内容正文:
集美中学高一物理2026年10月考试题
考试时间:75分钟,满分100分
一、单项选择题,每题有且只有一个正确答案,每小题4分,共16分。
1. 如图所示,汽车以速度v匀速行驶,当汽车到达图示位置时,绳子与水平方向的夹角是θ,此时物体M的上升速度大小为
A. B. C. D.
2. 如图所示,把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处,以相同大小的初速度分别水平向左和竖直向上抛出,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时,动能不同
B. 两小球落地时速度相同
C. 两小球落地时,B球重力的瞬时功率较大
D. 从抛出到落地,重力对两小球做功的平均功率相同
3. 某段河流两岸彼此平行,河水中各处水流速度均匀且稳定。现有一只小船,其在静水中的航行速度大小为;若小船以与上游河岸成的方向从A处出发渡河,经过一段时间后,恰好能抵达正对岸的B处。,。则下列说法中正确的是( )
A. 河中水流速度为8m/s
B. 河的宽度为240m
C. 小船渡河的最短时间为40s
D. 小船以最短的时间渡河时,到达河对岸时被冲向下游300米
4. 一质量为的滑雪运动员从一定高度的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力恒定,斜面倾角为,运动员滑至坡底的过程中,其机械能和动能随下滑距离变化的图像如图所示。重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 运动员下滑过程中只有重力做功
B. 运动员下滑过程中受到的阻力为
C. 运动员下滑时加速度的大小为
D. 不能求出运动员质量的数值
二、双选题,每题有两个正确选项,全对得6分,选对不全得3分,有错选得0分,共24分。
5. 质量为m的小球,以速度在高为H的光滑平台上运动,以地面为参考平面,当它滑离平台下落经过高度为h的A点时,已知重力加速度为g,它的( )
A. 重力势能为 B. 动能为
C. 动能的增加量为 D. 机械能为
6. 如图所示,光滑的固定曲面与光滑的水平面平滑相连,一轻弹簧右端固定,质量为m的小球从高度h处由静止下滑,已知重力加速度为g。则( )
A. 小球与弹簧刚接触时,速度大小为
B. 小球与弹簧接触的过程中,小球的机械能守恒
C. 小球压缩弹簧至最短时,弹簧的弹性势能为mgh
D. 小球压缩弹簧至最短时,小球的加速度为0
7. 如图所示,质量为30 kg的小朋友从倾角为37°的斜坡高6 m处的A点静止滑下,滑到水平面上后又滑行一段距离才停止。已知小朋友与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为0.25,斜坡和水平面连接处平滑,空气阻力不计,g取10 m/s2。由此可知该小朋友( )
A. 运动过程中最大动能为1800 J
B. 运动过程中最大动能为1200 J
C. 在水平面上还将滑行了16 m
D. 在水平面上还将滑行了18 m
8. 如图,用斜面从货车上卸货,货物质量m=20kg,斜面倾角α=37°,斜面长度l=0.5m,货物与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,将货物视为质点,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则货物从斜面顶端滑到底端的过程中( )
A. 重力势能变化量 B. 动能变化量
C. 机械能变化量 D. 因摩擦产生的热量Q=16J
三、填空题,每空2分,共12分
9. 一质量为的物体沿竖直方向做直线运动的图像如图所示,取竖直向上为正方向,内物体所受的合外力做功为_______J;内物体重力势能_______(填“一直增加”、“一直减小”、“先增加后减小”)
10. 如图所示,一足够长水平传送带始终以速度v顺时针运行,一质量为m的物块以速度从左端冲上传送带,则物块在传送带上运动的过程中,与传送带间因摩擦产生的热量Q=___________;传送带因传送该物体额外多做的功W=___________。
11. 如图甲所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,一质量为的小物块以一定的初速度从底端冲上斜面,0~2.5m的过程中,物块的动能与其沿斜面运动的距离s之间的变化关系图像如图乙所示,已知重力加速度g取,,。
(1)物块与斜面间的动摩擦因数为_______;
(2)物块回到斜面底端时的动能为_______J。
四、实验题,每空2分,共10分
12. 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。
(1)某同学按照正确操作选的纸带如图2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:),重锤的质量为,重力加速度。根据以上数据当打点计时器打到B点时,重物重力势能的减少量为____________J,动能的增加量为_______J。要求计算结果均保留三位有效数字,重物重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是__________
(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从起始点O到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方,然后以为纵轴,以下落高度h为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点的直线,验证了机械能守恒定律,则图线斜率表示的物理量是________。
(3)在实验过程中,以下说法正确的是______。
A.实验中摩擦不可避免,纸带越短克服摩擦做功越小,因此,实验选取纸带越短越好
B.实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤
C.测出重物下落时间t,通过计算出瞬时速度
D.若纸带前面几点较为密集且不清楚,可以舍去前面比较密集的点,合理选取一段打点比较清晰的纸带,同样可以验证
五、解答题,共38分
13. 如图所示,一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道BC,已知滑块的质量,在A点的速度,经过运动到B点,滑块与水平轨道间的滑动摩擦力大小为2N,圆弧轨道的半径,取。求:
(1)滑块在水平轨道运动的加速度大小和方向;
(2)滑块运动到B点时的动能;
(3)滑块运动到C点时的速度大小。
14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g=10m/s2,则:
(1)汽车在前5s内的牵引力为多少?
(2)汽车速度为25m/s时的加速度为多少?
(3)假设汽车达到最大速度所用时间为20s,则20s内汽车牵引力所做功总和为多少?
15. 如图所示的装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m、h2=1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小滑块第一次到达C点的速度大小?
(2)小滑块第一次到达D点的速度大小?
(3)小滑块最终停留的位置距离B点多远?
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集美中学高一物理2026年10月考试题
考试时间:75分钟,满分100分
一、单项选择题,每题有且只有一个正确答案,每小题4分,共16分。
1. 如图所示,汽车以速度v匀速行驶,当汽车到达图示位置时,绳子与水平方向的夹角是θ,此时物体M的上升速度大小为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】汽车匀速行驶速度v为合速度,它分解为沿绳方向的分速度v1和垂直于绳方向的分速度v2,此时绳与水平方向夹角为θ
即有
又因为物体M的速度为绳上升速度,即为v沿绳方向的分速度v1,所以
故A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】考查连接体的运动问题,运用运动的合成与分解。
2. 如图所示,把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处,以相同大小的初速度分别水平向左和竖直向上抛出,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时,动能不同
B. 两小球落地时速度相同
C. 两小球落地时,B球重力的瞬时功率较大
D. 从抛出到落地,重力对两小球做功的平均功率相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.两球初速度相同,质量相同,初动能相同,从离地面相同高度处抛出,由动能定理可知,落地时动能相同,故A错误;
B.根据机械能守恒,落地时的动能
其中m、h、v0均相等,所以落地时的速度大小相等,但方向不同,所以速度不相同,故B错误;
C.两小球落地时,速度大小相等,但方向不同,由于A落地时速度方向与重力方向之间夹角θ不为零,而B落地时速度方向与重力方向相同,根据
可知A落地时重力的瞬时功率比B的小, 故C正确;
D.从小球抛出到落地,重力对两球做功相同,但落地时间不同,重力对两小球做功的平均功率不同,故D错误。
故选C。
3. 某段河流两岸彼此平行,河水中各处水流速度均匀且稳定。现有一只小船,其在静水中的航行速度大小为;若小船以与上游河岸成的方向从A处出发渡河,经过一段时间后,恰好能抵达正对岸的B处。,。则下列说法中正确的是( )
A. 河中水流速度为8m/s
B. 河的宽度为240m
C. 小船渡河的最短时间为40s
D. 小船以最短的时间渡河时,到达河对岸时被冲向下游300米
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,小船垂直河岸渡河,则有
河的宽度为,故AB错误;
C.当船头与河岸垂直时渡河时间最短,则小船渡河的最短时间为,故C正确;
D.小船以最短的时间渡河时,到达河对岸时被冲向下游,故D错误。
故选C。
4. 一质量为的滑雪运动员从一定高度的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力恒定,斜面倾角为,运动员滑至坡底的过程中,其机械能和动能随下滑距离变化的图像如图所示。重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 运动员下滑过程中只有重力做功
B. 运动员下滑过程中受到的阻力为
C. 运动员下滑时加速度的大小为
D. 不能求出运动员质量的数值
【答案】C
【解析】
【详解】AB.运动员从静止开始下滑,动能由零开始增大,所以图中上升直线表示动能,下降直线表示机械能。机械能随下滑距离减小,说明除重力外还有阻力做负功。设阻力大小为,取下滑距离的过程,由功能关系得
解得,A、B错误;
C.该过程中动能增加,由动能定理得
解得
由此得
沿斜面向下,由牛顿第二定律得
解得,C正确;
D.由机械能与动能的变化可以求出重力做功,进而根据下滑距离和斜面倾角求出运动员的质量,因此运动员质量能够确定,D错误。
故选C。
二、双选题,每题有两个正确选项,全对得6分,选对不全得3分,有错选得0分,共24分。
5. 质量为m的小球,以速度在高为H的光滑平台上运动,以地面为参考平面,当它滑离平台下落经过高度为h的A点时,已知重力加速度为g,它的( )
A. 重力势能为 B. 动能为
C. 动能的增加量为 D. 机械能为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.以地面为参考平面,当它滑离平台下落经过高度为h的A点时,它的重力势能为,故A错误;
BC.根据动能定理可得
可得在A点时的动能为,故B错误,C正确;
D.由于只有重力做功,所以小球的机械能守恒,则在A点时的机械能为,故D正确。
故选CD。
6. 如图所示,光滑的固定曲面与光滑的水平面平滑相连,一轻弹簧右端固定,质量为m的小球从高度h处由静止下滑,已知重力加速度为g。则( )
A. 小球与弹簧刚接触时,速度大小为
B. 小球与弹簧接触的过程中,小球的机械能守恒
C. 小球压缩弹簧至最短时,弹簧的弹性势能为mgh
D. 小球压缩弹簧至最短时,小球的加速度为0
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球与弹簧刚接触时,由机械能守恒
解得速度大小为
选项A正确;
B.小球与弹簧接触的过程中,弹簧的弹力对小球做功,则小球的机械能不守恒,选项B错误;
C.由能量关系可知,小球压缩弹簧至最短时,重力势能转化为弹簧的弹性势能,则弹簧的弹性势能为mgh,选项C正确;
D.小球压缩弹簧至最短时,小球受的合外力等于弹簧的弹力,不为零,则小球的加速度不为0,选项D错误。
故选AC。
7. 如图所示,质量为30 kg的小朋友从倾角为37°的斜坡高6 m处的A点静止滑下,滑到水平面上后又滑行一段距离才停止。已知小朋友与斜坡、水平面间的动摩擦因数均为0.25,斜坡和水平面连接处平滑,空气阻力不计,g取10 m/s2。由此可知该小朋友( )
A. 运动过程中最大动能为1800 J
B. 运动过程中最大动能为1200 J
C. 在水平面上还将滑行了16 m
D. 在水平面上还将滑行了18 m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据题意,小朋友从斜坡上静止滑下,可知在斜坡上小朋友做加速运动,而在水平面上小朋友做减速运动,由此可知小朋友在斜坡底端时速度最大,动能最大,在小朋友从静止滑下到到达斜坡底端的过程中,对小朋友由动能定理有
解得
故A错误,B正确;
CD.在水平面上滑行过程中由动能定理有
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图,用斜面从货车上卸货,货物质量m=20kg,斜面倾角α=37°,斜面长度l=0.5m,货物与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,将货物视为质点,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则货物从斜面顶端滑到底端的过程中( )
A. 重力势能变化量 B. 动能变化量
C. 机械能变化量 D. 因摩擦产生的热量Q=16J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力势能变化量为
故A错误;
B.根据动能定理可得
故B正确;
CD.因摩擦产生的热量为
则机械能变化量为
故C错误,D正确。
故选BD。
三、填空题,每空2分,共12分
9. 一质量为的物体沿竖直方向做直线运动的图像如图所示,取竖直向上为正方向,内物体所受的合外力做功为_______J;内物体重力势能_______(填“一直增加”、“一直减小”、“先增加后减小”)
【答案】 ①. -16J ②. 一直增加
【解析】
【详解】[1]根据题意,设内物体所受的合外力做功为,由动能定理有
由图可知
,
解得
[2]由图可知,内物体的速度一直为正,物体一直上升,则物体重力势能一直增加。
10. 如图所示,一足够长水平传送带始终以速度v顺时针运行,一质量为m的物块以速度从左端冲上传送带,则物块在传送带上运动的过程中,与传送带间因摩擦产生的热量Q=___________;传送带因传送该物体额外多做的功W=___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]设物块与传送带间的动摩擦因数为,则共速前物块的加速度大小为
物块从滑上传送带到与传送带共速所用时间为
发生的相对位移为
与传送带间因摩擦产生的热量为
[2]根据能量守恒可知,传送带因传送该物体额外多做的功为
11. 如图甲所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,一质量为的小物块以一定的初速度从底端冲上斜面,0~2.5m的过程中,物块的动能与其沿斜面运动的距离s之间的变化关系图像如图乙所示,已知重力加速度g取,,。
(1)物块与斜面间的动摩擦因数为_______;
(2)物块回到斜面底端时的动能为_______J。
【答案】(1)0.25
(2)16
【解析】
【小问1详解】
在0~2.5m的过程中,根据动能定理有
代入图乙中的对应数据解得
【小问2详解】
上滑过程,由动能定理有
解得物块沿斜面上滑的最大距离
对全程由动能定理有
解得物体回到斜面底端时的动能为
四、实验题,每空2分,共10分
12. 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。
(1)某同学按照正确操作选的纸带如图2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:),重锤的质量为,重力加速度。根据以上数据当打点计时器打到B点时,重物重力势能的减少量为____________J,动能的增加量为_______J。要求计算结果均保留三位有效数字,重物重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是__________
(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从起始点O到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方,然后以为纵轴,以下落高度h为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点的直线,验证了机械能守恒定律,则图线斜率表示的物理量是________。
(3)在实验过程中,以下说法正确的是______。
A.实验中摩擦不可避免,纸带越短克服摩擦做功越小,因此,实验选取纸带越短越好
B.实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤
C.测出重物下落时间t,通过计算出瞬时速度
D.若纸带前面几点较为密集且不清楚,可以舍去前面比较密集的点,合理选取一段打点比较清晰的纸带,同样可以验证
【答案】 ①. 0.550 ②. 0.545 ③. 重物下落过程克服摩擦力做功 ④. 重力加速度 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1]根据以上数据当打点计时器打到B点时,重物重力势能的减少量为
[2]B点的速度为
动能的增加量为
[3]重物重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是重物下落过程克服摩擦力做功。
(2)[4] 根据机械能守恒有
推得
故以为纵轴,以下落高度h为横轴的图线,斜率表示的物理量是重力加速度g。
(3)[5] A.实验中摩擦不可避免,纸带越短克服摩擦做功越小,但纸带越短,打点越少,测量相对误差会越大,故A错误;
B.实验中重力势能的减少量和动能的增加量都有质量,可以约去,故不用天平称出重物的质量,故B错误;
C.不能根据计算出瞬时速度,否则就默认了机械能守恒,失去验证的意义,故C错误;
D.纸带前面几点较为密集且不清楚,可以舍去前面比较密集的点,合理选取一段打点比较清晰的纸带,同样可以验证,只是注意重物的初速度不能再取零,故D正确。
故选D。
五、解答题,共38分
13. 如图所示,一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道BC,已知滑块的质量,在A点的速度,经过运动到B点,滑块与水平轨道间的滑动摩擦力大小为2N,圆弧轨道的半径,取。求:
(1)滑块在水平轨道运动的加速度大小和方向;
(2)滑块运动到B点时的动能;
(3)滑块运动到C点时的速度大小。
【答案】(1),方向水平向右;(2)18J;(3)
【解析】
【详解】(1)滑块在水平轨道运动的加速度为
方向水平向右
(2)滑块运动到B点时的速度为
滑块运动到B点时的动能为
(3)滑块运动到C点时的速度,根据动能定理可得
解得
14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g=10m/s2,则:
(1)汽车在前5s内的牵引力为多少?
(2)汽车速度为25m/s时的加速度为多少?
(3)假设汽车达到最大速度所用时间为20s,则20s内汽车牵引力所做功总和为多少?
【答案】(1)5×103N;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在前5s内做匀加速直线运动,则
由牛顿第二定律可知
代入数据解得
(2)汽车的额定功率为
汽车速度为25m/s时,根据牛顿第二定律有
所以加速度的大小为
(3)根据题意可得0~20s内牵引力做功为
解得
15. 如图所示的装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m、h2=1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小滑块第一次到达C点的速度大小?
(2)小滑块第一次到达D点的速度大小?
(3)小滑块最终停留的位置距离B点多远?
【答案】(1)6m/s
(2)3m/s (3)1.4m
【解析】
【小问1详解】
小物块从A→B→C过程中,由动能定理得
代入数据解得
【小问2详解】
小物块从A→B→C→D过程中,由动能定理得
代入数据解得
【小问3详解】
全过程到停下来根据
解得
所以小滑块最终停留的位置距离B点10 m -8.6 m =1.4m
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