精品解析：河北省保定市高碑店市崇德实验中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

高一物理月考试卷 物理 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题 1. 下列几种运动中，机械能一定守恒的是（　　） A. 做匀速直线运动的物体 B. 做匀变速直线运动的物体 C. 做平抛运动的物体 D. 处于平衡状态的物体 2. 如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为F，则（　　） A. F对木块做功为 B. F对木块做功为 C. F对子弹做功为 D. F对子弹做功为 3. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定，高铁的质量为m，最大行驶速度为vm，下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为时，其加速度大小为 D. 高铁的加速度为时，其速度大小为 4. 如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小随位移大小变化的情况如图乙所示，则力所做的功为（ ） A. 200J B. 400J C. 800J D. 无法确定 5. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点，不计空气阻力，重力加速度g。则在此过程中（　　） A. 铁球的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x) C. 铁球下落到距地面高度为l时动能最大 D. 铁球动能最大的位置与h有关 6. 如图所示，一列火车在A、B间以速度v相对地面运动。如果地面上的人测得某光源某次发出的闪光同时到达A、B两点，那么按照火车上人的测量，该次闪光（　　） A. 先到达A点 B. 先到达B点 C. 同时到达A、B点 D. 无法确定 7. 如图所示，在水平地面上方某一高度处，将两个完全相同的小球甲、乙，以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出。两小球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球乙落地时的速度较大 B. 从抛出至落地，重力对小球甲做的功较大 C. 从抛出至落地，重力对小球甲做功的平均功率较大 D. 两小球落地时，小球乙所受重力做功的瞬时功率较大 二、多选题 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 功是矢量，正、负表示方向 B. 功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 C. 力对物体做正功还是做负功，取决于力和物体位移的方向关系 D. 力做的功是状态量 9. 2024年6月25日14时，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域如图甲所示，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回.若在即将着陆时，返回器主降落伞打开如图乙所示，逐渐减缓返回器的下降速度，返回器（含所有样品和设备）总质量为M，竖直减速下降高度的过程中加速度大小恒为，重力加速度大小为g，则下降h高度的过程中（　　） A. 返回器的重力做功 B. 返回器的动能减少了 C. 返回器的重力势能减少了 D. 返回器的机械能减少了 10. 如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，在人从地面上平台边缘、绳子竖直状态开始，向右行至绳与水平方向的夹角的过程中，下列说法正确的是（，）（　　） A. 物体的末速度为 B. 物体动能的增量为 C. 绳的拉力对人所做的功为 D. 绳的拉力对物体所做的功为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 11. 某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接直径为d的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电门（小球通过光电门的时间为），物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小______（用d、表示），从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从1开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期______（用n、t表示），若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，则小球受到的向心力______（用H、r、M、g表示）。 （2）实验发现当两次圆锥摆实验的圆弧半径r不同，而细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差H相同时，两种圆周运动的周期T相同，这说明圆锥摆的周期T与H有关，则有______（用H、g表示）。 12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 直流电源 D. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量________，重锤动能增加量________。 （3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度________（保留3位有效数字）。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是________。 A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的频率偏大 C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大 四、解答题 13. 如图所示，质量为m=2kg的物体静止在倾角为θ=37°的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ=0.8，现使物体与斜面相对静止并水平向左匀速移动距离l=20m，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。试求： （1）摩擦力对物体做的功； （2）斜面对物体的弹力做的功； （3）重力对物体做的功； （4）各力对物体所做的总功是多少？ 14. 如图，一自行车骑行者和车的总质量为，从距离水平路面高为的斜坡路上A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运动，到达水平路面上的B点时速度大小为，之后人立即以恒定的功名蹬车，人的输出功率，从B运动到C所用时间，到达C点时速度恰好达到最大。车在水平路面上行驶时受到阻力恒为总重力的0.02倍，运动过程可将人和车视为质点，重力加速度，求： （1）A到B过程中自行车克服阻力的功； （2）自行车的最大速度vm； （3）B、C之间的距离s。 15. 如图所示，质量为的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点，释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后，恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径，AB两点的高度差，光滑圆弧BC对应的圆心角为53°，滑块与CD部分的动摩擦因数，，重力加速度。求： （1）弹簧对滑块做的功； （2）滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力； （3）滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道，轨道DE的半径满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理月考试卷 物理 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题 1. 下列几种运动中，机械能一定守恒的是（　　） A. 做匀速直线运动的物体 B. 做匀变速直线运动的物体 C. 做平抛运动的物体 D. 处于平衡状态的物体 【答案】C 【解析】 【详解】A．做匀速直线运动的物体，动能不变，重力势能可能变化，机械能不一定守恒，故A错误； B．若是在水平面上的匀加速直线运动，动能增大，重力势能不变，则机械能不守恒，故B错误； C．做平抛运动的物体，只受重力做功，机械能必定守恒，故C正确； D．处于平衡状态的物体，如物体匀速上升时，机械能不守恒，故D错误； 故选C。 2. 如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为F，则（　　） A. F对木块做功为 B. F对木块做功为 C. F对子弹做功为 D. F对子弹做功为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．木块的位移为，由 可得F对木块做功为 A正确；B错误； CD．子弹的位移为，木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反，故木块对子弹的摩擦力做负功，即 CD错误。 故选A。 3. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定，高铁的质量为m，最大行驶速度为vm，下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为时，其加速度大小为 D. 高铁的加速度为时，其速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．加速阶段，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知加速阶段，高铁做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； B．当牵引力等于阻力时，高铁速度达到最大，则有 可得高铁受到的阻力大小为 故B错误； C．当高铁的速度为时，此时牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 故C正确； D．高铁的加速度为时，根据牛顿第二定律可得 解得此时的牵引力大小为 则此时高铁的速度大小为 故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小随位移大小变化的情况如图乙所示，则力所做的功为（ ） A. 200J B. 400J C. 800J D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】图像与坐标轴围成的面积表示做功，力所做的功为 故选A。 5. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点，不计空气阻力，重力加速度g。则在此过程中（　　） A. 铁球的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x) C. 铁球下落到距地面高度为l时动能最大 D. 铁球动能最大的位置与h有关 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．铁球的机械能减少，弹簧的机械能增加，A错误； B．根据机械能守恒定律得 弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x) ，B正确； CD．铁球所受重力与弹簧的弹力的合力等于零时动能最大 解得 此时弹簧处于压缩状态，该位置弹簧的压缩量x与h无关， CD错误。 故选B。 6. 如图所示，一列火车在A、B间以速度v相对地面运动。如果地面上的人测得某光源某次发出的闪光同时到达A、B两点，那么按照火车上人的测量，该次闪光（　　） A. 先到达A点 B. 先到达B点 C. 同时到达A、B点 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】地面上的人以地面为参考系，光向前、向后传播的速度相等，光源该次发出的闪光同时到达A、B点，向前传播的路程与向后传播的路程相同。车厢中的人以车厢为参考系，光向前、向后传播的速度相等，A点与光相向运动，B点与光同向运动，该次闪光先到达A点。 故选A。 7. 如图所示，在水平地面上方某一高度处，将两个完全相同的小球甲、乙，以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出。两小球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球乙落地时的速度较大 B. 从抛出至落地，重力对小球甲做的功较大 C. 从抛出至落地，重力对小球甲做功的平均功率较大 D. 两小球落地时，小球乙所受重力做功的瞬时功率较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在同一高度处，将两个完全相同的小球甲、乙，以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出，有 可得落地时的速度均为 即两球落地时的速度大小相同，故A错误； B．两球由抛出到落地过程中，重力对小球做的功均为 两球由抛出到落地过程中，重力对两小球做的功均相等，故B错误； C．从抛出至落地，重力对小球甲做功的平均功率为 从抛出至落地，重力对小球乙做功的平均功率为 设小球甲的速度与竖直方向的夹角为，由于小球甲在竖直方向做自由落体运动，而小球乙在竖直方向做有初速度的匀加速直线运动，且由公式 可得竖直方向位移相同则两个小球运动时间满足 由以上各式可知从抛出至落地，重力对小球甲做功的平均功率较小，故C错误； D．两小球落地时，两小球落地速度大小相同，设小球甲的速度与竖直方向的夹角为，重力对小球甲的瞬时功率为 重力对小球乙的瞬时功率为 可知乙所受重力做功的瞬时功率较大，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 功是矢量，正、负表示方向 B. 功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 C. 力对物体做正功还是做负功，取决于力和物体位移的方向关系 D. 力做的功是状态量 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．功是标量，没有方向，但有正、负之分，功的正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功，故A错误，B正确； C．由可知，力对物体做正功还是负功，取决于力和物体位移的方向关系，故C正确； D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量，故D错误。 故选BC。 9. 2024年6月25日14时，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域如图甲所示，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回.若在即将着陆时，返回器主降落伞打开如图乙所示，逐渐减缓返回器的下降速度，返回器（含所有样品和设备）总质量为M，竖直减速下降高度的过程中加速度大小恒为，重力加速度大小为g，则下降h高度的过程中（　　） A. 返回器的重力做功 B. 返回器的动能减少了 C. 返回器的重力势能减少了 D. 返回器的机械能减少了 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．返回器的重力做功 重力势能减少了，选项A正确，C错误； B．根据动能定理，返回器的动能减少量等于合外力的功，即 选项B正确； D．根据 可得返回器的机械能减少了 选项D错误。 故选AB。 10. 如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，在人从地面上平台边缘、绳子竖直状态开始，向右行至绳与水平方向的夹角的过程中，下列说法正确的是（，）（　　） A. 物体的末速度为 B. 物体动能的增量为 C. 绳的拉力对人所做的功为 D. 绳的拉力对物体所做的功为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．人行至绳与水平方向夹角为处时，将速度分解如图 物体的速度为 故A正确； B．物体动能的增量为 故B正确； C．绳的拉力与人的位移方向的夹角大于90°，所以绳的拉力对人所做的功为负功，故C错误； D．由动能定理得拉力对物体所做的功为 故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题 11. 某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接直径为d的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电门（小球通过光电门的时间为），物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小______（用d、表示），从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从1开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期______（用n、t表示），若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，则小球受到的向心力______（用H、r、M、g表示）。 （2）实验发现当两次圆锥摆实验的圆弧半径r不同，而细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差H相同时，两种圆周运动的周期T相同，这说明圆锥摆的周期T与H有关，则有______（用H、g表示）。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]小球直径为d，通过光电门的时间为，根据光电门的测速原理可知，小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小 [2]从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从1开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期 [3]令绳的拉力为，对物块进行分析，根据平衡条件有 小球做匀速圆周运动，令圆管下端绳与竖直方向夹角为，对小球进行分析有 若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，根据几何关系有 解得小球受到的向心力 【小问2详解】 小球做匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，则有 其中，结合上述有 12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 直流电源 D. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量________，重锤动能增加量________。 （3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度________（保留3位有效数字）。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是________。 A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的频率偏大 C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3）9.76 （4）C 【解析】 【小问1详解】 打点计时器需要用到交流电源。验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，不需要天平测量质量。测量点迹间的距离要用刻度尺。 故选AB。 【小问2详解】 [1] 从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量 [2] 重锤在B点的速度为 重锤动能增加量 【小问3详解】 根据机械能守恒定律有 变形可得 则图像的斜率为 整理解得 【小问4详解】 A．根据需要验证的机械能守恒定律的表达式 可知，重物的质量可以约去，与重物的质量无关，故A错误； BC．根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度有，若交流电源的频率偏大，瞬时速度的真实值偏大，瞬时速度的测量值偏小，会使计算出的重物的动能的增加量小于重力势能的减少量；若交流电源的频率偏小，瞬时速度的真实值偏小，瞬时速度的测量值偏大，会使计算出的重物的动能的增加量大于重力势能的减少量，故B错误，C正确； D．重物下落时受到的阻力过大，则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量，故D错误。 故选C。 四、解答题 13. 如图所示，质量为m=2kg的物体静止在倾角为θ=37°的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ=0.8，现使物体与斜面相对静止并水平向左匀速移动距离l=20m，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。试求： （1）摩擦力对物体做的功； （2）斜面对物体的弹力做的功； （3）重力对物体做的功； （4）各力对物体所做的总功是多少？ 【答案】（1）-192J （2）192J （3）0 （4）0 【解析】 【小问1详解】 物体受到摩擦力为静摩擦力，方向沿斜面向上，根据受力平衡可得摩擦力大小为 方向沿斜面向上，则摩擦力对物体做的功为 【小问2详解】 物体受到支持力垂直斜面向上，大小为 斜面对物体的弹力做的功为 【小问3详解】 由于重力方向竖直向下，与物体的运动方向垂直，可知重力对物体做的功为0。 【小问4详解】 各力对物体所做的总功为 14. 如图，一自行车骑行者和车的总质量为，从距离水平路面高为的斜坡路上A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运动，到达水平路面上的B点时速度大小为，之后人立即以恒定的功名蹬车，人的输出功率，从B运动到C所用时间，到达C点时速度恰好达到最大。车在水平路面上行驶时受到阻力恒为总重力的0.02倍，运动过程可将人和车视为质点，重力加速度，求： （1）A到B过程中自行车克服阻力的功； （2）自行车的最大速度vm； （3）B、C之间的距离s。 【答案】（1）200J （2）10m/s （3）112.5m 【解析】 【小问1详解】 A到B过程中，由动能定理 解得 【小问2详解】 达到最大速度时牵引力等于阻力，则根据 则车的最大速度 【小问3详解】 从B到C由动能定理 解得 15. 如图所示，质量为的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点，释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后，恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径，AB两点的高度差，光滑圆弧BC对应的圆心角为53°，滑块与CD部分的动摩擦因数，，重力加速度。求： （1）弹簧对滑块做的功； （2）滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力； （3）滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道，轨道DE的半径满足的条件。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3）或 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点运动到B点的过程为平抛运动，设滑块运动到B点时水平方向的速度为，竖直方向的分速度为，则根据平抛运动的性质有 解得 又因为滑块恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，则有 解得 即滑块运动到A点时的速度为，则滑块从P点运动到A点的过程根据能量守恒定律有 解得弹簧对滑块做的功为 【小问2详解】 滑块由B点运动到C点的过程，根据动能定理得 又因为 联立解得滑块运动到C点时的速度为 在C点对滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得此时轨道对滑块的支持力为 则由牛顿第三定律可知，滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问3详解】 滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动，分两种情况：一是到达与圆心等高处时速度恰好为零；二是恰好到达半圆弧轨道的最高点。当滑块到达与圆心等高处时速度恰好为零时，由动能定理得 解得 当滑块恰好能够到达半圆弧轨道的最高点时，由动能定理得 滑块在最高点E时，由重力恰好提供向心力有 联立解得 综上所述可知，若滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离轨道运动，则轨道DE的半径满足的条件为或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $