内容正文:
2025-2026学年(下)厦门大学附属科技中学3月检测
物理试题
(考试日期:3月27日 考试时长:75分钟 满分:100分)
一、单选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
1. 如图所示是一种台阶式的自动扶梯,一人站在水平台阶上,随着扶梯一起以速度v斜向下做匀速运动,则一段时间内( )
A. 摩擦力对人做正功 B. 摩擦力对人做负功
C. 支持力对人不做功 D. 支持力对人做负功
2. 如图所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的变化情况是( )
A. 重力势能减少,动能不变,机械能守恒
B. 重力势能减少,动能增加,机械能守恒
C. 重力势能减少,动能增加,机械能增加
D. 重力势能减少,动能增加,机械能减少
3. 下列是摩托车骑手加速下坡和减速上坡的示意图,则在下坡经过点和上坡经过点时摩托车和骑手所受的合力与速度的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是( )
A. P的速率为v B. P的速率为vsin θ2 C. P处于超重状态 D. P处于失重状态
二、双选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。
5. 物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的( )
A. 位移 B. 加速度 C. 平均速度 D. 速度的增量
6. 质量为3kg物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),在下落的过程中( )
A. 前2 s内重力做功的功率为300 W
B. 前2 s内重力做功的功率为675 W
C. 第2 s末重力做功的功率为600 W
D. 第2 s末重力做功的功率为900 W
7. 质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体重力做的功为 B. 物体所受阻力做功为
C. 物体重力势能减少了 D. 物体所受合力做功为
8. 如图甲所示,地面上有一物体,物体上端连接一劲度系数为的轻质弹簧,用力向上提弹簧,物体加速度与弹簧形变量的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 当力后,物体处于超重状态
B. 当地重力加速度大小为
C. 物体的质量为
D. 物体离开地面时弹簧增加的弹性势能为
三、填空题(每空2分,共8分)
9. 某石块做平抛运动的一部分轨迹如图所示,在该石块从点运动到点的过程中,石块的加速度__________,石块的速度方向与竖直方向的夹角__________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
10. 如图,一棵树上与等高处有两个质量均为的苹果,其中一个落入处的篮子里,若以沟底处为零势能参考面,则此时该苹果的重力势能为________J;另一个落到沟底的处,若以处为零势能参考面,则该苹果落到D处之前的瞬间的机械能为________J,。
四、实验题
11. 某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。(多选)
A. 重物最好选质量大、体积小的
B. 打点计时器应接在低压直流电源上
C. 可以利用 ,计算重物自由下落h 时的速度
D. 重物释放前靠近打点计时器,接通电源后保持纸带竖直释放重物
(2)按照正确的实验步骤操作后得到一条比较理想的纸带,如图所示,O点是重物释放时打的第一个点,A、B、C、D是四个连续的计时点。已知重物的质量为0.1kg,打点计时器打点的时间间隔为0.02s,重力加速度 g 取9.8 m/s²,则从开始释放到打C 点时,重物减少的重力势能为________J,重物增加的动能为________J,在误差允许的范围内,认为重物的机械能守恒。(结果均保留三位有效数字)
12. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明__________。
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置__________(选填“较低”或“较高”)。
(3)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,g取,则该小球做平抛运动的初速度大小________m/s;小球的抛出点是否在点__________(选填“是”或“不是”)。
五、解答题
13. 北京的冬天是美丽的,玩雪橇是孩子们喜欢的运动。如图小孩和雪橇总质量为,大人用与水平方向成斜向上的拉力拉雪橇水平加速前进,力的大小为,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,(,,)求:
(1)雪橇对地面的压力大小。
(2)雪橇运动的加速度大小。
(3)大人拉动10 s雪橇的过程中,拉力所做的功。
14. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW,质量为5t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍,求:
(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度;
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若汽车以额定功率从静止启动,当汽车的加速度为2m/s2时,速度为多大?
15. 如图所示,水平地面上固定一倾角的斜面,一劲度系数的轻质弹簧下端固定于斜面底端,上端与质量的物体A相连,A的右边系一轻细线,细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连,A与斜面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,将A放置P点时A刚好不上滑。现将一质量的物体B轻挂在钩上,然后松手,在以后的整个运动过程中A未接触到滑轮、B始终未接触地面与滑轮。已知弹簧的弹性势能的表达式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),取重力加速度,,。求:
(1)A在P点时弹簧的压缩量;
(2)刚松手时细线中的张力大小F;
(3)在松手后的整个运动过程中,A克服摩擦力所做的功W。
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2025-2026学年(下)厦门大学附属科技中学3月检测
物理试题
(考试日期:3月27日 考试时长:75分钟 满分:100分)
一、单选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
1. 如图所示是一种台阶式的自动扶梯,一人站在水平台阶上,随着扶梯一起以速度v斜向下做匀速运动,则一段时间内( )
A. 摩擦力对人做正功 B. 摩擦力对人做负功
C. 支持力对人不做功 D. 支持力对人做负功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.题意知人随着扶梯一起以速度v斜向下做匀速运动,则人的合力为零,人不受静摩擦力,人受到的支持力与重力等大方向(即支持力竖直向上),所以摩擦力对人不做功,故AB错误;
CD.由于人受到的支持力竖直向上,其方向与人的位移方向成钝角,根据W=Fscosθ
可知支持力对人做负功,故C错误,D正确。
故选D。
2. 如图所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的变化情况是( )
A. 重力势能减少,动能不变,机械能守恒
B. 重力势能减少,动能增加,机械能守恒
C. 重力势能减少,动能增加,机械能增加
D. 重力势能减少,动能增加,机械能减少
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,速度增大,则动能增大,高度降低,则重力势能减少,阻力做负功,则机械能减少,故D正确ABC错误。
故选D。
3. 下列是摩托车骑手加速下坡和减速上坡的示意图,则在下坡经过点和上坡经过点时摩托车和骑手所受的合力与速度的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在A点,摩托车加速下坡。速度v1沿A点的切线方向。因为是加速运动,所以合力F1与v1成锐角;因为是曲线运动,合力F1必须指向轨迹弯曲的内侧。
在B点,摩托车减速上坡。速度v2沿B点的切线方向。因为是减速运动,F2的方向与v2的夹角为钝角,且指向轨迹内侧。
故选A。
4. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是( )
A. P的速率为v B. P的速率为vsin θ2 C. P处于超重状态 D. P处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将小车的速度v进行分解如图所示:
则有
选项AB错误;
CD.小车向右运动,减小,v不变,则vp逐渐增大,说明物体P沿斜面向上做加速运动,处于超重状态,选项C正确,D错误。
故选C。
二、双选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。
5. 物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的( )
A. 位移 B. 加速度 C. 平均速度 D. 速度的增量
【答案】BD
【解析】
【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,在相等时间内,在水平方向上位移相等,竖直方向上的位移不等,则相等时间内位移不等,故A错误;平抛运动的加速度不变,总为g,根据△v=g△t,可知在相等时间内速度的增量大小方向都相同,故B D正确.平均速度等于位移除以时间,位移不等,平均速度也不等.故C错误.故选BD.
6. 质量为3kg物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),在下落的过程中( )
A. 前2 s内重力做功的功率为300 W
B. 前2 s内重力做功的功率为675 W
C. 第2 s末重力做功的功率为600 W
D. 第2 s末重力做功的功率为900 W
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题中选项可知,本题考查功率,根据平均功率和瞬时功率的规律,运用功率公式、做功公式、位移时间公式、速度时间公式等,进行分析推断。
【详解】AB.前2s内下降的位移
则重力做功的平均功
故A正确,B错误;
CD.第2s末的速度
v=gt=10×2m/s=20m/s
则第2s末重力做功的功率
P=mgv=30×20W=600W
故C正确,D错误;
故选AC。
7. 质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体重力做的功为 B. 物体所受阻力做功为
C. 物体重力势能减少了 D. 物体所受合力做功为
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.物体下落,重力做正功,则物体重力做的功为
重力做多少正功,重力势能减少多少,所以物体重力势能减少了,故AC正确;
BD.由牛顿第二定律
可得
物体所受阻力做负功,为
故B错误;
D.因为合力为,故合力做功
D错误。
故选AC。
8. 如图甲所示,地面上有一物体,物体上端连接一劲度系数为的轻质弹簧,用力向上提弹簧,物体加速度与弹簧形变量的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 当力后,物体处于超重状态
B. 当地重力加速度大小为
C. 物体的质量为
D. 物体离开地面时弹簧增加的弹性势能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,当力后,物体的加速度随的增大而增大,方向竖直向上,所以物体处于超重状态。故A正确;
BC.设物体的质量为,当时,根据牛顿第二定律有
即
又因为,所以直线的斜率为
解得物体的质量为
直线与纵轴的交点为
故当地的重力加速度大小
故BC错误;
D.物体离开地面时弹簧的弹簧形变量,增加的弹性势能可由图像面积与质量的乘积求得,或是该过程的平均力与位移的乘积求得,即
故D正确。
故选AD。
三、填空题(每空2分,共8分)
9. 某石块做平抛运动的一部分轨迹如图所示,在该石块从点运动到点的过程中,石块的加速度__________,石块的速度方向与竖直方向的夹角__________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]石块做平抛运动,其只受到重力的作用,即加速度为重力加速度,大小和方向均不变,所以石块的加速度不变
[2]由于水平方向速度大小不变,竖直方向速度大小逐渐增加,设石块的速度方向与竖直方向的夹角为,则有
故石块的速度方向与竖直方向的夹角减小。
10. 如图,一棵树上与等高处有两个质量均为的苹果,其中一个落入处的篮子里,若以沟底处为零势能参考面,则此时该苹果的重力势能为________J;另一个落到沟底的处,若以处为零势能参考面,则该苹果落到D处之前的瞬间的机械能为________J,。
【答案】 ①. 8.8 ②. 4
【解析】
【详解】[1]重力势能公式为,其中是物体到零势能参考面的竖直高度。 以D为零势能面时,B点到D点的竖直高度为
代入数据得 。
[2]初始苹果与A等高处,初始状态静止、动能为0,因此初始机械能等于初始重力势能。 以C为零势能面时,初始位置A到C的高度为,初始机械能
苹果下落过程只有重力做功,机械能守恒,因此落到D处前的瞬间的机械能等于初始机械能
四、实验题
11. 某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。(多选)
A. 重物最好选质量大、体积小的
B. 打点计时器应接在低压直流电源上
C. 可以利用 ,计算重物自由下落h 时的速度
D. 重物释放前靠近打点计时器,接通电源后保持纸带竖直释放重物
(2)按照正确的实验步骤操作后得到一条比较理想的纸带,如图所示,O点是重物释放时打的第一个点,A、B、C、D是四个连续的计时点。已知重物的质量为0.1kg,打点计时器打点的时间间隔为0.02s,重力加速度 g 取9.8 m/s²,则从开始释放到打C 点时,重物减少的重力势能为________J,重物增加的动能为________J,在误差允许的范围内,认为重物的机械能守恒。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)AD (2) ①. ②. 0.423
【解析】
【小问1详解】
A.重物选质量大、体积小的,这样可以减小空气阻力对实验的影响,使实验更接近理想的自由落体运动,故A正确;
B.打点计时器应接在交流电源上,而不是直流电源,故B错误;
C.本实验是验证机械能守恒定律,若用计算速度,就默认了机械能守恒,失去了验证的意义,故C错误;
D.重物释放前靠近打点计时器,能在纸带上打出更多的点,便于数据处理;接通电源后保持纸带竖直释放重物,可减小纸带与打点计时器之间的摩擦,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]重力势能的减少量等于重力做的功,公式为
其中,,是从点到点的距离,由图可知
则
[2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,点的速度等于、两点间的平均速度。
点到点的距离
时间间隔
所以
动能的增加量
代入数据可得
12. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明__________。
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置__________(选填“较低”或“较高”)。
(3)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,g取,则该小球做平抛运动的初速度大小________m/s;小球的抛出点是否在点__________(选填“是”或“不是”)。
【答案】(1)A (2)较高
(3) ①. 1.5 ②. 不是
【解析】
【小问1详解】
在甲图所示的实验中,A球平抛,B球自由下落,同时落地,说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
两条平抛的轨迹,取相同的竖直高度,根据
可知平抛的时间相同,在水平方向上有
图线①的水平位移长,其初速度较大,需要从较高的位置滚下,才能获得较大初速度。
【小问3详解】
[1]由题知,每个正方形小格的边长为L=5.00cm,由图丁,可知A、B的竖直位移为3L,B、C的竖直位移为5L,在竖直方向有
解得
又A、B与B、C的水平位移都为,则有
解得
[2]根据平抛运动规律,可得小球从抛出点到B点的时间为
小球从抛出点到B点的水平位移为
而由图丁可知点到B点的水平距离为,可知小球并没有经过点,则点不是小球做平抛运动的抛出点。
五、解答题
13. 北京的冬天是美丽的,玩雪橇是孩子们喜欢的运动。如图小孩和雪橇总质量为,大人用与水平方向成斜向上的拉力拉雪橇水平加速前进,力的大小为,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,(,,)求:
(1)雪橇对地面的压力大小。
(2)雪橇运动的加速度大小。
(3)大人拉动10 s雪橇的过程中,拉力所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对整体做竖直方向的受力分析:竖直方向无加速度,合力为0。 重力向下,拉力的竖直分力向上,地面的支持力向上,因此有
可得 , 根据牛顿第三定律,雪橇对地面的压力大小等于地面对雪橇的支持力,为340 N。
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
可得
【小问3详解】
雪橇10s内的位移为
恒力做功公式为
可得
14. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW,质量为5t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍,求:
(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度;
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若汽车以额定功率从静止启动,当汽车的加速度为2m/s2时,速度为多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)当汽车速度最大时,有
解得
(2)汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度增大时,功率随之增大,当达到额定功率此过程结束,有
解得
(3)汽车以额定功率从静止启动,当汽车的加速度为2m/s2时,速度满足
解得
15. 如图所示,水平地面上固定一倾角的斜面,一劲度系数的轻质弹簧下端固定于斜面底端,上端与质量的物体A相连,A的右边系一轻细线,细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连,A与斜面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,将A放置P点时A刚好不上滑。现将一质量的物体B轻挂在钩上,然后松手,在以后的整个运动过程中A未接触到滑轮、B始终未接触地面与滑轮。已知弹簧的弹性势能的表达式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),取重力加速度,,。求:
(1)A在P点时弹簧的压缩量;
(2)刚松手时细线中的张力大小F;
(3)在松手后的整个运动过程中,A克服摩擦力所做的功W。
【答案】(1)0.12m;(2);(3)3.36J
【解析】
【详解】(1)不挂钩码将A放置P点时A刚好不上滑,A物体受力如图所示
根据平衡条件有
解得
(2)刚松手时,以钩码和A为系统,根据牛顿第二定律有
以钩码为研究对象有
解得
(3)设A物块向上运动的最大距离为,根据能量守恒
解得
最高点时弹簧伸长量
因为
所以A将向下加速运动,设A由最高点向下运动的最大距离为,根据能量守恒
解得
此时弹簧伸长量
因为
所以系统将处于静止状态整个运动过程中,A克服摩擦力做功
代入数据得
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