精品解析：江苏省常州市溧阳市光华高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年第二学期高一年级阶段性测试 物理学科 分值：100分时间：75分钟 一、选择题：本题共11题。每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于功和能，下列说法不正确的是(　　) A. 滑动摩擦力对物体可以做正功； B. 当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功； C. 做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功； D. 只受重力作用的物体，在运动过程中机械能一定守恒； 2. 如图，将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初始速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈．不计空气阻力和篮球转动的影响，经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g．则篮球经过位置B时的机械能为（ ） A. B. C. D. 3. 地球的半径为R，某卫星在地球表面所受地球对其万有引力为F，则该卫是在离地面高度约5R的轨道上，受到地球对其万有引力约为（　　） A. 5F B. 6F C. D. 4. 体育课进行体能测试：原地尽力竖直起跳，连续1分钟。质量为60kg的小李每次跳跃的过程中，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的，重心每次离开地面的高度均为。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小李1分钟内跳跃的次数为8 B. 小李起跳时的速度大小为8m/s C. 小李上升过程中克服重力做的功为400J D. 小李上升过程中克服重力做功的平均功率为1200W 5. 半径不同的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球可看成质点，分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放。以水平面为零势能面，在两小球下滑到最低点时（　　） A. 机械能不同，动能相同，对轨道压力不同 B. 机械能相同，动能相同，对轨道压力不同 C. 机械能不同，动能不同，对轨道压力相同 D. 机械能相同，动能不同，对轨道压力相同 6. 质量为1kg的物体，在一水平拉力作用下由静止开始在水平面上运动，运动过程中受到地面的摩擦力大小为1N，拉力随位移的变化如图所示，运动1m后撤去拉力，则下列说法正确的是（　　） A. 物体的最大位移为8m B. 物体的最大速度为 C. 运动过程中合力的最大功率为 D. 运动过程中合力的最大功率为 7. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A. m=0.7 kg，f=0.5 N B. m=0.7 kg，f=1.0N C. m=0.8kg，f=0.5 N D. m=0.8 kg，f=1.0N 8. 2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（　　） A. “天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度 B. “天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度 C. “天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大 D. “天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动 9. 如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法不正确的有（　　） A. 从M到N，小车牵引力大小为40N B. 从M到N，小车克服摩擦力做功800J C. 从P到Q，小车重力势能增加1×104J D. 从P到Q，小车克服摩擦力做功700J 10. 在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B，整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为g，则（　　） A. 物块克服重力做功的功率先增大后减小 B. 拉力F的功率逐渐减小 C. 当物块在A点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力 D. 当物块运动到B点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g 二、非选择题 12. 如图1是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验．所用的打点计时器连接50Hz的交流电。 （1）关于本实验说法正确的是________。 A．应选用较大密度材料制成的重锤 B．实验必须用天平测出物体的质量 C．将纸带沿竖直方向穿过限位孔 D．可以用计算瞬时速度 （2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带，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hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中： 重物的重力势能减少量ΔEp=_____，动能增加量ΔEk=______（以上两空请用题中所给符号表示）；若实验操作正确，大多数同学的实验结果显示重力势能的减少量_______动能的增加量（填“小于”、“等于”、“大于”）。 （3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度.他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横坐标，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线，测出该图线的斜率为k，则可求得当地的重力加速度g=_______（请用题中所给符号表示）。 13. 2021年11月8日，天问一号火星探测器的“环绕器”成功实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。若其绕火星运行的轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，求： （1）火星的质量M； （2）环绕器的运行周期T。 14. 设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）月球的密度； （3）月球的第一宇宙速度大小。 15. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水，对环境没有污染。某款电动汽车发动机的额定功率为60kW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为2000N。重力加速度取 （1）求汽车在路面上能达到的最大速度; （2）若汽车从静止开始保持的加速度作习加速直线运动，求此过程能持续多长时间; （3）若汽车以额定功率从静止开始启动，经过时间32s后已达到最大速度，求此过程汽车的位移大小。 16. 如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m＝1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R＝1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数，水平轨道BC长L＝1m，不计其它阻力，重力加速度。 （1）若释放点A高度h＝3m，求小球到达B点的速度大小； （2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件； （3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高一年级阶段性测试 物理学科 分值：100分时间：75分钟 一、选择题：本题共11题。每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于功和能，下列说法不正确的是(　　) A. 滑动摩擦力对物体可以做正功； B. 当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功； C. 做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功； D. 只受重力作用的物体，在运动过程中机械能一定守恒； 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力对物体可以做正功，也可做负功，也可以不做功，选项A正确； B．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功，例如人推墙时，人后退，墙对人做正功，人对墙不做功，选项B正确； C．做曲线运动的物体，速度不断地变化，但是不一定有外力对物体做功，例如做匀速圆周运动的物体，选项C错误； D．只受重力作用的物体，在运动过程中机械能一定守恒，选项D正确； 此题选项错误的选项，故选C。 2. 如图，将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初始速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈．不计空气阻力和篮球转动的影响，经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g．则篮球经过位置B时的机械能为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意，篮球入圈位置B的水平面为零势能面，则篮球在位置B时的重力势能是零，动能是 则有机械能为 故选B。 3. 地球的半径为R，某卫星在地球表面所受地球对其万有引力为F，则该卫是在离地面高度约5R的轨道上，受到地球对其万有引力约为（　　） A. 5F B. 6F C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力定律卫星在地球表面时有 该卫是在离地面高度约5R的轨道上时有 联立可得 故选D。 4. 体育课进行体能测试：原地尽力竖直起跳，连续1分钟。质量为60kg的小李每次跳跃的过程中，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的，重心每次离开地面的高度均为。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小李1分钟内跳跃的次数为8 B. 小李起跳时的速度大小为8m/s C. 小李上升过程中克服重力做的功为400J D. 小李上升过程中克服重力做功的平均功率为1200W 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小李上升过程的时间为 由对称性可知，小李在空中的时间为 则有 解得跳跃一次所需时间 则小李1分钟内跳跃的次数为 故A错误； B．由对称性可知，小李起跳时的速度大小为 故B错误； C．小李上升过程中克服重力做的功为 故C错误； D．小李上升过程中克服重力做功的平均功率为 故D正确。 故选D。 5. 半径不同的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球可看成质点，分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放。以水平面为零势能面，在两小球下滑到最低点时（　　） A. 机械能不同，动能相同，对轨道压力不同 B. 机械能相同，动能相同，对轨道压力不同 C. 机械能不同，动能不同，对轨道压力相同 D. 机械能相同，动能不同，对轨道压力相同 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒，即机械能均保持不变。根据机械能守恒定律得 在最低点有 得 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为3mg，则两小球在轨道最低点时机械能相同，动能不同，对轨道压力相同。 故选D。 6. 质量为1kg的物体，在一水平拉力作用下由静止开始在水平面上运动，运动过程中受到地面的摩擦力大小为1N，拉力随位移的变化如图所示，运动1m后撤去拉力，则下列说法正确的是（　　） A. 物体的最大位移为8m B. 物体的最大速度为 C. 运动过程中合力的最大功率为 D. 运动过程中合力的最大功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设物体位移为，拉力为变力，变力做功为图像围成的面积，则拉力做功为 由能量守恒知 代入得 A错误； B．由动能定理知，物体的最大速度为，则 代入得 B错误； CD．当运动过程中合力最大时，拉力为，速度最大时，合力功率最大为 C错误，D正确。 故选D。 7. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A. m=0.7 kg，f=0.5 N B. m=0.7 kg，f=1.0N C. m=0.8kg，f=0.5 N D. m=0.8 kg，f=1.0N 【答案】A 【解析】 【分析】本题结合图像考查动能定理。 【详解】0~10m内物块上滑，由动能定理得 整理得 结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值 10~20 m内物块下滑，由动能定理得 整理得 结合10~20 m内的图像得，斜率 联立解得 故选A。 8. 2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（　　） A. “天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度 B. “天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度 C. “天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大 D. “天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．以中心天体的球心为圆心，过A点建一圆轨道，根据变轨原理可知，“天舟号”在A点从圆轨道加速可进入椭圆轨道。根据 解得 可知“天舟号”在A点所在圆轨道的线速度大于在 B点所在圆轨道的线速度。所以“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度，故A正确； B．根据 可得 则“天舟号”在B点的加速度大小等于“天宫号”的加速度大小，故B错误； C．由开普勒第三定律，可知“天舟号”比“天宫号”运动周期小，故C错误； D．“天舟号”与“天宫号”对接前必须先加速，做离心运动，才能与天宫号对接，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法不正确的有（　　） A. 从M到N，小车牵引力大小为40N B. 从M到N，小车克服摩擦力做功800J C. 从P到Q，小车重力势能增加1×104J D. 从P到Q，小车克服摩擦力做功700J 【答案】C 【解析】 【详解】A．小车从M到N，依题意有P1＝Fv1 代入数据解得F＝40N 故A正确，不符合题意； B．小车从M到N匀速行驶，小车所受的摩擦力大小为f1＝F＝40N 则摩擦力做功W1＝－40×20J＝－800J 则小车克服摩擦力做功800J，故B正确，不符合题意； C．依题意，从P到Q，小车重力势能增加ΔEp＝mg·PQsin 30°＝5000J 故C错误，符合题意； D．设小车从P到Q所受的摩擦力大小为f2，有f2＋mgsin30°＝ 摩擦力做功W2＝－f2·PQ 联立解得W2＝－700J 则小车克服摩擦力做功700J，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度抛出，落在斜面上，如图所示 根据平抛运动的推论可得 所以甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有 对乙有 联立可得 由于甲、乙两球质量相等，所以甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为 故选B。 11. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B，整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为g，则（　　） A. 物块克服重力做功的功率先增大后减小 B. 拉力F的功率逐渐减小 C. 当物块在A点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力 D. 当物块运动到B点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为，物块克服重力做功的功率为 从A到B过程中，逐渐减小，则功率减小，故A错误； B．拉力大小为 此时拉力的功率为 故拉力F的功率还渐减小。故B正确； C．当物块在A点时，对整体受力分析，可知地面对整体的摩擦力水平向左，即半圆柱体对地面有水平向右的摩擦力。故C错误； D．当物块在B点时，对物块有 对半圆柱有 故D错误。 故选B。 二、非选择题 12. 如图1是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验．所用的打点计时器连接50Hz的交流电。 （1）关于本实验说法正确的是________。 A．应选用较大密度材料制成的重锤 B．实验必须用天平测出物体的质量 C．将纸带沿竖直方向穿过限位孔 D．可以用计算瞬时速度 （2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带，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hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中： 重物的重力势能减少量ΔEp=_____，动能增加量ΔEk=______（以上两空请用题中所给符号表示）；若实验操作正确，大多数同学的实验结果显示重力势能的减少量_______动能的增加量（填“小于”、“等于”、“大于”）。 （3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度.他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横坐标，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线，测出该图线的斜率为k，则可求得当地的重力加速度g=_______（请用题中所给符号表示）。 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. ④. 大于 ⑤. 【解析】 【详解】（1）A．实验中为了减小阻力的影响，重锤选用体积较小，质量和密度较大的重锤，故A正确； B．由于验证机械能守恒表达式中，重物的质量可以约去，故不需要天平测质量，故B错误； C．将纸带沿竖直方向穿过限位孔，可增大纸带运动的稳定性，减小实验误差，故C正确； D．在不确定机械能是否守恒的前提下，加速度不能直接用g来计算，故D错误。 故选AC。 （2）从打下O点到打下B点的过程中，根据题意可知，打下B点时，重物下落的高度为，则减小的重力势能为 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，打下B点时，重物的速度大小为 则增加的动能为 （3）此实验因空气阻力以及摩擦力的存在，总会使减小的重力势能略大于增加的动能，这个误差是系统误差，无法避免。 （4）若机械能守恒，则 即 以h为横轴，以v2为纵轴，所以斜线的斜率 g= 13. 2021年11月8日，天问一号火星探测器的“环绕器”成功实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。若其绕火星运行的轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，求： （1）火星的质量M； （2）环绕器的运行周期T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）在火星表面，有 解得 （2）环绕器运行时，有 解得 14. 设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）月球的密度； （3）月球的第一宇宙速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球经时间t落回抛出点，可得 月球表面的重力加速度大小为 （2）根据万有引力与重力的关系 月球的密度为 （3）根据万有引力提供向心力 月球的第一宇宙速度大小为 15. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水，对环境没有污染。某款电动汽车发动机的额定功率为60kW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为2000N。重力加速度取 （1）求汽车在路面上能达到的最大速度; （2）若汽车从静止开始保持的加速度作习加速直线运动，求此过程能持续多长时间; （3）若汽车以额定功率从静止开始启动，经过时间32s后已达到最大速度，求此过程汽车的位移大小。 【答案】（1）30m/s；（2）15s；（3）510m 【解析】 【详解】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得 能达到的最大速度 （2若汽车从静止作匀加速直线运动，则当功率恰好达到额定功率时匀加速结束，此时 又根据牛顿第二定律 解得 （3）对32s内过程，根据动能定理 解得 16. 如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m＝1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R＝1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数，水平轨道BC长L＝1m，不计其它阻力，重力加速度。 （1）若释放点A高度h＝3m，求小球到达B点的速度大小； （2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件； （3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。 【答案】（1）；（2）不小于2.9m；（3）C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处 【解析】 【详解】（1）从A到B，根据动能定理有 解得 （2）要使小球完成圆周运动，则小球在最高点时最小速度需重力提供向心力，则有 根据动能定理有 解得 则可知要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要不小于2.9m； （3）若小球恰好不脱离轨道，第一种情况是，即小球从2.9m高处滑下，过圆最高点后，从C点向右离开圆形轨道，小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离为x，根据动能定理 解得 即小球最后静止的位置在C点的右侧，距圆轨道最低点C的距离为6.25m； 若小球恰好不脱轨道，第二情况是，小球从斜面滑下后最高点只刚好到与圆心等高处，然后滑回来过C点向左滑，根据动能定理有 解得 即小球最后静止的位置在C点的左侧，因BC长L＝1m，所以小球最后停在BC中点处、距圆轨道最低点点C的距离为0.5m。 综上所述，小球最后静止的位置可能在C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $