福建晋江市季延中学2025-2026学年高一下学期阶段检测物理试卷二
2026-04-29
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摘要:
**基本信息**
以复兴号动车、冬奥会滑雪等真实情境为载体,通过选择、实验、解答题梯度设计,考查机械能守恒、曲线运动等核心知识,融合科学思维与科学探究素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|8题/36分|机械能守恒、曲线运动、圆周运动|第3题结合v-t图像考查运动合成,第6题以复兴号为情境分析功率问题|
|实验题|2题/16分|向心力、机械能守恒|第11题用控制变量法探究向心力影响因素,第12题考查实验操作与数据处理|
|解答题|3题/40分|平抛运动、动能定理、机械能守恒|第14题结合冬奥会滑雪模型,综合平抛运动与动能定理;第15题融合弹簧、圆弧轨道与摩擦问题,考查科学推理能力|
内容正文:
福建省晋江市季延中学2025-2026学年下学期月考二
高一物理
一、选择题(1-4为单项选择题,每小题4分;5-8为双项选择题,每小题6分)
1.下列物体的几种运动中机械能守恒的是
A.匀速下落的跳伞运动员 B.真空中自由下落的铁球
C.沿斜面匀速上滑的木块 D.在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球
2.关于曲线运动,下列说法不正确的是( )
A.曲线运动是一种变速运动 B.做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向
C.做曲线运动的物体合外力一定是变化的 D.曲线运动可能是匀变速运动
3.一快艇从岸边驶向河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度-时间图像如图所示,河水流速恒为3m/s,则下列说法正确的是( )
A.快艇的运动轨迹可能为直线,也可能为曲线
B.快艇6s末的速度一定为6m/s
C.快艇以最短时间到达浮标处,它经过的位移为100m
D.在岸边能找到某一位置使快艇最快到达浮标处,它所用的时间为20s
4.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触(未连接),如图中O点,弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,如图中B点,此时物体静止.撤去F后,物体开始向右运动,运动的最大距离距B点为3x0,C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则( )
A.撤去F时,弹簧的弹性势能为2μmgx0
B.撤去F后物体先做加速度逐渐变小的加速运动,再做加速度逐渐变大的减速运动,最后做匀减速运动
C.物体从B→C,弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量
D.撤去F后,物体向右运动到O点时的动能最大
5.如图所示,有一个很大的圆形餐桌,水平桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘,圆盘上A处放一质量为m的菜盘,B处放一质量为0.5m的菜盘,OA=2OB,圆盘匀速转动,两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是( )
A.A、B两处菜盘的周期之比为1:2
B.A、B两处菜盘的线速度大小之比为2:1
C.A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为4:1
D.A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为4:1
6.复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为M的动车,以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内( )
A.做匀加速直线运动,加速度大小为a=
B.在时间t内通过的位移为t
C.牵引力的功率
D.牵引力做功等于Pt
7.如图所示,水平转台上有一个质量为m的小物块,用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上,细绳与竖直转轴的夹角为,系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间动摩擦因数为(),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块随转台由静止开始缓慢加速转动,在物块离开转台前( )
A.转台对物块的支持力大小保持不变
B.绳中刚出现拉力时,转台的角速度为
C.转台对物块的摩擦力先增大后保持不变
D.物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为
8.跳台滑雪项目的比赛场地别具一格,形似“如意”,该场地被称为“雪如意”,如图甲所示,其赛道的简易图如图乙所示。赛道由曲轨道和倾斜轨道组成,运动员由赛道上一定高度处滑下,由O点沿水平方向飞出,经过时间t落在倾角为α的倾斜轨道上的A点。假设运动员可视为质点,O、A间视为直道,空气阻力可不计,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.运动员在A点时的速度与水平方向的夹角为2α
B.如果离开O点的速度减半,则运动员落在OA的中点
C.运动员落在A点时的速度为
D.整个过程中,运动员距倾斜轨道的最大距离为
二、填空题(每空2分)
9.质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用,第1秒末的外力的瞬时功率为___________W,0~2s内外力的平均功率是___________W。
10.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=2kg的小球(可看成质点),开始时绳竖直,小球与一倾角θ=30°的质量M=4kg的静止三角形物块刚好接触,如图所示,不计所有的摩擦。若用水平推力F向左推动三角形物块,当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s,重力加速度g=10m/s2,则此过程中,轻绳对小球做的功为___________J;推力F做的功为___________J。
三、实验题
11.向心力演示器如图所示,用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的___________;
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法
(2)图中所示,若两个钢球质量和运动半径相等,则是在研究向心力的大小F与___________的关系;
A.钢球质量m B.运动半径r C.角速度
(3)图中所示,若两个钢球质量和运动半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为,则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为___________。
A. B. C. D.
12.(1)某学校使用的是电磁式打点计时器,则该打点计时器要接下面的 ___________(填“A”或“B”)电源。
(2)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,在下面所列举的该实验的几个操作步骤中,你认为没有必要进行的或者错误的步骤是 ___________(填字母代号)。
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C.用天平测量出重物的质量
D.先放手让纸带和重物下落,再接通电源开关
E.选择一条纸带,用刻度尺测出重物从起始点(此时重物的速度为零)下落的高度、、、、,计算出对应的瞬时速度、、、、
F.分别算出和,2,,在实验误差允许范围内看是否相等。
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点周期为0.02s,自由下落的重物质量为1kg,打出一条理想的纸带,数据如图所示,单位是cm,取,O、A之间有多个点没画出,打点计时器打下点B时,物体的速度___________m/s,从起始点(此时重物的速度为零)到打下B点的过程中,重力势能的减少量___________J,若考虑空气阻力,动能增加量应___________重力势能减少量(选填“大于”“小于”或“等于”)
四、解答题
13.一质量m=2kg的物块放于水平面上。在与水平面成α=37°斜向上的拉力F=10N作用下,从静止开始向右运动s=10m的距离。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8求:
(1)拉力对物块所做的功WF;
(2)摩擦力对物块所做的功Wf。
14.第24届冬奥会于2022年2月在北京和张家口成功举行,高山滑雪是冬奥会运动项目之一,训练轨道可简化为由弧形轨道AO和倾斜直轨道OB组成,如图所示。某运动员(可视为质点)从弧形轨道A点由静止滑下,从O点沿水平方向飞出,并落到轨道OB上。已知A点与O点的高度差h=20m,轨道OB的倾角,取,,,不计一切摩擦和空气阻力,求:
(1)运动员经过O点时的速度大小;
(2)落点与O点的距离;
(3)运动员从O点飞出后与轨道OB的最远距离。
15.如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1.5kg的物块(视为质点)压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=3J。现打开K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O,C点的切线水平,并与水平地面上长L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞。取g=10m/s2,空气阻力忽略不计。试求:
(1)物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角;
(2)物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力NC大小;
(3)若物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只会发生一次碰撞,求物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足的条件。
4
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《晋江市季延中学高一下学期物理月考二》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
B
BD
CD
BD
CD
9. 4 2.25
【解析】[1],物体的加速度,解得,1s末速度,第1秒末的外力的瞬时功率为,[2]位移,外力做的功,物体的加速度,解得,位移,外力做的功内外力的平均功率
10. 0 5.36
【解析】(1)小球做圆周运动,轻绳对小球的作用力与小球运动方向一直垂直,因此轻绳对小球做的功是零。
(2)由功能关系可知,推力F做的功为小球机械能的增加量和三角形物块动能的增加量之和,则有
代入数据解得
11. C C D
【解析】(1)[1]本实验通过控制质量m、角速度ω和半径r中两个物理量相同,探究向心力F与另外一个物理量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法。故选C。
(2)[2]若两个钢球质量和运动半径相等,则是在研究向心力的大小F与角速度的关系。故选C。
(3)[3]两钢球质量m相等,做匀速圆周运动的半径r相等,根据,可知二者角速度之比为,两变速塔轮边缘的线速度大小相等,所以有,与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为,故选D。
12. A BCD 0.98 0.49 小于
【解析】(1)[1]电磁式打点计时器应使用低压交流电源,故选A。
(2)[2]打点计时器应接到学生电源的交流输出端上,故B错误;验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,两边都有质量,可以约去,不必要用天平测量物体的质量,故C错误;实验时应先接通电源,再释放纸带,故D错误。
(3)[3]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度
[4]重力势能的减小量
[5]若考虑空气阻力,重物下落过程中需要克服阻力做功,机械能有损失,故动能增加量应小于重力势能减少量。
13.(1)80J;(2)-28J
【解析】(1)拉力对物块所做的功为
解得:WF = 80 J
(2)对物块,有
又
解得
摩擦力对物块所做的功为
解得:Wf = - 28J
14.(1)20m/s;(2)75m;(3)9m
【解析】(1)从A到O对运动员,由动能定理得
解得
(2)运动员做平抛运动,则
解得
落点与O点的距离
(3)从O点飞出后与轨道OB时,垂直斜面方向速度为
垂直斜面方向加速度为
从O点飞出后与轨道OB的最远距离
15.(1),;(2);(3)0.056 ≤μ<0.5
【解析】(1)解除锁扣,物块获得动能
解得
物块由A运动到B的过程中做平抛运动,由机械能守恒得
解得
根据平抛运动规律有
解得:
(2)根据图中几何关系可知
解得
根据能的转化与守恒可知
解得
对物块在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律,得
解得
根据牛顿第三定律,物块对轨道压力NC大小为50N。
(3)依据题意知,μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零,运用动能定理有
代入数据解得
对于μ的最小值求解,首先应判断物块第一次碰墙后反弹,能否沿圆轨道滑离B点,设物块碰前在D处的速度为,由能量关系有
第一次碰墙后返回至C处的动能
可知即使μ=0,有
物块不可能返滑至B点,μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处,又下滑经C恰好至D点停止,运用动能定理,得
联立解得
综上可知满动摩擦因数μ值应满足的条件为
即为0.056 ≤μ<0.5
$
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