精品解析：福建省莆田市莆田第八中学2024-2025学年高一下学期3月学情自测物理试卷

莆田八中2024-2025学年高一下学期3月月考试卷 物理试题 本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下面列举的各个实例中均不计空气阻力，说法正确的是（ ） A. 小孩沿着滑梯加速下滑，小孩机械能守恒 B. 抛出的标枪在空中运动，标枪机械能守恒 C. 热气球在空中匀速下落，热气球机械能守恒 D. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，压缩弹簧过程中小球机械能守恒 2. 质量为的小球，从离桌面高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 小球在A点的重力势能为12J B. 小球在B点的重力势能为4J C. 由A点下落至B点过程中重力做功为12J D. 由A点下落至B点过程中重力势能的减少量为8J 3. 冰壶是2022年北京冬季奥运会比赛项目之一。比赛过程中，运动员可以用冰壶刷在冰壶前进路径上刷冰面，使冰壶与冰面之间的动摩擦因数减小。如图，冰壶运动到A处的速率为v，到达B处的速率为0.8v，用冰壶刷刷BC间的冰面，冰壶运动到C处的速率为0.7v。设冰壶与AB间冰面的动摩擦因数为1、与BC间冰面的动摩擦因数为2，AB=BC，则1：2为（　　） A. 2：1 B. 12：5 C. 8：7 D. 64：49 4. 质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，0~2s内F与运动方向相反，2~4s内F与运动方向相同，物体的v—t图象如图所示，g=10m/s2，则（ ） A. 拉力F的大小为100N B. 物体在4s时拉力的瞬时功率为120W C. 4s内拉力所做的功为480J D. 4s内物体克服摩擦力做的功为320J 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题8分，共32分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 5. 如图所示，甲是竖直固定的光滑圆弧轨道，轨道半径为，圆弧底端切线水平，乙是高为的光滑斜面。某一小物块分别从圆弧顶端和斜面顶端由静止下滑，下列判断正确的是（ ） A. 物块到达底端时动能相同 B. 物块运动到底端的过程中重力做功不相同 C. 物块到达底端时速度相同 D. 物块到达底端时，重力的瞬时功率不相等 6. 如图所示为低空跳伞极限运动表演。运动员从高空一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。如图所示，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体的重力势能减少了 B. 物体的动能增加了 C. 物体克服阻力所做的功为 D. 物体的机械能减少了 7. 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。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ） A. 铁球下落h时动能最大 B. 铁球下落到距地面高度为时动能最大 C. 弹簧弹性势能的最大值为mgx D. 弹簧弹性势能的最大值为 8. 如图甲所示，长度的木板固定于地面上，质量的小物块以的初速度从木板左端向右端运动，木板上表面铺有一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，，则物块（ ） A. 在木板上做匀变速运动 B. 在木板上滑行的整个过程中克服摩擦力做功为4J C. 从木板的右端滑离时的速度为1m/s D. 在木板上滑行的时间大于1s 三、填空题：本大题共3小题，每题6分，共12分。 9. 一质量为m=1kg的木块静止在光滑的水平面上。从t=0开始，将一个大小为F=2N的水平恒力作用在该木块上，木块在经历时间4s的过程中，水平恒力F做的功为_______J，平均功率为_____W。在t=4s时刻力F的瞬时功率为_____W。 10. 在h=20m高的平台上，弹簧手枪将质量m=10g的子弹以v0=15m/s的速度水平射出。若不计空气阻力，g取10m/s2，该过程重力对子弹做的功为___________J，子弹落地速度大小为___________m/s，弹簧手枪对子弹做的功是___________J。 四、解答题（本题共3小题，第11题10分，第12题12分，第13题16分，共40分。解写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后答案的不给分） 11. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为。重力加速度为。 （1）求弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。 12. 如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车保持牵引力恒定，在平直的路面上从静止开始运动，经过时间4s，前进距离4m时，电动机的功率恰好达到额定功率P，然后保持功率不变，再经过3s达到最大速度。已知小车的质量为2kg，所受阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2，求： （1）4s末电动小车的功率； （2）小车运动的最大速度； （3）小车在加速运动过程中的总位移x的大小。 13. 如图，ABC为固定在竖直平面的轨道，其中AB段为光滑曲面，BC段为足够长的粗糙斜面。小滑块自A点由静止释放后，在ABC轨道上运动。已知小滑块的质量m =0.2 kg，BC段斜面的倾角，小滑块与BC段斜面间的动摩擦因数，A点与B点间的高度差。取重力加速度g =10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求小滑块在运动过程中 （1）第一次滑到B点时的动能； （2）沿BC段向上滑行距B点的最大距离； （3）在BC段斜面上运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田八中2024-2025学年高一下学期3月月考试卷 物理试题 本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下面列举的各个实例中均不计空气阻力，说法正确的是（ ） A. 小孩沿着滑梯加速下滑，小孩机械能守恒 B. 抛出的标枪在空中运动，标枪机械能守恒 C. 热气球在空中匀速下落，热气球机械能守恒 D. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，压缩弹簧过程中小球机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．小孩沿滑梯加速下滑时，滑梯对小孩的滑动摩擦力做负功，除重力外有其他力做功，小孩机械能不守恒，故A错误； B．不计空气阻力，抛出的标枪在空中仅受重力，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．热气球匀速下落，动能不变、重力势能减小，总机械能减小，故C错误； D．压缩弹簧过程中，弹簧的弹力对小球做负功，小球的部分机械能转化为弹簧的弹性势能，单独小球的机械能不守恒（仅小球与弹簧组成的系统机械能守恒），故D错误。 故选B。 2. 质量为的小球，从离桌面高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 小球在A点的重力势能为12J B. 小球在B点的重力势能为4J C. 由A点下落至B点过程中重力做功为12J D. 由A点下落至B点过程中重力势能的减少量为8J 【答案】C 【解析】 【详解】A．若以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为，故A错误； B．若以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为，故B错误； C．小球由A点下落至B点过程中重力做功为，故C正确； D．小球由A点下落至B点过程中重力做了12J的正功，根据功能关系，可知重力势能减少了12J，故D错误。 故选C。 3. 冰壶是2022年北京冬季奥运会比赛项目之一。比赛过程中，运动员可以用冰壶刷在冰壶前进路径上刷冰面，使冰壶与冰面之间的动摩擦因数减小。如图，冰壶运动到A处的速率为v，到达B处的速率为0.8v，用冰壶刷刷BC间的冰面，冰壶运动到C处的速率为0.7v。设冰壶与AB间冰面的动摩擦因数为1、与BC间冰面的动摩擦因数为2，AB=BC，则1：2为（　　） A. 2：1 B. 12：5 C. 8：7 D. 64：49 【答案】B 【解析】 【详解】冰壶在AB间运动过程中，有 冰壶在BC间运动过程中，有 结合AB=BC，可解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，0~2s内F与运动方向相反，2~4s内F与运动方向相同，物体的v—t图象如图所示，g=10m/s2，则（ ） A. 拉力F的大小为100N B. 物体在4s时拉力的瞬时功率为120W C. 4s内拉力所做的功为480J D. 4s内物体克服摩擦力做的功为320J 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图象可知，在0~2s的加速度大小 在2~4s内的加速度大小 根据牛顿第二定律 整理得 ， A错误； B．物体在4s时拉力的瞬时功率 B正确； C．在0~2s的位移为10m，因此在这段时间内，拉力做的功 在2~4s的位移为2m，因此在这段时间内，拉力做的功 因此拉力做的总功 C错误； D．4s内物体总路程为12m，因此这段时间内克服摩擦力做的功 D错误。 故选B。 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题8分，共32分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 5. 如图所示，甲是竖直固定的光滑圆弧轨道，轨道半径为，圆弧底端切线水平，乙是高为的光滑斜面。某一小物块分别从圆弧顶端和斜面顶端由静止下滑，下列判断正确的是（ ） A. 物块到达底端时动能相同 B. 物块运动到底端的过程中重力做功不相同 C. 物块到达底端时速度相同 D. 物块到达底端时，重力的瞬时功率不相等 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小物块分别从圆弧顶端和斜面顶端由静止下滑到底端由动能定理故A正确，B错误； C．物块到达底端时速度大小相同，方向不同，故物块到达底端时速度不相同，故C错误； D．由 物块到达底端时，重力方向与速度方向的夹角不相等，故重力的瞬时功率不相等，故D正确。 故选AD。 6. 如图所示为低空跳伞极限运动表演。运动员从高空一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。如图所示，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体的重力势能减少了 B. 物体的动能增加了 C. 物体克服阻力所做的功为 D. 物体的机械能减少了 【答案】AB 【解析】 【详解】A．运动员下落h的过程中，物体的重力势能减少了，故A正确； B．由动能定理得，故B正确； CD．由动能定理 故 物体克服阻力所做的功为，故物体的机械能减少了，故CD错误。 故选AB。 7. 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。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ） A. 铁球下落h时动能最大 B. 铁球下落到距地面高度为时动能最大 C. 弹簧弹性势能的最大值为mgx D. 弹簧弹性势能的最大值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．铁球下落时刚好与弹簧接触，此时弹簧的压缩量为零，不受弹簧弹力作用。接触弹簧后，由于一开始弹力小于向下的重力，铁球所受合力向下，设弹力大小为，根据牛顿第二定律有 由于弹力随着压缩量的增加而逐渐增大，铁球向下做加速度逐渐减小的加速运动，在此过程中速度继续增大，因此铁球下落时动能并未达到最大，故A错误； B．当铁球受到的弹力等于重力时，铁球的加速度减小为零，此时铁球的速度达到最大，动能最大。设此时弹簧的压缩量为，根据平衡条件有 解得 设此时铁球距地面的高度为，根据几何关系有 联立解得 可知铁球下落到距地面高度为时动能最大，故B正确； C．铁球到达最低点时速度减为零，此时弹簧的压缩量达到最大。结合题干与选项可知，此处设弹簧的最大压缩量为，从铁球开始下落到最低点的整个过程中，根据系统机械能守恒定律可知，铁球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，设弹簧弹性势能的最大值为，有 可知弹簧弹性势能的最大值为而不为，故C错误； D．由对C选项的分析可知，弹簧弹性势能的最大值为，故D正确。 故选BD。 8. 如图甲所示，长度的木板固定于地面上，质量的小物块以的初速度从木板左端向右端运动，木板上表面铺有一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，，则物块（ ） A. 在木板上做匀变速运动 B. 在木板上滑行的整个过程中克服摩擦力做功为4J C. 从木板的右端滑离时的速度为1m/s D. 在木板上滑行的时间大于1s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．以小物块为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得加速度大小 由图乙可知，动摩擦因数在变化，故加速度在变化，物块做变加速运动，故A错误； B．由乙图可知，最左端的动摩擦因数为，最右端的动摩擦因数为，则小物块克服摩擦力做的功为，故B正确； C．根据动能定理有 解得，故C正确； D．若小物块与木板之间的动摩擦因数一直为，根据牛顿第二定律有 解得加速度大小 则小物块在木板上滑行的时间为 而实际上从左到右动摩擦因数不断增大，则加速度不断增大，而速度的变化量不变，故小物块在木板上滑行的时间小于1s，故D错误。 故选BC。 三、填空题：本大题共3小题，每题6分，共12分。 9. 一质量为m=1kg的木块静止在光滑的水平面上。从t=0开始，将一个大小为F=2N的水平恒力作用在该木块上，木块在经历时间4s的过程中，水平恒力F做的功为_______J，平均功率为_____W。在t=4s时刻力F的瞬时功率为_____W。 【答案】 ①. 32 ②. 8 ③. 16 【解析】 【详解】[1]由牛顿第二定律得 由匀变速直线运动的位移时间关系得  故水平恒力做的功为  [2]平均功率为 [3]时木块的速度为  在时刻力的瞬时功率为  10. 在h=20m高的平台上，弹簧手枪将质量m=10g的子弹以v0=15m/s的速度水平射出。若不计空气阻力，g取10m/s2，该过程重力对子弹做的功为___________J，子弹落地速度大小为___________m/s，弹簧手枪对子弹做的功是___________J。 【答案】 ①. 2 ②. 25 ③. 1.125 【解析】 【详解】[1]子弹做平抛运动，在该过程中重力对子弹做的功为； [2]根据动能定理有 解得 [3]根据动能定理有 解得弹簧手枪对子弹做的功 四、解答题（本题共3小题，第11题10分，第12题12分，第13题16分，共40分。解写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后答案的不给分） 11. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为。重力加速度为。 （1）求弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。 【答案】（1）64J；（2） 【解析】 【详解】（1）根据功能关系，可得弹簧压缩至A点时的弹性势能 代入数据可得 （2）从B到C过程中，根据动能定理得 解得 12. 如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车保持牵引力恒定，在平直的路面上从静止开始运动，经过时间4s，前进距离4m时，电动机的功率恰好达到额定功率P，然后保持功率不变，再经过3s达到最大速度。已知小车的质量为2kg，所受阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2，求： （1）4s末电动小车的功率； （2）小车运动的最大速度； （3）小车在加速运动过程中的总位移x的大小。 【答案】（1）6W （2）3m/s （3）10.5m 【解析】 【小问1详解】 开始时电动小车从静止开始做匀加速直线运动，设其加速度为，则根据位移时间公式有 代入数据解得 对电动小车进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得电动小车的牵引力为 4s末的速度为 则电动小车的额定功率为 【小问2详解】 当牵引力等于阻力时，电动小车的速度有最大值，其最大速度为 【小问3详解】 设汽车以恒定功率运动到最大速度的过程位移为，根据动能定理有 解得 所以小车在加速运动过程中的总位移为 13. 如图，ABC为固定在竖直平面的轨道，其中AB段为光滑曲面，BC段为足够长的粗糙斜面。小滑块自A点由静止释放后，在ABC轨道上运动。已知小滑块的质量m =0.2 kg，BC段斜面的倾角，小滑块与BC段斜面间的动摩擦因数，A点与B点间的高度差。取重力加速度g =10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求小滑块在运动过程中 （1）第一次滑到B点时的动能； （2）沿BC段向上滑行距B点的最大距离； （3）在BC段斜面上运动的总路程。 【答案】（1）0.8J （2）0.5m （3）2m 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律得 解得 【小问2详解】 根据动能定理得 解得 【小问3详解】 根据动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $