90分钟 满分:100分
单项选择题(共8题,每题4分,共32分)
关于质点,下列说法正确的是( )
A. 研究地球自转时,地球可视为质点
B. 研究火车过桥时间时,火车可视为质点
C. 研究跳水运动员动作时,运动员可视为质点
D. 研究卫星绕地球运动轨道时,卫星可视为质点某物体做匀加速直线运动,初速度为2 m/s,加速度为0.5 m/s²,则第4秒末的速度为( )
A. 4 m/s
B. 4.5 m/s
C. 5 m/s
D. 5.5 m/s关于重力与重心,下列说法错误的是( )
A. 重力方向总是竖直向下
B. 重心可能在物体外部
C. 形状规则的物体重心一定在几何中心
D. 重力大小与地理位置有关如图所示,物体在水平力F作用下静止于斜面上,则斜面对物体的作用力方向为( )
A. 垂直斜面向上
B. 竖直向上
C. 沿斜面向上
D. 无法确定两个共点力的大小分别为3 N和4 N,它们的合力不可能等于( )
A. 1 N
B. 4 N
C. 6 N
D. 8 N关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 物体不受力时一定处于静止状态
B. 牛顿第一定律可以通过实验直接验证
C. 惯性大小与速度有关
D. 力是改变物体运动状态的原因从同一高度自由释放甲、乙两球,甲球质量是乙球的2倍,空气阻力不计,则( )
A. 甲球先落地
B. 乙球先落地
C. 两球同时落地
D. 无法判断质量为2 kg的物体在水平面上做直线运动,其速度—时间图像如图所示,0~2 s内物体所受合外力大小为( )
A. 1 N
B. 2 N
C. 4 N
D. 8 N
多项选择题(共4题,每题5分,共20分)
关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动速度方向一定变化
C. 曲线运动加速度方向一定变化
D. 平抛运动是匀变速曲线运动如图所示,细绳悬挂一小球在水平面内做匀速圆周运动,则( )
A. 小球受重力、绳拉力和向心力
B. 绳拉力提供向心力
C. 小球加速度方向始终指向圆心
D. 小球速度大小不变关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 力对物体不做功,物体一定静止
B. 功率越大,做功越快
C. 汽车以恒定功率启动时,加速度逐渐减小
D. 摩擦力一定对物体做负功从地面竖直上抛一物体,上升至最高点后又落回原处,若空气阻力大小不变,则( )
A. 上升时间小于下落时间
B. 上升加速度大于下落加速度
C. 上升过程机械能减少量等于下落过程机械能减少量
D. 落回原处时速度小于抛出速度
实验题(共2题,共18分)
(8分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)实验采用的控制变量法是:保持__不变,探究加速度与力的关系;保持__不变,探究加速度与质量的关系。
(2)某同学得到如图所示a-F图像,图像不过原点的原因可能是:____。(10分)利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验:
(1)实验中不需要测量的物理量是__(填“重物质量”“下落高度”或“瞬时速度”)。
(2)若打点周期为T,从起点O到B点的过程中,验证机械能守恒的表达式为:____。
(3)实验中发现重物动能增加量略小于重力势能减少量,主要原因可能是:____。
计算题(共3题,共30分)
(8分)一辆汽车以10 m/s的速度行驶,司机发现前方危险立即刹车,刹车过程可视为匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s²,求:
(1)刹车后3 s末汽车的速度;
(2)刹车后6 s内汽车的位移。(10分)如图所示,质量m=2 kg的物体置于倾角θ=37°的固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,用平行于斜面向上的拉力F=20 N作用在物体上,使物体从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s²,求:
(1)物体受到的摩擦力大小;
(2)物体的加速度大小;
(3)物体运动2 s时的速度大小。(12分)如图所示,半径为R=0.8 m的光滑半圆轨道竖直固定,一质量m=0.5 kg的小球从A点以某一初速度水平抛出,恰好从B点沿切线方向进入轨道,测得B点速度方向与水平方向夹角θ=53°,小球运动到轨道最低点C时对轨道的压力为30 N,不计空气阻力,g=10 m/s²,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)小球在B点的速度大小;
(2)小球从A到B的竖直高度差;
(3)小球从A点抛出的初速度大小。
高一物理试卷(2025)参考答案及解析
单项选择题
D
解析:质点是一种理想化模型,当物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略时,物体可视为质点,研究卫星绕地球运动轨道时,卫星大小远小于轨道半径,可视为质点。A
解析:根据匀变速直线运动速度公式 ( v = v_0 + at = 2 + 0.5 \times 4 = 4 \, \text{m/s} )。C
解析:形状规则且质量分布均匀的物体重心才在几何中心,质量分布不均匀时重心可能不在几何中心。B
解析:物体受重力、水平力F和斜面的作用力而平衡,根据平衡条件,斜面对物体的作用力与重力和F的合力等大反向,即竖直向上。D
解析:两力合力范围:( |F_1 - F_2| \leq F \leq F_1 + F_2 ),即1 N ≤ F ≤ 7 N,8 N超出此范围。D
解析:牛顿第一定律指出力是改变物体运动状态的原因,惯性大小只与质量有关。C
解析:自由落体运动时间 ( t = \sqrt{2h/g} ) 与质量无关,故同时落地。C
解析:由v-t图像斜率得加速度 ( a = \frac{4-0}{2} = 2 \, \text{m/s}^2 ),根据牛顿第二定律 ( F = ma = 2 \times 2 = 4 \, \text{N} )。
多项选择题
ABD
解析:曲线运动速度方向时刻变化,一定是变速运动;平抛运动只受重力,加速度恒定,是匀变速曲线运动。BCD
解析:向心力是效果力,由绳拉力提供;匀速圆周运动速度大小不变,加速度始终指向圆心。BC
解析:力与位移垂直时不做功但物体可能运动;功率表示做功快慢;汽车恒定功率启动时,速度增大牵引力减小,加速度减小;摩擦力可以做正功(如传送带)。ABD
解析:上升过程重力和阻力同向,加速度大于g;下落过程阻力与重力反向,加速度小于g,故上升时间短,落回速度小;上升过程阻力做功更多,机械能减少更多。
实验题
(1)质量;力
(2)平衡摩擦力过度(或木板倾角过大)
解析:图像在F轴上有截距,表示未加拉力时已有加速度,故为平衡摩擦力过度。(1)重物质量
(2)( gh_B = \frac{v_B^2}{2} ),( v_B = \frac{h_C - h_A}{2T} )
(3)存在空气阻力或摩擦阻力
解析:验证表达式为 ( mgh = \frac{1}{2}mv^2 ),质量可约去,故不需测质量;阻力做负功导致动能增加量小于势能减少量。
计算题
解:(1)汽车刹车停止时间 ( t_0 = \frac{v_0}{a} = \frac{10}{2} = 5 \, \text{s} )
3 s末速度 ( v = v_0 - at = 10 - 2 \times 3 = 4 \, \text{m/s} )
(2)6 s时车已停止,位移等于5 s内位移
( x = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{100}{4} = 25 \, \text{m} )
或 ( x = v_0 t_0 - \frac{1}{2} a t_0^2 = 10 \times 5 - \frac{1}{2} \times 2 \times 25 = 25 \, \text{m} )解:(1)摩擦力 ( f = \mu mg \cos \theta = 0.5 \times 2 \times 10 \times 0.8 = 8 \, \text{N} ),方向沿斜面向下
(2)由牛顿第二定律:
( F - mg \sin \theta - f = ma )
( 20 - 2 \times 10 \times 0.6 - 8 = 2a )
( a = \frac{20 - 12 - 8}{2} = 0 \, \text{m/s}^2 )
故物体做匀速运动,加速度为0
(3)匀速运动,2 s时速度等于初速度,但题中未给初速度,若从静止开始,则速度为0。
(注:本题数据可能设计有误,实际计算得加速度为0)解:(1)在C点:( N - mg = \frac{m v_C^2}{R} )
( 30 - 5 = \frac{0.5 v_C^2}{0.8} )
( v_C^2 = 40 )
从B到C机械能守恒:
( \frac{1}{2} m v_B^2 + mg \cdot 2R = \frac{1}{2} m v_C^2 )
( v_B^2 = v_C^2 - 4gR = 40 - 32 = 8 )
( vB = 2\sqrt{2} \, \text{m/s} \approx 2.83 \, \text{m/s} )
(2)B点竖直分速度 ( v{By} = vB \sin 53° = 2\sqrt{2} \times 0.8 = 1.6\sqrt{2} \, \text{m/s} )
竖直高度差 ( h = \frac{v{By}^2}{2g} = \frac{(1.6\sqrt{2})^2}{20} = \frac{5.12}{20} = 0.256 \, \text{m} )
(3)B点水平分速度 ( v_{Bx} = v_B \cos 53° = 2\sqrt{2} \times 0.6 = 1.2\sqrt{2} \, \text{m/s} )
从A到B水平方向匀速:( v0 = v{Bx} = 1.2\sqrt{2} \, \text{m/s} \approx 1.70 \, \text{m/s} )
命题说明:本试卷涵盖高一物理主要知识点,包括运动学、力学、曲线运动、功与能等,注重基础概念理解和基本计算能力考查,难度适中,符合高一学生认知水平。
