精品解析：浙江省宁波市宁波中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2025学年宁波中学高一年级3月月考物理测试卷 班级_____姓名_____学号_____ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。） 1. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断中正确的是（　　） A. 图甲中支持力对人做正功 B. 图甲中摩擦力对人做负功 C. 图乙中支持力对人做正功 D. 图乙中摩擦力对人做负功 2. 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　) A. 合外力为零，则合外力做功一定为零 B. 合外力做功为零，则合外力一定为零 C 合外力做功越多，则动能一定越大 D. 动能不变，则物体所受合外力一定零 3. 在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和蹦床的协助下实现上下弹跳。如图所示，某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从A运动到O，小孩重力势能减少量大于动能增加量 B. 从O运动到B，小孩动能减少量等于蹦床弹性势能增加量 C. 从A运动到B，小孩机械能减少量小于蹦床弹性势能增加量 D 若从B返回到A，小孩机械能增加量等于蹦床弹性势能减少量 4. 如图所示，用同种材料制成的倾斜轨道和水平轨道平滑对接于点，整个轨道固定。现将甲、乙两物块先后从倾斜轨道的同一位置由静止释放，两物块最终停在水平轨道上的同一位置（甲、乙均可视为质点，且不计物块经过B点时的能量损失）。根据上述信息，可以确定甲、乙两物块（　　） A. 质量相等 B. 运动的时间相等 C. 损失的机械能相等 D. 受到的摩擦力相等 5. 额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s．已知汽车的质量为2×103kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s2．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．下列说法中正确的是 A. 汽车匀加速过程中的牵引力大小为4×103N B. 汽车维持匀加速运动的时间为10s C. 汽车匀加速过程的位移大小为25m D. 汽车在3s末的瞬时功率为2.4×104W 6. 人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（ ） A. 重力做的功为800J B. 克服阻力做的功为440J C. 释放后过P点时向心加速度大小为10m/s2 D. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为380N 7. 如图所示，光滑斜面的长为、高为，质量分别为和的A、两小物体用跨过斜面顶端光滑轻滑轮的细绳相连。开始时物体离地高，物体恰在斜面底端，由静止释放它们，物体滑到斜面顶端时速度恰好减为零，则两物体的质量比为（　　） A. B. C. D. 8. 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中 G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ） A. B. C. D. 二、实验题（本题共5空，每空3分，共15分） 9. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图所示装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图所示。点是纸带上的某个清晰的点，和为另外4个连续打下的点。 （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是（　　） A. 重物下落的起始位置靠近打点计时器 B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 C. 为测量打点计时器打下某点时重物的速度，可测量该点到起始点的距离，再根据公式计算，其中应取当地的重力加速度 D. 用刻度尺测量某点到点的距离，利用公式计算重力势能的减少量，为了方便计算可以取 （2）图中纸带上点对应的刻度尺的读数_____。 （3）已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从点到点，重物的重力势能变化量的绝对值_____J、点的动能_____J（计算结果均保留3位有效数字）。 （4）比较与的大小，并分析造成这种结果的原因可能是_____。 三、计算题（本大题共3题，第10题12分，第11题12分，第12题13分，共37分） 10. 竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧劲度系数为，原长为。质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）铁球下落到距地面多高时动能最大？ （2）整个过程中弹簧弹性势能的最大值是多少？ 11. 某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角的直轨道，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过。转轮半径、转轴间距的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度。现将一小物块放在距离传送带高处静止释放，假设小物块从直轨道端运动到达传送带点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为。（，） （1）若，求小物块到达端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求需要满足的条件； 12. 一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道、半径为的竖直螺旋轨道、水平轨道和、倾角为的倾斜直轨道平滑连接成一个抛体装置。该装置除段轨道粗糙外，其余各段均光滑，点与水平高台等高。游戏开始，一质量为的滑块从轨道上的高度处静止滑下，再滑上圆轨道。若滑块落在段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块落在点右侧，立即停止运动。已知，，段长度，间距，间距，间距，段。滑块可视为质点，不计空气阻力，，。 （1）若滑块恰好能通过圆轨道，求高度以及到C点时对轨道的压力； （2）若滑块最终落入点的洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年宁波中学高一年级3月月考物理测试卷 班级_____姓名_____学号_____ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。） 1. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断中正确的是（　　） A. 图甲中支持力对人做正功 B. 图甲中摩擦力对人做负功 C. 图乙中支持力对人做正功 D. 图乙中摩擦力对人做负功 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．题图甲中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向的夹角为锐角，则支持力做正功，故A正确，B错误； CD．题图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故CD错误。 故选A。 2. 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　) A. 合外力为零，则合外力做功一定为零 B. 合外力做功为零，则合外力一定为零 C 合外力做功越多，则动能一定越大 D. 动能不变，则物体所受合外力一定为零 【答案】A 【解析】 【详解】如果物体所受的合外力为零，根据W=FS得，那么外力对物体做的总功一定为零，故A正确；如果合外力做的功为零，但合外力不一定为零．可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，故B错误；根据动能定理可知，如果合外力做功越多，动能变化越大，但是动能不一定越大，故C错误；物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，故D错误．故选A． 点睛：合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映．合外力为零，其功一定为零，但合外力功为零，但合外力不一定为零．注意功是标量，公的正负不表示方向． 3. 在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和蹦床的协助下实现上下弹跳。如图所示，某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从A运动到O，小孩重力势能减少量大于动能增加量 B. 从O运动到B，小孩动能减少量等于蹦床弹性势能增加量 C. 从A运动到B，小孩机械能减少量小于蹦床弹性势能增加量 D. 若从B返回到A，小孩机械能增加量等于蹦床弹性势能减少量 【答案】A 【解析】 【详解】A．从A运动到O，小孩重力势能减少量等于动能增加量与弹性绳的弹性势能的增加量之和，故A正确； B．从O运动到B，小孩动能和重力势能的减少量等于弹性绳和蹦床的弹性势能的增加量，故B错误； C．从A运动到B，小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能增加量，故C错误； D．若从B返回到A，小孩机械能增加量等于蹦床和弹性绳弹性势能减少量之和，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，用同种材料制成的倾斜轨道和水平轨道平滑对接于点，整个轨道固定。现将甲、乙两物块先后从倾斜轨道的同一位置由静止释放，两物块最终停在水平轨道上的同一位置（甲、乙均可视为质点，且不计物块经过B点时的能量损失）。根据上述信息，可以确定甲、乙两物块（　　） A. 质量相等 B. 运动的时间相等 C. 损失的机械能相等 D. 受到的摩擦力相等 【答案】B 【解析】 【详解】D．设斜面轨道倾角为θ，物块质量为m，物块下落高度为h，物块在斜面和水平面上滑行的距离分别为x1、x2，物块与轨道之间的动摩擦因数为μ，根据能量守恒mgh＝μmgx1cosθ＋μmgx2 化简得μ＝ 因为两物块开始下滑的位置和停止运动的位置相同，即h、x1、x2相等，所以两物块与轨道之间的动摩擦因数相等，因为质量不一定相同，所以摩擦力不一定相同，D错误； ABC．设物块沿斜面下滑时加速度为a1，滑动到斜面底端时速度大小为v，则mgsinθ－μmgcosθ＝ma1，x1＝，v2＝2a1x1 联立方程得t1＝，v＝ 因为动摩擦因数相等，所以t1、v相等．设物块沿水平面运动时间为t2，物块匀减速至速度为零，所以x2＝t2 结合上述分析，因为v、x2相等，所以t2相等，所以两物块运动的时间相等。根据上述分析，由于物块质量未知且无法求解，物块下滑过程中损失的机械能无法判断，受到的摩擦力大小也无法判断，选项AC错误，B正确。 故选B。 5. 额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s．已知汽车的质量为2×103kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s2．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．下列说法中正确的是 A. 汽车匀加速过程中的牵引力大小为4×103N B. 汽车维持匀加速运动的时间为10s C. 汽车匀加速过程的位移大小为25m D. 汽车在3s末的瞬时功率为2.4×104W 【答案】C 【解析】 【详解】v最大时，有：a=0即F=f，根据P=fvm解得：；根据牛顿第二定律可得加速时的牵引力为：F引=f+ma=4000+2×103×2=8000N，选项A错误；匀加速达到的最大速度为v，则有：P=Fv解得：，由v=at得：，选项B错误；汽车匀加速过程的位移大小为，选项C正确；3s末的速度为：v=at=3×2m/s=6m/s，故3s末的瞬时功率为：P=Fv=8000×6W=48kW，选项D错误；故选C. 6. 人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（ ） A. 重力做的功为800J B. 克服阻力做的功为440J C. 释放后过P点时向心加速度大小为10m/s2 D. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为380N 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．重力做的功为 故A正确； B．下滑过程根据动能定理可得 代入数据解得，克服阻力做的功为 故B正确； C．经过P点时速度为零，则向心加速度大小为零，故C错误； D．经过点时，根据牛顿第二定律可得 解得货物受到的支持力大小为 根据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力大小为，故D正确。 故选ABD。 7. 如图所示，光滑斜面的长为、高为，质量分别为和的A、两小物体用跨过斜面顶端光滑轻滑轮的细绳相连。开始时物体离地高，物体恰在斜面底端，由静止释放它们，物体滑到斜面顶端时速度恰好减为零，则两物体的质量比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A物体落地前，A、B组成的系统机械能守恒，设A、B落地前瞬间速度大小为，则由机械能守恒定律得 A落地后，B继续以初速度沿斜面做匀减速运动直到速度减为零， 由匀减速直线运动公式得 联立以上各式解得 故选A 8. 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中 G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 可得质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时的动能为 结合题意，此时卫星机械能 根据能量守恒定律，该卫星因摩擦而产生的热量等于卫星损失的机械能，所以 故选C。 二、实验题（本题共5空，每空3分，共15分） 9. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图所示。点是纸带上的某个清晰的点，和为另外4个连续打下的点。 （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是（　　） A. 重物下落的起始位置靠近打点计时器 B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 C. 为测量打点计时器打下某点时重物的速度，可测量该点到起始点的距离，再根据公式计算，其中应取当地的重力加速度 D. 用刻度尺测量某点到点的距离，利用公式计算重力势能的减少量，为了方便计算可以取 （2）图中纸带上点对应的刻度尺的读数_____。 （3）已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从点到点，重物的重力势能变化量的绝对值_____J、点的动能_____J（计算结果均保留3位有效数字）。 （4）比较与的大小，并分析造成这种结果的原因可能是_____。 【答案】（1）CD （2）15.16 （3） ①. 0.372 ②. 0.404 （4）提前释放了纸带，纸带的初速度不为零 【解析】 【小问1详解】 A．为充分利用纸带，重物下落的起始位置靠近打点计时器，故A说法正确，不符合题意； B．为充分利用纸带，做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤，故B说法正确，不符合题意； C．由于实验过程中不可避免地存在阻力作用，所以重物的实际加速度小于重力加速度，所以应该利用匀变速直线规律中的平均速度等于中间时刻的速度来求打下某点时重物的速度v，故C说法错误，符合题意； D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式 计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D说法错误，符合题意。 故选CD。 【小问2详解】 根据题意，刻度尺最小分度值为0.1cm，纸带上点对应的刻度尺的读数15.16cm。 【小问3详解】 [1]由图中可知OC之间的距离为，因此重力势能的减少量为 [2]匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此 因此动能的增加量为 【小问4详解】 根据以上分析可知动能的增加量大于重力势能的减少量，原因可能是提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。 三、计算题（本大题共3题，第10题12分，第11题12分，第12题13分，共37分） 10. 竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为，原长为。质量为的铁球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）铁球下落到距地面多高时动能最大？ （2）整个过程中弹簧弹性势能的最大值是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，当小球受力平衡时，小球的速度最大，动能最大，设此时弹簧的形变量为，由平衡条件有 解得 铁球下落到距地面距离为 【小问2详解】 根据题意可知，当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，小球减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能，则有 11. 某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角的直轨道，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过。转轮半径、转轴间距的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度。现将一小物块放在距离传送带高处静止释放，假设小物块从直轨道端运动到达传送带点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为。（，） （1）若，求小物块到达端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求需要满足的条件； 【答案】（1）4m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 物块由A到B的过程中，由牛顿第二定律可得 由运动学公式可得 联立，代入数据可解得 【小问2详解】 小物块落到传送带左侧地面，则小物块最远减速到右端速度为零，此时 解得 所以需要满足条件 12. 一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道、半径为的竖直螺旋轨道、水平轨道和、倾角为的倾斜直轨道平滑连接成一个抛体装置。该装置除段轨道粗糙外，其余各段均光滑，点与水平高台等高。游戏开始，一质量为的滑块从轨道上的高度处静止滑下，再滑上圆轨道。若滑块落在段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块落在点右侧，立即停止运动。已知，，段长度，间距，间距，间距，段。滑块可视为质点，不计空气阻力，，。 （1）若滑块恰好能通过圆轨道，求高度以及到C点时对轨道的压力； （2）若滑块最终落入点洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的高度。 【答案】（1）；滑块到C点时对轨道的压力大小为6N，方向竖直向下 （2）见详解 【解析】 【小问1详解】 若滑块恰好能通过圆轨道，则在D点有 解得滑块在D点的速度 对滑块从A点到D点列动能定理方程有 解得 同理对滑块从C点到D点列动能定理方程有 解得滑块在C点的速度为 在C点对滑块进行受力分析列牛顿第二定律方程有 解得 根据牛顿第三定律有滑块到C点时对轨道的压力大小为6N，方向竖直向下。 【小问2详解】 对滑块从A点到F点列动能定理方程有 代入数据解得 滑块过F点后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，其速度为 竖直方向做竖直上抛运动，其速度为 上升到最高点的时间为 所以滑块再次落回到平台时的水平位移为 ①若滑块未反弹直接进入洞口，则有 解得 由 解得 ②若在上反弹，那么有第一次反弹后竖直方向速度为 则第一次反弹后水平方向的位移为 以此类推，… 由（1）可得，代入 解得 所以 因为 即滑块只经过一次反弹就进入I点的洞口中，因此滑块恰好进入洞口时的高度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $