精品解析：江苏省锡山高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

省锡中2024级高一阶段性考试（物理）试卷 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是( ) A. 当车匀速前进时，人对车做的总功为正功 B. 当车减速前进时，人对车做的总功为负功 C. 当车加速前进时，人对车做的总功为负功 D. 不管车如何运动，人对车做总功都为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．当车匀速前进时，人对车厢的推力F做的功为WF=Fs，静摩擦力做的功Wf=−fs，人处于平衡状态，根据作用力与反作用的关系可知，F=f，则人对车做的总功为零，故A错误； B．当车减速前进时，人处于减速状态，车厢对人的静摩擦力f向右且小于车厢壁对人的作用力F，所以人对车厢的静摩擦力向左，静摩擦力做的功Wf=−fs，人对车厢的推力F方向向右，做的功为WF=Fs，因为f<F，所以人对车做的总功为正功，故B错误； CD．同理可以证明当车加速前进时，人对车做的总功为负功，故C正确；D错误． 【点睛】人对车施加了三个力，分别为压力，推力F，摩擦力f，根据力做功的公式及作用力和反作用力的关系判断做正功还是负功． 2. 一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm。若所受阻力Ff为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】轿车以恒定的牵引力F启动，根据 可知轿车先做初速度为零的匀加速直线运动，则有 根据 可知刚开始轿车输出功率随时间均匀增加；当功率达到额定功率后，不再变化，为，根据 可知速度仍增大，则牵引力减小，根据 可知加速度减小，此时轿车做加速度逐渐减小的加速直线运动，当F＝Ff时，加速度为零，速度达到最大，之后轿车做匀速运动。故BCD正确，不符合题意；A错误，符合题意。 故选A。 3. 如图所示，在某滑雪场滑雪者从O点由静止沿斜面自由滑下，接着在水平面上滑至N点停下，斜面、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ＝0.1，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m＝50kg，g取10m/s2，O、N两点间的水平距离为s＝100m。在滑雪者经过ON段运动的过程中，克服摩擦力做的功为（　　） A. 1250J B. 2500J C. 5000J D. 7500J 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面的倾角为θ，则滑雪者从O到N的运动过程中克服摩擦力做的功 由题图可知 两式联立可得 故选C。 4. 如图，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一钢球，从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，此时向下压缩弹簧。小球运动到C处时，弹簧对小球的弹力与小球的重力平衡。小球运动到D处时，到达最低点。不计空气阻力，以下描述正确的是 （　　） A. 小球由A向B运动的过程中，处于完全失重状态，小球的机械能减少 B. 小球由B向C运动的过程中，处于失重状态，小球的机械能增加 C. 小球由B向C运动的过程中，处于超重状态，小球的动能增加 D. 小球由C向D运动的过程中，处于超重状态，小球的机械能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球由A向B运动的过程中，做自由落体运动，加速度等于竖直向下的重力加速度g，处于完全失重状态，此过程中只有重力做功，小球的机械能守恒，故A错误； BC．小球由B向C运动的过程中，重力大于弹簧的弹力，加速度向下，小球处于失重状态，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能增加，小球的机械能减少，由于小球向下加速运动，小球的动能还是增大的，故B错误，C错误； D．小球由C向D运动的过程中，弹簧的弹力大于小球的重力，加速度方向向上，处于超重状态，弹簧继续被压缩，弹性势能继续增大，小球的机械能继续减小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，质量为M、长度为l小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块放在小车的最左端．现在一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为f．经过时间t，小车运动的位移为s，小物块刚好滑到小车的最右端 A. 此时小物块的动能为F(s+l) B. 这一过程中，小物块对小车所做的功为f(s+l) C. 这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fs D. 这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl 【答案】D 【解析】 【详解】对小物块进行受力分析，小物块在水平方向上受到恒力F和摩擦力f的作用，在时间t内的位移是（s+l），由动能定理得，因此小物块的动能是，A错误．小物块对小车所做的功即摩擦力对小车做的功等于摩擦力f乘以小车的位移s，即做正功（转化为小车的动能），B错误．把小物块和小车看成整体，恒力做功，摩擦力做功–fl（摩擦力乘以相对位移），所以小物块和小车增加的机械能，C错误．小物块克服摩擦力做功大于摩擦力对小车做功，差值即为摩擦产生的内能，D正确．故选D． 6. 如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（　　） A. A所受的合外力对A不做功 B. B对A的弹力做正功 C. B对A的摩擦力做正功 D. A对B做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．木块向下加速运动，故动能增加，由动能定理可知，木块A所受合外力对A做正功，故A错误； B．B对A的弹力竖直向上，与位移夹角大于90°，则B对A的弹力对A做负功，选项B错误； C．因为A、B整体具有沿斜面向下的加速度，则加速度有水平向左的分量，则物块A所受B的摩擦力水平向左，由于此摩擦力与位移的夹角小于90°，则B对A的摩擦力做正功，选项C正确； D．设整体的加速度为a，则 a=gsinθ 将a正交分解为竖直方向分量a1，水平分量a2，如图所示， 对滑块A，由牛顿第二定律得：竖直方向上 mg-N=ma1 水平方向上 f=ma2 假设摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为α，由几何关系得 a1=gsinθsinθ a2=gsinθcosθ 联立得 即α+θ=，所以B对A作用力与斜面垂直，所以A对B作用力也垂直斜面向下，即A对B不做功，故D错误。 故选C。 7. 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ） A. ， B. ， C ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为 S1：S2==1：2 两次物体所受的摩擦力不变，根据力做功表达式，则有滑动摩擦力做功之比 Wf1：Wf2=fS1：fS2=1：2 再由动能定理，则有： WF﹣Wf= 可知， WF1﹣Wf1= WF2﹣Wf2=4× 由上两式可解得： WF2=4WF1﹣2Wf1 故C正确，ABD错误； 故选C． 8. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，是圆心，虚线水平，是圆环最低点。两个质量均为的小球A、B套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，已知重力加速度为，则（　　） A. 当轻杆水平时，A、B两球的总机械能最小 B. A球或B球在运动过程中机械能守恒 C. 由于A和B均受到轻杆的作用力，A、B系统的机械能不守恒 D. B球到达D点时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．对两球构成的系统，机械能守恒，A、B两球的总机械能不变，对单个小球，轻杆对它做功，机械能不守恒，故ABC错误； D．根据题意，由机械能守恒定律有 解得 故D正确。 故选D。 9. 一赛车在平直赛道上以恒定功率200 kW加速，受到的阻力不变，加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 质量为200 kg C. 所受阻力大小为2 000 N D. v′＝50 m/s时牵引力大小为2 000 N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由题图可知，加速度变化，赛车不是做匀加速直线运动，故A错误； C．当赛车的速度最大时，加速度为零，由题图可知最大速度v＝100 m/s，此时有 P＝fv 可得 f＝2 000 N 故C正确； B．图线的反向延长线与纵轴的交点为a0＝－4 m/s2，根据牛顿第二定律有 F－f＝ma 其中F＝，可得 －f＝ma 则有 a＝－ 此时有 f＝－ma0 可得 m＝500 kg 故B错误； D．v′＝50 m/s时 F′＝＝N＝4 000 N 故D错误。 故选C。 10. 在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g=10 m/s2。根据以上信息不能精确得出或估算得出的物理量有（　　） A. 物体与水平面间的动摩擦因数 B. 合外力对物体所做的功 C. 物体做匀速运动时的速度 D. 物体运动的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做匀速直线运动时，拉力F与滑动摩擦力f大小相等，物体与水平面间的动摩擦因数为 故A正确，不符合题意； BC．减速过程由动能定理得 根据F－x图像中图线与坐标轴围成的面积可以估算力F做的功WF，而Wf＝－μmgx，由此可求得合外力对物体所做的功，及物体做匀速运动时的速度v，故BC正确，不符合题意； D．因为物体做变加速运动，所以运动时间无法求出，故D错误，符合题意。 故选D。 二、非选择题：共5题，共60分，其中第11~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz。已知m1＝50g、m2＝150g。则：（结果均保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v5＝______m/s； （2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量ΔEk＝________J，系统重力势能的减少量ΔEp＝________J；（当地的重力加速度g取10m/s2） （3）若某同学作出v2－h图像如图丙所示，则当地的重力加速度g＝________m/s2。 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）9.7 【解析】 【小问1详解】 由题知相邻两计数点间的时间间隔为 T=0.1s 在纸带上打下计数点5时的速度为 【小问2详解】 [1]在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量为 [2]系统重力势能的减少量为 【小问3详解】 由题意可知 化简可得 由图像可知 代入数据解得当地的重力加速度为 12. 如图，位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h=2m，。取重力加速度大小。 （1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径； （2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）一小环套在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b点时的速度，使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，故有 联立解得 从ab滑落过程中，根据动能定理可得 可得 （2）环由b处静止下滑过程中机械能守恒，设环下滑至c点的速度大小为v，有 环在c点的速度水平分量为 式中，为环在c点速度的方向与水平方向的夹角，由题意可知，环在c点的速度方向和以初速度做平抛运动的物体在c点速度方向相同，而做平抛运动的物体末速度的水平分量为 竖直分量为 因此 联立可得 13. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5m，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为、。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小； （2）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 【答案】（1）3m/s；（2）1.4m 【解析】 【详解】（1）设小滑块第一次到达D点时的速度大小为vD，对小滑块从A到D的过程，根据动能定理有 解得 （2）设小滑块最终在BC段滑行的总距离为x，则根据动能定理有 解得 小滑块最终停止的位置距B点的距离为 14. 如图所示，光滑的水平面与半径的光滑竖直半圆轨道在B点相切，A右侧连接足够长的粗糙水平面。用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲质量为，乙质量为，甲、乙均静止。若固定乙，烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道压力恰好为零。取，甲、乙两物体均可看作质点。 (1)求甲离开弹簧后经过B时速度大小； (2)弹簧压缩量相同情况下，若固定甲，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A进入粗糙水平面，乙物体与粗糙水平面的动摩擦因数，求乙物体在粗糙水平面上运动的位移大小s。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)甲在最高点D时，由牛顿第二定律得 甲离开弹簧运动至D点的过程中由机械能守恒得 代入数据联立解得 (2)甲固定，结合(1)可得 解得烧断细线后乙的速度大小 乙在粗糙水平面做匀减速运动的过程有 解得 则有 15. 如图所示，倾角为53°的光滑斜面末端B与水平传送带平滑衔接。一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，A点与B端的竖直高度差为h=3.2m。已知传送带逆时针匀速运行的速度为4m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，传送带足够长，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。自滑块由A点释放开始，求： （1）滑块第一次到达B端时的速度大小； （2）滑块第二次到达B端的时间； （3）60s时间内，滑块与传送带之间产生的热量。 【答案】（1）8m/s （2）10s （3）784J 【解析】 【小问1详解】 A到B过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 结合以上分析可知滑块从A到B的时间 对滑块滑上传送带到达最右端过程中有， 滑块从最右端到与传送带共速过程中有， 此后滑块随传送带匀速运动达到B端时间为 所以滑块第二次到达B端的时间t总=tAB+t1+t2+t3=10s 此过程中滑块和传送带之间的相对位移总和为Δx0=16m+4×4m+（4×2−4）m=36m 【小问3详解】 设滑块第二次到达B端后再滑到B端时间为t0， 从B端到达最右端过程中滑块的位移大小 则 此时段传送带与滑块的相对位移为Δx1=x3+v带t3=12m 再从最右端到与传送带共速过程中有与减速时间和位移相同，共速时刚好达到B端，此时段滑块与传送带相对位移为Δx2=x带−x3=8m−4m=4m 所以从滑块第二次到达B端再从斜面下滑到传送带上后到再回到B端的时间为t′=1s+2×2s=5s 因此60 s时间内从滑块A点释放到第二次到达B端以外，需经历10个相同的过程。60s末滑块到达B端，速度为v′=4m/s，故60s时间内，滑块与传送带之间产生的热量为 解得Q=784J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 省锡中2024级高一阶段性考试（物理）试卷 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是( ) A. 当车匀速前进时，人对车做的总功为正功 B. 当车减速前进时，人对车做的总功为负功 C. 当车加速前进时，人对车做的总功为负功 D. 不管车如何运动，人对车做总功都为零 2. 一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm。若所受阻力Ff为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况不正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在某滑雪场滑雪者从O点由静止沿斜面自由滑下，接着在水平面上滑至N点停下，斜面、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ＝0.1，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m＝50kg，g取10m/s2，O、N两点间的水平距离为s＝100m。在滑雪者经过ON段运动的过程中，克服摩擦力做的功为（　　） A. 1250J B. 2500J C. 5000J D. 7500J 4. 如图，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一钢球，从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，此时向下压缩弹簧。小球运动到C处时，弹簧对小球的弹力与小球的重力平衡。小球运动到D处时，到达最低点。不计空气阻力，以下描述正确的是 （　　） A. 小球由A向B运动的过程中，处于完全失重状态，小球的机械能减少 B. 小球由B向C运动的过程中，处于失重状态，小球的机械能增加 C. 小球由B向C运动的过程中，处于超重状态，小球的动能增加 D. 小球由C向D运动的过程中，处于超重状态，小球的机械能减少 5. 如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块放在小车的最左端．现在一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为f．经过时间t，小车运动的位移为s，小物块刚好滑到小车的最右端 A. 此时小物块的动能为F(s+l) B. 这一过程中，小物块对小车所做的功为f(s+l) C. 这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fs D. 这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl 6. 如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（　　） A. A所受的合外力对A不做功 B. B对A的弹力做正功 C. B对A的摩擦力做正功 D. A对B做正功 7. 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，是圆心，虚线水平，是圆环最低点。两个质量均为的小球A、B套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，已知重力加速度为，则（　　） A. 当轻杆水平时，A、B两球的总机械能最小 B. A球或B球在运动过程中机械能守恒 C. 由于A和B均受到轻杆作用力，A、B系统的机械能不守恒 D. B球到达D点时的速度大小为 9. 一赛车在平直赛道上以恒定功率200 kW加速，受到的阻力不变，加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 质量为200 kg C. 所受阻力大小为2 000 N D. v′＝50 m/s时牵引力大小为2 000 N 10. 在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g=10 m/s2。根据以上信息不能精确得出或估算得出的物理量有（　　） A. 物体与水平面间动摩擦因数 B. 合外力对物体所做的功 C. 物体做匀速运动时的速度 D. 物体运动的时间 二、非选择题：共5题，共60分，其中第11~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz。已知m1＝50g、m2＝150g。则：（结果均保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v5＝______m/s； （2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量ΔEk＝________J，系统重力势能的减少量ΔEp＝________J；（当地的重力加速度g取10m/s2） （3）若某同学作出v2－h图像如图丙所示，则当地的重力加速度g＝________m/s2。 12. 如图，位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h=2m，。取重力加速度大小。 （1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道半径； （2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。 13. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s=5m，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为、。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小； （2）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 14. 如图所示，光滑的水平面与半径的光滑竖直半圆轨道在B点相切，A右侧连接足够长的粗糙水平面。用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲质量为，乙质量为，甲、乙均静止。若固定乙，烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道压力恰好为零。取，甲、乙两物体均可看作质点。 (1)求甲离开弹簧后经过B时速度大小； (2)弹簧压缩量相同情况下，若固定甲，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A进入粗糙水平面，乙物体与粗糙水平面的动摩擦因数，求乙物体在粗糙水平面上运动的位移大小s。 15. 如图所示，倾角为53°的光滑斜面末端B与水平传送带平滑衔接。一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，A点与B端的竖直高度差为h=3.2m。已知传送带逆时针匀速运行的速度为4m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，传送带足够长，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。自滑块由A点释放开始，求： （1）滑块第一次到达B端时的速度大小； （2）滑块第二次到达B端时间； （3）60s时间内，滑块与传送带之间产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$