精品解析：福建省福州第十一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

福州第十一中学2024-2025学年第二学期3月月考试卷 高一年级物理试卷 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共8小题，1-4为单项选择题，每小题4分；5-8为双项选择题，每小题6分，共计40分。 1. 关于功和功率下列说法正确的是（ ） A. 功是矢量，功率是标量 B. 公式P=FV中P是发动机功率，F是合外力 C. 做功越多的机器，功率一定越大 D. 功率是描述做功快慢的物理量 【答案】D 【解析】 【详解】A. 功和功率都是标量，故A错误； B. 公式P=Fv中P是发动机功率，F是牵引力，故B错误； C. 根据W=Pt知，因做功时间未知，故做功越多的机器功率不一定越大，故C错误； D. 功率是描述做功快慢的物理量，故D正确． 故选D. 2. 如图所示，质量为m的物体从半径为R的l／4圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间的滑动摩擦因数均为，物体全程克服摩擦力做功为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设物体全程克服摩擦力做功为W.对全程由动能定理可知， mgR−W=0 则得 W=mgR 故选B 3. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（ ）（b球落地后不反弹，不计空气阻力） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】b从释放到落地过程中，a、b和地球组成的系统只有重力做功，机械能守恒。b下降高度，a上升高度，两者速度大小始终相等。 设b落地瞬间，两球的共同速度为，根据机械能守恒   解得。 b落地后，a做竖直上抛运动 ，a继续上升的最大高度为  可得 因此a能达到的最大总高度为  故选B。 【点睛】 4. 如图所示，倾角=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ） A. 物块的机械能逐渐增加 B. 软绳的重力势能共减少了mgl C. 物块重力势能的减少量大于软绳克服摩擦力所做的功 D. 软绳重力势能的减少量等于其动能的增加量与克服摩擦力所做的功之和 【答案】C 【解析】 【详解】A．细线的拉力对物块做负功，则物块的机械能逐渐减小，A错误； B．物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为 软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，则软绳重力势能共减少，故B错误； C．对物块和软绳组成的系统，由能量守恒定律可知，物块重力势能减少量与软绳重力势能减少量之和等于系统总动能增加量与软绳克服摩擦力做功之和，因此物块重力势能减少量等于系统总动能增加量、软绳克服摩擦力做功之和减去软绳重力势能减少量，结合系统由静止释放后向下运动总动能增加量为正，可推出物块重力势能的减少量大于软绳克服摩擦力所做的功，故C正确。 D．细线的拉力对软绳做正功，软绳的总能量增加，而软绳的动能与克服摩擦产生的内能增加，软绳的重力势能减小，能量中的减少量一定小于能量中的增加量，故软绳重力势能的减少量小于其动能的增加量与克服摩擦力所做功的和。故D错误。 故选C。 5. 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中正确的是（ ） A. 摩擦力对物体m做正功 B. 摩擦力对物体m做负功 C. 支持力对物体m不做功 D. 支持力对物体m做负功 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．物体m所受静摩擦力沿斜面向上，运动方向水平向右，则摩擦力与位移的夹角为锐角，根据，所以摩擦力对物体m做正功，故A正确，B错误； CD．由图看出，支持力垂直斜面向上，与位移的夹角大于90°，根据，则支持力对物体m做负功，故C错误，D正确。 故选AD。 6. 如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块，最终与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为，木块对子弹的阻力为F（F视为恒力），则下列判断正确的是：（ ） A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒 B. 子弹克服阻力所做的功为FL C. 系统产生的热量为 D. 子弹对木块做的功为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．子弹射入木块时，一部分动能转化为内能，可知子弹和木块组成的系统机械能减小，A错误； B．子弹克服阻力所做的功为，B错误； C．系统产生的热量为，C正确； D．根据动能定理可知，子弹对木块做的功等于木块动能的增量，即，D正确。 故选CD。 7. 如图甲所示，一质量为4 kg的物体静止在水平地面上，水平推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动 B. 物体在水平地面上运动的最大位移是12.5 m C. 在运动中由于摩擦产生的热量为100J D. 物体运动的最大速度为 m/s 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．拉力一直减小，而摩擦力不变，当拉力大于摩擦力时物体做加速运动，当小于摩擦力时，物体做减速运动，A错误； B．由图像得到推力对物体做功等于F-x图像所围“面积”得 根据动能定理 解得 B正确； C．在运动中由于摩擦产生的热量为 C错误； D．当拉力等于摩擦力时，加速度为零，速度最大，根据函数关系可知 且 可知在 处速度最大，此时力 根据动能定理可知 解得 D正确。 故选BD。 8. 如图所示，物体A和B的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态。现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离时，B刚要离开地面，此过程手做功为；若将A加速向上提起：A上升的距离为时，B刚要离开地面，此时A的速度为v，此过程手做功为，弹簧一直处于弹性限度内。则（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开始时A压缩弹簧，形变量为 要使B刚要离开地面，则弹力应等于B的重力，即kx2=mg，故形变量 故两次物体上升的高度应为；故A正确； BCD．当缓慢上提时，A物体的动能不变，提升过程中有拉力、重力做功；因开始时弹簧压缩，B被拉起时伸长，并且压缩时的形变量也为，故在提起的过程中弹力做总功为零； 由动能定理可知W1=mgL1； 当加速上提时，同理可知，即；  故W2＞W1； 故BD错误，C正确。 故选AC。 二、非选择题：共40分，其中（9-111题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 将弹簧拉长或压缩时，通过对弹簧做功，其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸，拉力做功，此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩，弹力做功，这时弹簧具有的弹性势能为________ J。 【答案】 ①. 1.8 ②. 0.8 【解析】 【详解】[1]外界拉力做正功，弹性势能增大，增大量和拉力做的功相等，所以弹簧具有的弹性势能为1.8 J。 [2]弹力做负功，弹性势能增大，增大量和弹力做的功相等，所以弹簧具有的弹性势能为0.8 J。 10. 如图所示，质量为m的足球被梅西从地面上的位置1踢出后落到地面上的位置3，足球在空中达到最高点位置2的高度为h，重力加速度为g，空气阻力不能忽略。 （1）足球从位置1运动到位置2的过程，重力做______（选填“正功”或“负功”），足球的重力势能增加了___________（题中所给字母表示）； （2）足球从位置2运动到位置3的过程，机械能_________（选填“不守恒”或“守恒”）。 【答案】（1） ①. 负 ②. mgh （2）不守恒 【解析】 【小问1详解】 [1][2]足球从位置1运动到位置2的过程，重力做负功，足球的重力势能增加了mgh； 【小问2详解】 由图可知，足球运动中受阻力作用，则足球从位置2运动到位置3的过程要克服阻力做功，机械能不守恒。 11. 从静止开始，沿着光滑的固定斜面下滑的物体，在开始下滑的一段时间t内，物体获得动能Ek，在紧接着的一段时间t内，物体动能的增量为_，在这2t时间内，重力对物体做功的平均功率为________。 【答案】 ①. 3Ek ②. 【解析】 【详解】[1]物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论知，第一个t时间内和紧接着的第二个t时间内位移之比为1：3，根据动能定理得，第一个t时间内有 第二个t时间内有 因为，则得，在紧接着的一段时间t内，物体动能的增量 [2]所以2t末物体的动能为 根据动能定理得，2t时间内重力做功为 重力对物体做功的平均功率为 12. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图1所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么： （1）根据图1中所给的数据，应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。 （2）从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=___________J。（结果保留三位有效数字） （3）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______。 【答案】 ①. B ②. 1.88 ③. 1.84 ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]实验需要验证重物重力势能的减少量与动能的增加量相等，需要求出重物的速度，根据题图1结合匀变速直线运动的推论可以求出打B点时重物的瞬时速度，因此应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律。 （2）[2]从O点到B点，对应的重物重力势能的减少量 ΔEp=mg·OB=1.00×9.80×19.20×10-2 J≈1.88 J [3]打B点时重物的瞬时速度为 vB== m/s=1.92 m/s 从O点到B点，对应的重物动能增加量 ΔEk==×1.00×1.922 J≈1.84 J （3）[4]重物下落过程，由机械能守恒定律得 mgh=mv2 整理得 =gh g是定值，则与h成正比，故选A。 13. 某研究性学习小组设计测量弹簧弹性势能的实验装置如图甲所示。实验器材有：上端带有挡板的斜面体、轻质弹簧。带有遮光片的滑块。（总质量为m）、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺，实验步骤如下： ①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d； ②弹簧上端固定在挡板P上，下端与滑块不拴接，当弹簧为原长时，遮光片中心线通过斜面上的M点； ③光电门固定在斜面上的N点，并与数字计时器相连； ④压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过斜面上的O点； ⑤用刻度尺分别测量出O、M两点间的距离x和MN两点间的距离l； @拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间； ⑦保持x不变，移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。 根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线，求得图像的斜率为k、纵轴截距为b。 （1）下列做法中，有利于减小实验误差的有（ ） A.选择宽度较小的遮光片 B.选择质量很大的滑块 C.减小斜面倾角 D.增大光电门和M点距离 （2）滑块在M点的动能______，弹簧的弹性势能______。（用“m、d、x、k、b”表示） 【答案】 ①. AD##DA ②. ③. 【解析】 【详解】(1)[1]A．选择宽度较小的遮光片，遮光片在挡光时间内的平均速度更接近遮光片通过光电门时的瞬时速度，能减小误差，故A正确； B．选择质量很大的滑块，滑块运动的距离减小，从而增大测量偶然误差，故B错误； C．减小斜面倾角，增大摩擦力，滑块运动的距离减小，从而增大测量偶然误差，故C错误； D．增大光电门和M点距离，能减小长度测量的偶然误差，故D正确。 故选AD。 (2)[2] 滑块从M到N做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，因此有N点的速度为 根据运动学公式则有 化简得 由图像得 解得 滑块在M点的动能 [3]从O点到M点由动能定理 又 所以弹簧的弹性势能 14. 一个质量的花盆，从距离地面高处不慎掉落，我们可以把花盆的运动简化成自由落体运动．不计空气阻力，重力加速度g取求： 在花盆下落到地面的过程中，重力对花盆做的功 花盆着地时重力的瞬时功率 【答案】（1）450J，（2）300W 【解析】 【详解】（1）在花盆下落到地面的过程中，重力对物体做的功为：； （2）物体做自由落体运动，因此有： 重力的瞬时功率为：； 15. 如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为的汽车（可视为质点），正以的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的、v-t图像如图乙所示（在处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小，求； （1）汽车在AB路段上运动时所受阻力的大小； （2）当汽车速度为时，加速度a的大小； （3）BC路段的长度。 【答案】（1）2000N （2）0.75m/s2 （3）68.75m 【解析】 【小问1详解】 汽车在AB路段上匀速运动时速度为v1m=10m/s，则所受阻力的大小； 【小问2详解】 汽车在BC段上匀速运动时的速度v2m=5m/s，则所受的阻力 当汽车速度为时，加速度 则加速度a的大小为0.75m/s2； 【小问3详解】 从B到C由动能定理 解得 16. 如图所示，水平传送带左端A处与倾角为的光滑斜面平滑连接，右端B处与一水平面平滑连接，水平面上有一固定竖直挡板，挡板左侧与一轻弹簧连接，弹簧处于自然状态，弹簧左端刚好处在水平面上的点，斜面长为，传送带长。BC段长，传送带以速度顺时针转动。一质量为的物块从斜面顶端由静止释放，已知物块与传送带间及水平面BC段的动摩擦因数分别为，，水平面点右侧光滑，重力加速度取，求： （1）物块滑到斜面底端的速度大小； （2）弹簧获得的最大弹性势能； （3）物块第三次到达B点时的速度大小； （4）物块与传送带由于相对滑动而产生的热量。 【答案】（1）；（2）12.5J；（3）；（4）23J 【解析】 【详解】设物块滑到斜面底端的速度为，根据机械能守恒有 解得 （2）由于，因此物块滑上传送带后开始做匀减速运动，加速度大小 设物块在传送带上先减速运动后匀速运动，则减速运动的位移 由于，因此假设不成立，物块在传送带上一直做匀减速运动 根据功能关系 （3）设物块第二次到达A点的速度大小为，根据功能关系 解得 即物体到达到A点时，速度减为零，在传送带的带动下又向左做匀加速运动，当物体与传送带刚好共速时发生的位移 因此物块第三次在传送带上先做匀加速运动后做匀速运动，第三次到点的速度为 （4）设第一次在传送带上滑动经历的时间为，则有 则第一次在传送带由于相对滑动而产生的热量 联立两式代入数据解得 设物块第二次到点时速度为，第二次在传送带上滑动经历的时间为，根据功能关系 解得 则 第二次在传送带上由于相对滑动而产生的热量 设物块第三次在传送带上相对滑动时间为，则 则第三次在传送带上由于相对滑动而产生的热量 由于 因此物块不会第四次滑上传送带，故物块与传送带由于相对滑动而产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州第十一中学2024-2025学年第二学期3月月考试卷 高一年级物理试卷 （时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共8小题，1-4为单项选择题，每小题4分；5-8为双项选择题，每小题6分，共计40分。 1. 关于功和功率下列说法正确的是（ ） A. 功是矢量，功率是标量 B. 公式P=FV中P是发动机功率，F是合外力 C. 做功越多的机器，功率一定越大 D. 功率是描述做功快慢的物理量 2. 如图所示，质量为m的物体从半径为R的l／4圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间的滑动摩擦因数均为，物体全程克服摩擦力做功为（ ） A. 0 B. C. D. 3. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（ ）（b球落地后不反弹，不计空气阻力） A. B. C. D. 4. 如图所示，倾角=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ） A. 物块的机械能逐渐增加 B. 软绳的重力势能共减少了mgl C. 物块重力势能的减少量大于软绳克服摩擦力所做的功 D. 软绳重力势能的减少量等于其动能的增加量与克服摩擦力所做的功之和 5. 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中正确的是（ ） A. 摩擦力对物体m做正功 B. 摩擦力对物体m做负功 C. 支持力对物体m不做功 D. 支持力对物体m做负功 6. 如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块，最终与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为，木块对子弹的阻力为F（F视为恒力），则下列判断正确的是：（ ） A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒 B. 子弹克服阻力所做的功为FL C. 系统产生的热量为 D. 子弹对木块做的功为 7. 如图甲所示，一质量为4 kg的物体静止在水平地面上，水平推力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动 B. 物体在水平地面上运动的最大位移是12.5 m C. 在运动中由于摩擦产生的热量为100J D. 物体运动的最大速度为 m/s 8. 如图所示，物体A和B的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态。现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离时，B刚要离开地面，此过程手做功为；若将A加速向上提起：A上升的距离为时，B刚要离开地面，此时A的速度为v，此过程手做功为，弹簧一直处于弹性限度内。则（ ） A. B. C. D. 二、非选择题：共40分，其中（9-111题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 将弹簧拉长或压缩时，通过对弹簧做功，其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸，拉力做功，此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩，弹力做功，这时弹簧具有的弹性势能为________ J。 10. 如图所示，质量为m的足球被梅西从地面上的位置1踢出后落到地面上的位置3，足球在空中达到最高点位置2的高度为h，重力加速度为g，空气阻力不能忽略。 （1）足球从位置1运动到位置2的过程，重力做______（选填“正功”或“负功”），足球的重力势能增加了___________（题中所给字母表示）； （2）足球从位置2运动到位置3的过程，机械能_________（选填“不守恒”或“守恒”）。 11. 从静止开始，沿着光滑的固定斜面下滑的物体，在开始下滑的一段时间t内，物体获得动能Ek，在紧接着的一段时间t内，物体动能的增量为_，在这2t时间内，重力对物体做功的平均功率为________。 12. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图1所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么： （1）根据图1中所给的数据，应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。 （2）从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=___________J。（结果保留三位有效数字） （3）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______。 13. 某研究性学习小组设计测量弹簧弹性势能的实验装置如图甲所示。实验器材有：上端带有挡板的斜面体、轻质弹簧。带有遮光片的滑块。（总质量为m）、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺，实验步骤如下： ①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d； ②弹簧上端固定在挡板P上，下端与滑块不拴接，当弹簧为原长时，遮光片中心线通过斜面上的M点； ③光电门固定在斜面上的N点，并与数字计时器相连； ④压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过斜面上的O点； ⑤用刻度尺分别测量出O、M两点间的距离x和MN两点间的距离l； @拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间； ⑦保持x不变，移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。 根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线，求得图像的斜率为k、纵轴截距为b。 （1）下列做法中，有利于减小实验误差的有（ ） A.选择宽度较小的遮光片 B.选择质量很大的滑块 C.减小斜面倾角 D.增大光电门和M点距离 （2）滑块在M点的动能______，弹簧的弹性势能______。（用“m、d、x、k、b”表示） 14. 一个质量的花盆，从距离地面高处不慎掉落，我们可以把花盆的运动简化成自由落体运动．不计空气阻力，重力加速度g取求： 在花盆下落到地面的过程中，重力对花盆做的功 花盆着地时重力的瞬时功率 15. 如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为的汽车（可视为质点），正以的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的、v-t图像如图乙所示（在处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小，求； （1）汽车在AB路段上运动时所受阻力的大小； （2）当汽车速度为时，加速度a的大小； （3）BC路段的长度。 16. 如图所示，水平传送带左端A处与倾角为的光滑斜面平滑连接，右端B处与一水平面平滑连接，水平面上有一固定竖直挡板，挡板左侧与一轻弹簧连接，弹簧处于自然状态，弹簧左端刚好处在水平面上的点，斜面长为，传送带长。BC段长，传送带以速度顺时针转动。一质量为的物块从斜面顶端由静止释放，已知物块与传送带间及水平面BC段的动摩擦因数分别为，，水平面点右侧光滑，重力加速度取，求： （1）物块滑到斜面底端的速度大小； （2）弹簧获得的最大弹性势能； （3）物块第三次到达B点时的速度大小； （4）物块与传送带由于相对滑动而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $