物理：山东省菏泽市鄄城县2023-2024学年高一下学期5月月考试题（解析版）

这是一份物理：山东省菏泽市鄄城县2023-2024学年高一下学期5月月考试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.从地面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时（不计空气阻力），选抛出点所在的水平面为参考面，则两个物体（ ）
A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等
C.所具有的机械能不相等D.所具有的机械能相等
2.如图所示的两个固定的光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同。让质量相同的两个物体沿斜面从顶端运动到底端，此过程中下列说法不正确的是（ ）
A.两物体重力的功一样B.两物体重力势能的变化一样
C.两物体运动到底端时的动能一样 D.两物体运动到底端时重力的功率一样
3.质量为1kg的物块静止在光滑水平面上，时刻开始，水平拉力作用在物块上，随时间变化的规律如图所示，则前2s内拉力做功的平均功率为（ ）
A.3WB.4WC.6WD.8W
4.如图，一半径为的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为的质点自轨道端点由静止开始滑下，滑到最低点时，对轨道的正压力为，重力加速度大小为，质点自滑到的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ）
A.B.
C.D.
5.如图所示，木板长为，木板的端放一质量为的小物体，物体与板间的动摩擦因数为.开始时木板水平，在绕点缓慢转过一个小角度的过程中，若物体始终保持与板相对静止，对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是（ ）
A.摩擦力对物体所做的功为
B.弹力对物体所做的功为
C.木板对物体所做的功为
D.合力对物体所做的功为
6.在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为、长为的绳，其绳长的四分之一悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，绳子的重力做功和重力势能变化如何（桌面离地高度大于）（ ）
A.，B.，
C.，D.，
7.如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，在水平推力的作用下开始运动，水平推力（）随位移（）变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列判断正确的是（ ）
A.时，物体的速度最大
B.时，物体的速度为10m/s
C.物体的位移在0~10m的过程中，力对物体所做的功为1000J
D.物体的位移在0~10m的过程中，物体运动的时间大于4s
8.如图所示，质量为的运动员，运动员弹起至最高点后掉下来，下降高度为后开始与蹦床接触，在蹦床上继续下降到达最低点，不计空气阻力，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A.运动员刚接触蹦床时的动能等于
B.运动员接触蹦床后开始做减速运动
C.运动员落至最低点时，弹性势能增加了
D.运动员接触蹦床后至最低点的过程中克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能
二、多选题（每题4分，漏选2分，多选或错选0分，共16分）
9.一质量为2kg的物体静止在水平桌面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动2s后撤去外力，其图像如图所示，下列说法错误的是（ ）
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
10.质量为的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为，关于汽车此运动过程中正确的是（ ）
A.汽车受到的阻力为
B.汽车受到的阻力为
C.汽车的速度为时，加速度为
D.汽车的速度为时，加速度为
11.如图甲所示，质量的物体以100J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能随位移变化的关系图象如图乙所示，则下列判断中正确的是（ ）
A.物体运动的总位移大小为10mB.物体运动的加速度大小为10m/g2
C.物体运动的初速度大小为10m/sD.物体所受的摩擦力大小为5N
12.质量为的物体在竖直方向的拉力作用下，以大小为0.8g的加速度减速上升的过程中，下列判断正确的是（重力加速度大小为g）（ ）
A.重力势能增加了B.物体克服重力做功
C.动能减少了D.机械能增加了
三、实验题（共12分）
13.某同学在学习了功率后，欲利用实验室中的打点计时器来测量一辆电动玩具小车正常行驶时的功率大小，实验装置如图甲所示.其实验步骤如下：
①天平测出玩具小车的质量为0.4kg
②接通打点计时器（打点周期为0.02s），待稳定后将小车以恒定功率释放，一段时间后关闭小车电源，打点计时器打出的一条纸带中的一部分如图乙所示（纸带左端与小车相连，相邻两计数点之间还有四个点未画出）.回答下列问题：（结果保留两位有效数字）
（1）小车行驶的最大速度为________m/s；
（2）关闭小车电源后小车减速运动的加速度大小为_________m/s2；
（3）该玩具小车的功率为___________W。
14.为研究系统机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的实验装置。绕过滑轮的轻绳两端连接、两物体。在高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，测量纸带上的点迹，即可验证机械能守恒定律。实验中获取了如图乙所示的一条纸带：每5个点取为一个计数点（图中未标），依次得到0、1、2、3、4、5、6七个点，0是打下的第一个点，所用电源的频率为50Hz。测得0到4的距离为50.60cm，4到5的距离为27.10cm，5到6的距离为32.90cm。已知、，请计算：（当地重力加速度取9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字）
（1）计数点5的瞬时速度__________m/s；
（2）在计数点0到5的过程中，系统动能的增量________J；系统重力势能的减少量_______J。
四、解答题（共48分）
15.（10分）运动员把质量为400g的足球踢出后（如图），某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，g取10m/s2。请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。
16.（12分）有一质量为的物块，从长为，倾角为光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形，如图所示.物块和水平面间的动摩擦因数为，g取10m/s2.求：
（1）物块在水平面能滑行的最远距离；
（2）物块克服摩擦力所做的功.
17.（12分）如图所示，质量为的物体以某一初速度从点向下沿光滑的轨道运动，已知半圆弧轨道半径为，不计空气阻力，若物体通过最低点时，对轨道的压力为，重力加速度为，求：
（1）物体在点时的速度大小；
（2）物体离开点后还能上升多高?
18.（14分）如图所示，质量分别为3kg和5kg的物体A、B，用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且A物体底面与地接触，B物体距地面0.8m（g取10m/s2），求：
（1）放开B物体，当B物体着地时A物体的速度；
（2）B物体着地后A物体还能上升多高？
【参考答案】
1.D 【详解】设抛出点为零势能面，则初始位置两个物体的机械能相等，竖直上抛的过程中只有重力做功，机械能守恒，所以当上升到同一高度时，它们的机械能相等，但由于质量不等，所以此时重力势能不能，则动能也不等，故ABC错误，D正确。
2.D 【详解】A.根据可知，两物体重力的功一样，选项A正确；
B.重力做功等于重力势能的变化量，可知两物体重力势能的变化一样，选项B正确；
C.根据机械能守恒定理
可知，两物体运动到底端时的动能一样，选项C正确；
D.两物体运动到底端时速度大小相同，但方向不同，在竖直方向速度也不同，根据
可知，重力的功率不一样，选项D错误。
此题选择不正确的，故选D。
3.B 【详解】在0~1s内，物块的加速度
在0~1s内，物块的位移
1s末时的速度
1~2s内，物块的加速度
1~2s内，物块的位移
则前2s内拉力做功为
则前2s内拉力做功的平均功率为
ACD错误，B正确。故选B。
4.B 【详解】由牛顿第二定律可得
则可得
由动能定律可得可得
故B正确，ACD错误。故选B。
5.C 【详解】摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力不做功，故A错误；缓慢转动过程中，物体受力平衡，动能的变化量为零；由动能定理可知合外力做功为零，选项D错误；滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为，摩擦力不做功，根据动能定理有：；故，木板对物体所做的功为，故B错误，C正确；故选C。
6.A 【详解】设桌面为零势能面，将链条分成水平部分和竖直部分两段，水平部分的重力势能为零，竖直部分的重心在竖直段的中间，高度为，而竖直部分的重力为，
重力势能
绳子刚好全部离开桌面，则高度为，而竖直部分的重力为，重力势能
重力势能的变化量
重力做的功
故A正确，BCD错误。故选A。
7.A 【详解】A.由图乙可知
则物体所受的合外力为
当时，合外力始终沿正方向，物体做加速度减小的加速运动，速度一直增大；当时，物体的速度最大，故A正确；
BC.时，设物体的速度大小为，图乙所围的面积为外力所做的功，物体的位移在0~10m的过程中，力对物体所做的功为
根据动能定理有解得
故BC错误；
D.0~5m的过程中，力对物体所做的功为
时，物体的速度最大，由动能定理得解得
物体的图像如图所示
根据图像所围的面积表示位移可知解得
故D错误。故选A。
8.C 【详解】A.由机械能守恒定律可知，运动员刚接触蹦床时的动能等于，选项A错误；
B.运动员接触蹦床后的开始阶段，重力大于弹力，则加速度向下，运动员向下加速运动，当弹力等于重力时加速度为零，速度最大，以后弹力大于重力，加速度向上，运动员做减速运动，选项B错误；
C.运动员落至最低点时，重力势能减小，由机械能守恒可知，弹性势能增加了，选项C正确；
D.运动员接触蹦床后至最低点的过程中，根据动能定理即
即克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能以及重力势能减小量之和，选项D错误。故选C。
9.BCD 【详解】AB.0~2s内，速度增加，根据动能定理知，合力做正功
A正确B错误；
CD.根据速度时间图线的斜率表示加速度可知，匀减速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得，阻力
速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，在0~6s内物体的位移大小
摩擦力做功
CD错误。故选BCD。
10.BCD 【详解】AB.当牵引力都等于阻力时，速度最大，此时
选项A错误，B正确；
CD.根据且，可得
则当时
当时
则CD正确。故选BCD。
11.AC 【详解】A.由图乙可知物体运动的总位移大小为10m，故A正确；
BD.由动能定律得
则摩擦力大小
由牛顿第二定律得则
故BD错误；
C.物体的初动能则
故C正确。故选AC。
12.BCD 【详解】物体上升，则重力势能增加了，物体克服重力做功，选项A错误，B正确；根据动能定理可知，动能减小量为：，选项C正确；物体减速上升，加速度向下，则，解得；因做正功为，可知机械能增加了，选项D正确；故选BCD。
【点睛】本题关键对物体受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求出拉力，最后根据动能定理和重力做功和重力势能变化的关系列方程求解。
13. （1）0.80 （2） 0.40 （3）0.13
【详解】（1）玩具小车做匀速运动时的速度为最大速度，由可以得到；
（2）由可以得到；
（3）由牛顿第二定律可得小车受到的阻力大小为；
由小车匀速运动时，小车的牵引力与受到的阻力大小相等，
由可得小车的功率为。
14. （1）3.00 （2）1.13 1.14
【详解】（1）计数点5的瞬时速度
（2）在计数点0到5的过程中，系统动能的增量
代入数据解得
系统重力势能的减少量
代入数据解得
15.100J 【详解】运动员对足球做的功为，根据动能定理得
解得运动员踢球时对足球做的功为
16.（1）物块在水平面能滑行的距离为10m；（2）物块克服摩擦力所做的功为4J
【详解】（1）对物块运动的整个过程运用动能定理得
带入数据解得
（2）整个过程中摩擦力做的功为
代入数据得
所以物块克服摩擦力所做的功为4J。
17.（1）；（2）
【详解】（1）在点由牛顿第二定律得得
由动能定理得得
（2）以过点的水平面为参考平面，从点到最高点机械能守恒，
所以得
18.（1）2m/s；（2）0.2m
【详解】（1）解法一：由，对A、B组成的系统，当B下落时系统机械能守恒，以地面为零势能参考平面，则
解得
解法二：由得解得
解法三：由得解得
（2）当B落地后，A以2m/s的速度竖直上抛，则A上升的高度由机械能守恒可得
解得