内容正文:
莆田砺志学校2025-2026学年(下)第一次月考
高一年级 物理试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
考生注意:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考号等内容填写清楚。
2.选择题部分必须使用2B铅笔填涂;非选择题部分必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持答题卡卷面清洁,不要折叠、不要弄破,禁用涂改液,涂改胶条。
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,只有一项是符合题目要求的。)
一、单选题
1. 如图所示,将物体从固定的粗糙斜面上静止释放,物体沿斜面下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A. 支持力对物体做正功 B. 支持力对物体做负功
C. 摩擦力对物体不做功 D. 摩擦力对物体做负功
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】物体沿斜面下滑过程中,支持力垂直斜面向上,与位移方向垂直,可知支持力对物体不做功;摩擦力与位移方向相反,则摩擦力对物体做负功。
故选D。
2. 如图所示,质量为m的小球从距桌面,高处的A点由静止释放,自由下落到地面上的B点,桌面离地高为。选择桌面为参考平面,则小球( )
A. 在A点时的重力势能为 B. 在A点时的机械能为
C. 在B点时的重力势能为 D. 在B点时的机械能为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.若选择桌面为参考平面,点在参考平面的上方处,所以小球在A点时的重力势能为
由于小球在点时动能为零,故机械能为
故AB错误;
CD.由于点在参考平面的下方处,所以小球在点的重力势能为
在点的机械能为
故C错误,D正确。
故选D。
3. 以下实例中运动物体的机械能可认为守恒的是( )
A. 沿斜面匀速下滑的物体
B. 匀速上升的电梯
C. 体育竞赛中投掷出的铅球
D. 被竖直弹簧悬挂而上下运动的小球
【答案】C
【解析】
【详解】A.沿斜面匀速下滑的物体,动能不变,重力势能减小,机械能减小,故A不符合题意;
B.匀速上升的电梯,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故B不符合题意;
C.体育竞赛中投掷出的铅球,忽略空气阻力,只受重力作用,可认为机械能守恒,故C符合题意;
D.被竖直弹簧悬挂而上下运动的小球,受重力、弹簧的拉力作用,机械能不守恒,故D不符合题意。
故选C。
4. 有一离地面高度、质量为的沙尘颗粒,从静止开始竖直降落,在其降落过程中受到的阻力与速率成正比,比例系数。已知沙尘颗粒降落到地面前已做匀速运动,重力加速度大小取,则从静止开始到降落地面过程中沙尘颗粒克服阻力做功( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】沙尘颗粒最终匀速时,阻力与重力平衡
解得
根据动能定理,总功等于动能变化
其中重力做功为
动能变化为
解得
克服阻力做功为
故选B。
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的选项中有两项符合要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。)
5. 一物体在运动过程中,重力做了的功,合力做了14J的功,则( )
A. 该物体动能减少,减少量等于14J
B. 该物体动能增加,增加量等于14J
C. 该物体重力势能减少,减少量等于12J
D. 该物体重力势能增加,增加量等于12J
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据动能定理,合外力做的功等于物体动能的变化量,合外力做了14J的功,因此动能增加14J,故A错误,B正确;
CD.根据得重力对物体做-12J的功,重力势能将增加12J,故C错误,D正确。
故选BD。
6. 如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F作用下,从P点运动到Q点,则( )
A. 若F是恒力,力F所做的功为Flsinθ
B. 若F是恒力,力F所做的功为mglcosθ
C. 若小球从P点缓慢运动到Q点,力F所做的功为Fl
D. 若小球从P点缓慢运动到Q点,力F所做的功为mgl(1-cosθ)
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若F是恒力,力F所做的功为,故A正确,B错误;
CD.若小球从P点缓慢运动到Q点,根据动能定理可得
可得力F所做的功为,故C错误,D正确。
故选AD。
7. 如图所示是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片,玩家将一根长为OA的弹性绳子的一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,其中OA为弹性绳子的原长,B点是绳子弹力等于重力的位置,C点是玩家所到达的最低点,下列说法正确的是( )
A. 从O到B,玩家先做加速运动后做减速运动
B. 从O到C,重力对人一直做正功,人的重力势能一直减小
C. 从A到C,玩家的加速度先向下后向上
D. 从O到C,弹性绳子的弹性势能一直增加
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从O到A,玩家做自由落体运动;从A到B因重力大于弹力,则玩家仍做加速运动,即从O到B玩家一直做加速运动,选项A错误;
B.从O到C,高度一直下降,则重力对人一直做正功,人的重力势能一直减小,选项B正确;
C.从A到B因重力大于弹力,则玩家加速运动向下;从B到C,重力小于弹力,加速度向上,即从A到C,玩家的加速度先向下后向上,选项C正确;
D.从O到A弹性势能不变,从A到C,弹性绳被拉长,则弹性势能增加,则从O到C,弹性绳子的弹性势能先不变,再增加,选项D错误。
故选BC。
8. 一质量为的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出拉力随位移变化的关系图像,则根据以上信息,利用目前所学知识,取,能精确得出的物理量有( )
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 物体在处的加速度大小为
C. 整个过程中拉力做功大小
D. 整个过程中合力做功大小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物体做匀速运动时,受力平衡,则
则物体与水平面间的动摩擦因数为
故A正确;
B.由图可知在8m处拉力大小为4N,根据牛顿第二定律可得
可得加速度大小为
故B错误;
CD.图像与坐标轴围成的面积表示拉力做的功,则有
滑动摩擦力做的功为
所以合外力做功大小为
故C错误,D正确;
故选AD。
三、填空题(本题共3小题,每题3分,共9分。请把答案写在答题卡指定的答题位置处)
9. 一质量为1kg的物体在空中做自由落体运动,经2s落地,不计空气阻力,重力加速度g取,则物体下落过程中重力的平均功率为______W,物体落地前瞬间重力的瞬时功率为______W。
【答案】 ①. 100 ②. 200
【解析】
【详解】[1]该过程下落高度为
重力做功为
则物体下落过程中重力的平均功率为
[2]物体落地前瞬间的速度大小为
则物体落地前瞬间重力的瞬时功率为
10. 如图所示,木块放在光滑的水平面上,一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力,射入深度,在此过程中木块的位移,则子弹克服阻力做功为________J,木块动能的增加量为________J。
【答案】 ①. 3.2 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]子弹克服阻力做功为
[2]由动能定理得
11. 从地面竖直向上抛出一质量为的物体,运动过程中物体受大小恒定的空气阻力作用。物体上升过程中,其动能随距离地面高度的变化关系如图所示。重力加速度大小取,物体上升的过程中动能减少了________J,重力势能增加了________J,此过程中所受空气阻力的大小为________N。
【答案】 ①. 12 ②. 10 ③. 2
【解析】
【详解】[1]由题图可知,物体上升的过程中动能减少了
[2]重力势能增加了
[3]物体上升的过程中机械能减少了
根据功能关系可得
可得此过程中所受空气阻力的大小为
四、实验题(本题共2小题,共12分,其中第12题5分、第13题7分。请把答案写在答题卡的指定答题位置处。)
12. 某学习小组利用如图所示装置来研究“合外力做功与动能变化的关系”,测得小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m,并保证m远小于M,安装好实验装置并正确平衡摩擦力,实验中始终保持细绳与木板平行,打点计时器打点周期为T,当地的重力加速度为g。
(1)在平衡摩擦力过程中,取下细绳及砂桶,通过改变长木板的倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做______运动。
(2)若确保该学习小组实验操作正确,并挑选出如图所示的纸带,则由此可求得纸带上由A点到 D 点所对应的过程中,合外力对小车所做的功_____;在此过程中小车动能改变量为_____;若在误差范围内满足,则动能定理得证。(均使用题中所给和图中标注的物理量符号表示)
【答案】(1)匀速直线
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
在平衡摩擦力过程中,取下细绳及砂桶,通过改变长木板的倾斜程度,当小车做匀速直线运动时,小车所受的合力为零,说明摩擦力已经被平衡。
【小问2详解】
[1]
由于远小于,砂和砂桶的重力近似等于小车所受的合外力。从点到点,砂和砂桶下落的距离为,根据功的计算公式
这里
位移
所以合外力对小车所做的功
[2]
动能的计算公式为
根据打点计时器的原理,某点的瞬时速度可以用相邻两点间的平均速度来代替。
则点的瞬时速度
同理点的瞬时速度
所以
13. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验,图中的打点计时器为电火花打点计时器,回答下列问题:
(1)除了图中的实验器材外,还需要______(填字母);
A. 天平 B. 的交流电 C. 220V的交流电 D. 毫米刻度尺
(2)实验时,下列操作正确的是______(填字母);
A. 实验时,应选择密度小体积大的塑料球
B. 实验时,应先接通电源再释放重锤
C. 释放重锤时,重锤尽量远离打点计时器
D. 释放重锤前,应保持纸带沿竖直方向
(3)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,已知交流电源的频率为,图中的点均为计时点,计时点3、4、5到0点的距离分别为、、,0点为起始点,若重锤的质量为,重力加速度取,则打下第4点时重锤的动能为______J,该过程重锤减小的重力势能为______J;(以上结果均保留两位小数)
(4)另一同学通过分析,利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像,该图像为一条过原点的倾斜直线,斜率为,若机械能守恒,则重力加速度为______(结果保留一位小数);通过计算发现与不相等,请说出原因______(写出一条理由即可)。
【答案】(1)CD (2)BD
(3) ①. 0.73 ②. 0.78
(4) ①. 9.6 ②. 重物下落时受阻力作用
【解析】
【小问1详解】
除了图中的实验器材外,电火花计时器需要220V的交流电;测量纸带需要毫米刻度尺;要验证的关系两边都有质量m,不需要天平。故选CD。
【小问2详解】
A.实验时,应选择密度大体积小的金属球,以减小阻力的影响,A错误;
B.实验时,应先接通电源再释放重锤,B正确;
C.释放重锤时,重锤尽量靠近打点计时器,以充分利用纸带,C错误;
D.释放重锤前,应保持纸带沿竖直方向,以减小纸带与打点计时器间的摩擦,D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]打下第4点时重锤的速度
动能为
[3]该过程重锤减小的重力势能为
【小问4详解】
[1][2]若机械能守恒,则满足
则
则
解得
通过计算发现与不相等,原因是重物下落时受阻力作用。
五、解答题(本题共3小题,共39分。其中第14题11分,第15题12分,第16题16分。请把答案写在指定的答题位置处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位。)
14. 在北方小朋友们经常玩拉雪橇的游戏如图所示,假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为,在与水平面成角的恒定拉力作用下,沿水平面由静止开始做匀加速直线运动,向前运动9m后撤去拉力,继续运动一段时间后停止。已知雪橇与雪地间的摩擦因数,已知,,取,求:
(1)对雪橇做的功;
(2)雪橇受到的阻力大小和阻力做的功。
(3)撤去拉力时雪橇的速度大小;
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据恒力做功公式
代入数据解得对雪橇做的功为
【小问2详解】
对人与雪橇整体,水平方向人与雪橇受到的阻力为
竖直方向有
解得
代入数据解得阻力为
阻力做的功为
【小问3详解】
对人与雪橇整体,水平方向有
解得加速度为
根据运动学公式,撤去拉力时雪橇的速度大小满足
解得
15. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。某款电动汽车发动机的额定功率为60kW,质量为2000kg,汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为2000N。重力加速度取
(1)求汽车在路面上能达到的最大速度;
(2)若汽车从静止开始保持的加速度作习加速直线运动,求此过程能持续多长时间;
(3)若汽车以额定功率从静止开始启动,经过时间32s后已达到最大速度,求此过程汽车的位移大小。
【答案】(1)30m/s;(2)15s;(3)510m
【解析】
【详解】(1)汽车有最大速度时,此时牵引力与阻力平衡,由此可得
能达到的最大速度
(2若汽车从静止作匀加速直线运动,则当功率恰好达到额定功率时匀加速结束,此时
又根据牛顿第二定律
解得
(3)对32s内过程,根据动能定理
解得
16. 如图所示,光滑斜面AB的倾角θ=53°,BC为水平面,BC长度为1m,CD为半径R=0.8m光滑的圆弧。物体与水平面BC间动摩擦因数。轨道在B、C两点光滑连接。一个质量m的物体,从斜面上某点由静止开始下滑,到达D点的速度为零。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6。g取10m/s2。求:
(1)物体运动到C点时速度大小vC;
(2)斜面AB上的下滑点距离水平面的高度H;
(3)若AB是粗糙的斜面,物体与斜面的摩擦因数μ2=0.4,物块仍能到达D点且速度为零,则物体最终停在何处。
【答案】(1) ;(2)1.25m;(3)停在距离B点为处
【解析】
【详解】(1)从C点到D点,根据动能定理
其中vD=0,代入数据得
(2)方法一:
从B点到C点,根据动能定理
代入数据得
从A点到B点,根据动能定理
代入数据得
方法二:从A点到C点,根据动能定理
代入数据得
(3)从D点返回运动到B点,根据动能定理
代入数据得
从B点返回斜面,设上升的最大高度为h,根据动能定理
代入数据得
到达最高点后,因,所以物体不会停在斜面上,物体将继续下滑。
假设物体在水平面上运动的最远距离为x,根据动能定理
代入数据得
因,所以物体最终停在离B的位置为。
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莆田砺志学校2025-2026学年(下)第一次月考
高一年级 物理试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
考生注意:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考号等内容填写清楚。
2.选择题部分必须使用2B铅笔填涂;非选择题部分必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持答题卡卷面清洁,不要折叠、不要弄破,禁用涂改液,涂改胶条。
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,只有一项是符合题目要求的。)
一、单选题
1. 如图所示,将物体从固定的粗糙斜面上静止释放,物体沿斜面下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A. 支持力对物体做正功 B. 支持力对物体做负功
C. 摩擦力对物体不做功 D. 摩擦力对物体做负功
2. 如图所示,质量为m的小球从距桌面,高处的A点由静止释放,自由下落到地面上的B点,桌面离地高为。选择桌面为参考平面,则小球( )
A. 在A点时的重力势能为 B. 在A点时的机械能为
C. 在B点时的重力势能为 D. 在B点时的机械能为
3. 以下实例中运动物体的机械能可认为守恒的是( )
A. 沿斜面匀速下滑的物体
B. 匀速上升的电梯
C. 体育竞赛中投掷出的铅球
D. 被竖直弹簧悬挂而上下运动的小球
4. 有一离地面高度、质量为的沙尘颗粒,从静止开始竖直降落,在其降落过程中受到的阻力与速率成正比,比例系数。已知沙尘颗粒降落到地面前已做匀速运动,重力加速度大小取,则从静止开始到降落地面过程中沙尘颗粒克服阻力做功( )
A. B. C. D.
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的选项中有两项符合要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。)
5. 一物体在运动过程中,重力做了的功,合力做了14J的功,则( )
A. 该物体动能减少,减少量等于14J
B. 该物体动能增加,增加量等于14J
C. 该物体重力势能减少,减少量等于12J
D. 该物体重力势能增加,增加量等于12J
6. 如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F作用下,从P点运动到Q点,则( )
A. 若F是恒力,力F所做的功为Flsinθ
B. 若F是恒力,力F所做的功为mglcosθ
C. 若小球从P点缓慢运动到Q点,力F所做的功为Fl
D. 若小球从P点缓慢运动到Q点,力F所做的功为mgl(1-cosθ)
7. 如图所示是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片,玩家将一根长为OA的弹性绳子的一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,其中OA为弹性绳子的原长,B点是绳子弹力等于重力的位置,C点是玩家所到达的最低点,下列说法正确的是( )
A. 从O到B,玩家先做加速运动后做减速运动
B. 从O到C,重力对人一直做正功,人的重力势能一直减小
C. 从A到C,玩家的加速度先向下后向上
D. 从O到C,弹性绳子的弹性势能一直增加
8. 一质量为的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出拉力随位移变化的关系图像,则根据以上信息,利用目前所学知识,取,能精确得出的物理量有( )
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 物体在处的加速度大小为
C. 整个过程中拉力做功大小
D. 整个过程中合力做功大小
三、填空题(本题共3小题,每题3分,共9分。请把答案写在答题卡指定的答题位置处)
9. 一质量为1kg的物体在空中做自由落体运动,经2s落地,不计空气阻力,重力加速度g取,则物体下落过程中重力的平均功率为______W,物体落地前瞬间重力的瞬时功率为______W。
10. 如图所示,木块放在光滑的水平面上,一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力,射入深度,在此过程中木块的位移,则子弹克服阻力做功为________J,木块动能的增加量为________J。
11. 从地面竖直向上抛出一质量为的物体,运动过程中物体受大小恒定的空气阻力作用。物体上升过程中,其动能随距离地面高度的变化关系如图所示。重力加速度大小取,物体上升的过程中动能减少了________J,重力势能增加了________J,此过程中所受空气阻力的大小为________N。
四、实验题(本题共2小题,共12分,其中第12题5分、第13题7分。请把答案写在答题卡的指定答题位置处。)
12. 某学习小组利用如图所示装置来研究“合外力做功与动能变化的关系”,测得小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m,并保证m远小于M,安装好实验装置并正确平衡摩擦力,实验中始终保持细绳与木板平行,打点计时器打点周期为T,当地的重力加速度为g。
(1)在平衡摩擦力过程中,取下细绳及砂桶,通过改变长木板的倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做______运动。
(2)若确保该学习小组实验操作正确,并挑选出如图所示的纸带,则由此可求得纸带上由A点到 D 点所对应的过程中,合外力对小车所做的功_____;在此过程中小车动能改变量为_____;若在误差范围内满足,则动能定理得证。(均使用题中所给和图中标注的物理量符号表示)
13. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验,图中的打点计时器为电火花打点计时器,回答下列问题:
(1)除了图中的实验器材外,还需要______(填字母);
A. 天平 B. 的交流电 C. 220V的交流电 D. 毫米刻度尺
(2)实验时,下列操作正确的是______(填字母);
A. 实验时,应选择密度小体积大的塑料球
B. 实验时,应先接通电源再释放重锤
C. 释放重锤时,重锤尽量远离打点计时器
D. 释放重锤前,应保持纸带沿竖直方向
(3)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,已知交流电源的频率为,图中的点均为计时点,计时点3、4、5到0点的距离分别为、、,0点为起始点,若重锤的质量为,重力加速度取,则打下第4点时重锤的动能为______J,该过程重锤减小的重力势能为______J;(以上结果均保留两位小数)
(4)另一同学通过分析,利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像,该图像为一条过原点的倾斜直线,斜率为,若机械能守恒,则重力加速度为______(结果保留一位小数);通过计算发现与不相等,请说出原因______(写出一条理由即可)。
五、解答题(本题共3小题,共39分。其中第14题11分,第15题12分,第16题16分。请把答案写在指定的答题位置处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位。)
14. 在北方小朋友们经常玩拉雪橇的游戏如图所示,假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为,在与水平面成角的恒定拉力作用下,沿水平面由静止开始做匀加速直线运动,向前运动9m后撤去拉力,继续运动一段时间后停止。已知雪橇与雪地间的摩擦因数,已知,,取,求:
(1)对雪橇做的功;
(2)雪橇受到的阻力大小和阻力做的功。
(3)撤去拉力时雪橇的速度大小;
15. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。某款电动汽车发动机的额定功率为60kW,质量为2000kg,汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为2000N。重力加速度取
(1)求汽车在路面上能达到的最大速度;
(2)若汽车从静止开始保持的加速度作习加速直线运动,求此过程能持续多长时间;
(3)若汽车以额定功率从静止开始启动,经过时间32s后已达到最大速度,求此过程汽车的位移大小。
16. 如图所示,光滑斜面AB的倾角θ=53°,BC为水平面,BC长度为1m,CD为半径R=0.8m光滑的圆弧。物体与水平面BC间动摩擦因数。轨道在B、C两点光滑连接。一个质量m的物体,从斜面上某点由静止开始下滑,到达D点的速度为零。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6。g取10m/s2。求:
(1)物体运动到C点时速度大小vC;
(2)斜面AB上的下滑点距离水平面的高度H;
(3)若AB是粗糙的斜面,物体与斜面的摩擦因数μ2=0.4,物块仍能到达D点且速度为零,则物体最终停在何处。
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