内容正文:
2025-2026学年度第二学期高一第二次月考
物 理 试 题
1、试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间75分钟,共6页。
2、答第I卷前考生务必在每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3、第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上,否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、学号、考号座位号填写清楚。
第Ⅰ部分(选择题,共46分)
一、选择题(本题共10道小题,其中1--7为单选题,每小题4分;8--10为多选题,全选对得6分,选不全得3分,错选或未做答得0分,共46分)
1. 关于动能,下列选项正确的是( )
A. 物体做曲线运动,动能一定变化 B. 物体的速度变化越大,动能变化越大
C. 两物体动能相同,速度的大小也一定相同 D. 洒水车在匀速向前洒水的过程中,动能在减小
【答案】D
【解析】
【分析】由可知,物体的动能由物体的质量和物体的速度大小共同决定。
【详解】A.物体做曲线运动时,其速度大小有可能不变,如匀速圆周运动,若物体的质量也不变,则其动能也不变,故A错误;
B.速度为矢量,速度变化大,速度大小的变化不一定大,其动能变化不一定大,故B错误;
C.两物体的动能相同,若两物体的质量不相等,则其速度大小不相同,故C错误;
D.洒水车在匀速向前喷水的运动过程中,洒水车的总质量变小,故洒水车的速度不变,质量变小,洒水车的动能在减小,故D正确;
故选D。
2. 如图,一盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形,整袋水的重力势能变化情况是( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】人从侧面缓慢推袋壁使它变形,人对水做了功,水的机械能变大,但水的动能不变,所以水的重力势能变大。
故选A。
3. 如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道,P、Q为变轨点。不计阻力,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,下列选项正确的是( )
A. 速率增大,机械能增大 B. 速率减小,机械能减小
C. 速率增大,机械能不变 D. 速率减小,机械能不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,只有万有引力做负功,则机械能不变,动能减小,即速率减小。
故选D。
4. 一小球从地面竖直上抛后又落回地面,已知小球受到的空气阻力的大小与其速率成正比,取地面所在水平面的重力势能为0,则下列关于小球的机械能E与其运动路程s的关系图像,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当小球的速率为v时受到的空气阻力大小为
上升、下降过程阻力均做负功,机械能始终减小,则有
在小球上升过程中,其速率v越来越小,可知小球机械能的变化率的绝对值逐渐减小;
在小球下落过程中,其速率v越来越大,可知小球机械能的变化率的绝对值逐渐增大。
故选C。
5. 两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,半径分别为、,则动能和周期的比值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,则月球对卫星的万有引力提供向心力,设月球的质量为M,卫星的质量为m,则半径为r1的卫星有
半径为r2的卫星有
再根据动能,可得两卫星动能和周期的比值分别为
,
故选A。
6. 如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中( )
A. 摩擦力做功大小与F方向无关
B. 物体的机械能不变
C. F为水平方向时,F做功为
D. 摩擦力做功为零时,力F做的功最小,最小值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦力大小,若斜向上,支持力
若斜向下,支持力
大小不同,摩擦力做功大小,因此摩擦力做功大小和方向有关,故A错误;
B.物体做匀加速直线运动,动能增加,重力势能不变,因此总机械能增加,故B错误;
C.水平时,由牛顿第二定律
得
因此做功,不是,故C错误;
D.根据动能定理,物体运动距离过程中
摩擦力始终做负功,即,代入得
而,当摩擦力做功为零(即,此时的竖直分力平衡重力,支持力为零,符合物理实际),
最小,最小值为,故D正确。
故选D。
7. 如图,某同学设计了一款游戏装置,将一竖直轻弹簧的一端固定在开口向上的竖直纸箱底部,压缩弹簧到N处,并用开关S锁定弹簧,在弹簧上端放置一个弹珠,向右拔出开关S,弹珠就从纸箱顶端突然跳出。纸箱顶端M处为弹簧原长,不计空气阻力,弹珠从N运动到M的过程中,弹珠和弹簧组成的系统的重力势能与弹性势能之和( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直增大 D. 一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】弹珠向上运动的过程,对弹珠受力分析,可知,刚开始弹簧的弹力先大于重力,加速度向上,速度向上,随着形变量的减小,加速度不断减小,但弹珠的速度向上不断增大;然后,当弹簧的弹力等于重力,此时加速度为零,速度最大,最后弹簧的弹力小于重力,加速度向下,速度向上,随着形变量的减小,加速度不断增大,弹珠的速度不断减小,此过程弹珠的速度先增大后减小,动能也先增大后减小,弹珠与弹簧组成的系统机械能守恒,即动能、重力势能和弹性势能之和保持不变,在此过程中,弹珠的动能先增大后减小,所以重力势能与弹性势能之和先减小后增大。
故选B。
8. 如图为火遍全国的重庆李子坝轻轨穿楼图。假设本列车质量为m,在某时刻初速度为v0,以额定功率 P 在平直轨道上加速,经时间t达到最大速度 vm,且列车行驶过程所受到的阻力f保持不变。列车在时间t内( )
A. 做匀加速直线运动
B. 牵引力做的功大于机械能的增加量
C. 列车的额定功率
D. 牵引力做功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.列车以额定功率启动,由功率关系
速度增大时牵引力减小,根据牛顿第二定律
可得加速度逐渐减小,列车做加速度减小的变加速直线运动,不是匀加速直线运动,故A错误;
B.列车在平直轨道上行驶,重力势能不变,机械能的增加量等于动能的增加量。根据动能定理(为机械能增量,为克服阻力做的功)
可得,因此牵引力做的功大于机械能的增加量,故B正确;
C.列车达到最大速度时,加速度为0,牵引力与阻力平衡,即
因此额定功率,故C正确;
D.根据动能定理
可得牵引力做功,不等于动能的变化量,故D错误。
故选BC。
9. 如图,一质量为的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度开始运动并从右端滑下,该过程中,物体的动能减少量为,长木板的动能增加量为,间摩擦产生的热量为(不考虑空气阻力),关于,的数值,下列数值可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】设物体与木板间的摩擦力大小为,木块的位移为,木板的位移为,对有
对有
且
和运动的图像如图所示
图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移,可看出
所以有
根据能量守恒有
故选AB。
10. 如图所示,长度为L的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触,立方体B的质量为M。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为30°,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 分离前B的机械能一直增加
B. 分离时轻杆对小球A的作用力为零
C. A与B组成的系统机械能守恒
D. A、B质量之比为1∶3
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.分离前A球对B一直有水平向右的支持力,支持力一直对B做正功,所以B的机械能一直增加,A正确;
B.A与B刚脱离接触的瞬间,A、B水平方向的加速度相同且为0,速度也相同,所以B和杆对A的作用力都等于0,所以A只受到重力,B正确;
C.在杆从竖直位置开始倾倒到A与B恰好分离的过程中,A和B组成的系统机械能守恒,C正确;
D.A与B恰好分离时,对A进行受力分析
解得
结合关联速度
解得
由于A和B组成的系统机械能守恒,则有
解得,D错误。
故选ABC。
第Ⅱ部分(非选择题,共54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 在“探究弹簧弹性势能的表达式”的实验中,把一轻质弹簧一端固定好,然后用力缓慢拉伸弹簧,使其形变量达到,如图甲所示,为进一步探究拉力F做的功W的大小,某同学采取下列做法:
(1)把弹簧拉伸的过程分成很多小段,它们的长度分别是、、,在各个小段上,拉力可看成不变,它们分别是、、;
(2)那么,拉力在整个过程中做的功可以表示为:________(填写方程式);
(3)以弹力F为纵轴,形变量x为横轴,作图像如图乙所示,发现(2)题中的表达式的结果恰好等于图线与________(选填“横轴”或“纵轴”)所围的面积即弹簧弹性势能的表达式可以写作:________.(已知弹簧的劲度系数为k)。
【答案】 ①. ## ②. 横轴 ③.
【解析】
【详解】(2)[1]根据功的定义式可得拉力在整个过程中所做的功
W=W1+W2+W3+…=F1l1+F2l2+F3l3+…
(3)[2]在分成无数段,认为每一段F不变,结合
可知,图线与横轴围成的面积表示外力F所做的功。
[3]根据微元法,图线与坐标轴所围的“面积”可表示弹力做功的大小。根据功能关系可得弹性势能的大小为
12. 某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为8V的交变电流,交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选择:
A. 带夹子的铁架台 B. 电磁式打点计时器 C. 低压交流电源 D. 纸带
E. 带夹子的重物 F. 刻度尺 G. 天平 H. 秒表
其中不必要的器材有 (选填器材前面的字母);
(2)进行实验时,为保证纸带上打下的第一个点的速度为零,操作步骤应选 (选填“A”或“B”);
A. 先释放纸带,再接通电源 B. 先接通电源,再释放纸带。
(3)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个连续的计时点。根据纸带上的测量数据,可得出打D点时重锤的速度v为________m/s(保留3位有效数字);
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以水平桌面为参考面,下列图像可能正确的是 。
A. B. C. D.
【答案】(1)GH (2)B
(3)1.75 (4)C
【解析】
【小问1详解】
根据机械能守恒定律可得
整理可得
因此不需要天平测量物体的质量,打点计时器可以记录打点的时间,因此不需要秒表测量时间。
故不需要的实验器材的序号为GH。
【小问2详解】
使用打点计时器时,应先接通电源,后释放质点。
故选B。
【小问3详解】
根据匀变速直线运动规律可知打D点时重锤的速度
【小问4详解】
A.根据机械能守恒定律可得
即与成正比,故A错误;
B.由于机械能守恒,机械能的大小与下落的高度无关,因此其图像与横轴平行,故B错误;
C.根据机械能守恒可得
因此的图像为开口向下的抛物线,故C正确;
D.机械能为
则
因此图像应是一条向下倾斜的直线,故D错误。
故选C。
三、解答题(本题共3小题,共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步奏,只写出答案不能得分。)
13. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为,,。当每条绳子拉力的大小为时,人与木板沿直线匀速前进,在内前进了,求此过程中
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力所做的总功;
(3)两条绳子拉力的总功率。
【答案】(1)450N
(2)9.0×103J
(3)600W
【解析】
【小问1详解】
由于木板匀速运动则有
解得
【小问2详解】
根据功的定义式有
解得
【小问3详解】
根据功率的定义,有
14. 如图是音乐喷泉喷出水柱的场景,全长220米,中心主喷管直径约为10cm,喷出的水柱高度达125米。假设喷泉电动机的能量全部用来转化为水的动能,不计喷头距水面的高度及空气阻力,水的密度为,取,取3,求:
(1)主喷口的喷射速度;
(2)用于给主喷管喷水的电动机输出功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据竖直上抛运动规律
其中
解得主喷口的喷射速度
【小问2详解】
设时间内喷出水流的质量为,则有
根据能量守恒可得
联立解得
代入数据解得
15. 如图所示为一遥控电动赛车(可视为质点)和它的运动轨道示意图。假设在某次演示中,赛车从A位置由静止开始运动,工作一段时间后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,赛车能从C点无碰撞地进入竖直平面内的圆形光滑轨道,D点和E点分别为圆形轨道的最高点和最低点。已知赛车在水平轨道AB段运动时受到的恒定阻力为0.4 N,赛车质量为0.4 kg,通电时赛车电动机的输出功率恒为2 W,B、C两点间高度差为0.45 m,赛道AB的长度为2 m,C与圆心O的连线与竖直方向的夹角α=37°,空气阻力忽略不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,求:
(1)赛车通过C点时的速度大小;
(2)电动机工作的时间;
(3)要使赛车能通过圆轨道最高点D后沿轨道回到水平赛道EG,轨道半径R需要满足什么条件。
【答案】(1)5 m/s;(2)2 s;(3)0<R≤m
【解析】
【详解】(1)赛车在BC间做平抛运动,则竖直方向
vy==3 m/s
由图可知
vC==5 m/s
(2)由(1)可知赛车通过B点时的速度
v0=vCcos 37°=4 m/s
根据动能定理得
Pt-FflAB=mv02
解得
t=2 s
(3)当赛车恰好通过最高点D时,设轨道半径为R0,有
mg=m
从C到D,由动能定理可知
-mgR0(1+cos 37°)=mvD2-mvC2
解得
R0=m
所以轨道半径0<R≤m。
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物 理 试 题
1、试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间75分钟,共6页。
2、答第I卷前考生务必在每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3、第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上,否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、学号、考号座位号填写清楚。
第Ⅰ部分(选择题,共46分)
一、选择题(本题共10道小题,其中1--7为单选题,每小题4分;8--10为多选题,全选对得6分,选不全得3分,错选或未做答得0分,共46分)
1. 关于动能,下列选项正确的是( )
A. 物体做曲线运动,动能一定变化 B. 物体的速度变化越大,动能变化越大
C. 两物体动能相同,速度的大小也一定相同 D. 洒水车在匀速向前洒水的过程中,动能在减小
2. 如图,一盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形,整袋水的重力势能变化情况是( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大后减小
3. 如图所示,Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道,Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道,P、Q为变轨点。不计阻力,飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点运动过程中,下列选项正确的是( )
A. 速率增大,机械能增大 B. 速率减小,机械能减小
C. 速率增大,机械能不变 D. 速率减小,机械能不变
4. 一小球从地面竖直上抛后又落回地面,已知小球受到的空气阻力的大小与其速率成正比,取地面所在水平面的重力势能为0,则下列关于小球的机械能E与其运动路程s的关系图像,可能正确的是( )
A. B. C. D.
5. 两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,半径分别为、,则动能和周期的比值为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中( )
A. 摩擦力做功大小与F方向无关
B. 物体的机械能不变
C. F为水平方向时,F做功为
D. 摩擦力做功为零时,力F做的功最小,最小值为
7. 如图,某同学设计了一款游戏装置,将一竖直轻弹簧的一端固定在开口向上的竖直纸箱底部,压缩弹簧到N处,并用开关S锁定弹簧,在弹簧上端放置一个弹珠,向右拔出开关S,弹珠就从纸箱顶端突然跳出。纸箱顶端M处为弹簧原长,不计空气阻力,弹珠从N运动到M的过程中,弹珠和弹簧组成的系统的重力势能与弹性势能之和( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直增大 D. 一直减小
8. 如图为火遍全国的重庆李子坝轻轨穿楼图。假设本列车质量为m,在某时刻初速度为v0,以额定功率 P 在平直轨道上加速,经时间t达到最大速度 vm,且列车行驶过程所受到的阻力f保持不变。列车在时间t内( )
A. 做匀加速直线运动
B. 牵引力做的功大于机械能的增加量
C. 列车的额定功率
D. 牵引力做功
9. 如图,一质量为的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度开始运动并从右端滑下,该过程中,物体的动能减少量为,长木板的动能增加量为,间摩擦产生的热量为(不考虑空气阻力),关于,的数值,下列数值可能的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,长度为L的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触,立方体B的质量为M。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为30°,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 分离前B的机械能一直增加
B. 分离时轻杆对小球A的作用力为零
C. A与B组成的系统机械能守恒
D. A、B质量之比为1∶3
第Ⅱ部分(非选择题,共54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 在“探究弹簧弹性势能的表达式”的实验中,把一轻质弹簧一端固定好,然后用力缓慢拉伸弹簧,使其形变量达到,如图甲所示,为进一步探究拉力F做的功W的大小,某同学采取下列做法:
(1)把弹簧拉伸的过程分成很多小段,它们的长度分别是、、,在各个小段上,拉力可看成不变,它们分别是、、;
(2)那么,拉力在整个过程中做的功可以表示为:________(填写方程式);
(3)以弹力F为纵轴,形变量x为横轴,作图像如图乙所示,发现(2)题中的表达式的结果恰好等于图线与________(选填“横轴”或“纵轴”)所围的面积即弹簧弹性势能的表达式可以写作:________.(已知弹簧的劲度系数为k)。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为8V的交变电流,交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选择:
A. 带夹子的铁架台 B. 电磁式打点计时器 C. 低压交流电源 D. 纸带
E. 带夹子的重物 F. 刻度尺 G. 天平 H. 秒表
其中不必要的器材有 (选填器材前面的字母);
(2)进行实验时,为保证纸带上打下的第一个点的速度为零,操作步骤应选 (选填“A”或“B”);
A. 先释放纸带,再接通电源 B. 先接通电源,再释放纸带。
(3)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个连续的计时点。根据纸带上的测量数据,可得出打D点时重锤的速度v为________m/s(保留3位有效数字);
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以水平桌面为参考面,下列图像可能正确的是 。
A. B. C. D.
三、解答题(本题共3小题,共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步奏,只写出答案不能得分。)
13. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为,,。当每条绳子拉力的大小为时,人与木板沿直线匀速前进,在内前进了,求此过程中
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力所做的总功;
(3)两条绳子拉力的总功率。
14. 如图是音乐喷泉喷出水柱的场景,全长220米,中心主喷管直径约为10cm,喷出的水柱高度达125米。假设喷泉电动机的能量全部用来转化为水的动能,不计喷头距水面的高度及空气阻力,水的密度为,取,取3,求:
(1)主喷口的喷射速度;
(2)用于给主喷管喷水的电动机输出功率。
15. 如图所示为一遥控电动赛车(可视为质点)和它的运动轨道示意图。假设在某次演示中,赛车从A位置由静止开始运动,工作一段时间后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,赛车能从C点无碰撞地进入竖直平面内的圆形光滑轨道,D点和E点分别为圆形轨道的最高点和最低点。已知赛车在水平轨道AB段运动时受到的恒定阻力为0.4 N,赛车质量为0.4 kg,通电时赛车电动机的输出功率恒为2 W,B、C两点间高度差为0.45 m,赛道AB的长度为2 m,C与圆心O的连线与竖直方向的夹角α=37°,空气阻力忽略不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,求:
(1)赛车通过C点时的速度大小;
(2)电动机工作的时间;
(3)要使赛车能通过圆轨道最高点D后沿轨道回到水平赛道EG,轨道半径R需要满足什么条件。
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