精品解析：福建省龙岩市第四中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

龙岩四中高一下第一次月考物理试题（物理类） 学校：________ 姓名：________ 班级：________ 考号：________ 一、单选题 1. 如图所示，为超市阶梯式式自动扶梯，顾客站在自动扶梯上与扶梯保持相对静止，在扶梯将顾客匀速运送至高处的过程中，下述说法正确的是（　　） A. 支持力对顾客做正功 B. 重力对顾客做正功 C. 摩擦力对顾客做正功 D. 合外力对顾客做正功 2. 一辆汽车保持50kW的额定功率行驶，当汽车的速度为20m/s时，牵引力的大小为（　　） A. 2000N B. 2500N C. 3000N D. 4000N 3. 春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是（ ） A. 重力做功为mgl B. 支持力做功为mgl cosθ C. 合力对轮胎做功为零 D. 滑动摩擦力做功为 4. 下图为某次蹦极运动中的情景，原长为的轻弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者下落至最低点时在距机臂的高度为，忽略空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 蹦极者下落的整个过程中机械能守恒 B. 下落过程中蹦极者的最大动能为 C. 弹性绳最大的弹性势能为 D. 蹦极者下落至最低点时减少的重力势能为 5. 关于功和能的关系，下列说法中正确的是（　　） A. 从高处落下的水流可以推动水轮机转动，所以从高处落下的水具有机械能 B. 功的产生需要力和位移这两个条件，而能量是物体的固有属性，不需要条件 C. 功是一个状态量，它仅与物体的初未状态有关，而与路径无关 D. 能表示物体具有做功的本领，功与能的意义是相同的 6. 一些地方开设了滑草滑道游乐项目。如图所示，设定某游客（含装备）从滑草滑道的顶端由静止开始下滑到最低点过程中，该游客（含装备）的重力做功，克服阻力做功。则该过程中，该游客（含装备）的（　　） A. 重力势能减少 B. 动能增加 C. 机械能减少 D. 机械能减少 7. 如图所示，在向左匀速直线运动的水平车厢中，小明用力向左推车厢，与车厢始终保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A. 小明受到平衡力的作用 B. 车厢底部对小明的支持力做功 C. 小明对车厢的推力做功 D. 小明受到车厢底部的摩擦力水平向左 8. 如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（ ） A. A、B两球运动到各自底端时速度变化量相同 B. A、B两球运动到各自底端时合外力做的功不同 C. B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小 D. A、B两球下滑过程机械能守恒 二、填空题 9. A、B两物体的质量之比mA∶mB=2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v−t图像如图。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA∶WB=_________。 10. 质量为的物体做自由落体运动，下落1s后，重力势能减少________J，在此过程中，物体的机械能________。（填“守恒”或“不守恒”）（g取） 11. 一辆质量为103kg的汽车，其额定功率为104W，在水平公路上行驶时所受阻力恒为500N。汽车以额定功率启动，在1min内汽车牵引力所做的功为______J，随着车速增大，汽车能达到的最大速度vm=______m/s。 12. 如图所示，质量为m的苹果，从距地面高度为H的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑。若以地面为零势能参考平面，则当苹果落到坑底时的机械能为___________。 三、实验题 13. 某同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 （1）在实验操作中出现如下图所示的四种情况，其中正确的是（　　） A. B. C. D. （2）如图所示是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。若当地重力加速度为g，交流电源的频率为f，重物的质量为m。从O至B过程中，重物的重力势能减少量____，动能增加量____（用题中所给符号表示）。 （3）若经过（2）计算，发现∆Ek大于ΔEp，造成这个结果的原因可能是（　　） A. 存在空气阻力和摩擦力 B. 接通电源前释放了纸带 C. 打点计时器的工作电压偏高 D. 实际交流电源的频率比f小 14. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题： （1）关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为____J，重力势能的减少量为_______J；（结果均保留两位小数） （3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因主要是____________。 四、解答题 15. 如图所示，水平轻弹簧一端与墙相连处于自由伸长状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度开始运动并挤压弹簧，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能。 16. 如图所示，利用光滑斜面从货车上卸货，每包货物的质量，货物可看成质点，斜面倾角，斜面的长度，取，，，则货物从斜面顶端滑到底端的过程中，求： （1）货物滑到斜面底端时的动能； （2）重力对货物做功的平均功率。 17. 质量为1.0 × 103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6 × 104 W，开始时以a = 1 m/s2的加速度做匀加速运动（g取10 m/s2），求： （1）汽车做匀加速运动的时间； （2）汽车所能达到的最大速率； （3）若斜坡长124.5 m，则汽车从坡底到坡顶所需的时间（结果保留1位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙岩四中高一下第一次月考物理试题（物理类） 学校：________ 姓名：________ 班级：________ 考号：________ 一、单选题 1. 如图所示，为超市阶梯式式自动扶梯，顾客站在自动扶梯上与扶梯保持相对静止，在扶梯将顾客匀速运送至高处的过程中，下述说法正确的是（　　） A. 支持力对顾客做正功 B. 重力对顾客做正功 C. 摩擦力对顾客做正功 D. 合外力对顾客做正功 【答案】A 【解析】 【详解】人随扶梯匀速向上运动时，人受重力、支持力，不受摩擦力作用，人所受合外力为零，故重力做负功，支持力做正功，摩擦力不做功，合外力的功为零。 故选A。 2. 一辆汽车保持50kW的额定功率行驶，当汽车的速度为20m/s时，牵引力的大小为（　　） A. 2000N B. 2500N C. 3000N D. 4000N 【答案】B 【解析】 【详解】根据可知，牵引力的大小为 故选B。 3. 春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是（ ） A. 重力做功为mgl B. 支持力做功为mgl cosθ C. 合力对轮胎做功为零 D. 滑动摩擦力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．功的大小等于力与力方向上的位移的乘积，重力方向上的位移为0，所以重力做功为0，同理支持力方向竖直向上，该方向上的位移为0，支持力做功也为0。故AB错误； C．轮胎匀速移动，说明动能大小不变，根据动能定理可知合外力做的总功为0。故C正确； D．根据对轮胎受力分析，可知地面对轮胎的支持力 滑动摩擦力 运动过程中，滑动摩擦力阻碍轮胎运动，则滑动摩擦力做功为 故D错误。 故选C。 4. 下图为某次蹦极运动中的情景，原长为的轻弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者下落至最低点时在距机臂的高度为，忽略空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 蹦极者下落的整个过程中机械能守恒 B. 下落过程中蹦极者的最大动能为 C. 弹性绳最大的弹性势能为 D. 蹦极者下落至最低点时减少的重力势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．蹦极者下落的整个过程中，在弹性绳被拉长的过程中对人做负功，此过程中人的机械能减小，选项A错误； B．当蹦极者速度最大时弹力等于重力，此时弹性绳处于拉长状态，不在原长状态，可知下落过程中蹦极者的最大动能大于，选项B错误； C．由能量关系可知，弹性绳最大的弹性势能等于减小的重力势能，为，选项C错误； D．蹦极者下落至最低点时减少的重力势能为，选项D正确。 故选D。 5. 关于功和能的关系，下列说法中正确的是（　　） A. 从高处落下的水流可以推动水轮机转动，所以从高处落下的水具有机械能 B. 功的产生需要力和位移这两个条件，而能量是物体的固有属性，不需要条件 C. 功是一个状态量，它仅与物体的初未状态有关，而与路径无关 D. 能表示物体具有做功的本领，功与能的意义是相同的 【答案】AB 【解析】 【详解】A．高处的水具有重力势能，从高处落下的水流可以推动水轮机转动，可以认为从高处落下的水具有机械能，故A正确； B．根据力做功的条件可知，功的产生需要力和位移这两个条件，而能量是物体的固有属性，故B正确； C．功是一个过程量，它与物体沿力方向的位移有关，故C错误； D．能表示物体具有做功的本领，但功与能的本质不相同，故D错误； 故选AB。 6. 一些地方开设了滑草滑道游乐项目。如图所示，设定某游客（含装备）从滑草滑道的顶端由静止开始下滑到最低点过程中，该游客（含装备）的重力做功，克服阻力做功。则该过程中，该游客（含装备）的（　　） A. 重力势能减少 B. 动能增加 C. 机械能减少 D. 机械能减少 【答案】AD 【解析】 【详解】A．游客（含装备）的重力做功，则重力势能减少，选项A正确； B．合外力做功等于动能增加，即动能增加，选项B错误； CD．机械能减少量等于克服阻力做功，即机械能减小，选项C错误，D正确。 故选AD。 7. 如图所示，在向左匀速直线运动的水平车厢中，小明用力向左推车厢，与车厢始终保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A. 小明受到平衡力的作用 B. 车厢底部对小明的支持力做功 C. 小明对车厢的推力做功 D. 小明受到车厢底部的摩擦力水平向左 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小明与车厢始终保持相对静止，且车厢向左匀速直线运动，小明也向左匀速运动，即小明处于平衡状态，受平衡力的作用，A正确； B．车厢底部对小明的支持力竖直向上，小明在竖直方向上没有移动距离，车厢底部对小明的支持力不做功，B错误； C．小明对车厢的推力水平向左，车厢在推力的方向上移动了距离，所以小明对车厢的推力做功，C正确； D．因为小明处于平衡状态，受平衡力的作用。对小明受力方向可知，竖直方向上小明受到重力和车厢底部对他的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力；因为力的作用是相互，小明用力向左推车厢，所以水平方向上小明还受到车厢水平向右的推力，因为小明处于平衡状态，受平衡力的作用，所以小明还受到车厢底部的摩擦力，大小与小明受到的推力相等，方向水平向左，D正确； 故选ACD。 8. 如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（ ） A. A、B两球运动到各自底端时速度变化量相同 B. A、B两球运动到各自底端时合外力做的功不同 C. B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小 D. A、B两球下滑过程机械能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据动能定理可得 可得 可知两球运动到各自底端时合外力做的功相同；两球运动到各自底端时速度大小相等，但方向不同，则速度变化量大小相等，方向不同，故AB错误； C．重力的瞬时功率为 B球运动过程中的竖直分速度从零先增大后又减小到零，则B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确； D．A、B两球下滑过程，支持力不做功，机械能守恒，D正确。 故选CD。 二、填空题 9. A、B两物体的质量之比mA∶mB=2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v−t图像如图。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA∶WB=_________。 【答案】2:1 【解析】 【详解】根据动能定理有 解得 10. 质量为的物体做自由落体运动，下落1s后，重力势能减少________J，在此过程中，物体的机械能________。（填“守恒”或“不守恒”）（g取） 【答案】 ①. 25 ②. 守恒 【解析】 【详解】[1]下落1s后高度的变化量为 所以重力势能减少了 [2]做自由落体运动的物体，只受重力的作用，其机械能守恒。 11. 一辆质量为103kg的汽车，其额定功率为104W，在水平公路上行驶时所受阻力恒为500N。汽车以额定功率启动，在1min内汽车牵引力所做的功为______J，随着车速增大，汽车能达到的最大速度vm=______m/s。 【答案】 ①. ②. 20 【解析】 【详解】[1] 汽车以额定功率启动，在1min内汽车牵引力所做的功为 [2]当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 12. 如图所示，质量为m的苹果，从距地面高度为H的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑。若以地面为零势能参考平面，则当苹果落到坑底时的机械能为___________。 【答案】mgH 【解析】 【详解】以地面为零势能参考平面，苹果从高度为H的树上由静止开始落下，开始下落时的机械能 苹果下落过程中，若不计空气阻力，苹果只受重力，机械能守恒，由机械能守恒定律可得，当苹果落到坑底时的机械能为 三、实验题 13. 某同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 （1）在实验操作中出现如下图所示的四种情况，其中正确的是（　　） A. B. C. D. （2）如图所示是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。若当地重力加速度为g，交流电源的频率为f，重物的质量为m。从O至B过程中，重物的重力势能减少量____，动能增加量____（用题中所给符号表示）。 （3）若经过（2）计算，发现∆Ek大于ΔEp，造成这个结果的原因可能是（　　） A. 存在空气阻力和摩擦力 B. 接通电源前释放了纸带 C. 打点计时器的工作电压偏高 D. 实际交流电源的频率比f小 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3）BD 【解析】 【小问1详解】 由图可知实验用电磁打点计时器，故使用交流电，实验时，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。B正确； 故选B。 【小问2详解】 [1]从O至B过程中，重物的重力势能减少量 [2]由题知B点速度为 则动能增加量为 代入得 【小问3详解】 A．若是存在空气阻力和摩擦力，则应该小于，A错误； B．接通电源前释放了纸带，使得计算出的B点速度偏大，则大于，B正确； C．打点计时器的工作电压偏高，对实验无影响，C错误； D．实际交流电源的频率比小，但计算时仍用正常值计算，则大于，D正确； 故选BD。 14. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题： （1）关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为____J，重力势能的减少量为_______J；（结果均保留两位小数） （3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因主要是____________。 【答案】（1）AB （2） ①. 8.00 ②. 8.25 （3）重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力 【解析】 【小问1详解】 A．两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以让纸带顺利通过，减小摩擦对实验的影响，A正确； B．实验前，手提住纸带上端，使纸带竖直，可以使纸带放开后保持竖直状态通过打点计时器，从而减小摩擦对实验的影响，B正确； C．应该先接通打点计时器的电源，再释放纸带，这样可以充分利用纸带，使纸带上数据点多，若先释放纸带后接通电源，纸带上数据点会很少，甚至没有数据，C错误； D．应选择纸带上距离适当较远的两点作为初、末位置，这样可以使误差百分比减小，D错误； 故选AB。 【小问2详解】 [1]由自由落体运动规律知，中间时刻瞬时速度等于这一段平均速度，则打下C点时重物的速度大小为 则，重物的动能增加量为 联立解得 [2]由重力做功与重力势能变化关系知 代入得 【小问3详解】 由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。 四、解答题 15. 如图所示，水平轻弹簧一端与墙相连处于自由伸长状态，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度开始运动并挤压弹簧，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能。 【答案】（1）50J （2）32J 【解析】 【小问1详解】 根据能量守恒定律可知 J 【小问2详解】 根据能量守恒定律可知 解得 J 16. 如图所示，利用光滑斜面从货车上卸货，每包货物的质量，货物可看成质点，斜面倾角，斜面的长度，取，，，则货物从斜面顶端滑到底端的过程中，求： （1）货物滑到斜面底端时的动能； （2）重力对货物做功的平均功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理有 又 代入数据得 【小问2详解】 物体下滑做匀加速直线运动 由 得 则 17. 质量为1.0 × 103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6 × 104 W，开始时以a = 1 m/s2的加速度做匀加速运动（g取10 m/s2），求： （1）汽车做匀加速运动的时间； （2）汽车所能达到的最大速率； （3）若斜坡长124.5 m，则汽车从坡底到坡顶所需的时间（结果保留1位小数）。 【答案】（1）7 s （2）8 m/s （3）19.6 s 【解析】 【小问1详解】 分析可知汽车受到牵引力F、阻力Ff、支持力N和自身重力mg，由牛顿第二定律得 代入题中数据，解得 设匀加速过程的末速度为v，则有 联立以上解得 因为 解得匀加速运动的时间 【小问2详解】 当达到最大速度vm时，加速度为零，由平衡条件可得牵引力 又因为 解得汽车最大速率 【小问3详解】 以上分析可知，汽车匀加速运动的位移 设汽车匀加速结束后到坡顶的时间为t2，由动能定理得 又有 联立解得 故汽车运动的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $