内容正文:
福鼎四中2025-2026学年第二学期第一次月考高一物理试题
(满分:100分 考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,不选、多选、错选均不得分。
1. 在下列所述实例中,若不计空气阻力,机械能守恒的是
A. 抛出的铅球在空中运动的过程
B. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
C. 汽车在关闭发动机后自由滑行的过程
D. 电梯加速上升的过程
2. 起重机将某物体提升,拉力做功,重力做了的负功,则重力势能变化( )
A. 重力势能增加了 B. 重力势能增加了
C. 重力势能减少了 D. 重力势能增加了
3. 一物块放在如图所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物块,物块沿斜面运动了一段距离,若已知在此过程中,拉力F所做的功为A,斜面对物块的作用力所做的功为B,重力做的功为C,空气阻力做的功为D,其中A、B、C、D的绝对值分别为100J、30J、100J、20J,则物块动能的增量及物块机械能的增量分别为( )
A. 50J 150J
B. 80J 50J
C. 200J 50J
D. 150J 50J
4. 如图甲,质量的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数。从时刻起,物体受到一个水平力的作用而开始运动,随时间变化的规律如图乙,取,则在前的平均功率为( )
A. B. C. D.
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有两项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
5. 关于功和能的下列说法正确的是( )
A. 功就是能
B. 做功的过程就是能量转化的过程
C. 功有正功、负功,所以功是矢量
D. 功是能量转化的量度
6. 质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率从静止开始运动,经过位移s速度达到最大值,若汽车运动过程中所受阻力恒定,大小为f,汽车最终达到的最大速度为,则
A. 汽车在此过程中做加速度减小的加速直线运动
B. 汽车在此过程中做匀加速直线运动
C. 汽车能达到的最大速度
D. 此过程汽车牵引力做的功为
7. 电动汽车某工厂在一段平直道路上进行新能源汽车性能测试,汽车发动机的额定功率为,从时刻启动由静止开始做匀加速直线运动,时刻达到额定功率,速度达到,之后汽车保持额定功率不变继续做直线运动,时刻汽车达到最大速度,已知汽车(含驾驶员)的质量为,汽车所受阻力恒定为,g取,下列说法正确的是( )
A. 汽车匀加速直线运动的加速度
B. 汽车匀加速直线运动的时间
C. 汽车保持功率不变做直线运动的位移大小为
D. 时间内汽车的位移大小为
8. 如图甲用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体:物体在向上运动的过程中,其中机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线,其余部分为直线,下列说法正确的是( )
A. 0-x1过程中,物体的机械能一直增大
B. x1-x2过程中,物体的加速度一直减小直到零
C. 0-x3过程中,物体的动能先增大后减小
D. 0-x3过程中,物体克服重力做功的功率一直增大
三、填空题
9. 重为20N的物体从某一高度自由落下,在下落过程中所受的空气阻力为2N,则物体在下落1m的过程中,物体的重力势能减少了________,克服阻力做功________,物体动能增加了_________.
10. 从地面竖直向上抛出一物体,其机械能等于动能与重力势能之和,取地面为重力势能零点,该物体的和随它离开地面高度h的变化如图所示,重力加速度g取。结合图中数据可知物体的质量m=______kg,上升的最大高度h=______m。
四、实验题
11. 如图所示是“验证动能定理”的实验装置。
(1)该实验过程中操作正确的是______。
A. 先释放小车后接通打点计时器电源
B. 补偿阻力时小车应连接纸带
C. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行
(2)补偿阻力后,在小车质量______(填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
(3)经正确操作后获得一条如图所示的纸带,建立以计数点0为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知相邻两计数点打点时间间隔为t,则打计数点1时小车速度的表达式______;设该实验中槽码质量为m,小车质量为M,在计数点1和5之间合力对小车做功和小车动能变化之间满足的关系式为______,则可验证动能定理。
12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器外还必须使用的器材是__________。
A.刻度尺
B.秒表
C.干电池若干
该实验所用的重物应该选取图中的__________。
A. B. C. D.
(2)小邓同学按照正确操作选的纸带如图丙所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重物的质量为m=0.2kg,根据以上数据,当打点计时器打下B点时,重物的动能为__________J。(计算结果保留三位有效数字)
(3)小邹同学根据正确的实验操作得到多组数据,画出了如图丁所示的图像,根据图像求出当地重力加速度g,以下表达式正确的是 。
A. B. C. D.
五、解答题
13. 质量为5kg的物体从高处自由下落,空气阻力不计,g取10m/s2,求
(1)在下落的前2s内重力对物体做的功
(2)前2s内重力对物体做功的平均功率
(3)3s末,重力对物体做功的瞬时功率
14. 右端平滑连接有光滑弧形槽的水平面AB长为L=2m,如图所示,一个质量为m=1kg的木块在F=2N的水平拉力作用下,从水平面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,已知木块与水平面间的动摩擦因数,取。求:
(1)木块沿弧形上升的最大高度h;
(2)木块再次返回水平面后,在水平面上滑行的距离s。
15. 如图,装置的左边AB部分是长为的水平台面,一水平放置的轻质弹簧左端固定,并处于原长状态。装置的中间BC部分是长为的水平传送带,传送带始终以v=2m/s的速度顺时针转动。它与左边的台面等高,并平滑对接,与右边的光滑曲面相切与C点。质量m=1kg的小滑块从曲面上距水平台面h=5m的D处由静止下滑,滑块向左运动,最远到达O点,OA间距x=1m。已知物块与传送带及左边水平台面之间的动摩擦因数,弹簧始终处在弹性限度内,g取。求:
(1)滑块第一次到达C处的速度?
(2)弹簧的最大弹性势能?
(3)滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度?
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福鼎四中2025-2026学年第二学期第一次月考高一物理试题
(满分:100分 考试时间:75分钟)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,不选、多选、错选均不得分。
1. 在下列所述实例中,若不计空气阻力,机械能守恒的是
A. 抛出的铅球在空中运动的过程
B. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
C. 汽车在关闭发动机后自由滑行的过程
D. 电梯加速上升的过程
【答案】A
【解析】
【详解】抛出的铅球在空中运动的过程,只受重力,所以铅球机械能守恒,故A正确.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,故B错误.汽车在关闭发动机后自由滑行的过程,摩擦力做功,则机械能减小,选项C错误;电梯加速上升的过程,动能增加,重力势能增加,故机械能增加,故D错误.故选A.
点睛:本题是对机械能守恒条件的直接考查,掌握住机械能守恒的条件即可,物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功.
2. 起重机将某物体提升,拉力做功,重力做了的负功,则重力势能变化( )
A. 重力势能增加了 B. 重力势能增加了
C. 重力势能减少了 D. 重力势能增加了
【答案】B
【解析】
【详解】根据重力做功与重力势能变化的关系,重力势能的改变量等于重力做功的负值,即
代入公式得
重力势能增加了8J。
故选B。
3. 一物块放在如图所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物块,物块沿斜面运动了一段距离,若已知在此过程中,拉力F所做的功为A,斜面对物块的作用力所做的功为B,重力做的功为C,空气阻力做的功为D,其中A、B、C、D的绝对值分别为100J、30J、100J、20J,则物块动能的增量及物块机械能的增量分别为( )
A. 50J 150J
B. 80J 50J
C. 200J 50J
D. 150J 50J
【答案】D
【解析】
【详解】物体向下运动过程中,由动能定理可得
即
解得
机械能的增量为
故ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】动能的改变量等于合外力所做的功;机械能的增量等于除重力以外的力做功的总和。
4. 如图甲,质量的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数。从时刻起,物体受到一个水平力的作用而开始运动,随时间变化的规律如图乙,取,则在前的平均功率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】内,物体的加速度大小为
物体通过对位移为
时物体的速度为
内,由于
则物体做匀速直线运动,通过的位移为
则内,水平力做的总功为
则在前的平均功率为
故选B。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有两项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
5. 关于功和能的下列说法正确的是( )
A. 功就是能
B. 做功的过程就是能量转化的过程
C. 功有正功、负功,所以功是矢量
D. 功是能量转化的量度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程;而能是物体所具有的能量的状态.所以功和能是两个完全不同的概念;故A错误;
BD.功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程.故B正确,D正确;
C.功虽然有正负,但是它表示做正功和负功,没有方向,不使用平行四边形定则合成.所以功是标量.故C错误;
故选BD。
6. 质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率从静止开始运动,经过位移s速度达到最大值,若汽车运动过程中所受阻力恒定,大小为f,汽车最终达到的最大速度为,则
A. 汽车在此过程中做加速度减小的加速直线运动
B. 汽车在此过程中做匀加速直线运动
C. 汽车能达到的最大速度
D. 此过程汽车牵引力做的功为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.汽车的功率不变,速度增大,根据
P=Fv
可知,牵引力减小,阻力不变,根据牛顿第二定律
F-f=ma
可知,加速度减小,即汽车做加速度减小的加速运动,故A正确,B错误;
C.汽车加速度减为零时,速度达到最大,此时
F=f
则有
故C正确;
D.根据动能定理
可得
故D错误。
故选AC。
7. 电动汽车某工厂在一段平直道路上进行新能源汽车性能测试,汽车发动机的额定功率为,从时刻启动由静止开始做匀加速直线运动,时刻达到额定功率,速度达到,之后汽车保持额定功率不变继续做直线运动,时刻汽车达到最大速度,已知汽车(含驾驶员)的质量为,汽车所受阻力恒定为,g取,下列说法正确的是( )
A. 汽车匀加速直线运动的加速度
B. 汽车匀加速直线运动的时间
C. 汽车保持功率不变做直线运动的位移大小为
D. 时间内汽车的位移大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.汽车由静止开始做匀加速直线运动,汽车的牵引力为F,额定功率为,阻力为,则有
汽车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
联立可得
,,
故A正确;
B.汽车匀加速直线运动的时间为
故B错误;
CD.汽车做匀加速运动阶段位移为
汽车保持额定功率不变做直线运动阶段,由动能定理可得
解得
因此时间内汽车的位移大小为
故C错误,D正确。
故选AD。
8. 如图甲用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体:物体在向上运动的过程中,其中机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线,其余部分为直线,下列说法正确的是( )
A. 0-x1过程中,物体的机械能一直增大
B. x1-x2过程中,物体的加速度一直减小直到零
C. 0-x3过程中,物体的动能先增大后减小
D. 0-x3过程中,物体克服重力做功的功率一直增大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.由题图可知,0-x1过程中,物体的机械能一直增大,故A正确;
B.物体的重力势能
由动能定理得
则物体的机械能
结合图像可知,x1-x2过程中,拉力F逐渐减小,则由牛顿第二定律
可知加速度先减小后反向增大,故B错误;
C.由题图可知,0-x1过程中,拉力F恒定,物体做匀加速直线运动,结合B选项可知,物体整个过程先向上匀加速,再做加速度减小的加速运动,再做加速度逐渐增大的减速运动,所以0-x3过程中,物体速度先增大后减小,所以动能也是先增大后减小,故C正确;
D.0-x3过程中,物体速度先增大后减小,由
可得物体克服重力做功的功率先增大后减小,故D错误。
故选AC。
三、填空题
9. 重为20N的物体从某一高度自由落下,在下落过程中所受的空气阻力为2N,则物体在下落1m的过程中,物体的重力势能减少了________,克服阻力做功________,物体动能增加了_________.
【答案】 ①. 20J ②. 2J ③. 18J
【解析】
【详解】重力势能减少了EP=mgh=20×1J=20J;克服阻力做功:Wf=fh=2J;物体动能增加量等于合外力的功:.
点睛:功是能量转化的量度,要熟悉什么力做功与什么能转化对应起来,并能够通过求某力做了多少功知道某种形式的能的变化了多少.
10. 从地面竖直向上抛出一物体,其机械能等于动能与重力势能之和,取地面为重力势能零点,该物体的和随它离开地面高度h的变化如图所示,重力加速度g取。结合图中数据可知物体的质量m=______kg,上升的最大高度h=______m。
【答案】 ①. 2 ②. 4
【解析】
【详解】[1]由图像可知,当h=4m时的重力势能为80J,根据
EP=mgh
可得
m=2kg
[2]物体上升4m损失的机械能为20J,根据
可得
f=5N
由能量关系
解得
四、实验题
11. 如图所示是“验证动能定理”的实验装置。
(1)该实验过程中操作正确的是______。
A. 先释放小车后接通打点计时器电源
B. 补偿阻力时小车应连接纸带
C. 调节滑轮高度使细绳与长木板平行
(2)补偿阻力后,在小车质量______(填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
(3)经正确操作后获得一条如图所示的纸带,建立以计数点0为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、、…、。已知相邻两计数点打点时间间隔为t,则打计数点1时小车速度的表达式______;设该实验中槽码质量为m,小车质量为M,在计数点1和5之间合力对小车做功和小车动能变化之间满足的关系式为______,则可验证动能定理。
【答案】(1)BC (2)远大于
(3) ①. ②.
【解析】
【详解】(1)A.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,实验时应先接通打点计时器电源,等打点计时器工作稳定后释放小车,故A错误;
B.补偿阻力时小车需要连接纸带,一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡,另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动,故B正确;
C.为使小车所受拉力与速度同向,应调节滑轮高度使细绳与长木板平行,故C正确。
故选BC。
(2)设小车质量为M,槽码质量为m。对小车和槽码分析可得
整理得
由此可知在小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
(3)[1][2]根据题意小车做匀变速直线运动,一段时间内中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度,则有
根据动能定理有
12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器外还必须使用的器材是__________。
A.刻度尺
B.秒表
C.干电池若干
该实验所用的重物应该选取图中的__________。
A. B. C. D.
(2)小邓同学按照正确操作选的纸带如图丙所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重物的质量为m=0.2kg,根据以上数据,当打点计时器打下B点时,重物的动能为__________J。(计算结果保留三位有效数字)
(3)小邹同学根据正确的实验操作得到多组数据,画出了如图丁所示的图像,根据图像求出当地重力加速度g,以下表达式正确的是 。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. A ②. C
(2)1.12 (3)D
【解析】
【小问1详解】
[1]本实验中需要用刻度尺测量计数点间的距离,打点计时器使用交流电源,不需要电池,打点计时器可以记录时间,不需要秒表。
故选A。
[2]实验中重物应该选择质量大、体积小的重锤,且可以固定纸带。
故选C。
【小问2详解】
打点计时器打下B点时,重物的速度为
重物的动能为
【小问3详解】
若机械能守恒,则
即
结合图像可得
所以
故选D。
五、解答题
13. 质量为5kg的物体从高处自由下落,空气阻力不计,g取10m/s2,求
(1)在下落的前2s内重力对物体做的功
(2)前2s内重力对物体做功的平均功率
(3)3s末,重力对物体做功的瞬时功率
【答案】(1)1000J
(2)500W (3)1500W
【解析】
【小问1详解】
前2s内下落的高度为
则在下落的前2s内重力对物体做的功
【小问2详解】
前2s内重力对物体做功的平均功率为
【小问3详解】
3s末,物体的速度大小为
则3s末,重力对物体做功的瞬时功率为
14. 右端平滑连接有光滑弧形槽的水平面AB长为L=2m,如图所示,一个质量为m=1kg的木块在F=2N的水平拉力作用下,从水平面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,已知木块与水平面间的动摩擦因数,取。求:
(1)木块沿弧形上升的最大高度h;
(2)木块再次返回水平面后,在水平面上滑行的距离s。
【答案】(1)0.2 m (2)2m
【解析】
【详解】(1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h,对木块由A端运动到最大高度的过程,由动能定理得
FL-μmgL-mgh=0
解得
代入数据得
h=0.2 m
(2)设木块沿弧形槽滑回B端后在水平面上滑行的距离为s,由动能定理得
mgh-μmgs=0
解得
15. 如图,装置的左边AB部分是长为的水平台面,一水平放置的轻质弹簧左端固定,并处于原长状态。装置的中间BC部分是长为的水平传送带,传送带始终以v=2m/s的速度顺时针转动。它与左边的台面等高,并平滑对接,与右边的光滑曲面相切与C点。质量m=1kg的小滑块从曲面上距水平台面h=5m的D处由静止下滑,滑块向左运动,最远到达O点,OA间距x=1m。已知物块与传送带及左边水平台面之间的动摩擦因数,弹簧始终处在弹性限度内,g取。求:
(1)滑块第一次到达C处的速度?
(2)弹簧的最大弹性势能?
(3)滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度?
【答案】(1)10m/s;(2)20J;(3)0.2m
【解析】
【详解】(1)滑块从D到C由动能定理
解得
(2)对滑块从D到O由能量守恒定律
Ep=mgh-μmg(L2+L1-x)
得弹簧的最大弹性势能
Ep=20J
(3)设滑块从O点返回到达B点的速度为v2,由能量守恒定律
解得
滑块再次进入传送带后匀减速运动,由牛顿第二定律
滑块速度减小到v=2m/s时,在皮带上的位移为
所以滑块随皮带一起运动到C点的速度为v=2m/s,滑块从C到最高点,由机械能守恒
得滑块回到右边曲面部分所能到达的最大高度
h1=0.2m
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