福建省莆田市莆田第三中学2024-2025学年高一下学期第一次月考阶段测试物理试卷

莆田第三中学2024-2025学年下学期第一次月考阶段测试 高一年级物理学科 考试时间：75分钟 卷面分值：100分 一、单项选择题（共4题，每小题4分，共16分。） 1．如图所示，某同学正在参加跳绳比赛，若该同学的体重为40 kg，一分钟跳绳120次，若每次跳绳该同学的重心上升的高度均为，重力加速度为，则该同学跳绳克服重力做功的平均功率为（ ） A．30 W B．40 W C．45 W D．50 W 2．下面的实例中，机械能守恒的是（ ） A．小球做自由落体运动 B．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升 C．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 D．汽车关闭发动机后在水平路上滑行 3．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500 N拉力作用下，沿水平面向右前进了，撤去拉力后，物体又前进了才停下来，此过程中拉力做的功为（ ） A．5000 J B．2500 J C． D． 4．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为，bc是半径为的四分之一的圆弧，与相切于点。一质量为的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为。则小球运动到点的速度大小为（ ） A． B． C． D． 二、双项选择题（每题6分，全对得6分，少选得3分，错选得0分，共4题，共24分 5．质量为的物体从距地面高处由静止下落至地面，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A．重力对物体做功为 B．物体重力势能减少了 C．物体克服重力做功 D．物体重力势能增加了 6．如图所示，一个质量为的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度大小为，这物体在斜面上上升的最大高度为，则在这一过程中（ ） A．重力势能增加了mgh B．机械能损失了mgh C．动能损失了mgh D．合外力对物体做功为-mgh 7．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如下图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（ ） A．汽车在前5 s内的牵引力为 B．汽车在前5 s内的牵引力为 C．汽车的额定功率为 D．汽车的最大速度为 8．如图所示，劲度系数为的弹性绳一端系于点，绕过处的光滑小滑轮，另一端与质量为、套在光滑竖直固定杆A处的圆环（视为质点）相连，三点等高，弹性绳的原长恰好等于间的距离，间的距离为。将圆环从A点由静止释放，重力加速度大小为，弹性绳始终处于弹性限度内，弹性绳的弹性势能，其中为弹性绳的伸长量，下列说法正确的是（ ） A．圆环向下运动的过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小 B．圆环向下运动的最大距离为 C．圆环最大动能为 D．圆环运动过程中的最大加速度为 三、填空题（第9、10题每空1分，第11、12、13题每空2分，共22分） 9．如图所示，桌面高为，质量为的小球从离桌面高处自由落下，假设释放时的重力势能为0，重力加速度为，不计空气阻力，则小球落到地面前瞬间的动能为___________，重力势能为___________，机械能为___________。 10．如图所示，两个质量相同的小球分别用细线悬在等高的点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则经过最低点时，A球的机械能___________（选填“大于”“小于”“等于”，下同）B球的机械能，A球的动能___________B球的动能，重力对A球的瞬时功率___________重力对B球的瞬时功率。 11．一辆家用小轿车在水平路而上由静止启动，达到最大速度后做匀速运动。整个过程中，小车的牵引力随时间的变化关系如图所示。小轿车发动机的额定功率，质量。运动过程中所受阻力恒定。则小车匀加速运动的时间是___________s，小车能获得的最大速度为___________；若小车的速度是时，小车的加速度大小为___________。 12．如图所示，质量为的均匀链条长为，开始时放在光滑的水平桌面上，其中有一半悬在桌边缘。松手后，链条开始滑动，则链条刚好全部滑离桌面时的速度大小为___________（重力加速度大小为）。 13．如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50 Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，为三个计数点，用刻度尺测得，，在计数点A和和C之间还各有一个点。已知重物的质量为，取、在段运动过程中，重物重力势能的减少量___________J，重物的动能增加量___________（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度为横轴，作出如图所示的-h图像，则当地的重力加速度___________。（结果保留3位有效数字） 四、解答题（第14题12分，第15题12分，第16题14分，共38分） 14．用的水平恒力拉质量的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示。已知木箱与地面之间的动摩擦因数，取重力加速度。求： （1）木箱2 s内通过的位移的大小； （2）2 s内木箱克服摩擦力做的功； （3）2 s末拉力的功率。 15．如图所示，粗糙斜面的倾角与光滑的水平面平滑连接，在处利用挡板固定一个水平轻弹簧，一个质量的物体（可视为质点）自斜面上的A点由静止释放，经到达斜面底端点时的速度大小，取，重力加速度。求： （1）A点距水平面的高度； （2）物体与斜面之间的动摩擦因数； （3）在物体与弹簧第一次作用的过程中，弹簧具有的最大弹性势能时物体的速度为多少？ 16．图甲为游乐场中的水滑梯，其简化示意图如图乙，可视为由倾斜的光滑轨道和水平阻力轨道平滑连接组成。倾斜轨道的起点A到水平地面的竖直高度，人在水平轨道上受到的平均阻力大小是重力的，重力加速度大小。 （1）游客从起点A滑下，刚滑到水平轨道B时的速度多大？ （2）出于安全考虑，要求人不能碰撞水平轨道的末端C，则水平轨道至少要多长？ （3）儿童乘坐水滑梯时，需在倾斜轨道上设置阻力障碍，在同样起点A滑下，质量为的儿童在水平轨道上滑了就可以停下，则在倾斜轨道上克服阻力做了多少功？ 莆田第三中学2024-2025学年下学期第一次月考阶段测试 高一年级物理学科 考试时间：75分钟卷面分值：100分命题人：陈锋审核人：方福举 一、单项选择题（每题4分，共4题，共16分） 1【答案】B 【详解】一分钟内克服重力做功 平均功率为 故选B。 2【答案】A 【详解】A．小球做自由落体运动，只有重力做功，小球机械能守恒，A正确； B．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升，除重力以外，拉力也做功了，物体机械能增加，故B错误； C．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，除重力以外，空气阻力做负功，物体机械能减少，故C错误； D．汽车关闭发动机后在水平路上滑行，阻力做负功，汽车机械能减少，故D错误。故选A。 3【答案】B 【详解】根据恒力做功公式得 故选B。 4【答案】A 【详解】设小球运动到点的速度大小为，小球由到的过程，由动能定理得 联立可得 故选A。 二、双项选择题（每题6分，全对得6分，少选得3分，错选得0分，共4题，共24分） 5【答案】AB 【详解】由题意，可知重力对物体做功为 根据重力做功与重力势能改变量的关系 可得物体重力势能的改变量为 即物体重力势能减少了。 故选AB。 6【答案】AB 【详解】A项：物体上升高度，所以重力势能增加了，故A正确； B项：由于物体的加速度大小为，由牛顿第二定律得：，解得：，机械能损失，故B正确； C项：由动能定理得：，解得：，故C错误； D项：由C项分析可知，合外力对物体做功为2 mgh，故D错误。 7【答案】BD 【详解】A．汽车匀加速启动，在前5 s内匀加速运动，牵引力恒定，由图可知，在匀加速运动阶段加速度 根据牛顿第二定律 又 代数解得 故A错误，B正确； C．在5 s末，汽车达到额定功率，根据 代数可得，汽车的额定功率为 故C错误； D．当达到额定功率后，功率不再变化，速度继续增加，故牵引力减小，当牵引力减小到等于阻力时，汽车达到最大速度 且 解得 故D正确。 故选BD。 8【答案】BC 【详解】A．根据题意可知，圆环向下运动的过程中，弹性绳的拉伸量逐渐增大，则弹性绳的弹性势能一直增大，故A错误； B．圆环向下运动至最低点过程，根据能量转化与守恒 解得 故B正确； C．圆环动能达到最大时，速度最大，此时圆环加速度为0，令此时绳与竖直方向夹角为，弹性绳的拉伸量为，则有 此时，对圆环进行分析有 根据能量转化与守恒有 解得 故C正确； D．对圆环进行分析，开始释放的加速度为重力加速度，随后加速度先减小，后增大，令在点的加速度为，此时弹性绳与竖直方向夹角为，结合上述有 则有 根据牛顿第二定律有 结合上述解得 即圆环运动过程中的最大加速度为，故D错误。 故选BC。 三、填空题（第9、10题每空1分，第11、12、13题每空2分，共22分） 9【答案】 0 【详解】[1]小球下落过程中，只有重力做功，根据动能定理得 [2]根据题意可知，参考平面是小球释放时所在的水平面，则小球落地时相对参考平面的高度为，则小球落到地面前瞬间的重力势能为 [3]小球落到地面前瞬间的机械能为，因为小球下落过程中只有重力做功，小球下落过程满足机械能守恒，由机械能守恒定律得 由题意可知 联立解得 10．【答案】等于 大于 等于 【详解】[1]由于两球质量相等，初始时处于同一高度，且处于静止状态，所以两球机械能相等，而释放后只有重力做功，小球机械能守恒，所以经过最低点时两球机械能相等； [2]球由静止释放到运动到最低点，根据机械能守恒定理可得 A球的悬线比B球的悬线长，所以重力对A球做功多，A球的动能较大； [3]A、B球的重力的瞬时功率均为 所以两球重力的瞬时功率相等； 11【答案】7.5 60 【详解】[1]在时间段内，牵引力不变，则 在时，达到额定功率，速度继续增大，牵引力减小，当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，做匀速运动，则 此时，代入数据，解得加速度为 则在时，功率为 此时的小轿车的速率为 联立，解得 [2]小轿车能获得的最大速度为 [3]小轿车匀加速直线运动的最大速度为 此后，随着速度的增加，汽车牵引力减小，以恒定功率加速，则当小车的速度为时，则牵引力为 根据牛顿第二定律 代入数据，解得加速度为 12【答案】 【详解】根据机械能守恒定律有 解得 13【答案】（1）1.82 1.71 （2）系统 （3）9.67 【详解】（1）[1]由题可知 [2]根据动能的定义可知 而B点的瞬时速度 所以 （2）由于实验过程中，摩檫力是真实存在的，不可避免，故属于系统误差。 （3）根据机械能守恒定律可知 即有 所以图像中，其斜率即为重力加速度的两倍，所以 四、解答题（第14题12分，第15题12分，第16题14分，共38分） 14【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）对木箱受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 木箱由静止开始做匀加速直线运动，内位移为 解得 （2）摩擦力对木箱做的功为 解得 故2 s内木箱克服摩擦力做功为160 J。 （3）2.0 s末木箱的速度为 at 2.0 s末拉力的瞬时功率为 联立解得 15【答案】（1）0.6 m；（2）0.5；（3）4 J 【详解】（1）根据运动学公式可得 A点距水平面的高度为 （2物体从A到的过程，根据动能定理可得 解得 （3）物体从点到向右压缩弹簧使弹簧的形变量最大的过程，根据系统机械能守恒可得 16【答案】（1）10 m/s；（2）25 m；（3）-1600 J 【详解】（1）从运动到的过程中，由动能定理可知 可得 （2）假设人滑到端刚好停下，根据动能定理，则有 由于初末速度都是0，则可知 由于 联立可知 （3）设在倾斜轨道上阻力做功为，根据动能定理 由于初末速度为，公式可化简为 代入数据可知 学科网（北京）股份有限公司 $