2021_2022学年福建省厦门市厦门第一中学高一（下）月考物理试卷（3月）（含答案解析）

2021~2022学年福建省厦门市厦门第一中学高一（下）月考物理试卷（3月）

1.  图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是(    )

A. 甲图中支持力对人不做功 B. 甲图中摩擦力对人做负功
C. 乙图中支持力对人不做功 D. 两人受到电梯的作用力的方向不相同

2.  6月23日凌晨，中国飞人苏炳添在2018国际田联挑战赛男子100米决赛中跑出9秒91的佳绩并获得冠军。如图，假设苏炳添的质量为m，起跑过程前进的距离为s，重心升高为h，获得的速度为v，克服阻力做功为，则在此过程中苏炳添(    )
 

A. 机械能增加了 B. 机械能增加了
C. 重力做功为mgh D. 自身做功

3.  如图所示，一牵引车以v的速度沿水平面向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升。某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角为，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直，则(    )

A. 此时重物的速度为v
B. 此时重物的速度为
C. 上升过程中绳子对重物的拉力的功率逐渐增大
D. 上升过程中重物机械能守恒

4.  如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度竖直向上发射炮弹拦截。设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则、的关系应满足(    )
 

A.   B.  C.  D.

5.  一质量为m 的子弹，以速度v 水平射入放在光滑水平面上质量为M 的木块中而不穿出，则下列说法正确的是(    )

A. 子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功
B. 子弹损失的机械能等于木块获得的动能
C. 子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功
D. 系统内能的增加量等于子弹克服阻力做的功
 

6.  如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B 的过程中(    )

A. 重物的机械能守恒 B. 重力做正功，弹力不做功
C. 重物和弹簧组成的系统机械能不变 D. 重物的机械能减小

7.  如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落，B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块(    )

A. 落地时的速度相同 B. 机械能变化量相同
C. 重力势能的变化量相同 D. 重力做功的平均功率相同

8.  从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的空气阻力的作用。距地面高度h 在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图所示。重力加速度取，则(    )

A. 该物体的质量为2kg B. 空气阻力大小为2N
C. 全过程所用的时间为 D. 物体运动过程中机械能减小了24J

9.  船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与时间的关系如图乙所示。已知两岸相互平行，若要使船以最短时间渡河河宽为，则最短时间为___________s，小船的位移大小为__________m。

10.  电动机从很深的矿井中提升重物，重物由静止开始竖直向上做匀加速运动，加速度大小为，当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变。已知重物质量为50kg，电动机最大输出功率为6kW，则重物匀加速上升时，重物所受的拉力为___________，匀加速运动的时间为___________s。取

11.  某学习小组利用如图所示的气垫导轨装置验证动能定理。
为了完成该实验，下列说法正确的是______填正确答案标号。
A.将气垫导轨调至水平，安装好实验器材通过调节滑轮使细绳与气垫导轨平行
B.实验中砝码和砝码盘的总质量必须远小于滑块、挡光条及拉力传感器的总质量
C.挡光条的宽度应尽量小一些，两光电门中心间的距离应尽量大一些
D.从图中可读出两光电门中心间的距离读数为50cm
实验测得挡光条的宽度为d，两光电门中心间的距离为s，滑块、挡光条及拉力传感器的总质量为M，挡光条通过光电门1和2所用的时间分别为和，拉力传感器的示数为F，若表达式______成立，则动能定理得到验证用题中所给字母符号表示。
 

12.  用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

下列实验条件必须满足的有____________；

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________选填“最上端”“最下端”或者“球心”对应白纸上的位置即为原点；

若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则______选填“>”“=”或者“<”。可求得钢球平抛的初速度大小为______已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示。

13.  如图所示，小滑块从光滑弧形面的某一高处A点以初速度往下滑行，到达弧形面的底端P 处时速度为，继续沿水平面滑行。已知PQ间滑块与水平面间的动摩擦因数，Q点左侧滑块与水平面间的动摩擦因数，，重力加速度取。求：

起始位置A点距离水平面的高度；

滑块在水平面上滑行的距离。

14.  如图所示，可以看成质点的小球质量为m，从末端水平的圆弧轨道上最高点由静止开始沿轨道下滑，并沿水平方向抛出，小球抛出后落在圆弧面上。已知轨道高度为h，圆弧面的半径，圆弧面圆心与小球抛出点重合，下端与抛出点在同一竖直线上，圆弧面上M、N 两点将圆弧面均分为三段。空气阻力不计，重力加速度为g。若小球落在圆弧面上的M点，求：

小球平抛的初速度；

小球从轨道上最高点释放到落至圆弧面上M点的过程中克服摩擦力做的功。

15.  如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、和质量的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，试求：
小球下降到最低点时，小物块的机械能取C点所在的水平面为参考平面；
小物块能下滑的最大距离；
小物块在下滑距离为L时的速度大小。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】甲图受力分析，可知受重力和支持力作用，不受摩擦力作用，如图所示，

甲图中支持力与运动方向成锐角，根据做功的定义，

支持力对人做功正功，摩擦力不做功，AB错误；

C.乙图受力分析如图所示，

支持力与运动方向垂直，支持力对人不做功，C正确；

D.甲乙两人均匀速，处于平衡状态，两人受到电梯的作用力均与重力平衡，即两人受到电梯的作用力竖直向上，D错误。

故选C。

2.【答案】B 

【解析】

【分析】
机械能包括动能和重力势能，动能，重力势能，机械能的变化量等于除重力外其他力做功，由动能定理求自身做功。
本题考查机械能的概念，要知道机械能包括动能和重力势能，动能，重力势能；注意位移向上时，重力做负功。
【解答】
机械能包括动能和重力势能，动能增加，重力势能增加，
则机械能增加了，故A错误，B正确；
C.由于重力向下，竖直方向位移向上，则重力做负功，则重力做功为，故C错误；
D.根据动能定理：，则，故D错误。
故选：B。  

3.【答案】A 

【解析】如图所示车沿绳子方向的分速度与重物沿绳子方向的分速度相等，
则有，所以此时重物的速度为v，则A正确；B错误；

C.由于重物上升过程中速度先增大后减小，则上升过程中绳子对重物的拉力的功率先增大，后减小，所以C错误；

D.上升过程中细绳拉力做了功，所以上升过程中重物的机械能不守恒，则D错误。

故选A。

4.【答案】D 

【解析】

【分析】
若拦截成功，竖直上抛的炮弹和平抛的炮弹运动时间相等，在竖直方向上的位移之和等于H，利用平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，进行求解。
解决本题的关键是掌握处理平抛运动的方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。以及知道竖直上抛运动加速度不变，是匀变速直线运动。
【解答】
炮弹运行的时间，在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移为：，
拦截炮弹在这段时间内向上的位移为：，
则，
所以有：。故D正确，ABC错误。
故选D。  

5.【答案】A 

【解析】A.对子弹，只有阻力做负功，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功，故A正确；

C.子弹在射入木块的过程中，由于子弹与木块对地位移不等，子弹对地的位移大于木块对地的位移，而两者相互作用力大小相等，根据功的公式可知，子弹克服阻力做的功大于子弹对木块所做的功，故C错误；

根据动能定理可知，子弹对木块做的功等于木块获得的动能，子弹克服阻力做的功等于子弹动能的损失量。根据能量转化和守恒定律得知：子弹动能机械能的损失量等于木块获得的动能与系统内能的增加，所以子弹损失的机械能大于木块获得的动能，系统内能的增加量小于子弹克服阻力做的功，故B、D错误。

故选A。

6.【答案】CD 

【解析】在重物下落的过程中，弹簧被拉伸，重力做正功，弹簧弹力做负功，重物的机械能不守恒，AB错误；

C.在重物下落的过程中，弹簧被拉伸，只有重力和弹簧弹力做功，重物和弹簧组成的系统机械能守恒，C正确；

D.在重物下落的过程中弹簧弹力做负功，弹性势能增加，重物和弹簧组成的系统机械能守恒，则重物下落过程中重物的机械能减小，D正确。

故选CD。

7.【答案】BD 

【解析】

【分析】
剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，A、B都只有重力做功，机械能守恒，重力势能变化量等于重力所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值。
重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值，难度适中。
【解答】

A.剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，A、B都只有重力做功，设下落高度为h，
根据动能定理得，解得，

即着地时两物块速率相同，速度方向不同，A错误；

B.剪断细线，A、B两物体都只有重力做功，机械能守恒，则机械能的变化量都为零，B正确；

C.重力势能变化量，初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，
则A、B的质量不相等，所以重力势能变化量不相同，C错误；

D.A运动的时间，根据，解得，
所以A重力做功的平均功率为，
B运动有，解得，
所以B重力做功的平均功率为，
而初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，，
所以重力做功的平均功率相等，D正确。

故选BD。

8.【答案】BCD 

【解析】根据动能定理，

故图像的斜率代表了物体受到的合力，有，，

解得，。

A选项错误，B选项正确；

D.根据图像可知初动能为72J，回到起点的动能为48J，损失的机械能即为24J，D正确；

C.设初速度为，则，

代入得到，

设上升加速度为，时间为，上升位移为x，
则，， ，

解得，。

设下降加速度为，时间为，
则，，

解得，

所以总时间 t 有，C正确。

故选BCD。

9.【答案】80 ，400 

【解析】最短时间为；

小船的位移大小为
，
，

联立解得。

10.【答案】   ，  

【解析】重物匀加速上升时的受力如图所示，

根据牛顿第二定律可得，

解得；

当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时重物的速度为v，
根据功率的定义可知，

解得，

匀加速运动的时间为。

11.【答案】；
 

【解析】

【分析】
根据气垫导轨的原理和实验操作，结合实验原理求解答案；
运用在很短时间内的平均速度代替瞬时速度的原理，再结合动能的表达式求解。
解答本题的关键是要了解光电门测量瞬时速度的原理，熟练掌握实验中的研究对象、实验原理和过程，同时会运用动能定理。
【解答】
为使滑块受到的合力等于细绳的拉力，实验开始前，应将气垫导轨调至水平，且细绳平行于导轨，故A正确；
B.滑块所受拉力可以由拉力传感器测出，本实验不需要砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量，故B错误；
C.两光电门间的距离越大，测量两光电门间距离时的相对误差越小，为减小实验误差，挡光条的宽度应尽量小一些，两光电门之间的距离应适当大点，故C正确；
D.刻度尺需要估读到分度值下一位，由图可知从图中可读出两光电门中心间的距离读数为，故D错误。
故选：AC。
很短时间内的平均速度等于瞬时速度，滑块经过光电门1的速度大小为：
滑块经过光电门2的速度大小为：，
对滑块，由动能定理得：，
整理得：。  

12.【答案】；
球心；；   

【解析】

【分析】
根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤；
明确实验原理，知道应记录球心位置；根据位移-时间公式求出从抛出到到达A、B两点的时间，从而得出时间差，结合水平位移求出平抛运动的初速度。
解决本题的关键是知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解；明确地球是球形，只有在水平速度较小、高度较小时，地面可视为水平，此种情况下可以视为小球做平抛运动。
【解答】
本实验必须满足的条件是：
A.斜槽轨道不必要光滑，只要每次平抛的初速度相同即可，故A错误；
B.斜槽轨道末段水平，这样才能保证是平抛运动，故B正确；
C.挡板高度也不必等间距变化，故C错误；
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，这样才能保证平抛的初速度相等，故D正确。
故选BD；
小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；
如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3；由于两段水平距离相等，故时间相等，根据可知，则初速度。  

13.【答案】解：根据机械能守恒定律，小滑块由A点运动到P点有

，

代入数值，可得，

即起始位置A点距离水平面的高度为。

假设滑块运动到Q点时的速度为，则有

，

代入数值，可得。

设滑块到达Q点后，还能向左运动s 距离后停止，
根据机械能守恒定律，

代入数值，可得，

滑块在水平面上滑行的距离。

【解析】见答案
 

14.【答案】解：如图所示，平抛运动的水平位移x和竖直位移y，M、N 两点为圆弧的三等分点，

，
，

平抛运动的时间为t，根据平抛运动的规律可知
，
，

解得；

小球在轨道上滑动过程中，根据动能定理可得
，

解得。

【解析】由几何关系求得平抛运动的竖直位移，然后根据平抛运动竖直位移公式求得运动时间，由几何关系求得平抛运动的水平位移，然后根据平抛运动水平位移公式及运动时间解得小球抛出的速度；
由动能定理求克服摩擦力做功。
解决本题的关键是掌握平抛运动的规律，结合几何关系求平抛运动的初速度。要知道动能定理是求变力做功常用的方法。
 

15.【答案】解：设小球B的初始位置到的距离为h，
小球B下降到最低点时，小物块A的机械能为，
小物块A下滑过程中系统的机械能守恒，
由机械能守恒定律得：
解得：；
设小物块能下滑的最大距离为，
由机械能守恒定律有，
而，
代入解得  ，
故小物块能下滑的最大距离。
设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，
此时小球的速度大小为，则，
，
解得，
故小物块在下滑距离为L时的速度大小。 

【解析】小物块的机械能等于重力势能和动能的总和，求出小球在最低点时，小物块的动能和重力势能，从而求出小物块的机械能。
在运动的过程中，对A、B两物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，当小物块下滑到最大距离时，速度为零，根据A物体的机械能的减小量等于B物体机械能的增加量，求出下滑的最大距离。
将小物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于B物体的速度，根据系统机械能守恒定律求出物块下滑距离为L时的速度大小。
解决本题的关键是知道A、B组成的系统，只有重力做功，机械能守恒。对于单个物体，有拉力做功，机械能不守恒，以及知道A、B两物体的速度存在一定的关系。