内容正文:
集美中学2025-2026学年第二学期高一年级期中质量检测
物理试题
(考试时间:75分钟;满分100分)
一、单选题(每题4分,共16分,每题只有一个正确选项)
1. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对物体一定做负功 B. 功有正负,所以功是矢量
C. 匀速圆周运动的速度不变 D. 曲线运动的物体的加速度一定不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦力可做正功(如传送带加速运送物体时,静摩擦力对物体做正功)、负功,也可以不做功,并非一定做负功,故A错误;
B.功的正负仅表示做功的性质(动力做功或阻力做功),功的运算遵循代数加减规则,不满足矢量的平行四边形运算定则,因此功是标量,故B错误;
C.速度是矢量,包含大小和方向,匀速圆周运动的速度大小不变,但方向沿圆周切线方向时刻改变,因此速度是变化的,故C错误;
D.曲线运动的速度方向时刻改变,即速度一定发生变化,根据加速度的定义,速度变化必然存在加速度;同时曲线运动的条件是合力与速度方向不共线,合力不为零,由牛顿第二定律可知加速度一定不为零,故D正确。
故选D。
2. “示功图”是解决变力做功的基本方法,如图物体在四种变化规律不同的外力作用下都通过相同的位移,外力的方向与位移的方向一致,则下列说法正确的是( )
A. 甲图外力做功为 B. 乙图外力做功小于
C. 丙图外力做功大于 D. 丁图外力做功小于
【答案】D
【解析】
【详解】根据可知,图线与坐标轴所围面积表示力所做的功。
A.由图甲可知,图甲外力做功为,故A错误;
B.由图乙可知,图乙外力做功为,故B错误;
C.由图丙可知,图丙外力做功为,故C错误;
D.由图丁可知,图丁外力做功为,故D正确。
故选D。
3. 宁德时代入驻厦门,标志着厦门也进入“新能源”时代,现对搭载宁德时代新电池“麒麟”的电动汽车进行测试,汽车质量为,汽车从静止开始在平直公路上做加速度为的匀加速直线运动,经过一段时间后达到匀加速的最大速度,之后汽车保持额定功率再经过时间后达到最大速度,汽车行驶时受到阻力大小一直为,题中所给的物理量符号为已知量,则下列说法正确的是:( )
A. 汽车的额定功率不可求 B. 汽车匀加速的时间不可求
C. 汽车匀加速过程牵引力做的功不可求 D. 汽车从到最大速度的位移可求
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀加速阶段由牛顿第二定律得
即牵引力
匀加速到时功率达到额定功率
故额定功率可求,故A错误;
B.匀加速过程为初速度为0的匀变速直线运动
得匀加速时间
故汽车匀加速的时间可求,故B错误;
C.匀加速过程位移
牵引力为恒力,做功
故匀加速过程牵引力做的功可求,故C错误;
D.汽车最终最大速度满足
得
从到的过程用动能定理
式中所有物理量均已知,可解出位移,故D正确。
故选D。
4. 质量分别为和的两小物块A、B通过轻弹簧栓接后静置在水平地面上,该弹簧的劲度系数为。现让A下压一段的距离后到达位置后松手,最终B恰好不离开地面;现把物块A改为质量为的物块C,C同样与弹簧栓接,同样使C到达同样的位置后松手,重力加速度为,则当B即将离开地面时C的速度为:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,两次当B即将离开地面时,A和C所在的位置相同,即两次弹簧弹性势能的变化相同,A和C上升的高度为
分别根据系统机械能守恒可得,
解得
故选A。
二、双选题(每题6分,共24分,有两个正确选项,有错选的不得分,选不全得3分)
5. 教室里的挂钟提醒我们要珍惜时间,好好学习。挂钟上的分针的周期为1小时,秒针的周期为1分钟,则下列说法正确的是( )
A. 分针的频率更大
B. 秒针的频率更大
C. 若分针与秒针转动半径相同,分针边缘的线速度更大
D. 若分针与秒针转动半径相同,秒针边缘的线速度更大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.分针的周期大于秒针的周期,根据可知,秒针的频率大于分针的频率,故A错误,B正确;
CD.根据可知,若分针与秒针转动半径相同,秒针边缘的线速度更大,故C错误,D正确。
故选BD。
6. 小滑块从斜面的底端以某一速度滑上粗糙的斜面,小滑块最后又滑回到斜面底端,则下列说法正确的是:( )
A. 上行过程小物块的重力势能在增加 B. 下行过程小物块的动能在减少
C. 上行过程小物块的机械能在减少 D. 下行过程小物块的机械能在增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.上行过程小物块的高度升高,其重力势能在增加,故A正确;
B.下行过程小物块的速度增加,其动能在增加,故B错误;
CD.除重力以外其他力做的功等于物体机械能的变化量,物体滑动过程中,支持力不做功,摩擦力一直做负功,故机械能不断减小,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 无弹性细绳悬挂一个质量为的小球从点由静止开始释放,释放时绳子的摆角,绳子的长度为,重力加速度为,,则:( )
A. 小球到最低点的速度大小为 B. 小球到最低点的速度大小为
C. 小球到最低点的重力功率为 D. 小球到最低点时重力的功率为0
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.从点到最低点,动能定理得
解得,故A错误,B正确;
CD.在最低点重力与速度的夹角为
此时的功率,故C错误,D正确。
故选BD。
8. 质量为的小物块放在质量为的长木板的左端,两者间的动摩擦因数为0.2,一起静置在光滑的水平面上,现给小物块一个向右的大小为的水平恒力,该恒力作用时间后撤去,最终小物块与长木板相对静止;重力加速度为,则( )
A. 从施加到撤去这个过程恒力做的功是
B. 小物块与长木板保持相对静止时两者的总动能为
C. 撤去前后这两个过程小物块相对于木板通过的位移之比为
D. 从施加到小物块与长木板相对静止过程所产生的摩擦热为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.假设施加时,小物块和长木板发生相对滑动,则对小物块根据牛顿第二定律可得
解得
对长木板根据牛顿第二定律可得
解得
故假设成立。撤去时,小物块通过的位移大小为
则从施加到撤去这个过程恒力做的功是,故A正确;
B.撤去前,小物块的速度大小为
长木板的速度为
撤去后,长木板的加速度不变,对小物块根据牛顿第二定律可得
解得
设经过时间两者达到共速,共速时的速度大小为,则
解得,
小物块与长木板保持相对静止时两者的总动能为,故B错误;
C.撤去前,两者的相对位移大小为
撤去后,两者的相对位移大小为
即撤去F前后这两个过程小物块相对于木板通过的位移之比为1:1,故C正确;
D.从施加F到小物块与长木板相对静止过程中两者的相对位移大小为
产生的摩擦热为,故D错误。
故选AC。
三、填空和实验题(每空2分,共22分,第11题和第12题7个空均选填“A”或“B”)
9. 质量为的小球在距地面高度为的位置释放后做自由落体运动,以地面为零势能面,重力加速度为,小球从释放到空中运动时间为时重力的功率为__________,当小球的动能是重力势能两倍的位置的高度为______________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]小球从释放到空中运动时间为时,小球的速度大小为
则重力的功率为
[2]小球下落过程中机械能守恒,则当小球的动能是重力势能两倍时,小球的重力势能为总机械能的,即
解得
10. 集美中学研学活动参观红星工厂,观察到主动轮与从动轮用皮带传动,且主动轮的半径是从动轮半径的两倍,两轮均做匀速圆周运动,对这两轮边缘上的两个点和,则点和点的角速度之比为__________,线速度之比为__________。
【答案】 ①. 1:2 ②. 1:1
【解析】
【详解】[1][2]皮带不打滑传动时,皮带传动的两轮边缘各点线速度大小相等,因此
可得线速度之比
根据线速度与角速度的关系
变形得
由于相等,角速度与半径成反比;已知
故
11. “探究恒力做功与动能改变的关系”的实验装置如图所示:
(1)实验时应将长木板不带滑轮的一端垫高,在不挂重物的情况下,使小车能做匀速直线运动,这样做的目的是______________
A. 平衡摩擦力 B. 使沙和桶的重力等于细绳的拉力
(2)实验中,若用天平测得小车的质量为,则沙和桶的总质量可选择__________
A. B.
(3)本实验的测量仪器,还需要__________
A. 秒表 B. 刻度尺
【答案】(1)A (2)A (3)B
【解析】
【小问1详解】
实验时应将长木板不带滑轮的一端垫高,在不挂重物的情况下,使小车能做匀速直线运动,使小车处于平衡状态,这样做的目的是平衡摩擦力,使细绳的拉力为小车的重力。
故选A。
【小问2详解】
实验中沙和沙桶的重力提供小车与沙和沙桶的合外力,即
而小车的合力由拉力提供,有
联立可得
实验中用沙和沙桶的重力作为小车所受到的合外力,因此实验时要满足小车的质量远大于沙和沙桶的总质量。
故选A。
【小问3详解】
实验中要测量纸带上计数点间的距离,因此需要刻度尺;打点计时器可以记录时间,所以不需要秒表。
故选B。
12. 集美中学103组某学习小组用如图所示的实验装置来验证“机械能守恒”。他们在气垫导轨上的处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的光滑定滑轮与钩码相连,滑块在气垫导轨上运动可以认为不受摩擦力,让滑块从处由静止释放:
(1)要验证机械能守恒这个规律,选择的对象是:__________
A. 滑块 B. 滑块和钩码
(2)实验__________满足钩码的质量远小于小车的质量
A. 需要 B. 不需要
(3)实验__________调整气垫导轨处于水平状态
A. 需要 B. 不需要
(4)测得滑块的质量为,、间距离为,钩码的质量为,滑块上的遮光条通过光电门的时间,已知遮光条的宽度为,当地的重力加速度为,则需验证机械能守恒所对应的表达式是:__________
A. B.
【答案】(1)B (2)B (3)A (4)B
【解析】
【小问1详解】
机械能守恒的研究对象是系统。在这个装置里,钩码下落、滑块水平运动,钩码减少的重力势能,会转化为滑块和钩码两者的动能。如果只选滑块,它的重力势能没有变化,无法验证“势能与动能的转化”,所以必须以滑块和钩码组成的系统为研究对象。
故选B。
【小问2详解】
本实验是直接对系统列机械能守恒方程,不需要把拉力近似等于钩码重力,所以不需要满足钩码的质量远小于小车的质量。
故选B。
【小问3详解】
如果气垫导轨不水平,滑块自身的重力势能也会发生变化,会干扰实验中“钩码重力势能的减少量”与“系统动能增加量”的对应关系,导致实验误差。所以必须调整导轨水平,保证滑块运动时重力势能不变。
故选A。
【小问4详解】
滑块通过光电门时的速度大小为
则系统增加的动能为
系统减小的重力势能为
需验证机械能守恒所对应的表达式是
即
故选B。
四、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分,需写出必要的表达式,只有最后结果的不得分)
13. 小球在桌面边缘以的速度平抛,桌面的高度为,重力加速度取,不计空气阻力,求:
(1)小球空中飞行的时间t
(2)落地点与抛出点的水平距离S
(3)落地前瞬间速度偏向角的正切值
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,竖直方向的分运动为自由落体运动。由
得
【小问2详解】
小球做平抛运动,水平方向的分运动为匀速直线运动。落地点与抛出点的水平距离
【小问3详解】
落地前瞬间竖直方向的分速度
设落地前瞬间速度偏向角为,其正切值
14. 固定斜面的倾角为,小物块A、B的质量分别为m和2m,两物块开始时B离地面的高度为h、A放置在斜面底端,整个过程A未碰及滑轮,重力加速度为g,,不计一切摩擦,求:
(1)从释放B到B落地过程重力对B所做的功
(2)B落地时A的速度
(3)B落地后A还能继续上升的距离
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力做功仅与初末位置的高度差有关,B下落高度为,重力方向与位移同向,因此重力做功
【小问2详解】
A、B通过不可伸长的细绳连接,速度大小相等;对A、B组成的系统,不计摩擦,只有重力做功,系统机械能守恒,设A、B共同速度为,则
解得
【小问3详解】
B落地后绳子松弛,A沿斜面减速上升,动能全部转化为重力势能,对A用动能定理,设继续上升的距离为,则
解得
15. 厦门新机场为提高货物的传送速度建设了一条斜向上的传送带,该传送带与水平面的夹角为,传送带表面速度大小为,现让一个质量为m可视为质点的手提箱轻放在该传送带底端,手提箱与传送带间的动摩擦因数为0.8,从释放手提箱到手提箱到达传送带顶端的过程经历了加速和匀速两个过程,且这两个过程手提箱对地的位移相同,放入手提箱不影响传送带的速度,重力加速度为g,求:
(1)手提箱刚滑上传送带时的加速度的大小(结果用分数表示)及手提箱加速过程合力对手提箱所做的功
(2)手提箱从最低点到最高点整个过程手提箱与传送带产生的摩擦热
(3)整个过程因放入手提箱电动机所多做的功
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对手提箱受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据,解得
根据动能定理可得,合力做功为
【小问2详解】
加速时间为
加速过程位移大小为
传送带位移大小为
相对位移
摩擦生热为
【小问3详解】
由题意可知,手提箱的总位移大小为
则手提箱上升的高度为
电动机多做的功为
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集美中学2025-2026学年第二学期高一年级期中质量检测
物理试题
(考试时间:75分钟;满分100分)
一、单选题(每题4分,共16分,每题只有一个正确选项)
1. 下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对物体一定做负功 B. 功有正负,所以功是矢量
C. 匀速圆周运动的速度不变 D. 曲线运动的物体的加速度一定不为零
2. “示功图”是解决变力做功的基本方法,如图物体在四种变化规律不同的外力作用下都通过相同的位移,外力的方向与位移的方向一致,则下列说法正确的是( )
A. 甲图外力做功为 B. 乙图外力做功小于
C. 丙图外力做功大于 D. 丁图外力做功小于
3. 宁德时代入驻厦门,标志着厦门也进入“新能源”时代,现对搭载宁德时代新电池“麒麟”的电动汽车进行测试,汽车质量为,汽车从静止开始在平直公路上做加速度为的匀加速直线运动,经过一段时间后达到匀加速的最大速度,之后汽车保持额定功率再经过时间后达到最大速度,汽车行驶时受到阻力大小一直为,题中所给的物理量符号为已知量,则下列说法正确的是:( )
A. 汽车的额定功率不可求 B. 汽车匀加速的时间不可求
C. 汽车匀加速过程牵引力做的功不可求 D. 汽车从到最大速度的位移可求
4. 质量分别为和的两小物块A、B通过轻弹簧栓接后静置在水平地面上,该弹簧的劲度系数为。现让A下压一段的距离后到达位置后松手,最终B恰好不离开地面;现把物块A改为质量为的物块C,C同样与弹簧栓接,同样使C到达同样的位置后松手,重力加速度为,则当B即将离开地面时C的速度为:( )
A. B. C. D.
二、双选题(每题6分,共24分,有两个正确选项,有错选的不得分,选不全得3分)
5. 教室里的挂钟提醒我们要珍惜时间,好好学习。挂钟上的分针的周期为1小时,秒针的周期为1分钟,则下列说法正确的是( )
A. 分针的频率更大
B. 秒针的频率更大
C. 若分针与秒针转动半径相同,分针边缘的线速度更大
D. 若分针与秒针转动半径相同,秒针边缘的线速度更大
6. 小滑块从斜面的底端以某一速度滑上粗糙的斜面,小滑块最后又滑回到斜面底端,则下列说法正确的是:( )
A. 上行过程小物块的重力势能在增加 B. 下行过程小物块的动能在减少
C. 上行过程小物块的机械能在减少 D. 下行过程小物块的机械能在增大
7. 无弹性细绳悬挂一个质量为的小球从点由静止开始释放,释放时绳子的摆角,绳子的长度为,重力加速度为,,则:( )
A. 小球到最低点的速度大小为 B. 小球到最低点的速度大小为
C. 小球到最低点的重力功率为 D. 小球到最低点时重力的功率为0
8. 质量为的小物块放在质量为的长木板的左端,两者间的动摩擦因数为0.2,一起静置在光滑的水平面上,现给小物块一个向右的大小为的水平恒力,该恒力作用时间后撤去,最终小物块与长木板相对静止;重力加速度为,则( )
A. 从施加到撤去这个过程恒力做的功是
B. 小物块与长木板保持相对静止时两者的总动能为
C. 撤去前后这两个过程小物块相对于木板通过的位移之比为
D. 从施加到小物块与长木板相对静止过程所产生的摩擦热为
三、填空和实验题(每空2分,共22分,第11题和第12题7个空均选填“A”或“B”)
9. 质量为的小球在距地面高度为的位置释放后做自由落体运动,以地面为零势能面,重力加速度为,小球从释放到空中运动时间为时重力的功率为__________,当小球的动能是重力势能两倍的位置的高度为______________。
10. 集美中学研学活动参观红星工厂,观察到主动轮与从动轮用皮带传动,且主动轮的半径是从动轮半径的两倍,两轮均做匀速圆周运动,对这两轮边缘上的两个点和,则点和点的角速度之比为__________,线速度之比为__________。
11. “探究恒力做功与动能改变的关系”的实验装置如图所示:
(1)实验时应将长木板不带滑轮的一端垫高,在不挂重物的情况下,使小车能做匀速直线运动,这样做的目的是______________
A. 平衡摩擦力 B. 使沙和桶的重力等于细绳的拉力
(2)实验中,若用天平测得小车的质量为,则沙和桶的总质量可选择__________
A. B.
(3)本实验的测量仪器,还需要__________
A. 秒表 B. 刻度尺
12. 集美中学103组某学习小组用如图所示的实验装置来验证“机械能守恒”。他们在气垫导轨上的处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的光滑定滑轮与钩码相连,滑块在气垫导轨上运动可以认为不受摩擦力,让滑块从处由静止释放:
(1)要验证机械能守恒这个规律,选择的对象是:__________
A. 滑块 B. 滑块和钩码
(2)实验__________满足钩码的质量远小于小车的质量
A. 需要 B. 不需要
(3)实验__________调整气垫导轨处于水平状态
A. 需要 B. 不需要
(4)测得滑块的质量为,、间距离为,钩码的质量为,滑块上的遮光条通过光电门的时间,已知遮光条的宽度为,当地的重力加速度为,则需验证机械能守恒所对应的表达式是:__________
A. B.
四、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分,需写出必要的表达式,只有最后结果的不得分)
13. 小球在桌面边缘以的速度平抛,桌面的高度为,重力加速度取,不计空气阻力,求:
(1)小球空中飞行的时间t
(2)落地点与抛出点的水平距离S
(3)落地前瞬间速度偏向角的正切值
14. 固定斜面的倾角为,小物块A、B的质量分别为m和2m,两物块开始时B离地面的高度为h、A放置在斜面底端,整个过程A未碰及滑轮,重力加速度为g,,不计一切摩擦,求:
(1)从释放B到B落地过程重力对B所做的功
(2)B落地时A的速度
(3)B落地后A还能继续上升的距离
15. 厦门新机场为提高货物的传送速度建设了一条斜向上的传送带,该传送带与水平面的夹角为,传送带表面速度大小为,现让一个质量为m可视为质点的手提箱轻放在该传送带底端,手提箱与传送带间的动摩擦因数为0.8,从释放手提箱到手提箱到达传送带顶端的过程经历了加速和匀速两个过程,且这两个过程手提箱对地的位移相同,放入手提箱不影响传送带的速度,重力加速度为g,求:
(1)手提箱刚滑上传送带时的加速度的大小(结果用分数表示)及手提箱加速过程合力对手提箱所做的功
(2)手提箱从最低点到最高点整个过程手提箱与传送带产生的摩擦热
(3)整个过程因放入手提箱电动机所多做的功
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