2022-2023学年福建省龙岩第一中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年福建省龙岩第一中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版），共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：75分钟满分：100分）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 下列物体运动过程中，可认为机械能守恒的是（ ）
A. 树叶从树枝上落下的运动B. 氢气球拉线断了后的运动
C. 集装箱被起重机匀加速吊起的运动D. 被投掷后的铅球在空中的运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．树叶在下落过程中，空气阻力做负功，机械能不守恒，故A错误；
B．氢气球拉线断后，气球向上飘动，浮力对气球做正功，机械能不守恒，故B错误；
C．集装箱被起重机匀加速吊起时拉力对物体做功，物体的机械能不守恒，故C错误；
D．投掷后的铅球在空中运动时，空气阻力相对重力很小，可以忽略，可认为只有重力做功，机械能守恒，故D正确。
故选D。
2. 某同学用的力将质量为的足球踢出，足球以的初速度沿水平草坪滚出后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（ ）
AB. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，足球在草坪上滚动的过程，设克服阻力做的功为，由动能定理得
解得克服阻力做的功
故选A。
3. 如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至C点过程中，弹簧对小球做的功为（ ）
Amgh-mv2B. mv2-mghC. mgh＋mv2D. mgh
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】小球从A点运动到C点的过程中，重力和弹簧弹力对小球做负功，由于斜面支持力与位移方向始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理可得
重力做功为
则弹簧弹力对小球做的功为
故选A。
4. 如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短弹簧的形变始终在弹性限度内的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的机械能守恒
B. 重力对小球做正功，小球的重力势能减小
C. 由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直减小
D. 小球的加速度一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒，故A错误；
B．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球一直向下运动，重力一直做正功，重力势能减小，故B正确；
C．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直增加，故C错误；
D．小球下落h高度与弹簧接触后，刚开始重力大于弹力，合力向下，小球加速运动；当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大；再向下运动时，弹力大于重力，加速度方向向上，速度减小，加速度增大，到达最低点时速度为零，加速度最大，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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。
5. 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项错误的是（ ）
A. 物体落到海平面时的势能为mgh
B. 重力对物体做的功为mgh
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．若以地面为参考平面，物体落到海平面时的势能为
故A错误，符合题意；
B．此过程物体重力势能减小，重力做正功
故B正确，不符合题意；
C．不计空气阻力，只有重力做功，所以整个过程物体机械能守恒，有
在海平面上的动能为
故C错误，符合题意；
D．不计空气阻力，只有重力做功，所以整个过程物体机械能守恒。物体在地面处的机械能为，因此在海平面上的机械能也为，故D正确，不符合题意。
故选AC。
6. 两质量相同的小球A、B用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点，空气阻力不计）（ ）
A. B球的动能大于A球的动能
B. A球的动能大于B球的动能
C. A球的机械能大于B球的机械能
D. A球的机械能等于B球的机械能
【答案】BD
【解析】
【详解】CD．空气阻力不计，小球下落过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能守恒。A、B两球起始位置在同一水平线上，动能都为零，故两球机械能相等，C错误，D正确；
AB．到最低点时，A球的位置比B球低，故，又因为
所以
至最低点时，A球的动能大于B球的动能，A错误，B正确。
故选BD。
7. 用同样大小的力F作用于放在同一粗糙水平面上完全相同的木块，第一块受力方向与水平面成角斜向上，第二块受力方向与水平面成角斜向下，第三块受力方向沿水平方向，三块木块都从静止运动相同距离，则正确的说法是（）
A. 力F斜向上时，需克服的摩擦阻力较小，故力F做的功最多
B. 力F斜向下时，物体克服的摩擦力做功最多
C. 因三种情况力和位移都—样大，故力做的功一样多
D. 第一、二种情况力做的功一样多，但都小于第三种情况力做的功
【答案】BD
【解析】
【详解】B．力F斜向下时，由于F有竖直向下的分量，因此木块对水平面的压力最大，因此摩擦力最大，由于运动的距离相同，因此克服摩擦力做的功最多，故B正确；
ACD．设物体通过的距离为，力F斜向上时，摩擦力最小，则需克服摩擦阻力做功最小，力F的功为
力F斜向下时，力F做功为
力F水平时，力F做功为
对比可知第一、二种情况下力F做功相同，都小于第三种情况下力F做功，故AC错误，D正确。
故选BD。
8. 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F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，则（ ）
A. 物体先加速运动，推力撤去才开始做减速运动
B. 物体在运动中的加速度先变小后变大再不变
C. 物体在水平面上运动的最大位移是10m
D. 物体的最大速度为8 m/s
【答案】BCD
【解析】
【分析】物体受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力时物体开始减速；分析物体运动情况：物体先加速运动，当合力为零为后做减速运动．速度最大时推力就能得到，再由图读出位移．由动能定理可求出最大速度．
【详解】A、B项：由图可知，推力先减小，所以加速度先减小，推力减小到等于摩擦力以后，物体做加速度增大的减速运动，撤去F后做匀减速运动，故A错误，B正确；
C项：由F-x图象的面积可得拉力全过程做功由WF-μmgs=0，得s=10m，故C正确；
D项：由F-x图象可知F=μmg=20N时，x=3.2m，此刻速度最大，W1-μmgx=，其中，得最大速度 vm=8m/s，故D正确．
故应选：BCD．
【点睛】本题有两个难点：一是分析物体运动过程，得出速度最大的条件；二是能理解图象的物理意义，“面积”等于推力做功，是这题解题的关键．
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9. 如图所示，一条铁链长为，质量为，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做功为__________，铁链的重力势能的变化量为__________。（）
【答案】 ①. 10 ②. 10
【解析】
【详解】[1]当铁链全部离开地面的瞬间，铁链重心升高了
克服重力做功为
[2]铁链的重力势能的变化量为
10. 将质量的一块石头从离地面高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中深处，不计空气阻力，取，泥对石头的平均阻力为______N。
【答案】820
【解析】
【详解】[1]重力对石头做的功为
全过程由动能定理可得
解得
11. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。
A.低压交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，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O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量______，动能变化量______。
（3）各地大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是______。（本题只有一个选项正确）
A.处理纸带时，没有每隔4点取一个计数点
B.重力加速度取值偏大
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
【答案】 ①. AB##BA ②. mghB ③. ④. C
【解析】
【详解】（1）[1] 打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故AB正确，C错误；
（2）[2][3] 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量
△Ep=mghB
B点的瞬时速度
则动能的增加量
（3）[4] 各地大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，其他的不会导致各地学生实验结果均显示重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确ABD错误。
故选C。
12. 附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究合外力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、小木块等，组装的实验装置如图甲
（1）平衡小车所受阻力的操作如下：取下钩码，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计的电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图，则应适当___________（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到纸带上打出的点均匀为止；
（2）某次实验正确操作后，下图是打点计时器打出的一条纸带，O、A、B、C、D为计数点，相邻两个计数点的时间间隔为T。若该组同学量出相邻记数点间的距离分别为s1、s2、s3、s4，测得钩码的总质量为m，小车的总质量为M（m远小于M），已知当地重力加速度为g。从打A点到打C点的过程中，合外力对小车做的功W=_______，小车动能变化量∆Ek=___________。
【答案】 ①. 减小 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由打出的纸带可知，小车做加速运动，说明木板垫的过高了，应适当减小木板的倾角，直到纸带上打出的点均匀为止。
（2）[2]由于m远小于M，可认为小车受到的合力为，则从打A点到打C点的过程中，合外力对小车做的功为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有
，
则从打A点到打C点的过程中，小车动能变化量为
13. 如图所示，质量的箱子静止在光滑水平地面上，现用与水平方向成斜向右上方的拉力拉箱子，箱子由静止开始向右运动。求：
（1）3s内各力做功。
（2）拉力F在3s内做功的平均功率和3s末的瞬时功率。
【答案】（1）重力做功，支持力做功，拉力做功；（2）15W，30W
【解析】
【详解】（1）根据题意，对箱子受力分析可知，箱子受重力、支持力和拉力，由做功公式可知，箱子在重力和支持力方向上的位移为0，则重力和支持力做功为0，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式可得，物体在内的位移为
则拉力做功为
（2）由公式可得，拉力F在3s内做功的平均功率为
由运动学公式可得，物体在末的速度为
由公式可得，拉力F在3s末的瞬时功率为
14. 某动车组列车由4节动车（自带动力的车厢）和4节拖厢（不带动力的车厢）组成。该动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2由静止启动做匀加速直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过550s的时间加速后，动车组便开始以最大速度270km/h匀速行驶。已知每节动车可以提供P=750kW的额定功率，每节车厢平均质量为m=20t。每节动车在行驶中提供的功率相同，行驶中每节车厢所受阻力相同且恒定。求：
(1)动车组在匀加速阶段的总牵引力大小；
(2)列车匀加速运动维持的时间；
(3)列车在整个加速过程所通过的路程。
【答案】(1)；(2)50s；(3)28.125km
【解析】
【详解】(1)动车组受到的总阻力为
根据牛顿第二定律
解出
(2)设匀加速运动的末速度为v，匀加速时间为t1，有
4P=Fv
解得
匀加速运动时间
(3)设列车在整个加速过程中所通过的路程为s，根据动能定理
解出
s=28.125km
15. 如图所示，某一足够长的水平传送带A、B以速率沿顺时针方向匀速转动，一个质量为的煤块从光滑曲面上高为处由静止释放，煤块经过曲面和传送带连接处时无能量损失。煤块和传送带之间的动摩擦因数，g取。求：
（1）煤块第一次到达曲面底端时的速度大小；
（2）煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度L。
【答案】（1）4m/s；（2）4.5m
【解析】
【详解】（1）由动能定理
解得
（2）煤块在传送带上相对传送带运动时的加速度大小
向左运动到最大位移过程
用时
留下的痕迹长度
向右加速到过程，向右的位移
相对传送带向左运动的距离（即此过程留下的痕迹长度）
此后物块与传送带相对静止直到返回曲面，故煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度