧毁房屋,说明运动的物体可以做功,具有能量,选项C正确;
D.丁图,击打弹片两球同时落地,说明平抛运动竖直方向做自由落体运动,选项D错误。
故选C。
5. 如图甲为我国以前农村毛驴拉磨的场景。毛驴拉磨可看成是匀速圆周运动,假设毛驴的拉力始终与拉磨半径方向垂直,图乙为其简化图,拉力为500N,拉磨半径为2m,拉磨周期为10s。下列说法正确的是( )
A. 毛驴拉磨一周所做的功为2000πJ
B. 毛驴拉磨一周所做的功为0J
C. 毛驴拉磨的转速为0.1r/min
D. 毛驴拉磨的瞬时功率为50W
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将圆周分割为若干小段、、…,则毛驴拉磨转动一周所做的功为
A正确,B错误;
C.由于拉磨的周期,故毛驴拉车的转速为
C错误;
D.毛驴拉磨时的线速度大小为
毛驴拉磨的瞬时功率为
D错误。
故选A。
6. 如图所示,汽车向右沿水平面以速度做匀速直线运动,通过定滑轮连接的重物M随之向上运动,若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦,则下列说法正确的是
A. 重物M向上做匀速直线运动
B. 绳子对重物M的拉力小于重物M的重力
C. 图示时刻,重物M的速度大小为
D. 图示时刻,重M的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.根据平行四边形定则得,汽车做匀速直线运动,速度不变,绳子与水平方向的夹角减小,所以变大,因此M做加速运动,A错误,C错误,D正确;
B.重物M向上做加速运动,由牛顿第二定律可知绳子对重物M的拉力大于重物M的重力,B错误。
故选D。
7. 用无人机进行高空救援模拟演练,其上安装有位移记录仪,竖直向上运动的位移x随时间t变化的图像如图所示,加速和减速阶段的运动均可看作匀变速直线运动,已知无人机在时由静止开始运动,时速度最大,无人机质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 无人机最大速度为
B. 到内无人机的平均速度为
C. 无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶3
D. 无人机升力的最大功率为6600W
【答案】D
【解析】
【详解】C.根据
设加速时加速度为,由图可得
得
减速时加速度为,利逆向思维有
得
则无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶2,故C错误:
A.最大速度
故A错误;
B.到内无人机的平均速度
故B错误;
D.无人机匀加速时升力为F,由牛顿第二定律,有
求得
升力最大功率
故D正确。
故选D。
二、多选题(每题5分,选对但不全得三分,共15分)
8. 很多大型商场都安装了台阶式自动扶梯方便乘客购物,如图所示,扶梯水平台阶上的人随扶梯一起斜向上匀加速运动,下列说法中正确的有
A. 重力对人做负功
B. 支持力对人做正功
C. 摩擦力对人做正功
D. 合外力对人做功为零
【答案】ABC
【解析】
【详解】人站在自动扶梯上,人受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用,由于扶梯水平台阶上的人随扶梯一起斜向上匀加速运动,人受水平向右摩擦力作用,合外力方向沿扶梯斜右向上,所以重力对人做负功,支持力对人做正功,摩擦力对人做正功;合外力对人做正功,故选项A、B、C正确,D错误.
9. 如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则在此过程中( )
A. 重力的瞬时功率先增大后减小 B. 重力的瞬时功率在不断增大
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.摆球下落过程中,竖直方向速度先增大后减小,故重力做功的功率先增大后减小,故A正确,B错误;
CD.空气阻力大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力做功为,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示为电动机以恒定功率吊起货物的情境。质量为的货物由静止开始竖直向上运动,上升高度时恰好达到最大速度。已知电动机功率恒为,重力加速度为,空气阻力大小恒为,对上述过程,下列说法正确的是( )
A. 货物上升过程中加速度逐渐增大
B. 货物上升过程中绳子的拉力逐渐减小
C. 电动机做的功大于货物机械能的增加量
D. 货物达到最大速度需要的时间
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.对货物受力分析,根据牛顿第二定律有
功率有
则货物加速时,绳子的拉力减小,加速度减小,故A错误,B正确;
C.由能量守恒定律可知,电动机做的功等于货物机械能的增加量及克服空气阻力做的功,故C正确;
D.当时,货物的速度最大,有
根据能量守恒定律有
联立解得
故D错误。
故选BC。
三、实验题(11题6分,每空3分;12题15分,每空3分)
11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是___________
A. 微元法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 理想化模型法
(2)在一次实验中,某同学把两个质量相等的钢球放在、位置,、到塔轮中心距离相同,将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄,标尺上的等分格显示左、右两个小球所受向心力的比值为,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________
【答案】(1)C (2)
【解析】
【小问1详解】
在探究向心力大小与半径,、质量、角速度的关系时,需要先控制某些量不变,探究其中的两个物理量的关系,即用控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
根据公式可知,由于两球的质量相等,转动半径相同,则有转动的角速度之比为
因用皮带连接的左、右塔轮,轮缘的线速度大小相等,由可知,左、右塔轮半径之比为3:1。
12. 在做“研究平抛运动”的实验时,若采用实验装置甲描绘小球做平抛运动的轨迹。
(1)实验时需要下列哪个器材( )
A. 弹簧秤 B. 重锤线 C. 打点计时器
(2)为了能较准确地描绘运动轨迹,需要进行如下操作:
A.通过调节使斜槽的末端保持___________;
B.每次释放小球的位置必须___________(“相同”或者“不同”);
C.每次必须由同一位置___________释放小球(“运动”或者“静止”);
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成光滑曲线。
(3)若某同学在做实验中,忘记标注小球抛出点的位置O,得到如图所示的实验数据,A为物体运动一段时间后的位置,以A点为原点建立如图坐标系,根据图像,可知平抛物体的初速度为____(g取10m/s2)。
【答案】(1)B (2) ①. 水平 ②. 相同 ③. 静止
(3)4m/s
【解析】
【小问1详解】
本实验需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重锤线;米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标;重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内,使其与小球运动平面平行;时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解,故不需要弹簧秤与打点计时器。
故选B。
【小问2详解】
[1]为了保证小球的初速度水平,需调节斜槽的末端保持水平;
[2]为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等,每次释放小球的位置必须相同;
[3]每次必须从同一位置由静止释放小球。
【小问3详解】
在竖直方向上,物体做自由落体运动,则
设从A到B的时间为t,则可知
所以水平方向上初速度
四、解答题(共36分,每题12分)
13. 如图所示,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用,物体移动了l=4m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,cos37°=0.8。求:
(1)物体所受各个力所做的功;
(2)合力F合所做的功W。
(3)物体移动了2m时,拉力F做功的功率是多少?
【答案】(1)重力和支持力做功均为零,拉力做功32J,摩擦力做功-28J;(2)4J;(3)
【解析】
【详解】(1)重力和支持力方向与物体运动方向垂直,故重力和支持力不做功,做功均为零,拉力做功为
物体受到的摩擦力为
摩擦力做功为
(2)合力F合所做的功
(3)对物体,根据牛顿第二定律
解得物体的加速度为
物体移动了2m时,根据动力学公式
解得
拉力F做功的功率为
14. 一卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M为多少?
(2)地球的密度为多少?
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)根据万有引力提供向心力,有:
解得:M
(2)根据密度
联立解得:
15. 一种新型氢气燃料的汽车,质量为,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为2.0m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:
(1)汽车的最大行驶速度.
(2)汽车匀加速运动的时间.
(3)当速度为5 m/s时,汽车牵引力瞬时功率.
【答案】(1)40m/s(2)(3)30kW
【解析】
【详解】(1)当加速度为零时,物体速度最大,即:,根据功率方程,得:
(2)根据牛顿第二定律匀加速阶段:,且,当速度增大,功率增大,当功率增大到额定功率时,匀加速结束,有:,根据匀变速规律
(3)当匀加速结束时,物体速度:,当速度为5m/s,仍处于匀加速阶段,功率
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整理时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 下面关于功率的说法中正确的是 ( )
A. 做功多的汽车,功率一定大;
B. 功率大的汽车做功一定快;
C. 功率是描述做功快慢的物理量,所以-10kW的功率小于5kW的功率;
D. 以上说法都不对.
2. 在长期的科学实践中,人们发现不同能量可以相互转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。关于功的概念,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,力越大,位移越大,做功越多
B. 功分正功和负功,功矢量
C. 当力与位移垂直时,该力不做功
D. 摩擦力不可以对物体做正功
3. 据报道,研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1235颗潜在类地行星中选出86颗,作为寻找外星生命踪迹的观测对象。关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动,以下说法正确的是( )
A. 所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B. 所有行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道都相同
C. 离太阳越近的行星,其公转周期越小
D. 离太阳越远的行星运行的平均速率越大
4. 物理与生活息息相关,在下列与图片相关的描述中,正确的是( )
A. 甲图,“旋转秋千”角速度越来越大,座椅越转越低
B. 乙图,汽车上坡时换成高速挡可以获得更大的牵引力
C. 丙图,海啸能掀翻汽车、摧毁房屋,说明运动的物体可以做功,具有能量
D. 丁图,击打弹片两球同时落地,说明平抛运动水平方向做匀速直线运动
5. 如图甲为我国以前农村毛驴拉磨的场景。毛驴拉磨可看成是匀速圆周运动,假设毛驴的拉力始终与拉磨半径方向垂直,图乙为其简化图,拉力为500N,拉磨半径为2m,拉磨周期为10s。下列说法正确的是( )
A. 毛驴拉磨一周所做的功为2000πJ
B. 毛驴拉磨一周所做的功为0J
C. 毛驴拉磨的转速为0.1r/min
D. 毛驴拉磨的瞬时功率为50W
6. 如图所示,汽车向右沿水平面以速度做匀速直线运动,通过定滑轮连接的重物M随之向上运动,若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦,则下列说法正确的是
A. 重物M向上做匀速直线运动
B. 绳子对重物M的拉力小于重物M的重力
C. 图示时刻,重物M的速度大小为
D. 图示时刻,重M的速度大小为
7. 用无人机进行高空救援模拟演练,其上安装有位移记录仪,竖直向上运动的位移x随时间t变化的图像如图所示,加速和减速阶段的运动均可看作匀变速直线运动,已知无人机在时由静止开始运动,时速度最大,无人机质量为,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 无人机的最大速度为
B. 到内无人机的平均速度为
C. 无人机加速和减速过程的加速度大小之比为1∶3
D. 无人机升力的最大功率为6600W
二、多选题(每题5分,选对但不全得三分,共15分)
8. 很多大型商场都安装了台阶式自动扶梯方便乘客购物,如图所示,扶梯水平台阶上人随扶梯一起斜向上匀加速运动,下列说法中正确的有
A 重力对人做负功
B. 支持力对人做正功
C. 摩擦力对人做正功
D. 合外力对人做功为零
9. 如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则在此过程中( )
A. 重力的瞬时功率先增大后减小 B. 重力的瞬时功率在不断增大
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
10. 如图所示为电动机以恒定功率吊起货物的情境。质量为的货物由静止开始竖直向上运动,上升高度时恰好达到最大速度。已知电动机功率恒为,重力加速度为,空气阻力大小恒为,对上述过程,下列说法正确的是( )
A. 货物上升过程中加速度逐渐增大
B. 货物上升过程中绳子的拉力逐渐减小
C. 电动机做的功大于货物机械能的增加量
D. 货物达到最大速度需要的时间
三、实验题(11题6分,每空3分;12题15分,每空3分)
11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是___________
A. 微元法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 理想化模型法
(2)在一次实验中,某同学把两个质量相等的钢球放在、位置,、到塔轮中心距离相同,将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄,标尺上的等分格显示左、右两个小球所受向心力的比值为,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________
12. 在做“研究平抛运动”的实验时,若采用实验装置甲描绘小球做平抛运动的轨迹。
(1)实验时需要下列哪个器材( )
A. 弹簧秤 B. 重锤线 C. 打点计时器
(2)为了能较准确地描绘运动轨迹,需要进行如下操作:
A.通过调节使斜槽的末端保持___________;
B.每次释放小球位置必须___________(“相同”或者“不同”);
C.每次必须由同一位置___________释放小球(“运动”或者“静止”);
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成光滑曲线。
(3)若某同学在做实验中,忘记标注小球抛出点的位置O,得到如图所示的实验数据,A为物体运动一段时间后的位置,以A点为原点建立如图坐标系,根据图像,可知平抛物体的初速度为____(g取10m/s2)。
四、解答题(共36分,每题12分)
13. 如图所示,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用,物体移动了l=4m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,cos37°=0.8。求:
(1)物体所受各个力所做的功;
(2)合力F合所做的功W。
(3)物体移动了2m时,拉力F做功的功率是多少?
14. 一卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M为多少?
(2)地球的密度为多少?
15. 一种新型氢气燃料汽车,质量为,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为2.0m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:
(1)汽车的最大行驶速度.
(2)汽车匀加速运动的时间.
(3)当速度为5 m/s时,汽车牵引力的瞬时功率.
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