2020【KS5U解析】陕西省吴起高级中学高一下学期第三次质量检测物理试题含解析

吴起高级中学2019—2020学年第二学期高一第三次质量检测

物理试题

(全卷100分时间90分钟)

第I卷（选择题共48分）

一、选择题(1—8题为单项选择题，9—12为多项选择，每题4分，共计48分）

1.下列关于运动的性质中说法正确的是（　　）

A. 曲线运动一定是变速运动 B. 曲线运动的加速度一定改变

C. 匀速圆周运动是匀变速运动 D. 变力作用下的物体一定做曲线运动

【答案】A

【解析】

【详解】A．无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；

B．恒力作用下物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度不变，故B错误；

C．匀速圆周运动速度时刻发生改变，受到力是变力，故加速度不恒定，不是匀变速运动，故C错误；

D．曲线运动的条件是合力与速度不共线，合力可以是变力，如匀速圆周运动，故D错误。

故选A。

2.如图，以5m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上，空气阻力不计，g= 10m/s²．则物体飞行的时间为

A.  B. ls C. 1.5s D. s

【答案】C

【解析】

【详解】设垂直地撞在斜面上时速度为v，将速度分解水平的

竖直方向

由以上两个方程可以求得

由竖直方向自由落体的规律得

代入竖直可求得

C正确．

3.如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（　　）

A. 它们所受的摩擦力 B. 它们的线速度

C. 它们运动周期 D. 它们的角速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．对两物块进行受力分析知，水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则有

由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，又因为，可知它们所受的摩擦力

故A错误；

B．由于，，根据可知它们的线速度有

故B正确；

C．根据，可知它们的运动周期

故C错误；

D．由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们角速度相等，故D错误；

故选B。

4.质量为m小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面的高度为h，如图所示，若以桌面为参考面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是（　　）

A. mgh，减少mg（H－h）

B. －mgh，减少mg（H+h）

C. －mgh，增加mg（H－h）

D. mgh，增加mg（H+h）

【答案】B

【解析】

【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为

整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为

故B正确，ACD错误。

故选B。

5.如图所示,从空中以的初速度平抛一重为10N的物体,物体在空中运动3s落地,不计空气阻力,取g,则物体下落过程中的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为(    )

A. 300W 300W B. 150 W 300 W C. 150 W 500 W D. 300 W 500 W

【答案】B

【解析】

【详解】物体做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,所以物体落地瞬间竖直方向的速度为：

则落地瞬间重力的瞬时功率为：

物体下落的位移为：

则重力做功为：

则重力的平均功率为：

A．300W 300W与分析不符，故A项错误；

B．150W 300W与分析相符，故B项正确；

C．150 W 500 W与分析不符，故C项错误；

D．300 W 500 W与分析不符，故D项错误．

6.如图所示，一劲度系数为100N/m的轻弹簧，位置O为其原长位置，OA=OB，在外力作用下使其压缩至位置A，然后拉伸至位置B，则弹簧由位置A至位置B的过程中，其弹性势能的变化量为（　　）

A. 0 B. 1J C. 2J D. 3J

【答案】A

【解析】

【详解】弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关；在A、B两个位置时，弹簧的形变量相同，故弹性势能相同。因此弹簧由位置A至位置B的过程中，其弹性势能的变化量为零，故A正确，BCD错误。

故选A。

7. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ）

A. mgR B. mgR C. mgR D. mgR

【答案】C

【解析】

试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．

考点：能量守恒定律、圆周运动

【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．

8.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g. 在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(　　)

A. 运动员减少的重力势能全部转化为动能

B. 运动员获得的动能为mgh

C. 运动员克服摩擦力做功为mgh

D. 下滑过程中系统减少的机械能为mgh

【答案】D

【解析】

【分析】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．

【详解】A．由于人下滑的加速度 a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；

B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg，合力对运动员做的功 W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；

C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小 Ff=mg；运动员克服摩擦力做功 Wf= mg×2h=mgh；故C错误；

D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了 mgh，故D正确；

故选AD．

【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．

9.如图，水平面上有甲乙两个质量均为m的物体在力F的作用下由静止开始运动了相同的位移，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，F的大小等于mg，与水平方向的夹角为α，下列说法中正确的是（　　）

A. 力F对甲物体做功多

B. 甲物体获得动能比乙大

C. 甲、乙两个物体获得的动能相同

D. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多

【答案】BD

【解析】

【详解】AD．根据功的定义

由于力相同，位移相同，因此做功相同，故A错误，D正确；

BC．由于摩擦力对乙做负功，根据动能定理可知，甲物体获得的动能比乙大，故B正确，C错误。

故选BD。

10.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现在a处给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则关于杆对球的作用力的说法正确的是（　　）

A. a处一定为拉力 B. b处一定为拉力

C. b处一定为支持力 D. 在b处杆对球可能没有作用力

【答案】AD

【解析】

【详解】A．过最低点a时，小球做圆周运动所需要的向心力竖直向上，指向圆心．根据最低点小球的合力提供向心力，那么小球只有受竖直向下的重力和竖直向上的拉力，故A正确；

BCD．过最点b时，小球做圆周运动，需要的向心力竖直向下，指向圆心．由于轻杆能对小球可以提供支持力，也可以提供拉力：

（1）当在b点时速度时，小球的重力大于其所需的向心力，轻杆对小球有竖直向上的支持力；

（2）当在b点时速度时，小球的重力等于其所需的向心力，轻杆对小球的作用力为0；

（3）当在b点时速度 时，小球的重力不足以提供向心力，轻杆对小球有指向圆心的拉力，故BC错误，D正确．

故选AD。

点睛：轻杆的作用力可以提供支持力，也可以提供拉力，要判断是拉力还是支持力，我们要从小球所需要得向心力入手研究，根据需要的向心力的大小和方向确定杆子的作用力．

11.如图所示的装置中，木块B与水平面问的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中

A. 机械能守恒

B. 机械能不守恒

C. 动能全部转化为弹性势能

D. 动能的减少大于弹性势能的增加

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.根据题意可知，在子弹打木块的过程中，由于阻力做负功，产生了内能，所以机械能减小，A错误B正确．

CD.根据能量守恒可知，动能的减小一部分转化成内能，另一部分转化成弹簧的弹性势能，C错误D正确．

故选BD。

12.如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度（木箱对路面的压力不为0），木箱获得的动能一定（    ）

A. 小于拉力所做的功

B. 等于拉力所做的功

C. 等于克服摩擦力所做的功

D. 等于合力所做的功

【答案】AD

【解析】

由动能定理得，木箱获得的动能等于合外力的功，即WF-Wf=Ek，所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，而木箱获得的动能与克服摩擦力所做的功无法比较，故AD正确，BC错误．故选AD．

第II卷（非选择题 共52分）

二、填空题（每空2分，共计14分）

13.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：

A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示。

B．第二步保持木板的倾角不变，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示：

试回答下列问题：

(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度=_______。

(2)已知重锤质量m，当地的重力加速度g，滑块沿斜面下滑的距离为x，则合外力对滑块做功的表达式=____________。

(3)测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及，以v2为纵轴，以W为横轴建立坐标系，描点作出v2–W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=____________。

【答案】    (1).     (2).     (3).

【解析】

【详解】(1)[1]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，当打点计时器打A点时滑块速度为

(2)[2]合外力为重锤的重力，滑块沿斜面下滑的距离为，则合外力对滑块做功的表达式为

合

(3)[3]合外力做的功为

可得

则图象是一条过原点的倾斜的直线，直线斜率为，所以有

即根据图象可得滑块的质量

14.在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示．其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中(单位：cm)

（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是________点读数。(填A、B、C、D或E)

（2）如O点到某计时点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为________。

（3）若重锤质量m=2.00×kg，重力加速度g=9.80m/，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为_____J，而动能的增加量为_______J(均保留3位有效数字)。

【答案】    (1). B    (2).     (3). 0.380    (4). 0.376

【解析】

【详解】(1)[1]其它点的小数点后保留2位，只有B点小数点后保留1位，因此B点读数不符合要求。

(2)[2]由于验证机械能守恒应满足

两边质量可以消去，可得

(3)[3]势能减小量

[4]打D点的速度等于CE段的平均速度，因此

物体的动能的增量

三、计算题（15题12分，16题12分，17题14分，共计38分）

15.如图所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为2θ，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P。小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？

【答案】

【解析】

【详解】小金属环做匀速圆周运动，对小金属环进行受力分析根据牛顿第二定律可得

其中

解得

即小金属环离对称轴的距离为

16.如图所示，竖直面内光滑的半圆形轨道BC与水平面 AB相切，一个小物块将弹簧压缩至 A点，弹簧的弹性势能为 5.6J．现将物块由静止释放，物块与弹簧分离后从B点冲上半圆轨道，恰能通过最高点 C且刚好能回到 A点．已知物块质量m=0.4kg，半圆轨道半径为 R=0.4m，不计空气阻力，g取10m/s2．试求：

（1）物块经过C点时速度大小v；

（2）A、B两点间的距离x；

（3）物块与 水平面间的动摩擦因数μ．

【答案】(1)2m/s  （2）0.8m  （3）0.5

【解析】

【详解】（1）恰能通过最高点，由牛顿第二定律可知

得

（2）从C点平抛到落回到A点，有

，

得

x=0.8m

（3）从物体被弹簧弹出到运动到C点，有

得

μ=0.5

17.如图所示，质量为m的工件，从高h的光滑曲面上由静止下滑，水平向右进入传送带，传送带以的速度匀速逆时针运动，传送带长L，工件与传送带之间的动摩擦因数．求：

（1）工件离开传送带时的速度；

（2）工件在传送带上运动过程中产生的内能．

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】解：(1)设工件从传送带右边离开，工件到达传送带右边时速度大小为v，根据动能定律可得：

解得：，且工件从传送带右边离开

(2)设工件到达传送带时速度大小为v1，在传送带上运动时间为t，则有：

根据运动学公式有：

联立解得工件在传送带上运动的时间：

产生的热量为：

由以上各式解得工件在传送带上运动过程中产生的内能：