内容正文:
2026年祁县中学高一年级7月月考物理试题
时长:75分钟 总分:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求)
1. 关于能量的转化与能量守恒定律,下列说法正确的是( )
A. 能量耗散是指能量在不断地减少
B. 能量耗散说明能量在转移、转化过程中具有方向性
C. 能量是守恒的,不会凭空消失,因此不会发生能源危机
D. 能量可以从一种形式转化为另一种形式,但不能从一个物体转移到另一个物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.能量耗散是指能量在转化过程中变为难以被人类收集利用的内能形式,总能量仍遵守能量守恒定律,总量不会减少,故A错误;
B.能量耗散过程中,耗散的内能不能自发重新聚集为可利用的高品质能量,说明能量的转移、转化过程具有方向性,故B正确;
C.能量总量虽然守恒,但可被人类利用的高品质能源会随使用逐渐转化为难以利用的低品质能量,可利用能源不断减少,因此会发生能源危机,故C错误;
D.能量既可以从一种形式转化为另一种形式,也可以通过热传递等过程从一个物体转移到另一个物体,故D错误。
故选B。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 物体所受合外力不为0时,其动能和动量均发生改变
B. 一对相互作用力由于等大反向,其做功和、冲量和均为0
C. 运动员在做蹲起时,地面对其做功为0,但地面对其冲量不为0
D. 动量守恒的系统,机械能不一定守恒,但机械能守恒的系统,动量一定守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.由动量定理可知,合外力不为零时物体动量一定变化;但动能是标量,仅与速度大小有关,例如匀速圆周运动的物体合外力不为零,速度大小不变,动能不变,故A错误;
B.一对相互作用力等大反向、作用时间相同,由冲量公式可知二者冲量和为0;但相互作用力作用在两个不同物体上,两物体位移不一定相等,因此总做功不一定为0
例如滑块在地面滑动时,滑块受到的摩擦力做负功,地面受到的摩擦力不做功,做功和不为0,故B错误;
C.做功的必要条件是力的作用点在力的方向上存在位移,运动员蹲起时地面对其支持力的作用点(脚)无位移,因此地面对运动员做功为0;由冲量公式,支持力大小和作用时间均不为0,因此地面对其冲量不为0,故C正确;
D.动量守恒的系统机械能不一定守恒,例如爆炸过程动量守恒但机械能增加;机械能守恒的系统动量不一定守恒,例如自由落体运动机械能守恒,但合外力不为零,动量不断增大,故D错误。
故选C。
3. 如图所示为一种齿轮传动装置,在传动的过程中,如果甲轮一周的齿数为,乙轮一周的齿数为,当甲轮转动的角速度为时,则乙轮转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因两轮通过齿轮传动,故两轮边缘的线速度相等
又
设齿距(齿宽)为P, 对甲轮
对乙轮
故()
解得
故选A。
4. 如图所示,悬线一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一个钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,下列说法正确的是( )
A. 小球的瞬时速度突然变大 B. 小球所需的向心加速度不变
C. 小球的角速度突然变大 D. 悬线对小球的拉力不变
【答案】C
【解析】
【详解】AC.使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子的前后瞬间,由于重力与拉力都与速度垂直,所以小球的线速度大小不变;根据,由于悬线碰到钉子后的瞬间,小球做圆周运动的半径变小,所以小球的角速度突然增大,故A错误,C正确;
B.根据向心加速度公式,由于小球做圆周运动的半径变小,所以小球的向心加速度突然增大,故B错误;
D.根据牛顿第二定律得
可得
可知悬线对小球的拉力变大,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,a为近地空间站,b为运行在晨昏线上空的观测卫星,c为运行在倾斜同步轨道上的北斗导航卫星,d为地球静止同步轨道气象卫星。已知b的轨道半径大于a的轨道半径,小于c的轨道半径,则下列说法中正确的是( )
A. 观测卫星b绕地球运动的周期为1天
B. a、b、c、d的运行速度大小关系为va>vb>vc=vd
C. 北斗导航卫星c可能定位在北京上空,相对地面保持静止
D. 卫星c与d的周期、加速度、动能及所受地球引力都相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.卫星绕地球做圆周运动时,地球引力提供向心力。对质量为、轨道半径为的卫星,由万有引力定律和向心力公式得
整理得
所以轨道半径越大,运行速度越小。由周期定义得
代入前式得
已知轨道半径大小规律为
同步卫星的周期为,由周期关系可知
由速度关系可知,故A错误,B正确;
C.同步卫星只有运行在赤道平面内,且公转方向与地球自转方向相同,才能相对地面静止。卫星运行在倾斜同步轨道上,轨道平面不在赤道平面内,不能相对北京地面保持静止,故C错误;
D.卫星与均为同步卫星,周期相同,由前式可知轨道半径相同,因此它们的加速度大小相同。两卫星的动能分别满足,所受地球引力大小满足;由于题目未给出两卫星质量相等,动能和所受地球引力不一定相等,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,长的轻杆两端分别固定有可视为质点的A、B两小球,A小球质量为,B小球质量为,杆的三等分点处有光滑的水平固定转轴,轻杆可绕转轴在竖直面内无摩擦转动,用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放,重力加速度为,不计空气阻力,小球A运动到最低点的过程中,杆对小球B所做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】是轻杆三等分点,两球同轴转动角速度相同,线速度满足
因此得
轻杆转至竖直过程中,系统只有重力做功,机械能守恒,满足
解得,
对B球,动能变化等于重力做功与杆做功之和,即
解得
故选B。
7. 图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图,车轮边缘某点P(图中未画出)离水平地面高度h随自行车运动位移x的变化关系如图2所示,图中的L为已知量,则( )
A. 该车轮的直径为
B. 该车轮的转速为(转/每秒)
C. 在位置,相对地面的速度为零
D. 在位置,相对地面的速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可知,自行车运动位移L时,车轮转动一周,则直径为
故A错误;
B.车轮转动一周用时为
则转速为
故B正确;
C.在位置,P在最高点,速度恰好水平,相对地面速度为2v,故C错误;
D.在位置,P处于与圆心等高处,此时其有水平方向的速度v,和竖直方向的速度v,根据平行四边形定则可知,相对地面的速度为,故D错误。
故选B。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,选错得0分)
8. 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动的线速度不变
B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C. 物体做匀速圆周运动时,相等时间内通过的路程相同
D. 物体做匀速圆周运动时,在相等时间内,连接物体与圆心的半径转过的角度都相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A.速度是矢量,匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,故匀速圆周运动的线速度是变化的,故A错误;
B.匀速圆周运动的向心加速度方向时刻沿半径指向圆心,即匀速圆周运动的向心加速度是变化的,匀速圆周运动是非匀变速曲线运动,故B错误;
C.由
物体做匀速圆周运动时,相等时间内通过的路程(弧长)相同,故C正确;
D.由
物体做匀速圆周运动时,角速度恒定,故物体做匀速圆周运动时,在相等时间内,连接物体与圆心的半径转过的角度都相等,故D正确。
故选CD。
9. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨和轮缘间会有挤压作用
C. 如图b所示是两个圆锥摆A、B,细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面,则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等
D. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则小球在A位置的角速度等于在B位置时的角速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.如图a,汽车通过拱桥最高点时,由重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有
解得
可知支持力小于重力,根据牛顿第三定律可知,汽车对桥的压力小于重力,故A错误;
B.如图d,火车转弯时,若以规定速度行驶,重力和支持力的合力提供向心力,当行驶速度超过规定速度时,所需向心力增大,重力和支持力的合力不足以提供向心力,外轨对轮缘产生向内的挤压作用以补充向心力,故B正确;
C.如图b,设悬点到小球所在水平面的高度为,细线与竖直方向夹角为,由牛顿第二定律得
又
联立解得
因为两球高度相同,所以周期相等,故C正确;
D.如图c,小球受重力和支持力作用,合力提供向心力,设圆锥筒半顶角为,则
解得
由于小球在A位置圆周运动的半径较大,所以小球在A位置的角速度小于在B位置时的角速度,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为37°的固定斜面,做减速运动的加速度大小0.75g,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h,重力加速度为g,则由A点运动到最大高度的过程中( )
A. 物体动能减少了
B. 物体重力势能增加了
C. 物体机械能损失了
D. 摩擦力对物体做功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体沿斜面上滑的位移大小为
根据动能定理,动能的变化量等于合外力的总功。合外力大小
合外力与运动方向相反,因此动能减少量为,故A错误;
B.重力势能的增加量等于克服重力做的功,物体竖直上升高度为,因此重力势能增加了,故B正确;
CD.上滑过程摩擦力沿斜面向下,由牛顿第二定律可得
代入可得摩擦力大小
摩擦力始终与运动方向相反,因此摩擦力做功为
机械能的损失量等于除重力外其他力(本题只有摩擦力做功,支持力不做功)的总功的绝对值,也就是克服摩擦力做的功,因此机械能损失了,故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2个小题,共18分;每空3分)
11. “探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示,阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B,给小车A一定速度去碰撞静止的小车B,小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。
①实验应进行的操作有_______。
A.测量滑轨的长度
B.测量小车的长度和高度
C.碰撞前将滑轨调成水平
②下表是某次实验时测得的数据:
A的质量/kg
B的质量/kg
碰撞前A的速度大小/()
碰撞后A的速度大小/()
碰撞后B的速度大小/()
0.200
0.300
1.010
0.200
0.800
由表中数据可知,碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是_______kg·m/s。(结果保留3位有效数字)
【答案】 ①. C ②.
【解析】
【详解】①[1]碰撞前将滑轨调成水平,保证碰撞前后A、B做匀速直线运动即可,没有必要测量滑轨的长度和小车的长度、高度。
故选C。
②[2]由表中数据可知小车A的质量小于B的质量,则碰后小车A反向运动,设碰前小车A的运动方向为正方向,则可知碰后系统的总动量大小为
解得
12. 某实验小组采用如图甲所示的装置验证“自由下落的重物机械能守恒”实验:
(1)下列说法正确的是___________
A. 该实验需要用秒表测量重物的下落时间
B. 将打点计时器接到学生电源的直流8V输出端
C. 先接通打点计时器连接的电源,然后自由释放纸带
D. 安装打点计时器时,若两限位孔不在同一竖直线上,则会导致实验误差增大
(2)实验中操作规范,但不慎将一条选择好的纸带前面的一部分损坏了,只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图乙所示,在纸带上选取计数点 A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有一个计时点没有画出,测得计数点AB、BC、CD、DE之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。若打点计时器打点的频率为f,重物质量为m,重力加速度为g。则从B到D的运动过程中,重物重力势能的减少量___________,重物动能的增加量___________(用题中所给的字母表示)。 若两者近似相等,则说明___________。
【答案】(1)CD (2) ①. ②. ③. 在误差允许的范围内,自由下落的重物机械能守恒
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器本身可计时,无需秒表,故A错误;
B.电磁打点计时器需接交流电源,直流端无法工作,故B错误;
C.先接通电源待打点稳定后再释放纸带,故C正确;
D.两限位孔不在同一竖直线上会增大纸带与限位孔间的摩擦,误差增大,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
从B到D的过程,相邻计数点间还有一个点未画出,故计数点时间间隔
[1]重力势能减少量,下落高度为,故
[2]B点速度
D点速度
动能增加量
[3]若两者近似相等,则说明:在误差允许的范围内,自由下落的重物机械能守恒。
四、计算题(共3个小题,共36分;13题8分,14题12分,15题16分,解答过程写出必要的文字说明)
13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以速度v水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的高度为h,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)小球下落的时间t。
(2)小球释放点与落地点之间的水平距离x。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小球做平抛运动,竖直方向上有
可得,小球下落的时间
【小问2详解】
水平方向上有
14. 如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:物块B向A运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,碰撞结束,A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的距离为xA。(m、t0、v0、xA都为已知量)求:
(1)物块B的质量mB;
(2)碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值xm。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
从物块B与弹簧接触开始,到B与弹簧分离的过程中,A与B和弹簧组成的系统动量是守恒的,即
且弹簧的初末状态都为原长,即
根据图像可知,,
代入数据后可解得
【小问2详解】
在的时间内,系统都满足动量守恒,即任一时刻满足
对公式两边同时乘时间,即为
平均速度与时间的乘积等于物体运动的位移,所以在内,有
解得
此时弹簧压缩量的最大值为
15. 如图所示,处于水平面内的直角坐标系xOy平面,第二象限区域内水平面光滑,第一象限区域内水平面粗糙,一质量为m,可看作质点的物体从x负半轴A点以与x轴正方向成θ=60°角的初速度v0射入第二象限,物体在第二象限始终受到沿负y方向的恒力F作用,物块从y轴B(0,L)点垂直y轴进入第一象限,在第一象限内,物块水平方向受到两个力的作用,一个力方向始终与速度反向,大小与速率成正比,比例系数为k1;另一水平力方向始终与速度方向垂直(速度方向顺时针旋转90度即为力的方向),大小也与速率成正比,比例系数为k2。最后物块垂直x轴,从x正半轴C点离开第一象限。忽略物块运动过程中所受的空气阻力,重力加速度大小为g。求:
(1)物块从A点运动到B点所需时间t1;
(2)物块从B点运动到C点所需时间t2;
(3)物块从B点运动到C点的轨迹长度s。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
第二象限初速度分解
竖直方向加速度,末速度为零,由
得
【小问2详解】
第一象限内,取一小段时间微元,速度方向转过微小角度。法向力提供向心力
得
即角速度恒定。全过程速度从水平向右转到竖直向下,总转角,由
得
故
【小问3详解】
将总时间分成个微元,每个。第个微元速率记为,微元弧长。切向阻力使速率减小
即,所以速率按等比递推,其中
总弧长
当()时,利用极限
得
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2026年祁县中学高一年级7月月考物理试题
时长:75分钟 总分:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求)
1. 关于能量的转化与能量守恒定律,下列说法正确的是( )
A. 能量耗散是指能量在不断地减少
B. 能量耗散说明能量在转移、转化过程中具有方向性
C. 能量是守恒的,不会凭空消失,因此不会发生能源危机
D. 能量可以从一种形式转化为另一种形式,但不能从一个物体转移到另一个物体
2. 下列说法中正确的是( )
A. 物体所受合外力不为0时,其动能和动量均发生改变
B. 一对相互作用力由于等大反向,其做功和、冲量和均为0
C. 运动员在做蹲起时,地面对其做功为0,但地面对其冲量不为0
D. 动量守恒的系统,机械能不一定守恒,但机械能守恒的系统,动量一定守恒
3. 如图所示为一种齿轮传动装置,在传动的过程中,如果甲轮一周的齿数为,乙轮一周的齿数为,当甲轮转动的角速度为时,则乙轮转动的角速度为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,悬线一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一个钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,下列说法正确的是( )
A. 小球的瞬时速度突然变大 B. 小球所需的向心加速度不变
C. 小球的角速度突然变大 D. 悬线对小球的拉力不变
5. 如图所示,a为近地空间站,b为运行在晨昏线上空的观测卫星,c为运行在倾斜同步轨道上的北斗导航卫星,d为地球静止同步轨道气象卫星。已知b的轨道半径大于a的轨道半径,小于c的轨道半径,则下列说法中正确的是( )
A. 观测卫星b绕地球运动的周期为1天
B. a、b、c、d的运行速度大小关系为va>vb>vc=vd
C. 北斗导航卫星c可能定位在北京上空,相对地面保持静止
D. 卫星c与d的周期、加速度、动能及所受地球引力都相等
6. 如图所示,长的轻杆两端分别固定有可视为质点的A、B两小球,A小球质量为,B小球质量为,杆的三等分点处有光滑的水平固定转轴,轻杆可绕转轴在竖直面内无摩擦转动,用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放,重力加速度为,不计空气阻力,小球A运动到最低点的过程中,杆对小球B所做的功为( )
A. B. C. D.
7. 图1是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图,车轮边缘某点P(图中未画出)离水平地面高度h随自行车运动位移x的变化关系如图2所示,图中的L为已知量,则( )
A. 该车轮的直径为
B. 该车轮的转速为(转/每秒)
C. 在位置,相对地面的速度为零
D. 在位置,相对地面的速度为
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,选错得0分)
8. 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动的线速度不变
B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C. 物体做匀速圆周运动时,相等时间内通过的路程相同
D. 物体做匀速圆周运动时,在相等时间内,连接物体与圆心的半径转过的角度都相等
9. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨和轮缘间会有挤压作用
C. 如图b所示是两个圆锥摆A、B,细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面,则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等
D. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则小球在A位置的角速度等于在B位置时的角速度
10. 如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为37°的固定斜面,做减速运动的加速度大小0.75g,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h,重力加速度为g,则由A点运动到最大高度的过程中( )
A. 物体动能减少了
B. 物体重力势能增加了
C. 物体机械能损失了
D. 摩擦力对物体做功
三、实验题(本题共2个小题,共18分;每空3分)
11. “探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示,阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B,给小车A一定速度去碰撞静止的小车B,小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。
①实验应进行的操作有_______。
A.测量滑轨的长度
B.测量小车的长度和高度
C.碰撞前将滑轨调成水平
②下表是某次实验时测得的数据:
A的质量/kg
B的质量/kg
碰撞前A的速度大小/()
碰撞后A的速度大小/()
碰撞后B的速度大小/()
0.200
0.300
1.010
0.200
0.800
由表中数据可知,碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是_______kg·m/s。(结果保留3位有效数字)
12. 某实验小组采用如图甲所示的装置验证“自由下落的重物机械能守恒”实验:
(1)下列说法正确的是___________
A. 该实验需要用秒表测量重物的下落时间
B. 将打点计时器接到学生电源的直流8V输出端
C. 先接通打点计时器连接的电源,然后自由释放纸带
D. 安装打点计时器时,若两限位孔不在同一竖直线上,则会导致实验误差增大
(2)实验中操作规范,但不慎将一条选择好的纸带前面的一部分损坏了,只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图乙所示,在纸带上选取计数点 A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有一个计时点没有画出,测得计数点AB、BC、CD、DE之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。若打点计时器打点的频率为f,重物质量为m,重力加速度为g。则从B到D的运动过程中,重物重力势能的减少量___________,重物动能的增加量___________(用题中所给的字母表示)。 若两者近似相等,则说明___________。
四、计算题(共3个小题,共36分;13题8分,14题12分,15题16分,解答过程写出必要的文字说明)
13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以速度v水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的高度为h,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)小球下落的时间t。
(2)小球释放点与落地点之间的水平距离x。
14. 如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:物块B向A运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,碰撞结束,A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的距离为xA。(m、t0、v0、xA都为已知量)求:
(1)物块B的质量mB;
(2)碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值xm。
15. 如图所示,处于水平面内的直角坐标系xOy平面,第二象限区域内水平面光滑,第一象限区域内水平面粗糙,一质量为m,可看作质点的物体从x负半轴A点以与x轴正方向成θ=60°角的初速度v0射入第二象限,物体在第二象限始终受到沿负y方向的恒力F作用,物块从y轴B(0,L)点垂直y轴进入第一象限,在第一象限内,物块水平方向受到两个力的作用,一个力方向始终与速度反向,大小与速率成正比,比例系数为k1;另一水平力方向始终与速度方向垂直(速度方向顺时针旋转90度即为力的方向),大小也与速率成正比,比例系数为k2。最后物块垂直x轴,从x正半轴C点离开第一象限。忽略物块运动过程中所受的空气阻力,重力加速度大小为g。求:
(1)物块从A点运动到B点所需时间t1;
(2)物块从B点运动到C点所需时间t2;
(3)物块从B点运动到C点的轨迹长度s。
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