2021-2022学年福建省厦门双十中学高一（下）3月第一次月考物理试题含解析

厦门双十中学2021-2022学年下学期第一次月考

（高一物理）

（满分：100分，考试时间：75分钟）

一、单项选择题：共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。

1. 下列关于功的说法，正确的是 (   )

A. 力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，该力一定对物体做功

B. 力对物体做正功时，可以理解为该力是物体运动的动力，通过该力做功，使其他形式的能量转化为物体的动能或用来克服其他力做功

C. 功有正、负之分，说明功是矢量，功的正、负表示力的方向

D. 当物体只受到摩擦力作用时，摩擦力一定对物体做负功

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，如果该力与位移方向垂直，则该力对物体不做功，选项A错误；

B．力对物体做正功时，可以理解为该力是物体运动的动力，通过该力做功，使其他形式的能量转化为物体的动能或用来克服其他力做功，选项B正确；

C．功有正、负之分，但是功是标量，功的正、负表示力的方向与位移方向的关系，选项C错误；

D．当物体只受到摩擦力作用时，摩擦力对物体可以做负功，也可以做正功，选项D错误；

故选B。

2. 如图，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，木箱获得的动能一定：()

A. 等于拉力所做的功；

B. 小于拉力所做的功；

C. 等于克服摩擦力所做的功；

D. 大于克服摩擦力所做的功；

【答案】B

【解析】

【分析】受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可．

【详解】木箱受力如图所示：

木箱在移动过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，

根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故B正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD错误．

故选B

【点睛】正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小．

3. “打水漂”是人类最古老游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh

B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh

C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为

D. 抛出后石头落到水平面上的动能为

【答案】C

【解析】

【详解】A．以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为－mgh，A错误；

B．抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B错误；

C．整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为，所以石头在水平面时的机械能也为，C正确；

D．根据动能定理得

可得石头在水平面上的动能

D错误。

故选C。

4. 一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上．现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其他力不变，则从这时开始到t秒末，该力的瞬时功率是(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】F增大到3F时，其他力不变；因开始时合力零，由开始时其他力的合力等于F；故F增大后，合力变为2F；由牛顿第二定律可知，，ts末的速度，该力的功率，故C正确．

5. 如图所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为(　　)．

A. mgh B. 2mgh C. 2Fh D. Fh

【答案】B

【解析】

详解】物块匀速上滑时，根据动能定理得

WF-mgh-Wf=0

物块下滑时，根据动能定理得

WF+mgh-Wf=Ek-0

联立两式解得

Ek=2mgh

A. mgh与分析不相符，故A项与题意不相符；

B. 2mgh与分析相符，故B项与题意相符；

C. 2Fh与分析不相符，故C项与题意不相符；

D. Fh与分析不相符，故D项与题意不相符．

6. 一物体所受的力F随位移l发生如图所示的变化，这一过程中，力F对物体所做的功为（　　）

A. 7J B. 8J C. 6J D. －6J

【答案】C

【解析】

【详解】力F对物体做的功等于l轴上方的正功（梯形“面积”）与l轴下方的负功（三角形面积）的代数和。

所以力F对物体做的功为

故选C。

7. 如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中错误的是（　　）

A. 物体在沿斜面向下运动

B. 在0~x1过程中，物体的加速度一直增大

C. 在0~x2过程中，物体先减速再匀速

D. 在x1~x2过程中，物体的加速度为gsinθ

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图乙可知，物体机械能减少，故外力F做负功，故物体向下运动，故A正确；

B．对物体，由牛顿第二定律可得

图乙中切线的斜率表示外力F，因此在0~x1过程中外力F逐渐减小，故物体加速度一直增大，B正确；

C．在x1~x2过程中，机械能不变，故外力F等于0，因此物体做匀加速运动，故C错误；

D．在x1~x2过程中由于外力F等于0，故物体加速度为，D正确；

故选C。

二、多项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。

8. 质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一水平固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中（　　）

A. B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒

B. A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒

C. A球、B球和地球组成的系统机械能守恒

D. A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒

【答案】BC

【解析】

【详解】B球从水平位置转到最低点的过程中，重力势能减少，动能增加，A球重力势能增加，动能增加，A球和地球组成的系统机械能增加。  由于A球、B球和地球组成的系统只有重力做功，故系统机械能守恒，A球和地球组成的系统机械能增加，则B球和地球组成的系统机械能一定减少，故BC正确，AD错误。

故选BC。

9. 如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功为（　　）

A. 若拉力为恒力，则拉力F做功为

B. 若拉力为恒力，则拉力F为做的功为

C. 若缓慢拉动小球，则拉力F为做的功为

D. 若缓慢拉动小球，则拉力F为做的功为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．F为恒力时，根据功的定义可得，拉力做功

A 正确，B 错误；

CD．当F缓慢地将小球拉离到与竖直方向成角的位置过程中，拉力F为变力，小球的速率不变，动能不变，由动能定理可得

而上升的高度

因此拉力做的功为

C错误，D正确。

故选AD。

10. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则圆环（　　）

A. 下滑过程中，加速度一直减小

B. 下滑过程中，克服摩擦力做的功为

C. 在C处，弹簧的弹性势能为

D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．圆环下落时，先加速，在B位置时速度最大，加速度减小至0，从B到C圆环减速，加速度增大，方向向上，故A错误；

BC．圆环下滑时，设克服摩擦力做功为Wf，弹簧的最大弹性势能为，由A到C的过程中，根据功能关系有

由C到A的过程中，有

联立解得

，，

选项B正确，选项C错误；

D．设圆环在B位置时，弹簧弹性势能为，根据能量守恒，A到B的过程有

B到A的过程有

比较两式可得

故D正确。

故选BD。

11. 如图甲所示，向飞机上装货时，通常用到可移动式皮带输送机。如图乙所示，皮带输送机倾角为θ=30°，顺时针匀速转动，每隔2s在输送带下端A点无初速度放入一件货物（货物足够多）。每件货物从下端A点运动到上端B点过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置为零势能参考面）如图丙所示。已知货物均可视为质点，质量均为m=10kg，重力加速度取10m/s2。则（　　）

A. 输送带A、B两端点间的距离为4.9m

B. 货物与输送带间的动摩擦因数为

C. 每件货物从下端A点运动到上端B点的时间为10s

D. 机舱接到第一件货物后，皮带输送机每分钟因运送货物而多消耗的能量为15300J

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．由图像可知，物块沿传送带向上运动s1=0.2m后与传送带相对静止，此后物块的动能不变，重力势能增加，则

解得

s2=9.6m

则输送带A、B两端点间的距离为

s=s1+s2=9.8m

选项A错误；

B．由图像可知，开始运动到与传送带相对静止，则

解得

选项B正确；

C．加速阶段的加速度

传送带的速度

则加速的时间

匀速的时间

共用时间

选项C正确；

D．每一个货件从低端到顶端要消耗的能量

每分钟共有30个货件能到达顶端，则第一件货物后，皮带输送机每分钟因运送货物而多消耗的能量为

选项D正确。

故选BCD。

三、计算题：本题共4小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

12. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，规定初速度的方向为正方向。求：

（1）在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功、；

（2）前2秒内力F的总功；

（3）滑块所受除F以外其它力的功。

【答案】（1）0.5J；－1.5J；（2）－1J；（3）1J

【解析】

【详解】（1）在图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此第1秒，第2秒内滑块的位移分别为

，

根据

可得

，

（2）前2秒内力F的总功

（3）根据动能定理

可得

13. 如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其半径为R=0.8m。轨道的B点与水平地面相切，质量为m=0.2kg的小球由A点静止释放，g取10m/s2。求：

(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；

(2)小球通过LBC=1m的水平面BC滑上光滑固定曲面CD，恰能到达最高点D，D到地面的高度为h=0.6m，小球在水平面BC上克服摩擦力所做的功Wf；

(3)小球最终所停位置距B点的距离。

【答案】(1)4m/s；(2)0.4J；(3)小球最后停在B点，距离为0

【解析】

【详解】(1)初由机械能守恒

mgR=mv2

得：

v=4m/s

(2)由动能定理

Wf+mgh=mv2

得：

Wf=0.4J

(3)摩擦力做功

Wf=μmgL

mgR=μmgs

得：

s=4L

可知小球最后停在B点。

14. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A、B(可视为质点)，两小球用一根长L的轻杆相连，下面的B球离斜面底端的高度为h，两球从静止开始下滑并从斜面进入光滑平面(不计与地面碰撞时的机械能损失)．求：

(1)两球在光滑平面上运动时的速度；

(2)在此过程中杆对A球所做的功；

(3)试用文字表述杆对A做功所处的时间段．

【答案】（1）；（2）－mgLsinθ；（3）从B球与地面刚接触开始至A球也到达地面的这段时间内

【解析】

【分析】

【详解】(1)因系统机械能守恒，所以有：

mgh＋mg(h＋Lsinθ)＝×2mv2

解得

v＝

(2)以A球为研究对象，由动能定理得

mg(h＋Lsinθ)＋W＝mv2

联立解得

W＝－mgLsinθ

(3)从B球与地面刚接触开始至A球也到达地面的这段时间内，杆对A球做了W的负功。

15. 如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面．t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求

（1）物体A刚运动时的加速度aA

（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；

（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s．则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

【答案】（1）

(2) =7W

（3）

【解析】

【详解】试题分析：（1）若A相对于B滑动，则对物体A进行受力分析，水平方向只受摩擦力，根据牛顿第二定律得：,解得：，所以A的加速度为；

（2）对物体B进行受力分析，水平方向受到拉力F、地面对B的摩擦力、A对B的摩擦力，根据牛顿第二定律得：，带入数据解得：F=7N，

所以

（3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为，则，代入数据解得对木板进行受力分析，木板B受力满足

所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等．

设这一过程时间为，有，这段时间内B的位移，

A、B速度相同后，由于且电动机输出功率恒定，A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，由动能定理得：，

由以上各式带入数据得：木板B在t=1.0s到t=3.8s这段时间的位移

考点：动能定理的应用；牛顿第二定律．