2025-2026 学年第二学期 3 月月考试题
高一物理
(考试时间:75 分钟,总分:100 分)
一、单选题(每题 4 分,共 16 分)
1 .如图所示,木箱在恒力F 作用下做直线运动,位移为x ,恒力 F 与位移x 之间的夹角为θ。此过程中,恒力 F 对木箱做的功为( )
A .0 B .Fx C .Fxcosθ D .Fxsinθ
2 .如图所示,桌面离地高h ,质量为 m 的小球从离桌面高H 处自由落下,不计空气阻力,设桌面为零势面,则小球触地前的瞬间机械能为( )
A .mgH B .mgh C .mg ( H + h) D .mg(H - h)
3 .把 A 、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0 分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是( )
A .两小球落地时速度大小不同
B .两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C .从开始运动至落地,重力对 B 球做的功大于对 A 球做的功
D .从开始运动至落地,重力对 B 球做功的平均功率小于对 A 球做功的平均功率
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4 .从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总 等于动能Ek 与重力势能Ep 之和。取地面为重力势能零点,在上升过程中,该物体的E总 和Ep 随它离地面的高度h 的变化关系如图所示。重力加速度取10m / s2 。由图中数据可得( )
A .物体的质量为2kg
B .h = 0 时,物体的速率为10m / s
C .h = 2m 时,物体的动能Ek = 30J
D .从地面至离地面h = 4m 高处的过程中,物体的动能减少40J
二、多选题(每题 6 分,共 24 分)
5 .一个物体做曲线运动,下列说法正确的是( )
A .物体加速度一定不为零 B .物体所受合外力可能为零
C .物体速度大小一定改变 D .物体速度方向与所受合外力方向不在一条直线上
6 .如图所示,将一小钢球先后以不同的初速度从桌面边缘水平抛出,小钢球分别落在水平地面上的 A 、B 两点。若忽略空气阻力,抛出时小钢球的速度分别为vA 、vB ,在空中运动的时间分别为tA 、tB ,则( )
A .vA < vB B .tA = tB
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C .vA > vB D .tA < tB
7.人们用手抛撒种子进行播种,某次抛撒种子后,其中两颗种子 a、b 的运动轨迹如图所示, a 的质量比 b 要大,它们的轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O ,M 、N 分别为运动轨 迹上与O 在同一水平线上的两点,P 、Q 是两轨迹的最高点。从O 到M和O 到N 的过程中,不计空气阻力,则( )
A .a 的速度变化量比 b 的大 B .a 的最小速度比 b 要大
C .a 抛出的初速度可能比 b 的要大 D .a 抛出的初速度可能比 b 的要小
8.如图所示,某人欲乘坐小船横跨一条河流,已知河水流速为 2m/s,河中央有一圆形漩涡,出发点与漩涡的两条切线与河岸的夹角分别为 53° 、37°,取 sin37°=0.6 ,cos37°=0.8。若小船船头指向始终垂直河岸,且不会掉入漩涡,则小船相对河水的速度可以是( )
A .1m/s B .2m/s C .3m/s D .4m/s
三、实验题(最后一空 2 分,其余每空 1 分,共 9 分)
9 .在“验证机械能守恒定律” 的实验中
(1)下列操作正确的是
(
A
.
B
.
C
) (
.
)
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(2)如图是实验中获得的一条纸带,其中O 为打点计时器打下的第一个点,并测得下落高度如图所示。已知重物质量为m ,打点周期为T ,重力加速度为 g ,则打下“D” 点时,重锤下落的速度大小vD = ,重锤从 O 点下落到 D 点的重力势能减少量Ep = (用图中所给字母及m 、T 、g 表示)
(3)实验中某同学的实验数据结果显示:重物动能的增加量大于重力势能的减少量,则可能的原因 (多选)
A .空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力
B .利用公式v 计算重物速度
C .未静止释放,O 点有初速度
D .电压的频率小于 50Hz
10.某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移 x。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有 。 A .安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B .斜槽轨道必须光滑
C .应选择质量较大,体积较小的小球
D .每次小球应从同一高度由静止释放
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E .每次释放小球时的位置越高,实验效果越好
(2)若某次实验时,小球下落高度为 h,水平位移为 x,重力加速度为 g,则小球的平抛初速度为 (用 h 、x 、g 表示)。
(3)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,当地重力加速度 g 取10 m s2 ,小方格的边长L = 10.0cm 。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的 a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度v0 = m s ,小球抛出点的坐标为 。
四、填空题(每空 2 分,共 14 分)
11 .如图,一物体沿曲线由 M 向 N 运动,速率逐渐减小,则物体在 P 点的速度沿 (填“1” 、“2” 、“3”或“4”)方向;物体在 P 点的受力沿 (填“1” 、“2” 、“3”或“4”)方向。
12 .如图,人在岸上拉船,当轻绳与水面的夹角为 θ 时,船的速度为 v ,船的合速度方向为 (选填“水平向左”或“沿绳方向”),人拉绳行走的速度为 。
13 .如图所示的光滑固定斜面长为l 、宽为b 、倾角为θ , 一物块(可看成质点)从斜面左上方顶点P 沿水平方向射入,恰好从底端右侧Q 点离开斜面,已知重力加速度为g ,不计空气阻力,物块加速度的大小a = m / s2 物块由P 运动到Q 所用的时间t = s ,物块由P 点水平射入时初速度的大小v0 = m / s
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四、解答题
14.如图所示,一质量为m = 3kg 的滑块(可视作质点)从离传送带高为h = 1.8m 的光滑圆弧形槽的顶端A 处无初速度地滑下,槽的底端B 与水平传送带平滑相接,传送带的运行速度恒为v0 = 8m/s ,两轮轴心间距为 L = 20m ,滑块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.25 ,重力加速度g 取10m/s2 ,求∶
(1)滑块到达B 点时的速度大小vB ;
(2)滑块从传送带B 端到C 端所用的时间t ;
(3)此过程中,由于摩擦而产生的热量Q 。
15 .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?
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16 .第 24 届冬季奥林匹克运动会 2022 年 2 月 4 日—2022 年 2 月 20 日在北京举办,如图所示,中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时,经过一段时间的加速滑行后从O 点水平飞出,经过 3s 落到斜坡上的 A 点。已知 O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ = 37° ,不计空气阻力(sin 37 ° = 0.6 ,cos 37 ° = 0.8 ,g 取10m/s2 )。求:
(1) A 点与O 点的距离L ;
(2)谷爱凌离开O 点时的速度大小;
(3)谷爱凌从O 点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为多少,离坡面的最远距离为多大。
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1 .C
根据功的概念可知,恒力 F 对木箱做的功为Fxcosθ。
故选 C。
2 .A
设桌面为零势面,小球的初机械能E1 = mgH ,不计空气阻力,由机械能守恒定律得,小球触地前的瞬间机械能为
E2 = E1 = mgH
A. mgH 与计算结果E2 = mgH 相符,故 A 符合题意;
B. mgh 与计算结果E2 = mgH 不相符,故 B 不符合题意;
C. mg( H + h) 与计算结果E2 = mgH 不相符,故 C 不符合题意;
D. mg(H - h) 与计算结果E2 = mgH 不相符,故 D 不符合题意;
3 .D
A .根据动能定理,合外力对物体做功等于物体动能的变化量,表达式为
两球质量 m 相同,初始高度 h 相同,初速度v0 大小相同,且运动过程中只有重力做功,重力做功WG = mgh
对于 A 球和 B 球,由动能定理mgh mv mv ,可得v 则两球落地时速度大小 v 相同,故 A 错误;
B .根据机械能守恒定律可知,两小球落地时速度大小相等,设两小球落地时速度大小为 v, A 球落地时速度方向与水平方向成θ 角,则 A 球落地时重力的瞬时功率为PA = mgvsinθ
B 球落地时与水平方向垂直,则落地时重力的瞬时功率为PB = mgv
则两小球落地时,A 球重力的瞬时功率小于 B 球重力的瞬时功率,故 B 错误;
C .由重力做功的特点可知,重力的功为W = mgh ,由于两球下落的高度相同,两球的质量相同,则重力对两球做的功相同,故 C 错误;
D.从开始运动至落地,由于 A 球在竖直方向上做自由落体运动,B 球做竖直上抛运动,所
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以 A 球运动时间小于 B 球运动时间,重力的做的功相同,根据平均功率公式可知,重力对 A 小球做功的平均功率大于重力对 B 小球做功的平均功率,故 D 正确。
故选 D。
4 .B
A .由题图可知,物体刚被抛出时的机械能为50J ,即物体竖直上抛的初动能为Ek 0 = 50J
当机械能与重力势能相等,说明动能为零,物体上升到最高点时离地面高度为4m ,这时重力势能Ep = mghm = 40J
可得质量为m = 1kg ,故 A 错误;
B .根据Ek mv02 ,解得 h = 0 时,物体的速率为10m / s ,故 B 正确;
C.从题图中可以得出在物体上抛过程中,机械能有损失,物体上升到最高点的整个过程中,共损失了10J 的机械能,h = 2m 时,可知此时的总机械能为45J ,此时重力势能为 20J ,可知物体的动能Ek = 25J ,故 C 错误;
D .物体竖直上抛的初动能为Ek 0 = 50J ,从地面至离地面h = 4m 高处的过程中,物体的动能
减小了50J ,故 D 错误。
故选 B。
5 .AD
AB .一个物体做曲线运动,其速度一定变化,加速度一定不为零,物体所受合外力一定不为零,故 A 正确,B 错误;
C .物体速度大小可能不变,如匀速圆周运动,故 C 错误;
D .做曲线运动的物体其所受合外力方向指向轨迹凹的一侧,速度和轨迹切线共线,因此物体速度方向与所受合外力方向不在一条直线上,故 D 正确。
故选 AD。
6 .AB
BD .小钢球在竖直方向做自由落体运动,根据
2h
t =
(
/
)\ g
可知
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tA = tB
故 B 正确,D 错误;
AC .小钢球在水平方向做匀速直线运动,根据
可知
vA < vB
故 A 正确,C 错误。
故选 AB。
7 .ACD
A.两种子分别从 O 抛出到M、N 的过程中做斜抛运动,斜抛运动具有对称性,斜抛的时间是从抛出点到最高点时间的 2 倍,而从抛出点到最高点可以看成是反向的平抛,根据hgt2 ,又种子 a 上升的最大高度较高,可知种子在空中的运动时间ta > tb ,根据
Δv = gΔt
可知 a 的速度变化量比 b 的大,故 A 正确;
B .根据x = v0t ,又种子 b 的水平位移较大,可知水平速度vb > va ,二者的最小速度即水平速度,即 b 的最小速度比 a 要大,故 B 错误;
CD .根据vy = gt ,可知种子 a 初速度的竖直分量vy1 大于种子 b 初速度的竖直分量vy 2 ,根据v,无法判断二者抛出的初速度大小关系,故 a 抛出的初速度可能比 b 的要大,也可能要小,故 CD 正确。
故选 ACD。
8 .ACD
小船若从左边绕过漩涡,则合速度方向与河岸夹角至少为 53°,可得 tan 53o 解得v01 = v水 tan 53o m/s m/s
小船若从右边绕过漩涡,则合速度方向与河岸夹角最大为 37°,可得 tan 37o 解得v02 = v水 tan 37o = 2 m/s = 1.5m/s
8
可知使小船不会掉入漩涡,小船相对河水的速度范围为v ≥ m/s 或者v ≤ 1.5m/s 。
3
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故选 ACD。
9 .(1)B
h - h
(2) mgh4
(3)CD
(1)在“验证机械能守恒定律” 的实验中,重物应靠近打点计时器,且纸带应处于竖直状态,这样能减小摩擦阻力的影响。
故选 B。
(2)[ 1] 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,由于 D 点是 C、 E 两点的中间时刻,所以打下“D” 点时,重锤下落的速度大小为vD
[2] 重锤从 O 点下落到 D 点的过程中,重物下落的高度为h4 ,所以该过程重力势能的减少
量为Ep = mgh4
(3)A .由于空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力,重锤下落过程中需克服阻力做功,所以空气阻力和纸带阻力会使动能增加量小于重力势能的减少量,故 A 错误;
B .利用公式v 计算重物速度,相当于默认了机械能守恒,再去验证机械能守恒,算出的结果应为重物动能的增加量等于重力势能的减少量,故 B 错误;
C.如果开始释放时重物就有初速度,那么重物在 O 点就已经具备了一部分动能,下落过程中,除了重力势能转化的动能,还加上了初始的动能,所以最终测得的动能增加量就会大于重力势能的减少量,故 C 正确;
D .电压频率小于 50Hz,实际打点周期T 大于 0.02s,而计算时用了 T = 0.02s 这个偏小的周期,会使速度计算值偏大,所以最终测得的动能增加量就会大于重力势能的减少量,故 D正确。
故选 CD。
10 .(1)ACD
(3) 2 (10cm ,18.75cm)
(1)A .保证斜槽轨道末端应水平,以便于小球初速度沿水平方向,故 A 正确;
B .小球在轨道上运动时摩擦力不会影响其速度方向,不必光滑,故 B 错误;
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C .应选择质量较大,体积较小的小球,减少空气阻力影响,故 C 正确;
D .小球从斜槽末端飞出时速度相等,小球应从同一高度释放,故 D 正确;
E .小球飞出时速度大小适当,释放位置不能太高或太低,故 E 错误。
故选 ACD。
(2)竖直方向有hgt2水平方向有x = v0t
联立解得小球的平抛初速度为v0 = x
(3)[ 1] 由竖直方向相等时间内位移差 Δy = L = gT2解得T s = 0.1s
则小球平抛的初速度vm/ s = 2 m/ s
[2] 由匀变速直线运动规律可知 b 点竖直方向速度大小vby m/ s = 1.5 m/ s小球平抛到 b 点的运动时间为t s
(
2
2
2
g
2
10
)则 b 点距离抛出点的竖直方向距离yb = vby = 1.5 m = 11.25cm
则 O 点的横坐标为xO = 4L - v0t = 40cm - 30cm = 10cm纵坐标为yO = 3L -yb = 3 10.0cm -11.25cm = 18.75cm故抛出点坐标为(10cm ,18.75cm)。
11 . 1 4
[ 1]物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向。在 P 点,轨迹的切线方向是 1方向,因此物体在 P 点的速度沿 1 方向。
[2]物体做曲线运动时,合力方向指向轨迹的凹侧;同时速率逐渐减小,可知合力方向与速度方向成钝角,故受力方向沿 4 方向。
12 . 水平向左 vcosθ
[ 1]船的和速度的方向即船实际运动的方向,应水平向左;
[2]人拉绳行走的速度为船速在绳方向的分量,即
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v人 = v cos θ
13 . g sin θ b·
[ 1]物块合力沿斜面向下,所以mg sinθ = ma解得a = g sinθ
[2]沿斜面方向有l at2解得t
[3]沿水平方向有b = v0t解得v0 = b
14 .(1) 6m / s
(2) 2.6s
(3) 6J
(1)滑块从 A 到 B 的过程,由动能定理得mgh mv 解得vB = 6m / s
(2)滑块在传送带的加速,由牛顿第二定律得 μmg = ma解得a = 2.5m/s2
先加速到传送带速度,用时t 解得t1 = 0.8s
加速位移为xt1
解得x1 = 5.6m < 20m
后匀速运动,时间为t 解得t2 = 1.8s
总时间t = t1 + t2 = 2.6s
(3)在 t1 时间内,传送带位移x2 = v0t1
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解得x2 = 6.4m
相对位移为Δx = x2 - x1 = 0.8m产生的热量为Q = μmgΔx
解得Q = 6J
15 .(1)5×103N;(2)3m/s2 ;(3)1.75 106 J (1)在前 5s 内做匀加速直线运动,则
v1 = a1t1
由牛顿第二定律可知
F1 - 0.1mg = ma1代入数据解得
F1 = 5 103 N
(2)汽车的额定功率为
P = F1v1 = 1 105 W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
a2 = 3m/s2
(3)根据题意可得 0~20s 内牵引力做功为
解得
W = 1.75 106 J
16 .(1)75m
(2) 20m/s
(3)1.5s;9m
(1)谷爱凌在竖直方向做自由落体运动,有 L singt2解得L m
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(2)设谷爱凌离开 O 点时的速度为v0 ,谷爱凌在水平方向的分运动为匀速直线运动,有cos 37° = v0t
解得vm / s
(3)谷爱凌的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动(初速度为v0 cos 37° 、加速度为g sin 37° )和垂直斜面方向的类竖直上抛运动(初速度为v0 sin 37° 、加速度为g cos 37° ),
当垂直斜面方向的速度减为零时,谷爱凌离斜坡最远,有v0 sin 37° = g cos 37° . t
解得t = 1.5s
而(v0 sin 37°)2 = 2g cos 37° . x解得x = 9m
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