精品解析：福建省福州市鼓山中学2023-2024学年高一下学期3月考试物理试卷

2023-2024学年鼓山中学校本资料 高一物理月考试卷2024.3 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（每小题4分，共20分） 1. 以下运动过程中，物体机械能守恒的是（　　） A. 树叶被风从树上吹落地面的过程 B. 小铁球在空中做自由落体运动的过程 C. 人乘电梯加速上升的过程 D. 子弹射穿木块的过程 【答案】B 【解析】 【详解】A．树叶被风从树上吹落地面的过程，风力对树叶做功，机械能不守恒，故A错误； B．小铁球在空中做自由落体运动的过程，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．人乘电梯加速上升的过程，电梯的支持力做正功，机械能不守恒，故C错误； D．子弹射穿木块的过程要克服阻力做功，机械能不守恒，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出。以地面为零势能参考平面，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 由抛出点到最高点的过程中石块的机械能增大 B. 从抛出到落地过程中重力对石块做的功大于 C. 从抛出到落地过程中重力势能增大了 D. 石块落地时动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由抛出点到最高点的过程中只有重力做功，所以石块的机械能不变，故A错误； B．从抛出到落地过程中重力对石块做的功等于mgh，故B错误； C．从抛出到落地过程中，重力做正功，重力势能减少了mgh，故C错误； D．根据动能定理 解得石块落地时动能为 故D正确。 故选D。 3. 如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（　　） A. 火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B. 返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C. 返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D. 返回舱在喷气过程中处于失重状态 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小，选项A正确； B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力，与之相比空气阻力较小，选项B错误； C．返回舱在喷气过程中所受合外力方向向上，必做负功，选项C错误； D．在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，选项D错误。 故选A。 4. 质量为m的物体，由静止释放后以的加速度竖直向下运动了h，以下判断中正确的是（　　） A. 物体的机械能减少了 B. 物体的动能增加了 C. 物体的重力势能减少了 D. 物体的重力势能增加了 【答案】A 【解析】 【详解】A．由 得 所以 即物体的机械能减少了，故A正确； B．合力做功 所以由动能定理可知物体的动能增加了，故B错误； CD．重力做功mgh，所以物体的重力势能减少了，故CD错误。 故选A。 5. 如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的重力势能随时间先减少后增加 C. 小球的动能一直减小 D. 小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球由的运动过程中，除了重力做功，弹簧得弹力对小球始终做负功，小球的机械能减小，故A错误； B．小球由的运动过程中，其高度下降，重力始终做正功，小球的重力势能始终减小，故B错误； C．在小球由的运动过程中存在一个位置，该位置弹簧的弹力与小球重力大小相等，在该位置之前，弹簧的弹力始终增加，但小球的重力始终大于弹簧的弹力，小球做加速度逐渐减小的加速运动，到达该位置时小球所受合外力为零，加速度为零，速度达到最大值，过了该位置之后，弹簧继续被压缩，弹力大于小球重力，小球做加速度逐渐增大的减速运动，直至运动到位置c，小球速度减为零，因此可知，在小球由的运动过程中，小球的动能先增加后减小，故C错误； D．设小球在b位置时的速度为，的高度为，根据动能定理有 可得 由于弹簧的弹力始终做负功，弹簧增加的弹性势能 而小球动能的减少量 由此可知，小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。 故选D。 二、双项选择题（每小题6分，共24分） 6. 关于动能和重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 若物体所受的合力为零，则动能一定不变 B. 重力对物体做的正功，物体动能一定增加 C. 重力势能是物体和地球所共有的 D. 一个物体的重力势能从变到，重力势能变小了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，所以若物体所受合力为零，则合力做功为零，即动能不变；而重力对物体做的正功，其物体的动能不一定增加，因为动能的变化等于合力做的功，而不是只有重力做功，故A正确，B错误； C．重力势能时地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的，故C项正确； D．重力势能是标量，其大于，一个物体重力势能从变到，重力势能变大了，故D项错误。 故选AC。 7. 一滑块放在粗糙水平地面上，时起对其施加水平拉力F的作用，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图所示，两图取同一正方向，重力加速度，由图可知（　　） A. 滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.2 B. 前2s内拉力对滑块做功为40J C. 第3s末拉力功率为20W D. 前4s内合力对物体做的功为40J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．内的加速度 根据牛顿第二定律 2s后匀速运动，有 解得 ， 故A错误； B．前2s内位移 前2s内拉力对滑块做功为 故B错误； C．第3s末拉力的功率为 故C正确； D．根据动能定理，前4s内合力对物体做的功为 故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，小物块P位于光滑斜面上，斜面体位于光滑的水平地面上。小物块沿斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若斜面不固定，则斜面对物块的支持力做功为零 B. 若斜面固定，则物块下滑过程中机械能守恒 C. 无论斜面固定与否，重力对物块做的功都相等 D. 无论斜面固定与否，物块滑到底端时的动能大小都相等 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小物块P在下滑过程中和斜面之间有一对相互作用力F和F'，如图所示 如果把斜面体Q固定在水平地面上，物块P的位移方向和斜面对物块的支持力方向垂直，这时斜面对物块的支持力对物块P不做功，物块下滑过程中机械能守恒；若斜面不固定， 斜面体Q在光滑的水平面上可以自由滑动，此时斜面对物块的支持力方向仍然垂直于斜面，但是物块P的位移方向却不平行于斜面，如图所示，斜面对物块的支持力和位移方向不再垂直，而是成一钝角，所以斜面对物块的支持力对小物块做负功，故A错误，B正确； C．重力做功与物体运动的路径无关，只与物体的初末位置有关，则无论斜面固定与否，重力对物块做的功都相等，故C正确； D．由于斜面不固定时，斜面对物块的支持力做负功，则物块滑到底端时的动能大小较小，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，传送带在电机带动下以5m/s的速度匀速运动。将质量为4kg的货物无初速度放在传送带上的A端，货物将被传送带运送到B端。已知货物到达B端之前已和传送带相对静止，在货物与传送带发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力向左 B. 摩擦力对货物做的功为50J C. 摩擦力对货物做的功和传送带克服摩擦力做的功相等 D. 由于运送货物，电机需要多做功100J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在货物与传送带发生相对滑动的过程中，货物相对传送带向左运动，则货物受到的摩擦力向右，故A错误； B．根据动能定理，摩擦力对货物做的功为 故B正确； C．设货物在传送带上加速的时间为，则货物在传送带上做匀加速运动的位移为 摩擦力对货物做的功为 传送带克服摩擦力做的功为 故摩擦力对货物做的功小于传送带克服摩擦力做的功，故C错误； D．由于运送货物，电机需要多做功 故D正确。 故选BD。 三、填空题（每空1分，共9分） 10. 小明在家打扫卫生时，先将沙发沿直线推开1m，清洁地面后再将沙发沿直线推回原位，已知沙发与地面之间的摩擦力为100N，那么该过程中沙发的位移为______m，摩擦力做的功______J，合力做功为______J。 【答案】 ①. 零 ②. −200 ③. 零 【解析】 【详解】[1]由位移的定义可知，沙发的初始位置与末位置相同，因此该过程中沙发的位移是零。 [2]由于摩擦力与沙发的位移方向相反，因此摩擦力对沙发做负功，摩擦力做功与物体运动的路径有关，则有 即摩擦力做的功是−200J。 [3]由于沙发从静止出发，最终回到原位，动能变化量为零，根据动能定理合外力做功之和等于动能变化量可知合力做功是零。 11. 如图所示，一个物体以速度v沿光滑水平地面冲向竖直墙壁，将墙壁和物体间的轻弹簧压缩。在此过程中，物体的动能______（填“增大”或“减小”）；弹簧由于被压缩，所以具有______（填能量名称）；在此过程中，物体的机械能______（填“守恒”或“不守恒”） 【答案】 ①. 减小 ②. 弹性势能 ③. 不守恒 【解析】 【详解】[1]物体运动过程中，压缩弹簧，弹簧的弹力对物体做负功，则物体的动能减小。 [2]弹簧由于被压缩，所以具有弹性势能。 [3]由于弹簧的弹力对物体做负功，物体的机械能不守恒。 12. 如图，长为10m的光滑斜面倾角为30°。质量为的物体在一沿斜面向上、大小为10N的拉力作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动（g取）。则物体沿斜面运动的加速度的大小为______；拉力F做的功为______J；物体运动到斜面顶端时机械能增加了______J。 【答案】 ①. 5 ②. 100 ③. 100 【解析】 【详解】[1]对物体受力分析，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 [2]根据做功的公式有 [3]根据功能关系，拉力做功转化为物体的机械能，所以 四、实验题（共12分）。 13. 用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验，回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A. 选重物时，重的比轻的好，体积大的比体积小的好 B. 称量重物的质量一定要准确，否则会造成较大误差 C. 手提纸带，先接通电源再松开纸带让重物落下 D. 做实验时应将打点计时器竖直地架稳 （2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（　　） A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 速度变化量和高度变化量 （3）根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）CD （2）A （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．重物要选用密度大、体积小的物体，这样可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差，A错误； B．“验证机械能守恒定律”的实验原理是利用减少的重力势能转化为动能，表达式为 因此不需要称重物的质量，B错误； C．正确的操作步骤是，先接通电源，让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落，C正确； D．本实验要求尽可能减少摩擦等阻力，故打点计时器必须竖直架稳，D正确； 故选CD 【小问2详解】 “验证机械能守恒定律”的实验原理是只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变，A正确； 故选A。 【小问3详解】 “验证机械能守恒定律”表达式为 变形得 由关系式知，若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为的直线，则验证了机械能守恒定律，C正确； 故选C。 14. 某实验小组在水平桌面上，采用如图所示的装置进行“探究动能定理”的实验，实验中，钩码的质量为m，且远小于小车质量，重力加速度为g。 分析下列问题： （1）指出该实验装置图中一处不当之处________________________； （2）采用正确的实验装置后，某同学接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为、、……，如下图所示。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，实验中测得小车的质量为M，若式子______成立，则小车增加的动能等于合力的功。（答案用题中所给的符号表示） 【答案】（1）小车距打点计时器的距离偏大 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 打点计时器应靠近小车，以便打出更多的点迹，便于实验分析数据； 【小问2详解】 由于钩码的质量远小于小车的质量，可以认为小车在水平方向上受到的合外力等于钩码的重力，根据 可知从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功 由纸带的点迹可以求出打B点的瞬时速度 带入动能公式得 只要合外力所做的功等于其动能的变化量，就说明动能定理成立，即 五、计算题（共35分） 15. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上B点后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的C点速度减为零，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球到达B点时的动能； （2）A点到B点过程中重力的平均功率； （3）小球进入泥潭过程中受到的平均阻力的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）从A点到B点由动能定理有 解得 （2）由与不计空气阻力，所以小球从A点B点做自由落体运动，有 由A到B过程中重力做功为 则平均功率为 （3）从B点到C点，由动能定理有 解得 16. 质量为、发动机的额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为，求： （1）汽车的最大速度； （2）若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加速度多大？ （3）若汽车以的加速度匀加速启动，启动后第2s末发动机的实际功率是多大？ 【答案】（1）20m/s；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当汽车牵引力和所受阻力相等时，汽车匀速运动，速度达到最大值，则最大速度 （2）若汽车保持额定功率启动，则当其速度为 v=5m/s 时，牵引力 由牛顿第二定律 ： 加速度 （3）若汽车以 的加速度匀加速启动，牵引力的大小为，由牛顿第二定律 解得 加速度运动的最大速度为： 则匀加速维持的时间为 启动后第2s末速度 发动机的实际功率 17. 如图所示，光滑固定斜面AB的倾角θ=53°，BC为水平面，BC长度l=1.2m，CD为光滑的圆弧，半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.2，轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.2m，不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2。求： （1）物体运动到C点时的速度大小vC； （2）A点距离水平面的高度H； （3）物体最终停止的位置到C点的距离s。 【答案】（1）4m/s；（2）1.04m；（3）0.8m 【解析】 【详解】（1）物体由C点运动到最高点，根据动能定理得 代入数据解得 m/s （2）物体由A点运动到C点，根据动能定理得 代入数据解得 m （3）从物体开始下滑到最终停止，根据动能定理得 代入数据，解得 m 由于 m 所以物体最终停止的位置到C点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年鼓山中学校本资料 高一物理月考试卷2024.3 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（每小题4分，共20分） 1. 以下运动过程中，物体的机械能守恒的是（　　） A. 树叶被风从树上吹落地面的过程 B. 小铁球在空中做自由落体运动的过程 C. 人乘电梯加速上升的过程 D. 子弹射穿木块的过程 2. 如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出。以地面为零势能参考平面，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 由抛出点到最高点的过程中石块的机械能增大 B. 从抛出到落地过程中重力对石块做的功大于 C. 从抛出到落地过程中重力势能增大了 D. 石块落地时动能 3. 如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（　　） A. 火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B. 返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C. 返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D. 返回舱在喷气过程中处于失重状态 4. 质量为m的物体，由静止释放后以的加速度竖直向下运动了h，以下判断中正确的是（　　） A. 物体的机械能减少了 B. 物体的动能增加了 C. 物体的重力势能减少了 D. 物体的重力势能增加了 5. 如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的重力势能随时间先减少后增加 C. 小球的动能一直减小 D. 小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 二、双项选择题（每小题6分，共24分） 6. 关于动能和重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 若物体所受的合力为零，则动能一定不变 B. 重力对物体做的正功，物体动能一定增加 C. 重力势能是物体和地球所共有的 D. 一个物体的重力势能从变到，重力势能变小了 7. 一滑块放在粗糙水平地面上，时起对其施加水平拉力F的作用，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图所示，两图取同一正方向，重力加速度，由图可知（　　） A. 滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.2 B. 前2s内拉力对滑块做功40J C. 第3s末拉力的功率为20W D. 前4s内合力对物体做的功为40J 8. 如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体位于光滑的水平地面上。小物块沿斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 若斜面不固定，则斜面对物块的支持力做功为零 B. 若斜面固定，则物块下滑过程中机械能守恒 C. 无论斜面固定与否，重力对物块做的功都相等 D. 无论斜面固定与否，物块滑到底端时的动能大小都相等 9. 如图所示，传送带在电机带动下以5m/s的速度匀速运动。将质量为4kg的货物无初速度放在传送带上的A端，货物将被传送带运送到B端。已知货物到达B端之前已和传送带相对静止，在货物与传送带发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力向左 B. 摩擦力对货物做的功为50J C. 摩擦力对货物做的功和传送带克服摩擦力做的功相等 D. 由于运送货物，电机需要多做功100J 三、填空题（每空1分，共9分） 10. 小明在家打扫卫生时，先将沙发沿直线推开1m，清洁地面后再将沙发沿直线推回原位，已知沙发与地面之间的摩擦力为100N，那么该过程中沙发的位移为______m，摩擦力做的功______J，合力做功为______J。 11. 如图所示，一个物体以速度v沿光滑水平地面冲向竖直墙壁，将墙壁和物体间的轻弹簧压缩。在此过程中，物体的动能______（填“增大”或“减小”）；弹簧由于被压缩，所以具有______（填能量名称）；在此过程中，物体的机械能______（填“守恒”或“不守恒”） 12. 如图，长为10m的光滑斜面倾角为30°。质量为的物体在一沿斜面向上、大小为10N的拉力作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动（g取）。则物体沿斜面运动的加速度的大小为______；拉力F做的功为______J；物体运动到斜面顶端时机械能增加了______J。 四、实验题（共12分）。 13. 用如图所示装置完成“验证机械能守恒定律”的实验，回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A. 选重物时，重的比轻的好，体积大的比体积小的好 B. 称量重物的质量一定要准确，否则会造成较大误差 C. 手提纸带，先接通电源再松开纸带让重物落下 D. 做实验时应将打点计时器竖直地架稳 （2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（　　） A 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 速度变化量和高度变化量 （3）根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是图中的（　　） A. B. C. D. 14. 某实验小组在水平桌面上，采用如图所示的装置进行“探究动能定理”的实验，实验中，钩码的质量为m，且远小于小车质量，重力加速度为g。 分析下列问题： （1）指出该实验装置图中一处不当之处________________________； （2）采用正确的实验装置后，某同学接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为、、……，如下图所示。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，实验中测得小车的质量为M，若式子______成立，则小车增加的动能等于合力的功。（答案用题中所给的符号表示） 五、计算题（共35分） 15. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上B点后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的C点速度减为零，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球到达B点时的动能； （2）A点到B点过程中重力的平均功率； （3）小球进入泥潭过程中受到的平均阻力的大小。 16. 质量为、发动机的额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为，求： （1）汽车的最大速度； （2）若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加速度多大？ （3）若汽车以的加速度匀加速启动，启动后第2s末发动机的实际功率是多大？ 17. 如图所示，光滑固定斜面AB的倾角θ=53°，BC为水平面，BC长度l=1.2m，CD为光滑的圆弧，半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.2，轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.2m，不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2。求： （1）物体运动到C点时速度大小vC； （2）A点距离水平面的高度H； （3）物体最终停止的位置到C点的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$