2021-2022学年福建省厦门市湖滨中学高一（下）3月第一次月考物理试题含解析

厦门市湖滨中学高一下学期3月月考（物理学科）

一、选择题（1-6单选，7.8.9多选，少选得2分，答错0分；每题5分，共45分）

1. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（　　）

A. 重力势能和动能之和总保持不变

B. 重力势能和弹性势能之和总保持不变

C. 动能和弹性势能之和总保持不变

D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

【1题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A错误。
B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。
C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。
D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。
故选D。

2. 关于功和能，下列说法正确的是（　　）

A. 功就是能，功可以转化为能 B. 做功越多，物体的能越大

C. 能量转化中，做的功越多，能量转化越多 D. 功是矢量，所以有正负

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．功是能量转化的量度，不是同一个概念，故A错误；

B．做功越多，物体能量转化越多，不是物体的能量越多，故B错误；

C．能量转化中，做的功越多，能量转化越多，故C正确；

D．功是标量，正负号表示能量的增减，故D错误。

故选C。

3. 用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是(   )

A. 重力做正功,拉力做负功,合力做功为零

B. 重力做负功,拉力做正功,合力做正功

C. 重力做负功,拉力做正功,合力做功为零

D. 重力不做功,拉力做正功,合力做正功

【3题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误

拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功，

物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确

故选C

考点：考查了功的计算

点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式分析解题

4. 质量为的物体在地面上高的地方在一拉力的作用下以的加速度竖直下落的过程中，物体的机械能改变量是（　　）

A  B.  C.  D.

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意受力分析可得

代入数据，解得

方向向上，由公式可得拉力做的功为

拉力做的功等于机械能该变量，故物体的机械能改变量是，ABD错误，C正确。

故选C。

5. 如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（　　）

A. 对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功

B. 对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功

C. 对物体，动能定理的表达式为

D. 对电梯，其所受合力做功为

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】ABC．动能定理指出，合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。在物体上升过程中，重力对物体做负功

支持力对物体做正功，记为，则对物体，动能定理的表达式为

即

AB错误，C正确；

D．对电梯，其所受合力做功等于电梯动能的变化量

D错误。

故选C。

6. 如图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物体的重力势能减少，动能增加，机械能守恒

B. 斜面的机械能不变

C. 斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功

D. 物体和斜面组成的系统机械能守恒

【6题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．因斜面置于光滑水平地面上，可知当物体下滑时，斜面向右运动，物体的重力势能减少，动能增加；由于斜面对物体的作用力垂直于接触面，物体位移方向与支持力的方向夹角大于90°，可知斜面对物体的支持力对物体做负功，则物体的机械能减小；物体对斜面的压力对斜面做正功，则斜面的机械能增加，选项ABC错误；

D．物体和斜面组成的系统，只有动能和重力势能之间的转化，则机械能守恒，选项D正确。故选D。

7. 质量为m的滑块沿着高为h，长为L的固定粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 重力对滑块所做的功等于 B. 滑块克服阻力所做的功等于

C. 合外力对滑块所做的功等于 D. 支持力对滑块所做的功为零

【7题答案】

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．重力做功与路径无关，只与下降高度有关，故重力做功等于，选项A正确；

B．由动能定理可知

故滑块克服阻力做功等于，选项B正确；

C．由动能定理可知，合外力对滑块做功为零，选项C错误；

D．支持力与速度方向垂直，不做功，支持力对滑块所做的功为零，故D正确。

故选ABD。

8. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图像，如图所示（除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知在小车运动的过程中，时间段内小车的功率保持不变，在末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。则下列选项正确的是（　　）

A. 小车所受到阻力为 B. 小车额定功率为

C. 小车在变加速运动过程中位移为 D. 内汽车的牵引力为

【8题答案】

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．在14s~18s时间段，加速度大小

由牛顿第二定律得

故A正确。

B．在10s~14s 小车做匀速运动，速度

牵引力大小F与f大小相等，则

小车匀速运动的功率

故B错误；

C． 2s~10s内根据动能定理有：

解得

故C正确；

D．内汽车的加速度

内汽车的牵引力为

解得

故D正确。

故选ACD。

9. 运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示。已知冰壶质量为19kg，g取10m/s2，则以下说法正确的是（　　）

A. μ=0.05 B. μ=0.01

C. 滑行时间t=5s D. 滑行时间t=10s

【9题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．由动能定理得

由图知x=5m，EK0=9.5J，代入得

解得

故A错误，B正确；

CD．设冰壶的初速度为v，则有

得

由

得

滑行时间

故C错误，D正确。

故选BD。

二、实验题和填空（每空2分，共18分）

10. 验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法，已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为。查得当地的重力加速度为，重物质量为，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计时点对应刻度尺的读数如图所示。图中0点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是连续打出的计时点。

（1）若利用段来验证机械能守恒定律，重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量______J，此过程中物体在B点的速度大小为______，C点的速度大小为______，动能的增加量______J。（保留三位有效数字）

（2）这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是：_________________________。

【10题答案】

【答案】    ①.     ②. 2.33    ③. 2.51    ④.     ⑤. 重锤在下落时要受到阻力作用或要克服阻力做功

【解析】

【详解】（1）[1]重物由点运动到点时，重物的重力势能的减少量

[2]利用匀变速直线运动的推论可得点的速度大小为

[3]点的速度大小为

[4]由点运动到点的过程中物体动能的增加量

（2）[5]原因是重锤在下落时要受到阻力作用（对纸带的摩擦力、空气阻力）；或必须克服阻力做功；或减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功。

11. 质量为的物体从高处自由下落，重力在前内的平均功率为______W，重力在第末的即时功率为______W。（）

【11题答案】

【答案】    ①. 150    ②. 300

【解析】

【详解】[1][2]自由落体下落高度和末速度分别为

，

因此平均功率为

瞬时功率

12. 甲、乙两物体质量之比m1∶m2=1∶2，它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，在水平桌面上运动时因受摩擦力作用而停止。

(1)若它们的初速度相同，则运动位移之比为__________________；

(2)若它们的初动能相同，则运动位移之比为__________________。

【12题答案】

【答案】    ①. 1：1    ②. 2：1

【解析】

【详解】(1)[1]若初速度相等，因且

它们与水平面间的摩擦因数相同，由

可得

根据匀变速运动位移与速度的关系有

可知与物体的质量无关，所以

(2)[2]若它们的初动能相同，则根据动能定理得

所以

三、计算题（37分）

13. 有一半圆形容器直径为，有一质量为的铁球从静止开始由容器边缘下滑，如图所示，取，求：

（1）若容器是光滑，铁球到达容器底端的速度；

（2）若容器不光滑，铁球到达容器底端速率为，则它下滑过程中损失的机械能是多少？

【13题答案】

【答案】（1）2m/s；（2）0.15J

【解析】

【详解】（1）若容器是光滑的，则由机械能守恒定律可知

解得

（2）下滑过程中损失的机械能是

14. 质量是、额定功率为的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动中的阻力不变。求：

（1）汽车所受阻力的大小。

（2）末汽车瞬时功率。

（3）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。

【14题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）当汽车匀速行驶时，速度达到最大值，牵引力等于阻力

（2）汽车末的速度

根据牛顿第二定律

功率

联立解得

（3）汽车匀加速阶段的末速度

位移

牵引力做功

联立解得

15. 如图所示，皮带的速度是，两圆心距离，现将的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数，皮带不打滑，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，（g取）求：

（1）小物体获得的动能；

（2）这一过程摩擦力做功多少；

（3）这一过程电动机对物体做功多少。

【15题答案】

【答案】（1）； （2）；  （3）

【解析】

【详解】（1）设物体与传送带速度相同时物体通过的位移大小为s，则由动能定理

代入数值解得

即物块可与皮带速度达到相同做匀速运动，则

（2）这一过程由动能定理，摩擦力对物体做功

根据牛顿第二定律可得

解得

根据公式

得

所以产生的热量为

这一过程摩擦力做功

（3）根据能量守恒定律，这一过程电动机对物体做功