内容正文:
2026年顶兴高级中学高一期中考试
物理
一、单选题:本题共10小题,每小题4分,共40分.
1. 如图所示,拉力F大小为10N,方向与水平方向夹角,物体在拉力F作用下沿水平面向右前进了10m。此过程中拉力F做功为( )
A. B. C. D. 50J
【答案】D
【解析】
【详解】根据功的计算公式可得,拉力做的功为
故选D。
2. 下列关于功的说法中正确的是
A. 功有正功和负功,所以功是矢量
B. 力对物体做功多,力一定大
C. 力对物体不做功,物体位移一定为零
D. 力对物体做了负功,也可以说物体克服该力做了功
【答案】D
【解析】
【详解】A.功没有方向,故功是标量.故A错误.
B.力对物体做功多,根据W=FScosθ,可能是力大,也可能是力的方向的位移大,也有可能两者都大.故B错误.
C.力对物体不做功,即W=0,可能是F=0,也可能是S=0,也可能是cosθ=0.故C错误.
D.力对物体做了负功,也可以说物体克服该力做了功.故D正确.
3. 如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力F1对物体做功为8J,力F2对物体做功为6J,则力F1与F2的合力对物体做功为( )
A. 8J B. 10J C. 12J D. 14J
【答案】D
【解析】
【详解】合力对物体做功等于各力做功的代数和,所以等于
6J+8J=14J
故选D。
4. 关于功率,下列说法正确的是( )
A. 由可知,物体运动越快,功率越大
B. 由可知,某一时刻,力大、速率也大,而功率不一定大
C. 由可知,力做功越多,功率就越大
D. 由可知,功率越大,力做功越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率由物体运动的速度、力,以及力与速度方向夹角的余弦共同决定,可知,物体运动越快,即速度越大,功率不一定越大,故A错误;
B.由可知,某一时刻,力大、速率也大,若夹角的余弦很小,功率也可能很小,即功率不一定大,故B正确;
C.由可知,力做功越多,功率不一定就越大,还与时间有关,故C错误;
D.由可知,功率越大,力做功不一定越多,还与时间有关,故D错误。
故选B。
5. 小华用大小为的水平推力,在内使重的购物车在水平地面上前进了,则小华推车过程中平均功率是( )
A. B. 5W C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小华推车所做的功
小华推车过程中平均功率
故选C。
6. 某机车牵引力的额定功率为300kW,该机车以额定功率水平匀速行驶,其速度大小为30m/s,则机车提供的牵引力大小为( )
A. 1000N B. 9000N C. 1.0×104 N D. 9.0×106 N
【答案】C
【解析】
【详解】机车以额定功率匀速行驶时,牵引力为
故选C。
7. 如图,质量为m=1kg的小球,从A点下落到地面上的B点,为1.2m,桌面高为0.8m,取重力加速度( )
A. 以地面为参考平面,小球在A点的重力势能为12J
B. 以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能为8J
C. 以桌面为参考平面,从A点到B点的过程中,重力势能的改变量为-8J
D. 从A点到B点的过程中,重力势能的减少量一定为20J,与参考平面无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.以地面为参考平面,小球在A点的重力势能
A错误;
B.以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能
B错误;
C.以桌面为参考平面,从A点到B点的过程中,重力做功
重力势能改变量
C错误;
D.从A点到B点的过程中,重力做功
重力势能改变量
从A点到B点的过程中,重力势能的减少量一定为20J,与参考平面无关,D正确。
故选D。
8. 如图所示,放置于光滑水平桌面上的轻质弹簧,左端固定在竖直挡板上。现使一滑块沿桌面以某一向左的初速度滑向弹簧,在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中( )
A. 弹簧的弹性势能越来越大,弹力也越来越小
B. 弹簧的弹性势能越来越小,弹力也越来越大
C. 弹簧的弹性势能越来越小,弹力也越来越小
D. 弹簧的弹性势能越来越大,弹力也越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】弹簧弹性势能与弹簧劲度系数和形变量大小有关,劲度系数越大,形变量越大弹簧弹性势能越大,弹簧弹力根据胡克定律可知,劲度系数越大,形变量越大弹簧弹力越大,在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧压缩量越来越大,则弹簧的弹性势能越来越大,弹力也越来越大。
故选D。
9. 如图所示,一质量为的物块以初速度沿地面水平向左运动,运动过程始终受到水平向左的恒力,物块与地面间的摩擦力大小恒为。当物块向左移动的位移为时,速度变为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据动能定理可得
故选C。
10. 如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时对轨道压力为,已知,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )
A. 重力做功2mgR
B. 合力做功
C. 克服摩擦力做功
D. 机械能减少2mgR
【答案】B
【解析】
【详解】A.从P到B,重力做功为
故A项错误;
B.小球能通过B点,在B点速度v满足
解得
从P到B过程,由动能定理有
解得
故B项正确;
D.设B点所在平面为零势能面,在P点时,机械能为
在B点时机械能为
所以机械能减少了。
故D项错误;
C.由能量守恒可知,摩擦力做功等于机械能的较少量,即摩擦力做功为,故C项错误。
故选B。
二、多选题:本题共3小题,每小题5分,共15分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11. 关于功率有以下表述,其中正确的是( )
A. 功率大说明力对物体做的功多
B. 单位时间内机器做功越多,其功率就越大
C. 根据可知,在相等的时间内机器做功越多,其功率就越大
D. 由可知,速度越大功率越大
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.功率大说明力做功快,做功不一定多,故A错误;
B.功率等于单位时间内做功的多少,单位时间内机器做功越多,功率越大,故B正确;
C.根据可知,在相等的时间内机器做功越多,其功率就越大,故C正确;
D.由知,速度越大,功率不一定大,还与F有关,故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 重力对物体做的功为mgh
B. 物体在海平面上的重力势能为mgh
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.重力对物体做的功只与初末位置的高度差有关,为mgh,A正确;
B.以地面为零势能面,物体到海平面时的势能为,B错误;
C.由动能定理
到达海平面时动能为
C错误;
D.物体只受重力做功,机械能守恒,等于地面时的机械能,D正确。
故选AD。
13. 物体在合外力作用下做直线运动的v—t图像如图所示,下列表述正确的是( )
A. 在0~1s内,物体做加速运动,合外力做正功
B. 在1~3s内,物体做匀速运动,合外力做正功
C. 在3~7s内,合外力做功为零
D. 在0~5s内,速度变化量为零,合力的平均功率为零
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.在0~1s内,物体做匀加速运动,动能增加,根据动能定理知,合外力做正功,故A正确;
B.在1~3s内,物体做匀速运动,合外力为零,故合外力不做功,故B错误;
C.在3~7s内,动能的变化量为零,根据动能定理可知,合外力做功为零,故C正确;
D.在0~5s内,速度变化量为零,动能的变化量为零,由动能定理知合力做功为零,则合力的平均功率为零,故D正确。
故选ACD。
三、实验题:本题共1小题,共9分.
14. 某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的直流电和50Hz交流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.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。
其中没有必要进行的步骤是________,操作不当的步骤是________。
(2)已知重锤质量为0.30kg,当地重力加速度g=9.79m/s2,经过正确操作后获得的一条纸带如图2所示,则C、D两点间对应运动过程的动能变化量为________J,重力势能变化量为________J。(结果都保留3位有效数字)
(3)他进一步分析,发现本实验存在一定误差,为此设计出用如图3所示的实验装置来验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出AB之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d,重力加速度为g,实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束,小铁球通过光电门时的瞬时速度可表示为v=________,如果d、t、h、g满足关系式________,也可验证机械能守恒定律。
【答案】 ①. C ②. B ③. 0.278 ④. 0.291 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]因为我们是比较mgh、的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,故C没有必要。
[2]应将打点计时器接到电源的“交流输出”上,故B错误,操作不当。
(2)[3]C点的瞬时速度为
D点的瞬时速度为
则动能的增加量为
[4]重力势能的减少量为
(3)[5]小球通过光电门的瞬时速度
[6]若满足,即
时,则机械能守恒得到验证。
【点睛】解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的,了解具体操作,掌握动能变化量和重力势能减小量的求法,知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
四、解答题:本题共3小题((10分、12分、14分),共36分.
15. 质量的物体,在水平方向力的作用下,物体与平面间的动摩擦因数。物体从静止开始运动,运动时间。求:
(1)力在4s内对物体所做的功
(2)力在4s内对物体所做功的平均功率
(3)末力对物体所做的功的瞬时功率
【答案】(1)96J;(2)24W;(3)48J
【解析】
【详解】(1)物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律
可得
物体运动的位移是
力F在内对物体所做的功为
(2)力在内对物体所做的功的平均功率为
(3)4s末物体的速度为
所以末力对物体所做的功的瞬时功率为
16. 如图所示,将一个质量为1kg的小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度,小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m。不计空气阻力。取,求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间;
(2)小球抛出时的速度大小;
(3)小球从抛出到落地重力做功W。
【答案】(1)0.6s;(2)8m/s;(3)18J
【解析】
【详解】(1)根据
小球从抛出到落地经历的时间
(2)小球抛出时的速度大小
(3)小球从抛出到落地重力做功
17. 如图,光滑水平轨道AB与竖直面内的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直,半圆形的半径为。质量为的小滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动到达水平轨道的末端B点时撤去外力,已知AB间的距离为,滑块经过D点从D点水平抛出,g取。
(1)求物体在AB段运动时外力做功的大小;
(2)求物体在D点的速度大小;
(3)求小物块在D点时对圆弧面的压力大小;
(4)求小物块从D点抛出后在水平地面的落点与B的距离。
【答案】(1)36J;(2)6m/s;(3)30N;(4)3.6m
【解析】
【详解】(1)物体在AB段运动时外力做功的大小
(2)从A点到D点由动能定理
解得物体在D点的速度大小
vD=6m/s
(3)小物块在D点时
解得
FD=30N
根据牛顿第三定律可知,物块对圆弧面的压力大小30N;
(4)小物块从D点抛出后
解得
x=3.6m
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2026年顶兴高级中学高一期中考试
物理
一、单选题:本题共10小题,每小题4分,共40分.
1. 如图所示,拉力F大小为10N,方向与水平方向夹角,物体在拉力F作用下沿水平面向右前进了10m。此过程中拉力F做功为( )
A. B. C. D. 50J
2. 下列关于功的说法中正确的是
A. 功有正功和负功,所以功是矢量
B. 力对物体做功多,力一定大
C. 力对物体不做功,物体位移一定为零
D. 力对物体做了负功,也可以说物体克服该力做了功
3. 如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力F1对物体做功为8J,力F2对物体做功为6J,则力F1与F2的合力对物体做功为( )
A. 8J B. 10J C. 12J D. 14J
4. 关于功率,下列说法正确的是( )
A. 由可知,物体运动越快,功率越大
B. 由可知,某一时刻,力大、速率也大,而功率不一定大
C. 由可知,力做功越多,功率就越大
D. 由可知,功率越大,力做功越多
5. 小华用大小为的水平推力,在内使重的购物车在水平地面上前进了,则小华推车过程中平均功率是( )
A. B. 5W C. D.
6. 某机车牵引力的额定功率为300kW,该机车以额定功率水平匀速行驶,其速度大小为30m/s,则机车提供的牵引力大小为( )
A. 1000N B. 9000N C. 1.0×104 N D. 9.0×106 N
7. 如图,质量为m=1kg的小球,从A点下落到地面上的B点,为1.2m,桌面高为0.8m,取重力加速度( )
A. 以地面为参考平面,小球在A点的重力势能为12J
B. 以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能为8J
C. 以桌面为参考平面,从A点到B点的过程中,重力势能的改变量为-8J
D. 从A点到B点的过程中,重力势能的减少量一定为20J,与参考平面无关
8. 如图所示,放置于光滑水平桌面上的轻质弹簧,左端固定在竖直挡板上。现使一滑块沿桌面以某一向左的初速度滑向弹簧,在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中( )
A. 弹簧的弹性势能越来越大,弹力也越来越小
B. 弹簧的弹性势能越来越小,弹力也越来越大
C. 弹簧的弹性势能越来越小,弹力也越来越小
D. 弹簧的弹性势能越来越大,弹力也越来越大
9. 如图所示,一质量为的物块以初速度沿地面水平向左运动,运动过程始终受到水平向左的恒力,物块与地面间的摩擦力大小恒为。当物块向左移动的位移为时,速度变为,则( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时对轨道压力为,已知,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )
A. 重力做功2mgR
B. 合力做功
C. 克服摩擦力做功
D. 机械能减少2mgR
二、多选题:本题共3小题,每小题5分,共15分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11. 关于功率有以下表述,其中正确的是( )
A. 功率大说明力对物体做的功多
B. 单位时间内机器做功越多,其功率就越大
C. 根据可知,在相等的时间内机器做功越多,其功率就越大
D. 由可知,速度越大功率越大
12. 如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 重力对物体做的功为mgh
B. 物体在海平面上的重力势能为mgh
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
13. 物体在合外力作用下做直线运动的v—t图像如图所示,下列表述正确的是( )
A. 在0~1s内,物体做加速运动,合外力做正功
B. 在1~3s内,物体做匀速运动,合外力做正功
C. 在3~7s内,合外力做功为零
D. 在0~5s内,速度变化量为零,合力的平均功率为零
三、实验题:本题共1小题,共9分.
14. 某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的直流电和50Hz交流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.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。
其中没有必要进行的步骤是________,操作不当的步骤是________。
(2)已知重锤质量为0.30kg,当地重力加速度g=9.79m/s2,经过正确操作后获得的一条纸带如图2所示,则C、D两点间对应运动过程的动能变化量为________J,重力势能变化量为________J。(结果都保留3位有效数字)
(3)他进一步分析,发现本实验存在一定误差,为此设计出用如图3所示的实验装置来验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出AB之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d,重力加速度为g,实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束,小铁球通过光电门时的瞬时速度可表示为v=________,如果d、t、h、g满足关系式________,也可验证机械能守恒定律。
四、解答题:本题共3小题((10分、12分、14分),共36分.
15. 质量的物体,在水平方向力的作用下,物体与平面间的动摩擦因数。物体从静止开始运动,运动时间。求:
(1)力在4s内对物体所做的功
(2)力在4s内对物体所做功的平均功率
(3)末力对物体所做的功的瞬时功率
16. 如图所示,将一个质量为1kg的小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度,小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m。不计空气阻力。取,求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间;
(2)小球抛出时的速度大小;
(3)小球从抛出到落地重力做功W。
17. 如图,光滑水平轨道AB与竖直面内的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直,半圆形的半径为。质量为的小滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动到达水平轨道的末端B点时撤去外力,已知AB间的距离为,滑块经过D点从D点水平抛出,g取。
(1)求物体在AB段运动时外力做功的大小;
(2)求物体在D点的速度大小;
(3)求小物块在D点时对圆弧面的压力大小;
(4)求小物块从D点抛出后在水平地面的落点与B的距离。
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