精品解析：福建省宁德市福鼎第四中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题

福鼎四中2023-2024学年第二学期第一次月考 高一物理试题 一、选择题（每题4分，共24分） 1. 在空气阻力可忽略不计的条件下，下列物体运动过程中，机械能守恒的是( ) A. 被抛出的铅球在空中运动 B. 起重机吊着货物匀速上升 C. 小孩沿滑梯匀速滑下 D. 用力推箱子在水平地面上加速滑行 2. 小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时，突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（　　） A. 小船要用更长的时间才能到达对岸 B. 小船到达对岸的位移将变大，但所用时间仍不变 C. 因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化 D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化 3. 物体沿不同的路径从A运动到B，如图所示，则( 　 ) A. 沿路径ACB重力做的功大些 B. 沿路径ADB重力做的功大 C. 沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多 D. 条件不足，无法判断 4. 小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬骑车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，人与车的速度恒为5m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的0.02倍，取g＝10m/s2，小明骑此电动车做功的功率约为（　　） A. 10 W B. 100 W C. 1000 W D. 10000 W 5. 2016年欧洲杯决赛，德国与意大利进行点球大战，最终赫克托尔一球定音，帮助德国队取胜。通过录像回放看到，足球如炮弹般贴着地面从右下角飞进球门，飞行时间只有0.3秒。再查阅资料可知，比赛用球大约为400g，罚球点离球门距离11m，运动员踢球时的瞬间爆发力可达6000N，球门宽7.32m，高2.44m。通过以上数据可估算，运动员踢球时做功约为（　　） A. 45J B. 300J C. 6.6×104J D. 1200J 6. 从地面竖直上抛一物体，初速度为v0，不计空气阻力，取地面为参考平面，当物体的重力势能为动能的4倍时，物体离地面的高度为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（每题6分，共24分，少选得3分，错选或不选不得分） 7. 如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f。使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人脚对此皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B. 人对皮带不做功 C. 人对皮带做功的功率为mgv D. 人对皮带做功的功率为fv 8. 如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是( ) A. 小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大 B. 小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变 C. 小球动能一直减小 D. 小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大 9. 质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ） A. 子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B. 子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等 C. 子弹克服阻力做的功等于子弹对木块做的功 D. 子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 10. 如图所示,传送带以初速度顺时针匀速运动.将质量为的物体无初速度轻放在传送带上的端,物体将被传送带送到端,已知物体在到达端之前已和传送带相对静止,则下列说法正确的( ) A. 传送带对物体做功为 B. 传送带克服摩擦做功为 C. 在传送物体过程产生的热量为 D. 电动机由于传送物体多消耗的能量为 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图甲所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示，那么： （1）纸带的______________（选填“左”或“右”）端与重物相连； （2）打点计时器打下点B时重物的速度vB=________m/s；从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量ΔEp=_________J（结果保留两位有效数字）； （3）动能增加量ΔEk最有可能___________势能的减少量ΔEp（选填“>”“<”或“=”）。 12. 某同学把附有轻质滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含砝码）等。组装的实验装置如图所示。 （1）要验证动能定理，下列不需测量的物理量有（　　） A. 悬挂钩码总质量m B. 长木板的倾角θ C. 小车运动的距离L D. 小车的质量M （2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是（　　） A. 避免小车运动过程中发生抖动 B. 可使打点计时器在纸带上打出的点清晰 C. 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D. 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车的合力 （3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力对小车做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成（　　） A. 在接通电源的同时释放了小车 B. 小车释放时离打点计时器太近 C. 阻力未完全被小车重力沿木板方向分力平衡掉 D. 钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 （4）如图所示是某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，并测得钩码总质量m，小车质量M，各点间距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，则∶选A到B，验证“动能定理”计算表达式∶__________________。 四、计算题（本大题共3小题，共36分） 13. 一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落，不计空气阻力，取g=10m/s2。求： (1)当物体下落20.0m时的速度v； (2)重力做功的瞬时功率P。 14. 如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取．求： （1）物体在斜面上滑动时摩擦力做的功； （2）物体能在水平面上滑行的距离． 15. 汽车的质量为，额定功率为，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发，汽车达到额定功率后又行驶了后达到最大速度，g取。求： （1）经过多长时间汽车达到额定功率？ （2）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？ （3）汽车加速度为0.25m/s2时速度多大？ （4）汽车启动过程总共花了多少时间？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福鼎四中2023-2024学年第二学期第一次月考 高一物理试题 一、选择题（每题4分，共24分） 1. 在空气阻力可忽略不计的条件下，下列物体运动过程中，机械能守恒的是( ) A. 被抛出的铅球在空中运动 B. 起重机吊着货物匀速上升 C. 小孩沿滑梯匀速滑下 D. 用力推箱子在水平地面上加速滑行 【答案】A 【解析】 【详解】A项：被抛出的铅球在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故A正确； B项：起重机吊着货物匀速上升，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B错误； C项：小孩沿滑梯匀速滑下，动能不变，重力势能减小，机械能减少，故C错误； D项：箱子在水平地面上加速滑行，动能增大，重力势能不变，机械能增大，故D错误． 2. 小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时，突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（　　） A. 小船要用更长的时间才能到达对岸 B. 小船到达对岸的位移将变大，但所用时间仍不变 C. 因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化 D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化 【答案】B 【解析】 【详解】ABD.因为静水速垂直于河岸，则渡河时间 水流速增大，渡河时间不变，沿河岸方向的位移增大，则最终渡河的位移变大，故B正确，AD错误； C.因小船船头始终垂直河岸航行，渡河时间不会随着水流速度增大而变化，故C错误。 故选B。 3. 物体沿不同的路径从A运动到B，如图所示，则( 　 ) A. 沿路径ACB重力做的功大些 B. 沿路径ADB重力做的功大 C. 沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多 D. 条件不足，无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】根据重力做功可知，由A到B不管沿哪条路径高度差相同，则重力做功相同．则C正确． 4. 小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬骑车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，人与车的速度恒为5m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的0.02倍，取g＝10m/s2，小明骑此电动车做功的功率约为（　　） A. 10 W B. 100 W C. 1000 W D. 10000 W 【答案】B 【解析】 【详解】设人汽车的速度大小为5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为，此时的功率，故B正确，ACD错误． 5. 2016年欧洲杯决赛，德国与意大利进行点球大战，最终赫克托尔一球定音，帮助德国队取胜。通过录像回放看到，足球如炮弹般贴着地面从右下角飞进球门，飞行时间只有0.3秒。再查阅资料可知，比赛用球大约为400g，罚球点离球门距离11m，运动员踢球时瞬间爆发力可达6000N，球门宽7.32m，高2.44m。通过以上数据可估算，运动员踢球时做功约为（　　） A. 45J B. 300J C. 6.6×104J D. 1200J 【答案】B 【解析】 【详解】将运动可视斜抛运动，在水平方向则有 在竖直方向则有 最大高度处机械能为 根据功能关系知此状态机械能近似等于运动员做的功。 故选B。 6. 从地面竖直上抛一物体，初速度为v0，不计空气阻力，取地面为参考平面，当物体的重力势能为动能的4倍时，物体离地面的高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设物体离地面的高度为H，且速度为v，由题意知 再由匀变速直线运动规律得 解得： 故A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题（每题6分，共24分，少选得3分，错选或不选不得分） 7. 如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f。使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人脚对此皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B. 人对皮带不做功 C. 人对皮带做功的功率为mgv D. 人对皮带做功的功率为fv 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．皮带受摩擦力而运动，故皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，故A正确； B．人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功；故B错误； CD．人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P=fv；故C错误，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是( ) A. 小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大 B. 小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变 C. 小球动能一直减小 D. 小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A项：小球的重力势能一直减小，由系统的机械能守恒知，小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，故A正确； B、D项：对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，由于小球的动能先增大后减小，则小球重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故B正确，D错误． C项：小球在刚接触弹簧的阶段，弹簧的弹力小于重力，合力向下，小球做加速运动．弹簧的弹力越来越大，后来弹簧的弹力大于小球的重力，合力向上，小球做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故C错误； 9. 质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ） A. 子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B. 子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等 C. 子弹克服阻力做的功等于子弹对木块做的功 D. 子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A． 根据能量守恒可知，子弹克服阻力做功等于产生的内能和木块的动能，故A错误； B． 对于子弹来说只有阻力做功，其效果就是子弹动能减少，根据动能定理可知，子弹克服阻力做的功与子弹动能的减少量相等，故B正确； CD． 子弹对木块做的功应该等于木块的动能增量，小于子弹克服阻力做的功，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示,传送带以的初速度顺时针匀速运动.将质量为的物体无初速度轻放在传送带上的端,物体将被传送带送到端,已知物体在到达端之前已和传送带相对静止,则下列说法正确的( ) A. 传送带对物体做功为 B. 传送带克服摩擦做功为 C. 在传送物体过程产生的热量为 D. 电动机由于传送物体多消耗的能量为 【答案】AC 【解析】 【分析】在传送带模型中，摩擦力对物体做正功，而传送带需要克服摩擦力做功，明确做功情况，再根据功能关系判断相关问题． 【详解】A.物体受重力支持力和摩擦力，根据动能定理，传送带对物体做的功等于动能的增加量，即，故A正确； B.根据动能定理得：摩擦力对物体做功大小为，在物体匀加速运动的过程中，由于传送带的位移大于物体的位移，则传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物体做的功，所以传送带克服摩擦力做的功大于 ，B错误； C. 在传送物体过程产生的热量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积，即： 假设物体加速时间为t，物体的位移为： 传送带的位移为： 根据动能定理，有： 所以产生的热量为： 所以C正确； D.电动机由于传送物体多消耗能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能的和，故大于 ，D错误． 故选AC． 【点睛】考查运用动能定理和功能关系研究传送带模型中的做功以及能量转化问题． 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图甲所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示，那么： （1）纸带______________（选填“左”或“右”）端与重物相连； （2）打点计时器打下点B时重物的速度vB=________m/s；从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量ΔEp=_________J（结果保留两位有效数字）； （3）动能的增加量ΔEk最有可能___________势能的减少量ΔEp（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1）左 （2） ①. 0.97 ②. 0.38 （3）< 【解析】 【小问1详解】 因纸带上从左到右点间距逐渐增加，那么纸带的左端与重物相连； 【小问2详解】 [1] 打下B点时速度为 [2] 从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量 【小问3详解】 因为存在摩擦阻力和空气阻力，动能的增加量ΔEk最有可能小于势能的减少量ΔEp。 12. 某同学把附有轻质滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含砝码）等。组装的实验装置如图所示。 （1）要验证动能定理，下列不需测量的物理量有（　　） A. 悬挂钩码的总质量m B. 长木板的倾角θ C. 小车运动的距离L D. 小车的质量M （2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是（　　） A. 避免小车在运动过程中发生抖动 B. 可使打点计时器在纸带上打出的点清晰 C. 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D. 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车的合力 （3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力对小车做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成（　　） A. 在接通电源的同时释放了小车 B. 小车释放时离打点计时器太近 C. 阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D. 钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 （4）如图所示是某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，并测得钩码总质量m，小车质量M，各点间距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，则∶选A到B，验证“动能定理”计算表达式∶__________________。 【答案】（1）B （2）D （3）CD （4） 【解析】 【小问1详解】 根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要知道砝码的质量，小车的质量，小车运动的距离L，关于木板的倾角，是为了平衡摩擦力作用的，故不需要测量，故选B。 【小问2详解】 调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，故选D。 【小问3详解】 他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出:该实验可能有转化为内能的摩擦力做功导致，即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉；只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，即在运动中由于加速度的存在，计算拉力做功时本身用的外力就大于绳子的外力导致的，故选CD。 【小问4详解】 根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，物体在A点处瞬时速度vA的表达式为 同理物体在B点处瞬时速度为 从A到B，滑块质量M，沙和沙桶的总质量m，此过程总功为 动能增加量为 故验证“动能定理”计算表达式为 即 四、计算题（本大题共3小题，共36分） 13. 一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落，不计空气阻力，取g=10m/s2。求： (1)当物体下落20.0m时的速度v； (2)重力做功的瞬时功率P。 【答案】(1) 20m/s；(2) 1000W 【解析】 【详解】(1)由机械能守恒定律可知 代入数据解得 (2)根据瞬时功率公式可知 14. 如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取．求： （1）物体在斜面上滑动时摩擦力做的功； （2）物体能在水平面上滑行的距离． 【答案】（1）﹣32J；（2）1.6m； 【解析】 【详解】（1）物体在斜面滑下的过程中，由动能定理得： mgsin37°×s1+WF=mv2-0 代入数据解得： WF =-32J （2）在水平面上，由动能定理得： -μ′mgs2=0-mv2 代入数据解得： s2=1.6m； 点睛：本题通过动能定理解决比较简便，要注意动能定理的应用步骤和方法，正确分析受力以及运动过程，即可正确求解．本题也可以利用牛顿第二定律求解；若运用牛顿第二定律和运动学公式结合求时，求解加速度是关键． 15. 汽车的质量为，额定功率为，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发，汽车达到额定功率后又行驶了后达到最大速度，g取。求： （1）经过多长时间汽车达到额定功率？ （2）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？ （3）汽车加速度为0.25m/s2时速度多大？ （4）汽车启动过程总共花了多少时间？ 【答案】（1）5s；（2）10m/s；（3）8m/s；（4）18.75s 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 根据得达到额定功率时的速度为 故 （2）汽车所受阻力为 当时，，速度最大；故最大速度为 （3）根据牛顿第二定律得 解得 则速度为 （4）汽车达到额定功率后的运动过程中，根据动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$