内容正文:
侨光中学2025年春季高一年第1次阶段考物理试卷
(考试时间90分钟,总分100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合 题目要求,第7~10题有两项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的 得0分)
1. 关于功,下列说法正确的是( )
A. 因为力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B. 如果物体受到两个力作用而运动,已知力做功,力做功,两个力对物体做的总功是
C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,所以摩擦力如果做功只能做负功
D. 虽然作用力和反作用力总是等大反向,但一对作用力和反作用力做功时并不总是一正一负
【答案】D
【解析】
【详解】A.功是标量,由公式计算,虽然力和位移是矢量,但它们的点积为标量,故A错误;
B.总功是各力做功的代数和,即,而非矢量合成(如勾股定理),故B错误;
C.摩擦力可以做正功(如传送带上的物体加速时)、负功(如滑动摩擦力阻碍运动)或不做功(如静摩擦力作用但无位移),故C错误;
D.作用力和反作用力可能均做正功(如两磁铁同名磁极相斥时各自运动)、均做负功或一正一负,也可能一个做功而另一个不做功,故D正确。
故选D。
2. 质量为1kg的柚子由静止释放,经2s到达地面,不计空气阻力,g取。则( )
A. 落地时重力的瞬时功率为100W B. 落地时重力的瞬时功率为200W
C. 2s内重力的平均功率为50W D. 2s内重力的平均功率为150W
【答案】B
【解析】
【详解】AB.柚子由静止释放,做自由落体运动,2s时速度
瞬时功率公式为
故A错误,B正确。
CD.2s内重力做功
平均功率为
故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据
h相同,则重力对物体做功相同,即
故AB错误;
CD.设斜面的倾角为,动摩擦因数为,则摩擦力对物体做功大小
所以
故D正确,C错误。
故选D。
4. 如图所示,质量为的小球从距桌面处由静止开始下落到地面,,不计空气阻力,取,以桌面为零势能面。下列说法正确的是( )
A. 小球在地面的重力势能为
B. 小球在地面的重力势能为
C. 小球落地前瞬间的机械能为
D. 小球落地前瞬间的机械能为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球在地面的重力势能为,故AB错误;
CD.整个下落过程中,机械能守恒,小球落地前瞬间的机械能为,故C正确,D错误。
故选C。
5. 一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如题图所示.关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由图知:在时间内,物体做初速度为零的匀加速运动,则有
由牛顿第二定律得
则拉力的功率为
在时刻以后,物体做匀速运动,不变,则
P不变,ABC错误,D正确。
故选D。
考点:功率、平均功率和瞬时功率。
6. 从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示.重力加速度取10m/s2.该物体的质量为
A. 2kg B. 1.5kg C. 1kg D. 0.5kg
【答案】C
【解析】
【详解】对上升过程,由动能定理,,得,即F+mg=12N;下落过程,,即N,联立两公式,得到m=1kg、F=2N.
7. 河岸笔直,河宽20m,河水流速为3m/s,船在静水中的速度是4m/s,以下说法正确的是( )
A. 船过河的最短时间为4s B. 船过河的最短时间为5s
C. 船可以垂直河岸过河 D. 船在河中运动速度一定为5 m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.当船头与河岸垂直时过河的时间最短,最短时间为
选项B正确,A错误;
C.因船速大于河水的流速,则船可以垂直河岸过河,选项C正确;
D.只有当船头的方向与河岸垂直时船在河中的速度才是
选项D错误。
故选BC。
8. 人在距地面高为h、离靶面距离为L处将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,飞镖落在靶心正下方,如图所示。只改变m、h、L、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )
A. 适当减小v0 B. 适当提高h
C. 适当减小m D. 适当减小L
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.水平方向
x=L=v0t
竖直方向,下降的高度
解得
为了飞镖投中靶心,则下降的竖直高度y须减小。可以减小L或增大v0,故A错误,D正确;
B.若L不变,时间不变,也可以提高h,故B正确;
C.而平抛运动规律和物体的质量无关,故C错误。
故选BD。
9. 如图所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式。他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起,再保持弹性毯子水平,接住小孩。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 用毯子将小孩上抛,毯子对小孩做正功,小孩机械能增加
B. 小孩由最低点上升到最高点的过程中,加速度先减小后增大
C. 小孩由最高点下落,一接触到弹性毯子就立刻做减速运动
D. 小孩由最高点下落至速度为零的过程中,小孩机械能减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.用毯子将小孩上抛,毯子对小孩做正功,小孩机械能增加,故A正确;
B.小孩由最低点上升过程中,弹性毯子的弹力逐渐减小,一开始弹性毯子的弹力小于重力,小孩的加速度逐渐减小,之后弹性毯子的弹力大于重力,小孩的加速度逐渐增大,等于重力加速度后,小孩的加速度保持不变,故加速度先减小再增大后不变,故B错误;
C.小孩下落接触到弹性毯子后,在弹力小于重力之前,加速度方向向下,还是做加速运动,故C错误;
D.小孩下落接触到弹性毯子至速度为零的过程中,毯子的弹力对小孩做负功,小孩机械能减小,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速率为,则在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若时,摩擦力对物体做功为零
C. 若时,则传送带与物体摩擦生热为
D. 其中在物体向左运动过程中,传送带与物体摩擦生热为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如果v1>v2,由于传送带足够长,物体匀减速向左滑行,直到速度减为零,然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右匀加速,返回时物体会一直向右匀加速,根据对称性,知当速度大小增大到等于v2时,物体恰好离开传送带,则有v3=v2,故A错误;
B.如果v1>v2,由上分析知v3=v2,根据动能定理,摩擦力对物体做功为
W==0
故B正确;
CD.若v1>v2时,设物体所受的摩擦力大小为f,物体向左运动的加速度大小a=,时间t1=,
物体向左运动的位移
x1=,
传送带的位移
x2=v1t1=,
摩擦生热
Q1=f(x1+x2)=+mv1v2;
物体向右运动时,运动时间为
t2=,
物体向右运动的位移
x3==,
传送带的位移
x4=v1t2=,
摩擦生热
Q2=f(x4-x3)=mv1v2-,
传送带与物体摩擦生热共为Q=Q1+Q2=2mv1v2,故C错误,D正确.
二、填空题:本大题共 4 小题,共 22 分。
11. 一个人把质量为的物体由静止向上提升,同时物体获得的速度,重力加速度,合力对物体做功__________,此过程中人对物体做功__________J。
【答案】 ①. 2 ②. 12
【解析】
【详解】[1]根据动能定理
[2]根据动能定理
解得
12. 如图,水平地面上以速度做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体。某一时刻绳子与水平方向的夹角为,则此时物体的速度_________在汽车做匀速直线运动的过程中,物体做________运动(选填“加速”或“减速”或“匀速”)。
【答案】 ①. ②. 加速
【解析】
【详解】[1]将沿绳子方向和垂直于绳方向正交分解,等于沿绳方向的分速度,即
[2]汽车以 做匀速直线运动的过程,减小,则增大,所以增大,故物体做加速运动。
13. 如图,一根长为L、质量为m的匀质细绳悬于O点,O点离地高H。现从上端O处剪断细绳,以地面为零势能参考面,重力加速度为g,则当绳下端刚着地时的重力势能为___________,动能为___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】
【详解】[1]当绳下端刚着地时,由题知以地面为零势能参考面,则绳的重心在地面上L处,故重力势能为mgL。
[2]根据动能定理有
mg(H - L) = mv2
14. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.
(1)对于本实验操作的说法正确的是( )
A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
B.应用秒表测出重物下落的时间
C.重物的密度和质量选用的大些,有利于减小误差
D.重物的密度和质量选用的小些,有利于减小误差
(2)若实验中所用重物的质量m=1kg.某同学选取了一条前两个点间距接近2mm的纸带,0是打下的第一个点,打点时间间隔为0.02s,则在纸带上打下点3时的速度v=________m/s,此时重物的动能=______J,从打下点0到至打下点3的过程中重物的重力势能减少量=_______J,由此可得出的结论是___________________________.(g取9.8m/s²,结果均保留三位有效数字)
【答案】 ①. AC ②. 3.25 ③. 5.28 ④. 5.44 ⑤. 在误差允许的范围内机械能守恒
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上,以减小纸带与打点计时器之间的摩擦,选项A正确;
B.打点计时器就是计时仪器,则不需要秒表测重物下落的时间,选项B错误;
CD.重物的密度和质量选用的大些,有利于减小误差,选项C正确,D错误;
故选AC.
(2)[2][3][4]纸带上打下点3时的速度
此时重物的动能
Ek=
从打下点0到至打下点3的过程中重物的重力势能减少量
△Ep=mgh=1×9.8×0.5549J=5.44J
[5]由此可得出的结论是:在误差允许的范围内机械能守恒.
三、计算题:(本题共4小题,第15、16题各8分,第17题10分,第18题12分,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位)
15. 如图所示,高为、倾角为的斜面放置在水平地面上,左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性,小球每次出手时的速度方向都是水平向右,出手点位于高台边缘且距地面高度为,斜面底端A点到高台的水平距离为H,重力加速度为,忽略空气阻力。
(1)若小球恰好落在A点,求小球初速度的大小;
(2)为了使小球能够投掷到斜面上,求小球的初速度的取值范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由平抛运动知识可得 ,
联立二式可得
【小问2详解】
如果小球落在点,则
竖直位移
联立可得
则初速度的范围应该是
16. 目前,上海有若干辆超级电容车试运行,运行中无须连接电缆,只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟,就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车,质量,额定功率,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,取。
(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?
(2)若超级电容车从静止开始,保持以的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若超级电容车从静止开始,保持额定功率做加速运动,后达到最大速度,求此过程中超级电容车的位移。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当电容车速度达到最大时电容车的牵引力与阻力平衡,即
解得
(2)电容车做匀加速运动,由牛顿第二定律得
解得
设电容车刚达到额定功率时的速度为
设电容车匀加速运动的时间为,则
解得
(3)从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功,由动能定理得
解得
17. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度,轨道CD足够长且倾角,A、D两点离轨道BC的高度分别为,。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度取,,,求:
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离。
【答案】(1)3m/s;(2)2s;(3)1.4m
【解析】
【详解】(1)小滑块从A点到第一次到达D点过程中,由动能定理得
代入数据解得
(2)小滑块从A点到第一次到达C点过程中,由动能定理得
代入数据解得
小滑块沿CD段上滑的加速度大小为
小滑块沿CD段上滑到最高点的时间为
由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间为
故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔为
(3)设小滑块在水平轨道上运动的总路程为,对小滑块运动全过程应用动能定理有
代入数据解得
故小滑块最终停止的位置距B点的距离为
18. 如图所示,质量都是m的物体A和B,通过轻绳跨过定滑轮相连。斜面光滑且与地面夹角为,不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A、B两物体均静止,撤去手后,B物体一直未离开斜面,且A、B都可视为质点,重力加速度为g。
(1)求A物体将要落地时的速度;
(2)A物体落地后,B物体由于惯性将继续沿斜面上升,求B物体在斜面上运动的最远点离地的高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
A、B两物体组成的整体(系统)只有重力做功,故整体的机械能守恒,有
解得
【小问2详解】
当A物体落地后,B物体由于惯性将继续沿斜面向上运动,此时绳子松了,对B物体,只有重力做功,故B物体的机械能守恒,设其沿斜面向上运动的最远点离地高度为H,根据机械能守恒定律得
)
解得
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侨光中学2025年春季高一年第1次阶段考物理试卷
(考试时间90分钟,总分100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合 题目要求,第7~10题有两项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的 得0分)
1. 关于功,下列说法正确的是( )
A. 因为力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B. 如果物体受到两个力作用而运动,已知力做功,力做功,两个力对物体做的总功是
C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,所以摩擦力如果做功只能做负功
D. 虽然作用力和反作用力总是等大反向,但一对作用力和反作用力做功时并不总是一正一负
2. 质量为1kg的柚子由静止释放,经2s到达地面,不计空气阻力,g取。则( )
A. 落地时重力的瞬时功率为100W B. 落地时重力的瞬时功率为200W
C. 2s内重力的平均功率为50W D. 2s内重力的平均功率为150W
3. 如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,质量为的小球从距桌面处由静止开始下落到地面,,不计空气阻力,取,以桌面为零势能面。下列说法正确的是( )
A. 小球在地面的重力势能为
B. 小球在地面的重力势能为
C. 小球落地前瞬间的机械能为
D. 小球落地前瞬间的机械能为
5. 一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如题图所示.关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示.重力加速度取10m/s2.该物体的质量为
A. 2kg B. 1.5kg C. 1kg D. 0.5kg
7. 河岸笔直,河宽20m,河水流速为3m/s,船在静水中的速度是4m/s,以下说法正确的是( )
A. 船过河的最短时间为4s B. 船过河的最短时间为5s
C. 船可以垂直河岸过河 D. 船在河中运动速度一定为5 m/s
8. 人在距地面高为h、离靶面距离为L处将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,飞镖落在靶心正下方,如图所示。只改变m、h、L、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )
A. 适当减小v0 B. 适当提高h
C. 适当减小m D. 适当减小L
9. 如图所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式。他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起,再保持弹性毯子水平,接住小孩。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 用毯子将小孩上抛,毯子对小孩做正功,小孩机械能增加
B. 小孩由最低点上升到最高点的过程中,加速度先减小后增大
C. 小孩由最高点下落,一接触到弹性毯子就立刻做减速运动
D. 小孩由最高点下落至速度为零的过程中,小孩机械能减小
10. 如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速率为,则在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若时,摩擦力对物体做功为零
C. 若时,则传送带与物体摩擦生热为
D. 其中在物体向左运动过程中,传送带与物体摩擦生热为
二、填空题:本大题共 4 小题,共 22 分。
11. 一个人把质量为的物体由静止向上提升,同时物体获得的速度,重力加速度,合力对物体做功__________,此过程中人对物体做功__________J。
12. 如图,水平地面上以速度做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体。某一时刻绳子与水平方向的夹角为,则此时物体的速度_________在汽车做匀速直线运动的过程中,物体做________运动(选填“加速”或“减速”或“匀速”)。
13. 如图,一根长为L、质量为m的匀质细绳悬于O点,O点离地高H。现从上端O处剪断细绳,以地面为零势能参考面,重力加速度为g,则当绳下端刚着地时的重力势能为___________,动能为___________。
14. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.
(1)对于本实验操作的说法正确的是( )
A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
B.应用秒表测出重物下落的时间
C.重物的密度和质量选用的大些,有利于减小误差
D.重物的密度和质量选用的小些,有利于减小误差
(2)若实验中所用重物的质量m=1kg.某同学选取了一条前两个点间距接近2mm的纸带,0是打下的第一个点,打点时间间隔为0.02s,则在纸带上打下点3时的速度v=________m/s,此时重物的动能=______J,从打下点0到至打下点3的过程中重物的重力势能减少量=_______J,由此可得出的结论是___________________________.(g取9.8m/s²,结果均保留三位有效数字)
三、计算题:(本题共4小题,第15、16题各8分,第17题10分,第18题12分,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位)
15. 如图所示,高为、倾角为的斜面放置在水平地面上,左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性,小球每次出手时的速度方向都是水平向右,出手点位于高台边缘且距地面高度为,斜面底端A点到高台的水平距离为H,重力加速度为,忽略空气阻力。
(1)若小球恰好落在A点,求小球初速度的大小;
(2)为了使小球能够投掷到斜面上,求小球的初速度的取值范围。
16. 目前,上海有若干辆超级电容车试运行,运行中无须连接电缆,只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟,就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车,质量,额定功率,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,取。
(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?
(2)若超级电容车从静止开始,保持以的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若超级电容车从静止开始,保持额定功率做加速运动,后达到最大速度,求此过程中超级电容车的位移。
17. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度,轨道CD足够长且倾角,A、D两点离轨道BC的高度分别为,。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度取,,,求:
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离。
18. 如图所示,质量都是m的物体A和B,通过轻绳跨过定滑轮相连。斜面光滑且与地面夹角为,不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A、B两物体均静止,撤去手后,B物体一直未离开斜面,且A、B都可视为质点,重力加速度为g。
(1)求A物体将要落地时的速度;
(2)A物体落地后,B物体由于惯性将继续沿斜面上升,求B物体在斜面上运动的最远点离地的高度。
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