精品解析：福建省福州格致中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

福州格致中学2024—2025学年3月月考 高一物理试卷 满分：100分 完成时间：75分钟 提示：不能使用计算器，请同学们把答案填在答题卷上，填在试卷上不得分 一、单项选择题（共4题16分。每题4分，每题只有一个选项与题意符合） 1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒 B. 乙图中，斜面体A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，物体A机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，重力和弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A机械能不守恒，故A错误； B．乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，B机械能不守恒，但从能量特点看，A、B组成的系统机械能守恒，故B错误； C．丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守恒，但物体A机械能不守恒，故C错误； D．丁图中小球动能不变，势能不变，故机械能守恒，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（　　） A. 重力对两物体做的功相同 B. 重力的平均功率相同 C. 到达底端时重力的瞬时功率PA=PB D. 到达底端时两物体的速度相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．重力做功表达式为 W=mgh 两物体下降的高度相同，则重力对两物体做的功相同，A正确； B．设斜面倾角为，A沿斜面下滑的时间t1，满足 解得 B做自由落体运动时间t2，满足 解得 对比可知 重力的平均功率为 故重力做功的平均功率不同，B错误； D．由动能定理可知，两物体到达斜面底端的动能相等，速度大小v相等，但方向不同，D错误； C．A到达底端时重力的瞬时功率为 PA=mgvsinθ B到达底端时重力的瞬时功率为 PB=mgv 可知 PA＜PB C错误。 故选A。 3. 在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（　　） A. 他的动能减少了Fh B. 他的重力势能增加了mgh C. 他的机械能减少了 D. 他的机械能减少了Fh 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理可得 可知他的动能减少了，故A错误； B．重力做功为 可知他的重力势能减少了，故B错误； CD．阻力做功为 可知他的机械能减少了，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在水平拉力F的作用下，从P点缓慢移动到Q点，水平拉力做的功为 B. 小球在水平恒力的作用下，从P点运动到Q点，水平恒力做的功为 C. 小球在水平恒力的作用下，从P点运动到Q点，小球在Q点的速度大小为 D. 若小球在水平恒力的作用下，运动到Q点时速度为v，水平恒力在Q点的功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在水平拉力F的作用下，从P点缓慢移动到Q点，由于是缓慢移动，即近似运动速度为0，根据动能定理有 解得水平拉力做的功为 A错误； B．由恒力做功可知从P点运动到Q点，水平恒力做的功为 B错误； C．由动能定理可得 解得小球在水平恒力的作用下，从P点运动到Q点，小球在Q点的速度大小为 C正确； D．水平恒力在Q点的功率为 D错误。 故选C。 二、双项选择题（共4题24分。每题6分，每题有多个选项与题意符合，选出与题意相符的选项，错选不得分，漏选得3分，共24分。） 5. 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，v-t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为f，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（　　） A. F:f=3:1 B. W1:W2=1:1 C. F:f=4：1 D. W1:W2=1:3 【答案】BC 【解析】 【详解】加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律 解得 加速阶段的位移为 减速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律 所以解得牵引力为 减速阶段的位移为 所以牵引力做功为 克服摩擦力做功为 所以 故选BC。 6. 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（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力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大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，在这个过程中，以下结论正确的是（ ） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．当小物块到达小车的最右端时，小物块相对于地面的位移为 对小物块进行受力分析 根据动能定理 解得小物块到达小车的最右端时，物块的动能 摩擦力对小物块做功，A错误，C错误； B．当小物块到达小车的最右端时，小车相对于地面的位移为 对小车进行受力分析 根据动能定理 解得小物块到达小车的最右端时，小车的动能，B错误； D．摩擦力对小车做功 摩擦力对系统做功 所以系统产生的内能，D正确。 故选D。 7. 一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图甲所示，机车牵引力F和车速倒数的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是（ ） A. 所受恒定阻力大小为1.5×105N B. 机车运动的额定功率为6×106W C. 机车匀加速运动的时间为30 s D. 机车的质量为6×105kg 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，机车在BC段恒定功率启动，当速度最大时，机车匀速行驶，机车所受恒定阻力大小等于机车牵引力的大小，则有 A正确； B．机车运动的额定功率 B错误； C．机车匀加速的末速度 AB段机车恒定加速启动，由甲图可知机车的加速度为 机车匀加速运动的时间 C错误； D．根据牛顿第二定律，结合图甲可得 解得 故选AD。 8. 如图所示，电梯的质量为M，其天花板上通过一轻质弹簧悬挂一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，上升高度为H时，电梯的速度为v电梯，物体的速度达到v，物体上升的高度为H物，弹簧的弹性势能为Ep弹，重力加速度为g，则在这段运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 轻质弹簧对物体的拉力所做的功等于mv2 B. 钢索的拉力所做的功等于mv2＋MgH C. 轻质弹簧对物体的拉力所做的功大于mv2 D. 钢索的拉力所做的功等于mv2＋MgH＋Mv＋mgH物＋Ep弹 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AC．轻质弹簧对物体的拉力所做的功等于物体增加的动能和重力势能，大于mv2，A错误，C正确； B．钢索的拉力做的功应等于系统增加的动能、重力势能和弹性势能之和，即系统增加的机械能，所以钢索的拉力做功应大于mv2＋MgH，B错误； D．由于物体是由静止开始向上做加速运动，所以弹簧的弹力增大，可知物体上升的高度小于H，但弹性势能增大，故拉力做功 W＝mv2＋MgH＋Mv＋mgH物＋Ep弹 D正确。 故选CD。 三、填空题（共3题，每题3分，共9分，每空1分） 9. 如图所示，某同学到超市购物，用大小为10N，方向与水平方向成60o角斜向上的拉力，使质量为2kg的购物篮从静止开始在水平地面上做匀加速直线运动，经过3s运动了9m。则：在3s内，力F对物体做的功为___________J，克服阻力做功___________J；在第3s末，力F对物体做功的瞬时功率为___________W； 【答案】 ①. 45 ②. 9 ③. 30 【解析】 【详解】[1]力F对物体做的功为 [2]购物篮做匀加速直线运动，则 克服阻力做功 [3]根据运动学公式有 解得第3s末的速度 力F对物体做功的瞬时功率为 10. 如图所示，质量为m的小球，从A点静止开始自由下落到地面上的B点，若以桌面为参考平面，小球在B点的动能为______J，小球在B点的重力势能为______J，小球在B点的机械能为______J。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]整个过程机械能守恒，从A到B由机械能守恒定律有 解得小球在B点的动能为 [2] 以桌面为参考平面，则小球在B点的重力势能为 [3] 小球在B点的机械能为 11. 如图所示，物体甲、乙的质量分别为0.3kg和0.5kg，用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧，用手将甲按在地面上，乙距地面1.8m。放开物体甲，定滑轮的质量和轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度，则乙物体刚落地时的速度大小为______m/s，绳对物体乙做的功为______J，甲上升的最大高度______m。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据系统机械能守恒，有 解得乙物体刚落地时的速度大小为 [2]从释放到乙落地，由动能定理有 解得绳对物体乙做的功为 [3]乙落地后甲向上做竖直上抛运动，由运动学知识有 则甲上升到最大高度时距地面的高度为 联立解得甲上升的最大高度为 四、实验题（共10分，每空2分） 12. 利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。 A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量与势能变化量 C．速度变化量与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有________。 A．交流电源　　B．刻度尺　　C．天平（含砝码）　　D．秒表 （3）实验中，先接通电源，再释放重物，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示（打点间隔为0.02s），g=9.8m/s2，纸带上所标数据单位cm，其中O点与下一点之间距离为2mm，那么从打O点到打B点的过程中： 重物的重力势能变化量_________J，动能变化量____________J（结果保留两位有效数字） （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是________。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】 ①. A ②. AB ③. 0.49 ④. 0.48 ⑤. C 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量是否相等，故选A； （2）[2]实验时还必须使用的器材有交流电源和刻度尺；打点计时可记录重物的运动时间，所以不需要秒表；若重物的机械能守恒，则有 可知在不需要得出重力势能减少量与动能增加量的具体数据时，可以不测质量，即不需要天平；故选AB。 （3）[3][4]重物的重力势能变化量 打B点时的速度 因为O点与下一点之间距离为2mm，可知O点的速度为零，则动能变化量 （4）[5]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确。 故选C。 五．计算题（共41分，本大题共3小题。请做出必要的图及文字说明、原始公式、变形公式、代入式等） 13. 如图，一质量为m=10kg的物体，由圆弧轨道上端A点从静止开始下滑，到达底端B点时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后在C点停止。已知轨道半径R=0.4m，则： （1）物体沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功？ （2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？ （3）若用F=100N的水平恒定拉力，把静止在C点的物体，拉了一段距离后撤去拉力，物体恰好可以运动到A点，若沿圆弧轨道上滑和下滑过程克服摩擦力做功相等，拉力作用的这段距离多长？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体沿圆弧轨道下滑过程中，根据动能定理 代入数据，解得克服摩擦力做功为 【小问2详解】 物体沿水平面滑动的过程中，根据动能定理 解得 【小问3详解】 物体从返回到的过程中，根据动能定理 代入数据，解得 14. 质量为的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止从坡底开始运动，汽车在运动的过程中所受阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为，开始时以取的加速度做匀加速运动，取求： （1）汽车达到的最大速度大小； （2）汽车做匀加速运动的时间t； （3）若汽车从坡底到坡顶需时间16s，且汽车达到坡顶恰好达到最大速率，则斜坡长为多少米？（计算结果保留小数点后一位） 【答案】（1） （2）6s （3） 【解析】 【小问1详解】 当加速度为零时，速度达到最大，此时牵引力最小为 根据 解得 【小问2详解】 设汽车做匀加速直线运动的时间为，则匀加速直线运动的末速度为 根据牛顿第二定律有 此时汽车的功率刚好达到额定功率，则有 解得 【小问3详解】 汽车做匀加速直线运动的位移为 匀加速直线运动的末速度为 汽车从6m/s加到最大速度7m/s所用的时间为 根据动能定理有 解得 故斜面的长度为 15. 如图所示,固定斜面的倾角,物体A与斜面之间的动摩擦因数为,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m初始时物体A到C点的距离为L．现给A、B一初速度使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求此过程中: （1）物体A向下运动刚到C点时的速度; （2）弹簧的最大压缩量; （3）弹簧中的最大弹性势能． 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）A和斜面间的滑动摩擦力 物体A向下运动到C点的过程中,根据能量关系有： （2）从物体A接触弹簧,将弹簧压缩到最短后又恰回到C点,对系统应用动能定理： （3）弹簧从压缩最短到恢复原长的过程中, 因为 ， 根据能量关系，压缩最短时的弹性势能全部转化为回去过程中的摩擦热，即： 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州格致中学2024—2025学年3月月考 高一物理试卷 满分：100分 完成时间：75分钟 提示：不能使用计算器，请同学们把答案填在答题卷上，填在试卷上不得分 一、单项选择题（共4题16分。每题4分，每题只有一个选项与题意符合） 1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒 B. 乙图中，斜面体A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，物体A机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 2. 如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（　　） A. 重力对两物体做的功相同 B. 重力的平均功率相同 C. 到达底端时重力的瞬时功率PA=PB D. 到达底端时两物体的速度相同 3. 在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（　　） A. 他的动能减少了Fh B. 他的重力势能增加了mgh C. 他的机械能减少了 D. 他的机械能减少了Fh 4. 如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在水平拉力F的作用下，从P点缓慢移动到Q点，水平拉力做的功为 B. 小球在水平恒力的作用下，从P点运动到Q点，水平恒力做的功为 C. 小球在水平恒力的作用下，从P点运动到Q点，小球在Q点的速度大小为 D. 若小球在水平恒力的作用下，运动到Q点时速度为v，水平恒力在Q点的功率为 二、双项选择题（共4题24分。每题6分，每题有多个选项与题意符合，选出与题意相符的选项，错选不得分，漏选得3分，共24分。） 5. 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，v-t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为f，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（　　） A. F:f=3:1 B. W1:W2=1:1 C. F:f=4：1 D. W1:W2=1:3 6. 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（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力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大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，在这个过程中，以下结论正确的是（ ） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 7. 一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图甲所示，机车牵引力F和车速倒数的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是（ ） A. 所受恒定阻力大小为1.5×105N B. 机车运动的额定功率为6×106W C. 机车匀加速运动的时间为30 s D. 机车的质量为6×105kg 8. 如图所示，电梯的质量为M，其天花板上通过一轻质弹簧悬挂一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，上升高度为H时，电梯的速度为v电梯，物体的速度达到v，物体上升的高度为H物，弹簧的弹性势能为Ep弹，重力加速度为g，则在这段运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 轻质弹簧对物体的拉力所做的功等于mv2 B. 钢索的拉力所做的功等于mv2＋MgH C. 轻质弹簧对物体的拉力所做的功大于mv2 D. 钢索的拉力所做的功等于mv2＋MgH＋Mv＋mgH物＋Ep弹 三、填空题（共3题，每题3分，共9分，每空1分） 9. 如图所示，某同学到超市购物，用大小为10N，方向与水平方向成60o角斜向上的拉力，使质量为2kg的购物篮从静止开始在水平地面上做匀加速直线运动，经过3s运动了9m。则：在3s内，力F对物体做的功为___________J，克服阻力做功___________J；在第3s末，力F对物体做功的瞬时功率为___________W； 10. 如图所示，质量为m的小球，从A点静止开始自由下落到地面上的B点，若以桌面为参考平面，小球在B点的动能为______J，小球在B点的重力势能为______J，小球在B点的机械能为______J。 11. 如图所示，物体甲、乙的质量分别为0.3kg和0.5kg，用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧，用手将甲按在地面上，乙距地面1.8m。放开物体甲，定滑轮的质量和轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度，则乙物体刚落地时的速度大小为______m/s，绳对物体乙做的功为______J，甲上升的最大高度______m。 四、实验题（共10分，每空2分） 12. 利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。 A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量与势能变化量 C．速度变化量与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有________。 A．交流电源　　B．刻度尺　　C．天平（含砝码）　　D．秒表 （3）实验中，先接通电源，再释放重物，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示（打点间隔为0.02s），g=9.8m/s2，纸带上所标数据单位cm，其中O点与下一点之间距离为2mm，那么从打O点到打B点的过程中： 重物的重力势能变化量_________J，动能变化量____________J（结果保留两位有效数字） （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是________。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 五．计算题（共41分，本大题共3小题。请做出必要的图及文字说明、原始公式、变形公式、代入式等） 13. 如图，一质量为m=10kg的物体，由圆弧轨道上端A点从静止开始下滑，到达底端B点时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后在C点停止。已知轨道半径R=0.4m，则： （1）物体沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功？ （2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？ （3）若用F=100N的水平恒定拉力，把静止在C点的物体，拉了一段距离后撤去拉力，物体恰好可以运动到A点，若沿圆弧轨道上滑和下滑过程克服摩擦力做功相等，拉力作用的这段距离多长？ 14. 质量为的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止从坡底开始运动，汽车在运动的过程中所受阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为，开始时以取的加速度做匀加速运动，取求： （1）汽车达到的最大速度大小； （2）汽车做匀加速运动的时间t； （3）若汽车从坡底到坡顶需时间16s，且汽车达到坡顶恰好达到最大速率，则斜坡长为多少米？（计算结果保留小数点后一位） 15. 如图所示,固定斜面的倾角,物体A与斜面之间的动摩擦因数为,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m初始时物体A到C点的距离为L．现给A、B一初速度使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求此过程中: （1）物体A向下运动刚到C点时的速度; （2）弹簧的最大压缩量; （3）弹簧中的最大弹性势能． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $