云南昆明市第一中学2025-2026学年高一下学期周考物理试卷

昆明市第一中学2025-2026学年高一下学期周考 物理（机械能守恒定律） 一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。1-7小题单选，8-12题多选，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1．如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于（　　） A．0.3 J B．3 J C．30 J D．300 J 2．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(     ) A．一样大 B．水平抛的最大 C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大 3．一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度随时间t变化的图像中,可能正确的是(   ) A． B． C． D． 4．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态，小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　）    A．弹簧的最大弹力为 B．物块克服摩擦力做的功为 C．弹簧的最大弹性势能为 D．物块在A点的初速度为 5．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线．已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以出速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2．则（ ） A．v1=v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＞t2 C．v1=v2，t1＜t2 D．v1＜v2，t1＜t2 6．一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为，喷水速度约为10m/s，水的密度为kg/m3，则该喷头喷水的功率约为（　　） A．10W B．20W C．100W D．200W 7．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 8．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能的是（　　） A．一直减小 B．先逐渐减小至零，再逐渐增大 C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 9．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是 A．卫星的动能逐渐减小 B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小 C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 10．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．运动员到达最低点前重力势能始终减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 二、实验题（本题共8分，每空2分） 11．某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的打点计时器为电火花计时器，重锤从高处由静止开始下落，计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，正确处理测量值，即可验证机械能守恒定律。 （1）下列几个操作步骤中： A．按照图甲所示，安装好实验装置； B．将电火花计时器接到学生电源的交流6V上； C．用天平测出重锤的质量； D．先接通电源，后释放重锤，纸带随着重锤运动，计时器在纸带上打下一系列的点； E．重复实验，多打几条纸带，选出点迹清晰的纸带； F．测量纸带上某些点间的距离； G．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 不需要进行的步骤是______，操作错误的步骤是______。（填步骤前相应的字母） （2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量0.1kg，当地重力加速度为，实验中该实验小组得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离的值。则打点计时器打B点时，重锤动能的增加量为______J，重锤重力势能的减少量为______J。（计算结果均保留3位有效数字） （3）某同学利用图乙中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离（其中D、E、F、G点为C点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度和，绘制图像，如图丙所示，并求得图线的纵轴截距和斜率，假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距和斜率与、的关系最可能的是______。 A．， B．， C．， D．， 三、计算题（本题共3小题，共42分） 12．（12分）如图甲，水平地面上有A、B两个物块，两物块质量均为，A与地面动摩擦因数为，B与地面无摩擦，两物块用弹簧置于外力F的作用下向右前进，F与位移x的图如图乙所示，P为圆弧最低点，M为最高点，水平地面长度大于。 (1)求，F做的功； (2)时，A与B之间的弹力； (3)要保证B能到达M点，圆弧半径满足的条件。 13．（14分）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．求： （1）小球在AB段运动的加速度的大小； （2）小球从D点运动到A点所用的时间． 14．（16分）一篮球质量为，一运动员使其从距地面高度为处由静止自由落下，反弹高度为。若使篮球从距地面的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取，不计空气阻力。求： （1）运动员拍球过程中对篮球所做的功； （2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。 参考答案 1．A 【详解】大约10个鸡蛋1斤，一个鸡蛋的质量约为 鸡蛋大约能抛的高度为 h=0.5m 根据动能定理和机械能守恒，则做的功大约为 W=mgh=0.05×10×0.5=0.25J 故选A。 2．A 【详解】由于不计空气的阻力，故三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，故它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，故末速度的大小相同。 故选A。 【点评】 3．A 【详解】在时间内，如果匀速，则图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据，牵引力减小；根据，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即，汽车开始做匀速直线运动，此时速度；所以时间内，图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据，牵引力减小；再根据，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即，汽车开始做匀速直线运动，此时速度．所以在时间内，即图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线，A正确； 4．C 【详解】A．当弹簧的弹力为时物块的加速度为零，此时速度最大，弹簧此时的压缩量不是最大，选项A错误； B．物块在整个过程中克服摩擦力做的功为，选项B错误； C．物块被弹回的过程弹簧的弹性势能等于克服摩擦力做功，则弹簧的最大弹性势能为，选项C正确； D．物块在整个过程中由动能定理 解得物块在A点的初速度为 选项D错误。 故选C。 5．A 【详解】试题分析：小球在运动过程中机械能守恒，故两次到达N点的速度大小相同，且均等于初速度，即v1=v2=v0；两小球的运动过程分别为先加速后减速和先减速后加速，定性做出小球运动的速率—时间图象如下图： 则图线与坐标轴所围成的面积表示小球的运动路程，小球两次的路程相等，故两次图线与坐标轴所围面积相同，由图可知，t1＞t2，A正确． 考点：机械能守恒定律、运动的图象 6．C 【详解】设时间内从喷头流出的水的质量为 喷头喷水的功率等于时间内喷出的水的动能增加量，即 联立解得 故选C。 7．A 【详解】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确 考点：考查了功率的计算 【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化 8．BD 【详解】质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，若此时恒力与速度共线同向，此时物体做匀加速直线运动，动能一直增大；若此时恒力与速度共线反向，此时速度与加速度反向，先做正向的匀减速直线运动，再做反向的匀加速直线运动，动能先减小至零，再逐渐增大；若此时恒力与速度有夹角，并且夹角大于90°，此时质点的动能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，若此时恒力与速度有夹角，并且夹角小于90°，此时质点的动能一直增大。 故选BD。 9．BD 【详解】A．根据 可得 卫星轨道半径减小，则动能增加，选项A错误； B．卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，做近心运动，万有引力做正功，引力势能减小，B正确； C．由于稀薄气体的阻力做负功，机械能有部分转化为内能，故卫星的机械能减小，C错误； D．又因为稀薄气体的阻力较小，故卫星克服气体阻力做的功小于万有引力做的功，即小于引力势能的减小，D正确； 故选BD。 10．ABC 【详解】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确； B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确； C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确； D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误． 点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加． 11． C B 0.761 0.786 A 【详解】（1）[1][2]实验要验证的关系是 两边可消掉，则不需要用天平测出重锤的质量，即不需要进行的步骤是C；实验将电火花计时器接到220V交流电源上，即错误的步骤为B。 （2）[3]打点计时器打B点时，重锤的速度 动能的增加量为 [4]重锤重力势能的减少量为 （3）[5]根据 得 不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，有阻力时和无阻力时的图线应交于横轴的同一点，无阻力时重锤下降的加速度大一些，则图线的斜率大一些，如图所示，可知，，故A正确，BCD错误。 故选A。 12．(1)1.5J (2)0.5N (3) 【详解】（1）由图像得： （2）时，对AB整体，由牛顿第二定律得 对B受力分析，由牛顿第二定律得 代入数据联立解得 （3）当两物块刚好分离时，AB间弹力为0，两物块加速度为0，对A，由平衡条件得 代入数据解得 由图乙可知，时，两物块分离，从开始到两物块分离，对AB整体，由动能定理得 物块B刚好到达M点，有 对物块，由分离到到达最高点，由动能定理得 代入数据联立解得 则圆孤半径应满足。 13．（1）（2） 【详解】（1）小滑块恰好通过最高点，则有 mg= 解得 从B到C的过程中机械能守恒 解得 从A→B根据速度位移公式得 解得 （2）从C到D的过程中机械能守恒 解得 而 小球从D→A做加速度为g的匀加速运动，由速度公式得 解得 14．（1）；（2） 【详解】（1）第一次篮球下落的过程中由动能定理可得 篮球反弹后向上运动的过程由动能定理可得 第二次从1.5m的高度静止下落，同时向下拍球，在篮球反弹上升的过程中，由动能定理可得 第二次从1.5m的高度静止下落，同时向下拍球，篮球下落过程中，由动能定理可得 因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，则有比例关系 代入数据可得 （2）因作用力是恒力，在恒力作用下篮球向下做匀加速直线运动，因此有牛顿第二定律可得 在拍球时间内运动的位移为 做得功为 联立可得 （舍去） 答案第6页，共14页 - 13 - 学科网（北京）股份有限公司 $