精品解析：福建省仙游第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

2024—2025学年仙游一中高一下学期第一次月考 物理试卷 考试时间：75min 总分：100分 一、单选题（每题4分，共16分） 1. 一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力F1、F2作用，如图，经一段位移，F1做功为3J，克服F2做功为4J，则F1、F2的合力做功为（　　） A. 5J B. 10J C. -1J D. 7J 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．由题意可知 故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 质量为的物体在水平力F的作用下在水平面上沿x轴由静止开始运动，F随位置x变化的图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则物体从运动到的过程中，合外力做功为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】力F是线性变化，可以用平均力求功。则所有力对物体做的功为 故选D 3. 我国风力资源丰富，随着国家对新能源行业发展的支持，风力发电得到了迅猛发展。某地风力发电机叶片转动时可形成半径为50m的圆面，且会随着风向调整姿态使转动的圆面始终与风向垂直，风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。已知某段时间内的风速为3m/s，扇叶转动，发电机正常发电，空气的密度为1.2kg/m3，则风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】t时间内通过叶片的空气质量 转化为电能 则发电的功率 故选A。 4. 如图所示，一物体沿粗糙斜面上滑到最高点后再沿斜面下滑，回到出发点时的速度是出发时速度的一半，斜面的倾角为θ，则物体与斜面间的动摩擦因数是（ ） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设物体质量为m，斜面长为L，上滑过程，根据动能定理有 下滑过程，根据动能定理有 联立解得，物体与斜面间的动摩擦因数为 故选C。 二、双选题（每题6分，漏选得3分，错选得0分，共24分） 5. 如图所示，不悬挂重物B，给物块A一个沿斜面向下的初速度，A恰好能做匀速直线运动，悬挂重物后，牵引物块A的细线与斜面平行，轻质定滑轮光滑，由静止释放A，在A下滑过程中（B始终未着地），下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统机械能不守恒 B. 重物B重力做功小于B的动能增量 C. B的重力势能减少量等于A、B动能的增量 D. 细线对A做的功等于A的机械能增量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于系统要克服摩擦力做功，因此A、B组成的系统机械能不守恒，故A正确； B．设细线拉力大小为，重物B下降高度为h，根据动能定理有 故，故B错误； C．由题意知，A的重力势能减少量等于摩擦产生的热量，根据能量守恒，B的重力势能减少量等于A、B动能的增量，故C正确； D．根据功能关系可知，细线对A做的功和摩擦力对A做的功的总和等于A的机械能增量，故D错误。 故选AC。 6. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取。由图中数据可得（ ） A. 物体质量为2kg，受到的阻力为4N B. 时，物体的速率为 C. 时，物体的动能 D. 从地面至，物体的动能减少80J 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像的斜率为重力，即 解得 图像的斜率为平均阻力，可得 故A错误； B．时 故 解得 故B正确； C．时 故C错误； D．时 时 故 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，倾角为的较长光滑斜面固定在水平面上，底部有垂直斜面的固定挡板，两小球用轻弹簧拴接在一起后置于斜面上，两球质量分别为和。初始时系统静止，某时刻对球施加沿斜面向上的恒力，当弹簧第一次恢复原长时将外力撤去，在此后运动过程中A球到达最高点时B球恰好对挡板无压力。弹簧劲度系数为，重力加速度为，弹簧弹性势能表达式，为弹簧形变量，弹簧始终处于弹性限度内，，该过程中下列说法正确的是（　　） A. 恒力大小为 B. A球最大速度为 C. A球最大加速度为 D. 弹簧最大弹性势能为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．初始时刻对A受力分析可得 解得 A球到达最高点时B球恰好对挡板无压力 解得 全程对整个系统应用能量守恒定律可得 解得 A正确； B．撤去力F的瞬间A球速度最大，由能量守恒 解得 B正确； C．刚开始上滑时，A的加速度为 故A球最大加速度不是，C错误； D．弹簧最大弹性势能为 D错误。 故选AB。 8. 如图，高为h倾角为的粗糙传送带以速率顺时针运行，将质量为m的小物块轻放到皮带底端，同时施以沿斜面向上的拉力使物块做匀加速直线运动，不考虑轮的大小，物块运动到斜面顶端时速率为，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对物块所做的功为 B. 整个过程皮带与物块间产生的热量为 C. 拉力所做的功为 D. 皮带因传送物块多消耗的电能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块向上做匀加速直线运动，则有 物块与皮带达到同速之前，物块所受摩擦力方向沿皮带向上，此过程的位移 物块与皮带达到同速之后，物块所受摩擦力方向沿皮带向下，此过程的位移 解得 ， 则摩擦力对物块所做的功为 解得 A错误； C．根对物块，根据动能定理有 解得 C正确； B．物块与皮带达到同速之前经历的时间 结合上述解得 物块与皮带达到同速之后经历的时间 结合上述解得 则前后过程的相对位移分别为 ， 则整个过程皮带与物块间产生的热量为 B正确； D．传送带通过摩擦力对物块做功消耗能量，根据上述，摩擦力对物块所做的功为，即表明物块对传送带做正功，则传送带并没有多消耗能量，D错误。 故选BC。 三、填空题（每题3分，共9分） 9. 如图所示，一小球（视为质点）从A点下落到水平地面上的B点。在小球从A点运动到B点的过程中，小球所受的重力做______（填“正”或“负”）功；若小球所受的重力大小为G，A点距桌面的高度为，B点距桌面的高度为，以水平桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为______。 【答案】 ①. 正 ②. 【解析】 【详解】[1]小球从A点运动到B点的过程中，位移向下，与重力方向同向，根据，可得重力做正功。 [2]以水平桌面为重力势能的参考平面，B点在参考面以下，则小球在B点时的重力势能为 10. 如图所示，小球质量为，悬线的长为，小球在位置A时悬线水平，放手后，球运动到位置B，悬线竖直，设在小球运动过程中空气阻力的大小为且不变，重力加速度为，关于该过程，重力做的功为______；悬线的拉力做的功为______；空气阻力做的功为______（用题中给定的物理量符号表示） 【答案】 ①. ②. 0 ③. 【解析】 【详解】[1]该过程，重力做的功为 [2]悬线的拉力始终和速度方向垂直，根据，悬线的拉力做的功为0。 [3]空气阻力大小不变，方向始终与速度方向相反，可将运动过程看成是无数个小段，每个小段空气阻力看成是恒力，即，这样空气阻力做的总功为 11. 均匀铁链全长为，质量为，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。若拉动链条将其拉到水平桌面，拉力做功至少为______；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） 【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，缓慢拉动，拉力做功全部用于提升重力势能，即 解得 [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，有 解得 四、实验题（共2题） 12. 某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。 （1）完成本实验还需要下列哪些实验器材_____ A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 交流电源 （2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带， A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，=_____cm。已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_____m/s（保留两位有效数字）。 （3）某同学画出了小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像（理论线），由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线为图中实验线，若已知小车与水平木板间的动摩擦因数为μ，小车与砂桶和砂的质量关系满足，则实验线的斜率为_____（用μ、k表示）。 【答案】（1）ACD （2） ①. 2.10 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 根据探究恒力做功与小车动能变化的关系的原理知，完成本实验还需要交流电源计量时间和刻度尺测量计数点之间的距离以及天平测小车和砂桶的质量，故选ACD。 【小问2详解】 （2）[1]根据图乙知 [2]打点计时器在打D点时纸带的速度 【小问3详解】 根据题意理论上 实验时 又 联立解得 则实验线的斜率为。 13. 某实验小组用如图甲所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度为的遮光条，物块B与物块A用跨过滑轮的细绳连接。铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门F之间的距离为。让遮光条C与位置对齐，让物块A由静止开始下降，测得遮光条通过光电门时的遮光时间为。实验时测得物块A（含遮光条）、B的质量分别为、，重力加速度大小为。 （1）从物块A开始下落到遮光条经过光电门的过程中，物块A、B构成的系统增加的动能______系统减少的重力势能______。（均用题目中给定的物理量符号表示） （2）改变距离，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间，以为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图乙所示，该图像的斜率为，在实验误差允许范围内，若______（用题目中给定的物理量符号表示）成立，说明系统机械能守恒。 （3）实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，造成该误差的原因可能是______（任写一种即可）。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）空气阻力的影响或滑轮有摩擦等。 【解析】 【小问1详解】 [1]遮光条通过光电门时的遮光时间为，则物块A的速度为，物块B的速度也为 则物块A、B构成的系统增加的动能 联立可得 [2]物块A的重力势能减小，物块B的重力势能增大，故系统减少的重力势能为 小问2详解】 若系统机械能守恒，可得 整理得，可得斜率为 所以若，说明系统机械能守恒。 【小问3详解】 空气阻力的影响或滑轮有摩擦等。 五、计算题（共3题，写出必要的公式，注意解题规范） 14. 汽车发动机的额定功率，若其总质量为，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为，则： （1）汽车所能达到的最大速度。 （2）若汽车保持恒定功率启动，当汽车加速度为时，速度是多大？ （3）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？ 【答案】（1）12m/s （2）4m/s （3）16s 【解析】 【小问1详解】 当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 可得 【小问2详解】 若汽车保持恒定功率启动，当汽车加速度为时，根据牛顿第二定律可得 解得此时牵引力大小为 则此时速度为 【小问3详解】 若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 解得牵引力大小为 当功率达到额定功率时，结束匀加速运动，此时汽车的速度为 则这一过程能维持的时间为 15. 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，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求： （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小； （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 【答案】（1）3m/s；（2）2s；（3）1.4m 【解析】 详解】（1）小滑块从A点到第一次到达D点过程中，由动能定理得 代入数据解得 （2）小滑块从A点到第一次到达C点过程中，由动能定理得 代入数据解得 小滑块沿CD段上滑加速度大小为 小滑块沿CD段上滑到最高点的时间为 由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间为 故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔为 （3）设小滑块在水平轨道上运动的总路程为，对小滑块运动全过程应用动能定理有 代入数据解得 故小滑块最终停止的位置距B点的距离为 16. 如图所示，一长木板静置于水平地面上，木板最右端放置一小物块。t=0时刻对木板施加一水平向右的大小为F=30N的恒力，t=1s时撤去F。已知物块质量m=2kg，木板质量M=3kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块始终在木板上，重力加速度g取10m/s2。求： （1）撤去F时，木板和物块的速度大小； （2）撤去F直至木板停下的过程中，物块所受摩擦力做的功； （3）整个过程中木板与物块间、木板与地面间因摩擦产生的总热量。 【答案】（1）7m/s，2m/s （2）-4J （3）105J 【解析】 【小问1详解】 根据题意，施加力F时，物块与木板保持相对滑动，分别对物块和木板，根据牛顿第二定律可得 解得 ， 所以撤去F时，木板和物块的速度大小分别为 【小问2详解】 撤去F后，对木板，根据牛顿第二定律可得 解得 物块向右做匀加速直线运动，木板做匀减速直线运动，直到二者共速，则 解得 此过程摩擦力对物块做功为 共速后，物块与木板保持相对静止，一起向右做匀减速直线运动，直至木板停下的过程中，根据牛顿第二定律可得 解得 此过程中物块所受摩擦力做的功为 所以 【小问3详解】 整个过程中木板与物块间摩擦生热为 木板与地面间因摩擦产生的总热量 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年仙游一中高一下学期第一次月考 物理试卷 考试时间：75min 总分：100分 一、单选题（每题4分，共16分） 1. 一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力F1、F2作用，如图，经一段位移，F1做功为3J，克服F2做功为4J，则F1、F2的合力做功为（　　） A. 5J B. 10J C. -1J D. 7J 2. 质量为的物体在水平力F的作用下在水平面上沿x轴由静止开始运动，F随位置x变化的图像如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，则物体从运动到的过程中，合外力做功为（　　） A. B. C. D. 3. 我国风力资源丰富，随着国家对新能源行业发展的支持，风力发电得到了迅猛发展。某地风力发电机叶片转动时可形成半径为50m的圆面，且会随着风向调整姿态使转动的圆面始终与风向垂直，风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。已知某段时间内的风速为3m/s，扇叶转动，发电机正常发电，空气的密度为1.2kg/m3，则风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，一物体沿粗糙斜面上滑到最高点后再沿斜面下滑，回到出发点时的速度是出发时速度的一半，斜面的倾角为θ，则物体与斜面间的动摩擦因数是（ ） A. B. C. D. 二、双选题（每题6分，漏选得3分，错选得0分，共24分） 5. 如图所示，不悬挂重物B，给物块A一个沿斜面向下的初速度，A恰好能做匀速直线运动，悬挂重物后，牵引物块A的细线与斜面平行，轻质定滑轮光滑，由静止释放A，在A下滑过程中（B始终未着地），下列说法正确的是（　　） A. A、B组成系统机械能不守恒 B. 重物B重力做功小于B的动能增量 C. B的重力势能减少量等于A、B动能的增量 D. 细线对A做的功等于A的机械能增量 6. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取。由图中数据可得（ ） A. 物体质量为2kg，受到阻力为4N B. 时，物体的速率为 C. 时，物体的动能 D. 从地面至，物体的动能减少80J 7. 如图所示，倾角为的较长光滑斜面固定在水平面上，底部有垂直斜面的固定挡板，两小球用轻弹簧拴接在一起后置于斜面上，两球质量分别为和。初始时系统静止，某时刻对球施加沿斜面向上的恒力，当弹簧第一次恢复原长时将外力撤去，在此后运动过程中A球到达最高点时B球恰好对挡板无压力。弹簧劲度系数为，重力加速度为，弹簧弹性势能表达式，为弹簧形变量，弹簧始终处于弹性限度内，，该过程中下列说法正确的是（　　） A. 恒力大小为 B. A球最大速度为 C. A球最大加速度 D. 弹簧最大弹性势能为 8. 如图，高为h倾角为粗糙传送带以速率顺时针运行，将质量为m的小物块轻放到皮带底端，同时施以沿斜面向上的拉力使物块做匀加速直线运动，不考虑轮的大小，物块运动到斜面顶端时速率为，物块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对物块所做的功为 B. 整个过程皮带与物块间产生的热量为 C. 拉力所做的功为 D. 皮带因传送物块多消耗的电能为 三、填空题（每题3分，共9分） 9. 如图所示，一小球（视为质点）从A点下落到水平地面上的B点。在小球从A点运动到B点的过程中，小球所受的重力做______（填“正”或“负”）功；若小球所受的重力大小为G，A点距桌面的高度为，B点距桌面的高度为，以水平桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为______。 10. 如图所示，小球质量为，悬线的长为，小球在位置A时悬线水平，放手后，球运动到位置B，悬线竖直，设在小球运动过程中空气阻力的大小为且不变，重力加速度为，关于该过程，重力做的功为______；悬线的拉力做的功为______；空气阻力做的功为______（用题中给定的物理量符号表示） 11. 均匀铁链全长为，质量为，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。若拉动链条将其拉到水平桌面，拉力做功至少为______；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） 四、实验题（共2题） 12. 某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。 （1）完成本实验还需要下列哪些实验器材_____ A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 交流电源 （2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带， A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，=_____cm。已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_____m/s（保留两位有效数字）。 （3）某同学画出了小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像（理论线），由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线为图中实验线，若已知小车与水平木板间的动摩擦因数为μ，小车与砂桶和砂的质量关系满足，则实验线的斜率为_____（用μ、k表示）。 13. 某实验小组用如图甲所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮，F为光电门，C为固定在物块A上、宽度为的遮光条，物块B与物块A用跨过滑轮的细绳连接。铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门F之间的距离为。让遮光条C与位置对齐，让物块A由静止开始下降，测得遮光条通过光电门时的遮光时间为。实验时测得物块A（含遮光条）、B的质量分别为、，重力加速度大小为。 （1）从物块A开始下落到遮光条经过光电门的过程中，物块A、B构成的系统增加的动能______系统减少的重力势能______。（均用题目中给定的物理量符号表示） （2）改变距离，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间，以为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图乙所示，该图像的斜率为，在实验误差允许范围内，若______（用题目中给定的物理量符号表示）成立，说明系统机械能守恒。 （3）实验时总是测得系统增加的动能略小于减少的重力势能，造成该误差的原因可能是______（任写一种即可）。 五、计算题（共3题，写出必要的公式，注意解题规范） 14. 汽车发动机的额定功率，若其总质量为，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为，则： （1）汽车所能达到的最大速度。 （2）若汽车保持恒定功率启动，当汽车加速度为时，速度是多大？ （3）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？ 15. 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，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求： （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小； （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 16. 如图所示，一长木板静置于水平地面上，木板最右端放置一小物块。t=0时刻对木板施加一水平向右的大小为F=30N的恒力，t=1s时撤去F。已知物块质量m=2kg，木板质量M=3kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块始终在木板上，重力加速度g取10m/s2。求： （1）撤去F时，木板和物块的速度大小； （2）撤去F直至木板停下的过程中，物块所受摩擦力做的功； （3）整个过程中木板与物块间、木板与地面间因摩擦产生总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $