精品解析：福建省泉州市科技中学2024-2025学年高一下学期第一次限时训练物理试题

泉州科技中学2024-2025学年（下）限时训练高一物理试卷 一、单选题（每小题4分，共24分） 1. 如图甲，拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。某同学保持拖杆与水平方向的夹角为 ，并用沿拖杆方向的恒力F推动拖把头，使其在水平地面沿直线运动，发生的位移为s，如图乙所示。则恒力F做的功为（　　） A. 0 B. Fs C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据功的计算公式可得 故选C。 2. 纯电动汽车绿色环保，许多人驾驶纯电动汽车出行。一辆纯电动汽车功率为30kW，当它匀速行驶时速度大小为20m/s时，则阻力的大小为（　　） A. 600N B. 1500N C. 1.5N D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据功率的关系式有 根据平衡条件有 解得 故选B。 3. 质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取。关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中重力做功是200J B. 下落过程中重力的平均功率是100W C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体下落的高度为 则下落过程中重力做的功是 故A错误； B．重力做功的平均功率为 故B错误； CD．落地时物体的速度 则重力做功的瞬时功率 故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，中国女子跳水奥运冠军全红婵与陈芋汐从十米跳台起跳到全身入水过程中，下列说法正确的是（ ） A. 她们的机械能守恒 B. 手入水后她的动能开始减少 C. 整个过程只有重力做功 D. 下落过程中，重力做的功总等于重力势能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】AC．全红婵从起跳到全身入水过程中，除了重力做功外，还有空气阻力做功，入水后，还有水的阻力做功，机械能不守恒，故AC错误； B．手入水后，刚开始水的阻力小于重力，她还是加速下落，动能增加，直到阻力大小等于重力时，速度达到最大，之后，阻力大于重力，做减速运动，动能减小，故B错误； D．下落过程中，重力做了多少正功，则重力势能就会减少多少，即重力做的功总等于重力势能的减少量。故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在倾角为的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得的速度。已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取。则在这个过程中（　　） A. 人对物体做功21J B. 合外力对物体做功1J C. 物体克服摩擦力做功21J D. 物体重力势能减少40J 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动速度与位移的关系知 设人的推力为，由牛顿第二定律可知 代入得 则根据功的定义式知，人对物体做的功为 代入得 故A错误； B．根据动能定理知，合力做功为 代入得 故B正确； C．以沿斜面向下为正方向，摩擦力做功为 代入得 故物体克服摩擦力做功为20J，故C错误； D．物体在下滑过程中重力做功为 代入得 由功能关系知 故物体重力势能减少20J，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端点与管口A的距离为，一质量为 的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点 ，压缩量为，不计空气阻力，重力加速度为，弹簧的弹性势能与形变量的关系为，则（ ） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. 小球运动的最大速度等于 C. 弹簧的劲度系数为 D. 小球运动中最大加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球下落到最低点时重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，此时弹性势能最大，根据能量守恒，有 故A正确； C．根据弹性势能表达式 则有 解得 故C错误； B．当小球的重力等于弹簧弹力时，小球有最大速度，则有 再根据弹簧和小球组成的系统机械能守恒，有 解得最大速度为 故B错误； D．小球运动到最低点时有 解得 故D错误。 故选A。 二、多选题（每小题6分，共24分） 7. 如图所示，图甲、乙分别是生活中常见的台阶式扶梯和倾斜式扶梯，两扶梯的倾角 相同，某质量为m的同学先后站在两扶梯上，随扶梯匀速上升，均在时间t内上升的高度为h，重力加速度大小为g（　　） A. 两图中支持力均对人不做功 B. 两图中重力的瞬时功率均为 C. 乙图人所受的摩擦力做功的平均功率为 D. 若图甲电梯加速运动，甲所受的摩擦力对甲做正功 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图甲中，人匀速上升，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功。图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，A错误； B．由图知，重力与速度之间有夹角，故两图中重力的瞬时功率均为 B错误； C．乙图人所受的摩擦力为动力，摩擦力做正功，由于电梯做匀速直线运动，则摩擦力做功等于重力势能增加量，则 解得 C正确； D．若图甲电梯加速运动，设人的加速度为 方向斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得 方向水平向右； 方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用 方向水平向右，电梯对人的摩擦力表现为动力，故甲所受的摩擦力对甲做正功，D正确； 故选CD。 8. 如图所示，在倾角 的光滑固定斜面上，放有质量分别为1kg和2kg的小球A和B，且两球之间用一根长的轻杆相连，小球B距水平面的高度。现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，重力加速度g取。则下列说法中正确的是（　　） A. 从开始下滑到A进入圆管的整个过程，小球A机械能守恒 B. 在B球进入水平圆管前，小球A机械能守恒 C. 两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为 D. 从开始下滑到A进入圆管的整个过程，轻杆对B球做功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从开始下滑到A进入圆管整个过程，除重力做功外，杆对A做负功，小球A机械能不守恒，A错误； B．在B球进入水平圆管前，杆对A球没有作用力，只有重力对A做功，小球A机械能守恒，B正确； C．以A、B组成的系统为研究对象，系统机械能守恒，从开始下滑到两球在光滑圆管中运动，由机械能守恒定律知 代入得 C正确； D．以B球为研究对象，设轻杆对B球做功为，由动能定理知 代入得 D错误； 故选BC。 9. 一物体静止在足够大的水平地面上，某时刻起在物体上作用一水平恒力，2s后撤去，物体在恒力F作用下的速度大小v随时间t的变化图像如图所示，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 物体的质量为0.5kg B. 恒力F对物体做的功为24J C. 物体沿地面减速的距离为4m D. 物体沿地面运动的最大距离为6m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．速度时间图像斜率表示加速度、面积表示位移，图像可知物体在恒力F作用下的加速度大小 根据牛顿第二定律有 联立解得 选项A正确； B．由图可知物体在恒力F作用下的运动的位移大小为 则恒力F对物体做的功为 选项B错误； C．撤去恒力F后，物体沿地面减速的距离为，摩擦力为 全过程由动能定理得 联立以上解得 故C错误； D．以上可知物体沿地面运动的最大距离为 故D正确。 故选 AD。 10. 如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力。大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 图乙中的过程，物块受到的摩擦力始终做负功 B. 图乙中的过程，物块受到的重力始终做负功 C. 图乙中的过程，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能 D. 图乙中的过程，物块机械能增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图乙中的过程，摩擦力方向始终与运动方向相反，则物块受到的摩擦力始终做负功，故A正确； B．图乙中的过程，物块向上运动后向下运动，物块受到的重力先做负功后做正功，故B错误； C．图乙中的过程，物块沿斜面向上运动，根据功能关系可知，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能，故C正确； D．图乙中的过程，物块沿斜面向下运动，但摩擦力对物块做负功，物块的机械能减少，故D错误。 故选AC。 三、填空题（每空2分，共10分） 11. 高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱。在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的动能__________；重力势能__________；机械能__________。（均选填“增加”、“减少”或“不变”） 【答案】 ①. 增加 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]依题意，运动员加速下滑，所以其动能增加。 [2]下滑过程中，重力做正功，重力势能减小。 [3]下滑过程中，阻力做负功，机械能减小。 12. 质量为30kg的物体从长为5m、高为3m的斜面上滑下，动摩擦因数为0.2。当物体由静止从顶端滑到底端时，物体的重力势能减少___________J，摩擦力对物体做功为___________J（g取）。 【答案】 ①. 900 ②. -240 【解析】 【分析】 【详解】[1] 当物体由静止从顶端滑到底端时，物体的重力势能变化量为 因此物体的重力势能减少了； [2] 摩擦力对物体做功为 由题意可得 联立解得： 四、实验题（每空2分，共8分） 13. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，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。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．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 其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。 （2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 重锤下落过程中受阻力作用 【解析】 【小问1详解】 操作不当的步骤是B，应该先接通电源后释放纸带； 【小问2详解】 [1]重锤从O下落到C时的重力势能减少量 [2]动能增加量 [3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受阻力作用。 五、解答题 14. 如图所示，AB为竖直平面内光滑弧形轨道，质量m=2kg的物体，在高度h=0.8m的A点，从静止沿轨道滑下，并进入与弧形轨道平滑连接的水平轨道BC。选BC所在平面重力势能为零，g取10m/s2。求： （1）物体在A点所具有的重力势能Ep； （2）物体下滑至B点时速度的大小v。 【答案】（1）16J；（2）4m/s 【解析】 【详解】（1）物体在A点所具有的重力势能 （2）由A到B，根据机械能守恒 解得 15. 如图所示，物体在离斜面底端处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为 ，斜面倾角为 ，求物体能在水平面上滑行的距离x。（ ， ） 【答案】 【解析】 【详解】对整个过程由动能定理可知 解得 x=7m 16. 某汽车发动机的额定功率为P，质量，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始以的加速度在水平路面上匀加速启动，时，达到额定功率。此后汽车以额定功率运动，时速度达到最大值，汽车的v-t图象如图所示，取。求： （1）该汽车的额定功率P； （2）当速度为25m/s时，汽车加速度大小； （3）汽车在0～时间内的位移x。 【答案】（1）80kW；（2）0.6m/s2；（3）2800m 【解析】 【详解】（1）由图象可知，汽车的最大速度为，汽车达最大速度时满足 汽车的额定功率为 联立解得额定功率 （2）当速度为时，汽车牵引力为 由牛顿第二定律得 解得 （3）0～时间内汽车通过的位移为 汽车在至期间，根据动能定理得 代入数据解得 所以0～时间内汽车通过的总位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州科技中学2024-2025学年（下）限时训练高一物理试卷 一、单选题（每小题4分，共24分） 1. 如图甲，拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。某同学保持拖杆与水平方向的夹角为 ，并用沿拖杆方向的恒力F推动拖把头，使其在水平地面沿直线运动，发生的位移为s，如图乙所示。则恒力F做的功为（　　） A. 0 B. Fs C. D. 2. 纯电动汽车绿色环保，许多人驾驶纯电动汽车出行。一辆纯电动汽车功率为30kW，当它匀速行驶时速度大小为20m/s时，则阻力的大小为（　　） A. 600N B. 1500N C. 1.5N D. 3. 质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取。关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中重力做功是200J B. 下落过程中重力的平均功率是100W C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 4. 如图所示，中国女子跳水奥运冠军全红婵与陈芋汐从十米跳台起跳到全身入水过程中，下列说法正确的是（ ） A. 她们的机械能守恒 B. 手入水后她的动能开始减少 C. 整个过程只有重力做功 D. 下落过程中，重力做的功总等于重力势能的减少量 5. 如图所示，在倾角为的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得的速度。已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取。则在这个过程中（　　） A. 人对物体做功21J B. 合外力对物体做功1J C. 物体克服摩擦力做功21J D. 物体重力势能减少40J 6. 如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端点与管口A的距离为，一质量为 的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点 ，压缩量为，不计空气阻力，重力加速度为，弹簧的弹性势能与形变量的关系为，则（ ） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. 小球运动的最大速度等于 C. 弹簧的劲度系数为 D. 小球运动中最大加速度为 二、多选题（每小题6分，共24分） 7. 如图所示，图甲、乙分别是生活中常见的台阶式扶梯和倾斜式扶梯，两扶梯的倾角 相同，某质量为m的同学先后站在两扶梯上，随扶梯匀速上升，均在时间t内上升的高度为h，重力加速度大小为g（　　） A. 两图中支持力均对人不做功 B. 两图中重力的瞬时功率均为 C. 乙图人所受的摩擦力做功的平均功率为 D. 若图甲电梯加速运动，甲所受的摩擦力对甲做正功 8. 如图所示，在倾角 的光滑固定斜面上，放有质量分别为1kg和2kg的小球A和B，且两球之间用一根长的轻杆相连，小球B距水平面的高度。现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，重力加速度g取。则下列说法中正确的是（　　） A. 从开始下滑到A进入圆管的整个过程，小球A机械能守恒 B. 在B球进入水平圆管前，小球A机械能守恒 C. 两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为 D. 从开始下滑到A进入圆管的整个过程，轻杆对B球做功 9. 一物体静止在足够大的水平地面上，某时刻起在物体上作用一水平恒力，2s后撤去，物体在恒力F作用下的速度大小v随时间t的变化图像如图所示，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 物体的质量为0.5kg B. 恒力F对物体做的功为24J C. 物体沿地面减速的距离为4m D. 物体沿地面运动的最大距离为6m 10. 如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力。大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 图乙中的过程，物块受到的摩擦力始终做负功 B. 图乙中的过程，物块受到的重力始终做负功 C. 图乙中的过程，物块克服摩擦力的功等于摩擦增加的内能 D. 图乙中的过程，物块机械能增加 三、填空题（每空2分，共10分） 11. 高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱。在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的动能__________；重力势能__________；机械能__________。（均选填“增加”、“减少”或“不变”） 12. 质量为30kg的物体从长为5m、高为3m的斜面上滑下，动摩擦因数为0.2。当物体由静止从顶端滑到底端时，物体的重力势能减少___________J，摩擦力对物体做功为___________J（g取）。 四、实验题（每空2分，共8分） 13. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，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。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．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 其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。 （2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 五、解答题 14. 如图所示，AB为竖直平面内光滑弧形轨道，质量m=2kg的物体，在高度h=0.8m的A点，从静止沿轨道滑下，并进入与弧形轨道平滑连接的水平轨道BC。选BC所在平面重力势能为零，g取10m/s2。求： （1）物体在A点所具有的重力势能Ep； （2）物体下滑至B点时速度的大小v。 15. 如图所示，物体在离斜面底端处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为 ，斜面倾角为 ，求物体能在水平面上滑行的距离x。（ ， ） 16. 某汽车发动机的额定功率为P，质量，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始以的加速度在水平路面上匀加速启动，时，达到额定功率。此后汽车以额定功率运动，时速度达到最大值，汽车的v-t图象如图所示，取。求： （1）该汽车的额定功率P； （2）当速度为25m/s时，汽车加速度大小； （3）汽车在0～时间内的位移x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $