泗阳县实验高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份泗阳县实验高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共12页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了20m才停下来，此过程中拉力做的功为( )
A.5000JB.2500JC.D.
2．两个完全相同的金属球A和B，其中A球带电荷量为球带电荷量为（均可视为点电荷），两者相距为r，此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后又放回原处，则两球之间的库仑力大小变为( )
A.B.C.D.
3．在下列所描述的运动过程中，若物体所受的空气阻力均忽略不计，则机械能守恒的是( )
A.小孩沿滑梯匀速滑下B.电梯中的货物随电梯一起匀速下降
C.发射过程中的火箭加速上升D.被投掷出的铅球在空中运动
4．以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为，重力加速度为g，则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是( )
A.重力做的功为2mghB.合力做的功为
C.空气阻力做的功为D.物体克服重力做的功为
5．如图所示，木块A放在木板B的左端，用水平恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为，产生的热量为；第二次让B可以在光滑水平地面上自由滑动，F做的功为，产生的热量为，则应有( )
A.，B.，C.，D.，
6．一质量为2kg的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2s后撤去外力，其图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.在0～2s内，合外力做的功为4JB.在0～2s内，合外力做的功为8J
C.在0～6s内，摩擦力做的功为-8JD.在0～6s内，摩擦力做的功为-4J
7．质量为m的汽车，启动后沿平直公路行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶中受到的阻力大小恒定，汽车能达到的最大速度为v.当汽车的瞬时速度为时，汽车的加速度大小为( )
A.B.C.D.
8．如图，用同种材料制成的一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为( )
A.μmgRB.C.D.
9．如图(a)所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图(b)所示.下列说法正确的是( )
A.甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒
B.甲、乙两球的质量之比为
C.甲、乙两球的动能均为时，两球重力的瞬时功率之比为
D.甲、乙两球的动能均为时，两球高度相同
10．如图所示，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间滑至斜面底端.已知物体在运动过程中所受的摩擦力大小恒定.若用和E分别表示该物体的速度大小、位移大小、重力势能和机械能，设斜面最低点重力势能为零，则下列图像中可能正确的是( )
A.B.C.D.
二、实验题
11．如图所示，为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。
（1）实验前，老师提供两种计时器：电磁打点计时器、电火花打点计时器。为减小“验证机械能守恒定律”的实验误差，实验时应用选择______打点计时器，其所需的电源为______。
（2）某同学正确的选择打点计时器后，用一质量为的重物拉着纸带进行实验，选出点迹清晰的纸带，自起始点О测量出纸带上连续的四个点A、B、C、D到O点的距离，如图所示。已知打点计时器的打点频率为50Hz，当地重力加速度为。则在打点计时器打О点到B点的这段时间内，重物动能的增加量为______J、重力势能的减少量为______J。（结果均保留两位有效数字）
（3）该同学发现，和其他同学一样，通过实验数据求得的重物动能的增加量都略小于重力势能的减少量，这种误差属于______道（填“系统”或“偶然”）误差，产生误差的主要原因是______。
（4）该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v。以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，该图线的斜率应______。
A.略小于9.8B.等于9.8C.略小于19.6D.等于19.6
三、计算题
12．质量为的物体从高处以水平初速度抛出,则:
（1）2s内重力对物体做的功是多少?
（2）2s内重力对物体做功的平均功率是多少?
（3）2s末,重力对物体做功的瞬时功率是多少?(g取)
13．如图所示,把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬起,若将电荷量为的小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成角,g取,静电力常量k取,试问:
（1）B球受到的库仑力多大?
（2）A球带的电荷是多少?
14．为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为、长为的粗糙倾斜轨道，通过水平轨道与半径为的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道，整个轨道除段以外都是光滑的.其中与轨道以微小圆弧相接，如图所示.一个质量的小物块以初速度从A点沿倾斜轨道滑下，小物块到达C点时速度.取.
（1）求小物块到达C点时对圆轨道压力的大小；
（2）求小物块从A到B运动过程中摩擦力所做的功；
（3）为了使小物块不离开轨道，并从轨道滑出，求竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件？
15．如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上的A点.质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连.长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上的B点，AB间距离为0.6L.装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止.接着使装置由静止缓慢加速转动.已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦.
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω；
（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力的过程中，外界提供给系统的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W.
参考答案
1．答案：B
解析：此过程中拉力做的功为
故选B。
2．答案：B
解析：开始时，根据库仑定律有
将金属球A和B接触后又放回原处，两球的电荷量均变为
两球之间的库仑力大小变为
故选B。
3．答案：D
解析：A、小孩沿滑梯匀速滑下，说明小孩处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，所以A错误.
B、货物随电梯一起匀速下降，说明货物处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，所以B错误.
C、火箭加速上升，动能和重力势能都增大，机械能不守恒，所以C错误.
D、被投掷出的铅球在空中做斜抛运动，只受重力，所以机械能守恒，所以D正确.
故选:D.
4．答案：C
解析：AD.从抛出点至回到原出发点，重力做功为0，故AD错误;
C.上升过程中空气阻力做的功为，下降过程中空气阻力做的功为，从抛出点至回到原出发点的过程中空气阻力做的功为，故C正确;
B.合力做的功为，故B错误。
故选:C。
5．答案：A
解析：第一次B固定在地面上，将A拉到B的右端时，A相对于地面移动的距离等于B板的长度;第二次B可以在光滑地面上自由滑动，间存在摩擦，在摩擦力作用下B要向右运动，则将A拉到B的右端时，A相对于地面移动的距离将大于B板的长度;所以，第二次A相对于地面移动的距离大，而拉力恒定，由公式可知，。摩擦产生的热量相对，两次都从木板B的左端滑到右端，相对距离都等于B板的长度，相对距离相等，且间的摩擦力大小不变，所以;故A正确，BCD错误。
故选:A。
6．答案：A
解析：AB、0-2s内，速度增加，根据动能定理知，合力做正功，，故A正确，B错误。
CD、根据速度一时间图线知，匀减速运动的加速度大小，根据牛顿第二定律得，阻力，0-6s内，物体的位移大小，克服摩擦力做功，故CD错误。
故选:A。
7．答案：B
解析：当汽车匀速行驶时，有；根据，得，由牛顿第二定律得，故B正确.
8．答案：B
解析：物块从A到C过程，由动能定理得:，解得在AB段克服摩擦力做功为:，故B正确，ACD错误。
故选:B。
9．答案：C
解析：两球在运动过程中都只有重力做功,所以机械能守恒,故A错误；由动能定理知甲球.乙球，所以.故B错误；两球动能均为时，两球速度之比, 所以两球重力功率之比,故C正确；甲、乙两球的动能均为时，两球下落高度之比为,两球初始高度相等.动能均为时乙球的下落高度是甲球的四倍，故D错误.
10．答案：D
解析：A.物体在下滑过程中，受到重力支持力和摩擦力，由于物体在运动过程中所受的摩擦力恒定，根据牛顿第二定律可知，物体下滑的加速度恒定，做匀加速运动，在图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其、图象斜率不变，故A错误；
B.物体下滑位移为：，因此由数学知识可知其位移时间图象为抛物线，开口向上，故B错误；
C.物体做匀加速运动,下滑的位移,故重力势能为，故图象是抛物线，故C错误；
D.根据功能关系，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故：，故图象是抛物线，故D正确；
故选：D。
11．答案：（1）电火花；220V交流电源
（2）0.63；0.64
（3）系统；空气对重物的阻力或限位孔对纸带的阻力
（4）C
解析：（1）使用电火花打点计时器打点对纸带的阻力更小误差更小，所以选用电火花打点计时器，其所需的电源为220V交流电源。
（2）依据匀变速直线运动的推论:某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则B点速度大小，则重物的动能增加量，重力势能减少量。
（3）因为重物下落过程中，存在空气阻力和摩擦阻力，重物动能的增加量都略小于重力势能的减少量，这属于系统误差。
（3）由动能定理得，解得：，图线斜率等于、所以略小于19.6。
12．答案：（1）100J（2）50W（3）100W
解析：（1）2s内下落的竖直高度
重力对物体做的功
（2）2s内重力对物体做功的平均功率
（3）2s末，重力对物体做功的瞬时功率
13．答案：（1）0.02N（2）
解析：（1）带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力、重力mg以及绳子的拉力T的作用,其合力为零。因此,有
联立得
根据牛顿第三定律有
（2）设A球带电荷量为q,根据库仑定律
解得
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设小物块到达C点时受到的支持力大小为，
根据牛顿第二定律有，
解得：
根据牛顿第三定律得，小物块对圆轨道压力的大小为
（2）小物块从A到C的过程中，根据动能定理有
解得
（3）设小物块进入圆轨道到达最高点时速度大小为，
为使小物块能通过圆弧轨道的最高点，
则
小物块从圆轨道最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律有：
，当时，
联立解得
所以为使小物块能通过圆弧轨道的最高点，竖直圆弧轨道的径应满足.
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）依题意，有
解得
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有
解得
（3）题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量
设小球克服摩擦力做功为，则由功能关系有
其中
解得
过程摩擦力对小球做的功