精品解析：福建省宁德市柘荣县第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

柘荣县第一中学2024-2025学年高一第五次月考 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列物体在运动过程中，最接近机械能守恒的是（　　） A. 飘落中的秋叶 B. 乘电梯匀速下降的人 C. 沿粗糙斜面匀速下滑的木箱 D. 被掷出后在空中运动的铅球 2. 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是（　　） A. 物体落到海平面时的势能为mgh B. 重力对物体做的功为mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 3. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取，则（　　） A. 第1s内推力做的功为1J B. 第2s内摩擦力做的功为2J C. 第1.5s时推力F的功率为6W D. 第2s内推力F做功的平均功率为3W 4. 毕节，是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区，是国家“西电东送”的主要能源基地．如图所示，赫章的韭菜坪建有风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈，不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化．若叶片长为l，设定的额定风速为v，空气的密度为ρ，额定风速下发电机的输出功率为P，则风能转化为电能的效率为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有（　　） A. 用木材代替煤，进行火力发电 B. 将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区 C. 少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行 D. 大力开发风力发电，减少火力发电 6. 如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（　　） A. 物块的重力势能减少了mgH B. 物块的动能损失了mgH C. 物块的机械能损失了mgH D. 物块克服摩擦力做功mgH 7. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的阻力作用。距地面高h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图。重力加速度。该物体的质量m和所受的阻力f是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，光滑直杆与水平面成夹角固定放置，劲度系数为、原长为的轻质弹簧一端连接在天花板的点，另一端与圆环（视为质点）相连，圆环套在杆上。现将圆环从与点等高的点由静止释放，当圆环运动到点的正下方点时，圆环的动能正好等于此处的弹簧弹性势能。已知、两点间的距离为，重力加速度为，对劲度系数为的轻质弹簧，弹性势能与弹簧的形变量的关系式为，、，下列说法正确的是（　　） A. 圆环在点，动能为 B. 圆环从运动到，圆环的机械能减小量为 C. 圆环的质量为 D. 圆环在点，加速度大小为 三、非选择题：本题共7小题，共60分。 9. 一质量为m的物块沿倾角为的固定斜面下滑，到达斜面底端的速度为v。则整个下滑过程中斜面对物块的支持力做功为_______，物块到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为_______。 10. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，假设释放时的重力势能为0，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球落到地面前瞬间的重力势能为_______，机械能为_______． 11. 均匀铁链全长为L，质量为m，其中一半平放在光滑水平桌面上，其余悬垂于桌边，如图所示，此时链条的重力势能为______，如果由图示位置无初速释放铁链，直到当铁链刚挂直，此时速度大小为______（重力加速度为g，桌面高度大于链条长度，取桌面所在平面为零势能面） 12. 某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么 （1）小铁球通过光电门的速度___________（用d、t表示）： （2）验证此过程小铁球机械能守恒定律表达式___________； 13. 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“=”）。 14. 如图所示，水平雪面上雪橇在与水平方向成37°角的拉力F=20N的作用下，沿直线匀速运动5m，所用时间为5s，已知sin=0.6，cos=0.8，求： （1）拉力F做功； （2）上述5s内拉力F的平均功率； （3）雪橇克服地面摩擦力做的功。 15. 汽车的质量为m，额定功率为P，运动中阻力大小恒为车重的k倍，汽车在水平路面上从静止开始以F的牵引力出发，汽车达到额定功率后又行驶了s后达到最大速度，重力表速度为g。求： （1）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？ （2）经过多长时间汽车达到额定功率？ （3）汽车启动过程总共花了多少时间？ 16. 如图，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面部分长为，不计空气阻力，重力加速度大小为。 求： （1）滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小； （2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道上停止的位置距B点的距离及滑块经过C点的次数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 柘荣县第一中学2024-2025学年高一第五次月考 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列物体在运动过程中，最接近机械能守恒的是（　　） A. 飘落中的秋叶 B. 乘电梯匀速下降的人 C. 沿粗糙斜面匀速下滑的木箱 D. 被掷出后在空中运动的铅球 【答案】D 【解析】 【详解】A．飘落中的秋叶除了受重力之外还受到阻力，阻力相比其重力不能忽略，且阻力对秋叶做负功，所以秋叶的机械能不守恒，故A错误； B．乘电梯匀速下降的人，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故B错误； C．沿粗糙斜面匀速下滑的木箱，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故C错误； D．被掷出后在空中运动的铅球，空气阻力相比其重力可忽略不计，近似看成只有重力做功，机械能可视为守恒，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是（　　） A. 物体落到海平面时势能为mgh B. 重力对物体做的功为mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时重力势能为，故A错误； B．抛出点与海平面的高度差为h，重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故B正确； C．由动能定理得物体在海平面上的动能 故C错误； D．整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为，所以物体在海平面时的机械能也为，故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取，则（　　） A. 第1s内推力做的功为1J B. 第2s内摩擦力做的功为2J C. 第1.5s时推力F的功率为6W D. 第2s内推力F做功的平均功率为3W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题中图像可知第1s内物体速度为零，物体没有运动，所以推力做的功为零，A错误； B．由题中图可知第3s内物体匀速，则 第2s内位移为 可得摩擦力做的功 B错误； C．根据图像可知1.5s时物体的瞬时速度为 推力为3N，则 C错误； D．第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动，平均速度为 所以有 D正确。 故选D。 4. 毕节，是全国唯一一个以“开发扶贫、生态建设”为主题的试验区，是国家“西电东送”的主要能源基地．如图所示，赫章的韭菜坪建有风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈，不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化．若叶片长为l，设定的额定风速为v，空气的密度为ρ，额定风速下发电机的输出功率为P，则风能转化为电能的效率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】风能转化为电能的工作原理为将风的动能转化为输出的电能，设风吹向发电机的时间为t，则在t时间内吹向发电机的风的体积为 V＝vt·S＝vt·πl2 则风的质量 M＝ρV＝ρvt·πl2 因此风吹过的动能为 Ek＝Mv2＝ρvt·πl2·v2 在此时间内发电机输出的电能 E＝P·t 则风能转化为电能的效率为 η＝＝ 故选A。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有（　　） A. 用木材代替煤，进行火力发电 B. 将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区 C. 少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行 D. 大力开发风力发电，减少火力发电 【答案】CD 【解析】 【详解】A．用木材代替煤，进行火力发电，不能减少电能的消耗，也不能减少化石燃料的使用，不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故A错误； B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区，不能减少化石燃料的使用，也不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故B错误； C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故C正确； D．大力开发风力发电，减少火力发电，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故D正确。 故选CD。 6. 如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（　　） A. 物块的重力势能减少了mgH B. 物块的动能损失了mgH C. 物块的机械能损失了mgH D 物块克服摩擦力做功mgH 【答案】CD 【解析】 【详解】A．物块上升，重力势能增大，增大量为mgH，A错误； B．根据牛顿第二定律可得物块在运动过程中所受力的合力为mg，则合力所做的功为 根据动能定理可得物块动能减少了2mgH，B错误； C．物块重力势能增加了mgH，动能减少了2mgH，则机械能共减小了mgH，C正确； D．根据功能关系，可得物块机械能的减少量等于克服摩擦力所做的功，D正确。 故选CD。 7. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的阻力作用。距地面高h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图。重力加速度。该物体的质量m和所受的阻力f是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】物体上升过程，根据动能定理有 同理，物体下降过程，有 联立，解得 故选BD。 8. 如图所示，光滑直杆与水平面成夹角固定放置，劲度系数为、原长为的轻质弹簧一端连接在天花板的点，另一端与圆环（视为质点）相连，圆环套在杆上。现将圆环从与点等高的点由静止释放，当圆环运动到点的正下方点时，圆环的动能正好等于此处的弹簧弹性势能。已知、两点间的距离为，重力加速度为，对劲度系数为的轻质弹簧，弹性势能与弹簧的形变量的关系式为，、，下列说法正确的是（　　） A. 圆环在点，动能为 B. 圆环从运动到，圆环的机械能减小量为 C. 圆环的质量为 D. 圆环在点，加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由几何关系可得，点弹簧的伸长量 弹性势能为 圆环的动能为 故A正确； B．点弹簧的伸长量 弹性势能为 圆环从到，弹簧弹性势能增加量 由能量守恒可得圆环的机械能减小量为 故B错误； C．由能量守恒可得 代入、解得 故C正确； D．环在点时，弹簧的弹力 把弹簧对环的弹力与环的重力的合力 环在点的合力等于沿斜面向上的分力，则有 综合解得 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共7小题，共60分。 9. 一质量为m的物块沿倾角为的固定斜面下滑，到达斜面底端的速度为v。则整个下滑过程中斜面对物块的支持力做功为_______，物块到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为_______。 【答案】 ①. 0 ②. 【解析】 【详解】[1]由于斜面对物块的支持力垂直斜面向上，与物块的速度方向垂直，所以支持力做功为0； [2]物块到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为 10. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，假设释放时的重力势能为0，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球落到地面前瞬间的重力势能为_______，机械能为_______． 【答案】 ①. ②. 0 【解析】 【详解】[1]假设释放时的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为 [2]因为小球下落过程满足机械能守恒，所以小球落到地面前瞬间的机械能为 11. 均匀铁链全长为L，质量为m，其中一半平放在光滑水平桌面上，其余悬垂于桌边，如图所示，此时链条的重力势能为______，如果由图示位置无初速释放铁链，直到当铁链刚挂直，此时速度大小为______（重力加速度为g，桌面高度大于链条长度，取桌面所在平面为零势能面） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]平放在光滑水平桌面上的一半铁链的重力势能为0，悬挂在桌下面的一半铁链的重心距离桌面的距离为，其重力势能为 所以此时链条的重力势能为。 [2]从无初速释放铁链，到铁链刚挂直，整个过程机械能守恒。铁链刚挂直时，其重力势能为 根据机械能守恒 解得 12. 某实验小组的学生们为探究“机械能守恒定律”设计了如图所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个质量为m，直径为d的小铁球；当将电磁铁断电后，小铁球由静止开始向下加速运动；小铁球经过光电门时，计时装置将记录其通过光电门的时间t。小铁球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么 （1）小铁球通过光电门的速度___________（用d、t表示）： （2）验证此过程小铁球机械能守恒定律的表达式___________； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小铁球经过光电门的时间极短，用小铁球经过光电门的平均速度代替瞬时速度，小铁球通过光电门的速度 【小问2详解】 若小铁球机械能守恒，则小铁球减少的重力势能等于增加的动能，即满足 代入速度的表达式约分可得 13. 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点时的速度为 [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。 14. 如图所示，水平雪面上的雪橇在与水平方向成37°角的拉力F=20N的作用下，沿直线匀速运动5m，所用时间为5s，已知sin=0.6，cos=0.8，求： （1）拉力F做的功； （2）上述5s内拉力F的平均功率； （3）雪橇克服地面摩擦力做的功。 【答案】（1）80J；（2）16W；（3）80J 【解析】 【详解】（1）拉力F做的功 WF=Fxcos37°=80J （2）功率 P= 解得 P=16W （3）雪橇在水平雪面上沿直线匀速运动，则 f=Fcos37° 雪橇克服地面摩擦力做功 Wf=fx 解得 Wf=80J 15. 汽车的质量为m，额定功率为P，运动中阻力大小恒为车重的k倍，汽车在水平路面上从静止开始以F的牵引力出发，汽车达到额定功率后又行驶了s后达到最大速度，重力表速度为g。求： （1）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？ （2）经过多长时间汽车达到额定功率？ （3）汽车启动过程总共花了多少时间？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当汽车达到额定功率后，汽车受力平衡，牵引力 根据功率与力的关系有 联立可得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 当达到额定功率时速度 根据速度时间关系 联立可得汽车达到额定功率得时间 小问3详解】 汽车从匀加速过程的最大速度到达到最大速度过程中，根据动能定理 解得 则汽车启动过程所花的时间 16. 如图，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面部分长为，不计空气阻力，重力加速度大小为。 求： （1）滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小； （2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道上停止的位置距B点的距离及滑块经过C点的次数。 【答案】（1） （2） （3），6次 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点到C点，由动能定理可得 可得滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小为 【小问2详解】 滑块到达D点时，设弹簧具有的弹性势能为，滑块从A点到D点，由功能关系可得 代入数据解得 【小问3详解】 由于圆弧轨道和斜面均光滑，所以滑块最终停止在水平轨道BC间，设滑块在BC段运动的总路程为s，从滑块第一次经过B点到最终停下来的全过程，由动能定理可得 解得 则有 故滑块经过C点6次，最后距离B点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$