2021-2022学年福建省漳州市漳浦县立人学校高一（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年福建省漳州市漳浦县立人学校高一（下）第一次月考物理试卷1.  关于功的概念，下列说法中正确的是(    )A. 力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小
C. 力对物体不做功，说明物体一定无位移
D. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的2.  如图，桌面高为h，质量m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，则落到桌面处时，重力做功为(    )
 A. 0 B. mgh C. mgH D. 3.  两个质量不等的小铁块A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图所示，下列说法中正确的是(    )A. 下滑过程重力所做的功相等
B. 它们到达底部时动能相等
C. 它们到达底部时速度相同
D. 它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等4.  如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为重力加速度大小为(    )A.  B.  C.  D. 5.  下列关于重力做功和重力势能变化的说法中正确的是(    )A. 物体向下运动时重力做正功，物体的重力势能减小
B. 物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，动能有可能不变
C. 一个物体的重力势能从变化到，重力势能减少了
D. 重力势能为负值说明其方向与规定的正方向相反
 6.  如图所示，一轻弹簧一端固定于点，另一端系一重物，将重物从与悬点在同一水平面且能使弹簧保持原长的点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由点摆向最低点的过程中(    )A. 重物的机械能减少 B. 重物与弹簧组成的系统的机械能不变
C. 重物与弹簧组成的系统的机械能增加 D. 重物与弹簧组成的系统的机械能减少7.  从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取由图中数据可得(    )A. 物体的质量为2kg
B. 时，物体的速率为
C. 时，物体的动能
D. 从地面至 ，物体的动能减少100J8.  如图所示，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端放上小球，用力把小球往下压后迅速放开，观察到小球被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。不计弹簧质量和空气阻力，在弹簧恢复原长的过程中(    )A. 小球的加速度先不断减小，后不断增大
B. 小球先做加速运动，达到最大速度后，再做匀减速运动
C. 弹簧对小球做的功和对桌面做的功相等
D. 弹簧对小球的弹力做功的平均功率大于小球克服重力做功的平均功率
 
 9.  汽车在高速公路上行驶，遇到较长的下坡路段，由于长时间刹车，容易导致汽车刹车失灵．这样常常会在这种路段增设安全减速专用的斜坡避险车道，如图所示．若某高速行驶的汽车刹车失灵，随后转入外侧的斜坡式避险车道，快速降低车速直至停止，在此过程中：汽车所受重力做______选填“正功”或“负功”，汽车所受摩擦力做______选填“正功”或“负功”10.  质量为5㎏的物体，从足够高的地方自由落下，开始2s内重力对物体做功的平均功率为______W，2s末重力对物体做功的瞬时功率为______取11.  在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲的实验装置．

实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足的同时，实验时首先要做的步骤是______.
如图乙为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小、已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度则本实验要验证的数学表达式为______用题中的字母表示实验中测量得到物理量12.  如图1所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置．取
选出一条清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用分度值为1mm的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______ J；打点计时器打到B点时重锤的速度______ ，此时重锤的动能比开始下落时增加了______ 结果均保留三位有效数字
某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3的图线．
①图线的斜率近似等于 ______
A.
②图线未过原点O的原因是______ .13.  如图所示，质量的物体，在斜向下与水平方向夹角、大小为10N的力的作用下，从静止开始运动，通过的路程，已知物体与水平面间的动摩擦因数，，，，，求：
力F对物体做多少功；
摩擦力对物体做多少功。14.  如图所示，质量为的滑块，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，又沿水平面滑行到达Q点而静止。求：
起始位置A点距离水平面的高度；
滑块与水平面间的动摩擦因数；
若用一拉力F，把滑块从Q点循原路返回，拉回到起始点A，则拉力至少做多少功？15.  额定功率80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为。汽车的质量，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为。运动过程中阻力不变，求：
汽车所受的恒定阻力；
末汽车的瞬时功率；
若加速距离为，经过多长时间汽车速度达到最大值。
答案和解析 1.【答案】D 【解析】解：A、力对物体做功W多，根据，可能是力大，也可能是力的方向的位移大，也有可能两者都大，故A错误；
B、力对物体做功W少，根据，可能是力小，也可能是力的方向的位移小，也有可能两者都小，故B错误；
C、力对物体不做功，即，可能是，也可能是，也可能是，故C错误；
D、根据恒力做功的表达式判断，功的大小取决与力的大小、力的方向的位移大小，故D正确；
故选：D。
根据恒力做功的表达式判断，功的大小取决与力的大小、力的方向的位移大小．
做功有两个不可缺少的因素，功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夹角的余弦值的大小决定，即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定．
 2.【答案】C 【解析】解：根据重力做功公式得：

故选：C。
小球下落过程中，只有重力做功，根据即可求解．
本题主要考查了重力做功公式的直接应用，知道重力做功只与高度差有关，难度不大，属于基础题．
 3.【答案】D 【解析】解：A、重力做功，由于h相等而m不同，则重力做功不同，故A错误；
B、铁块下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，但由于质量不等，故下滑到底部时的动能不相等，故B错误；
C、铁块到达底部时的速度，但由于速度方向不相同；故速度不相同；故C错误；
D、因两种情况下，机械能均守恒；故它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等；故D正确；
故选：D。
根据重力做功的公式比较重力做功的大小，根据动能定理求出到达底端的动能和速度，然后答题．
解决本题的关键知道重力做功与路径无关，仅与首末位置的高度差有关，以及能够熟练运用动能定律或机械能守恒定律．
 4.【答案】C 【解析】解：设桌面为零势能面，链条的总质量为
开始时链条的机械能为：；
当链条刚脱离桌面时的机械能：；
由机械能守恒可得：
即：；
解得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
链条只有重力做功而向下滑动，故机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度．
零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量．
 5.【答案】AB 【解析】解：A、物体向下运动时高度下降，重力一定做正功，重力势能减小，故A正确；
B、物体克服重力做功时，物体的高度升高，物体的重力势能一定增加；但如果有其他力做功，总功为零则动能不变，故B正确；
C、一个物体的重力势能从变化到，说明物体的高度升高，重力势能增加，故C错误；
D、重力势能为标量，重力势能为负值说明物体的重力势能的大小，不是说明了重力势能的方向，故D错误。
故选：AB。
明确重力势能和重力做功间的关系，知道重力做正功时重力势能减小，重力做负功时重力势能增加，知道重力势能为标量，明确其正负的意义；同时明确动能定理应用，知道合外力的功等于物体动能的改变。
本题考查重力做功的特点以及重力做功与重力势能变化之间的关系，注意掌握重力势能的相对性，掌握重力势能正负的意义。
 6.【答案】AB 【解析】解：BCD、在整个运动的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，重物和弹簧组成的系统机械能守恒，故B正确，CD错误；
A、在整个运动的过程中，重物的重力势能逐渐减小，动能逐渐增加，弹簧逐渐被拉长，弹性势能逐渐增大，所以，重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，对重物和弹簧构成的系统，机械能守恒，但对重物来说，其机械能减小，故A正确。
故选：AB。
根据高度的变化，分析重力做功的正负，根据弹簧形变情况，分析弹力做功情况。根据功能原理分析重物机械能的变化。
本题考查系统的机械能守恒的问题，理解重力、弹力做功与重力势能和弹性势能的关系。
 7.【答案】ACD 【解析】解：A、由图象知，当时，则物体的质量为：，故A正确；
B、当时，，总机械能为，则物体的动能为：，由得：，故B错误；
C、根据图象可知，时，，，则物体的动能为：，故C正确；
D、从地面至，物体的机械能减少了20J，重力势能增加了80J，因此，物体的动能减少100J，故D正确。
故选：ACD。
时物体上升到最大高度，根据时的值，由求出物体的质量。根据时的动能求物体的速率。时，物体的动能为从地面至 ，根据动能与机械能、重力势能的关系求物体的动能减少量。
解决该题的关键是要知道机械能等于动能和重力势能之和，能根据图象分析物体所具有的总机械能，熟记重力势能的表达式。
 8.【答案】ABD 【解析】解：AB、弹簧恢复原长的过程中，小球向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，根据知加速度减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，根据知加速度增大，加速度与速度反向，小球做减速运动，故AB正确；
C、弹簧对小球做正功，弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以对桌面不做功，故C错误；
D、小球向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对小球做正功，重力方向向下，与位移反向，对小球做负功，由于小球动能增加，所以弹簧对小球做的功大于小球克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义可知弹簧对小球的弹力做功的平均功率大于小球克服重力做功的平均功率，故D正确.
故选：ABD。
弹簧恢复原长的过程中，小球向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度反向，小球做减速运动，利用判断做功情况。
本题主要考查了小球在弹簧的弹力作用下向上运动，明确运动过程和受力即可判断。
 9.【答案】负功  负功 【解析】解：汽车沿避险车道向上运动，汽车的重力做负功，由于在运动过程中摩擦力始终跟位移方向相反，故摩擦力做负功
故答案为：负功    负功．
根据即可判断出重力和摩擦力做功的情况
本题主要考查了力做功的正负，明确力即可以判断力做功情况
 10.【答案】500 1000 【解析】解：由自由落体规律可知：2s末的速度；
2s内的平均速度；
故2s内的平均功率；   
2s末重力对物体做功的瞬时功率；
故答案为：500；
由自由落体规律可求得2s末的瞬时速度及2s内的平均速度；由功率公式可求得平均功率及瞬时功率；
本题考查功率公式的应用，注意可以求瞬时功率也可以求平均功率；当速度为平均速度时求出的为平均功率；当速度为瞬时功率时求出的为瞬时功率．
 11.【答案】平衡摩擦力   【解析】解：为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，应首先平衡摩擦力，在不挂沙桶时，使小车受到的合力为零．
平衡摩擦力后，小车受到的合力为mg，合外力的功等于动能的变化，因此需要验证的表达式为：；
故答案为：平衡摩擦力；
要使小车受到的合力等于沙和沙桶的重力，实验前要先平衡摩擦力．
根据动能定理分析答题．
实验时要注意平衡摩擦力，平衡摩擦力后，小车受到的合力等于沙及沙桶的重力．
 12.【答案】；；；①B；②该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关． 【解析】解：重力势能减小量；相邻两个计数点间的时间间隔，B为A、C的时间中点，则打点计时器打到B点时重锤的速度大小，此过程重锤动能的增加量；  
①由机械能守恒定律：，即，可见在以为纵轴，以h为横轴的图线中，斜率表示重力加速度g，为。故B正确，AC错误。
②图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能，因此该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关．
故答案为：；；①B；②该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关．
直接计算重锤重力势能的减少量，计算相邻两个计数点间的时间间隔，结合匀变速直线运动规律求出重锤的速度大小，从而求出此过程重锤动能的增加量；
①根据机械能守恒得出表达式从而得出图线相邻的含义，结合题设即可判断；②根据图像结合实验原理分析即可判断。
本题考查验证机械能守恒定律的实验，熟悉实验原理是解题的关键。
 13.【答案】解：根据功的公式可知，力F对物体做功为：；
根据滑动摩擦力公式可得，摩擦力的大小为：
摩擦力对物体做功为：。
答：力F对物体做功为16J；
摩擦力对物体做功为。 【解析】根据滑动摩擦力公式求出物体受到的摩擦力，根据力与位移方向的夹角判断功的正负，由功的公式求各个力做功。
对于恒力做功，常常根据功的计算公式求解，要注意正确判断力和位移的夹角。
 14.【答案】解：到P过程中，根据动能定理有：
解得起始位置A点距离水平面的高度为：
到Q根据动能定理有：
解得滑块与水平面间的动摩擦因数为：
当用拉力F把滑块拉回A点，当滑块回到A点速度为零时，拉力做功最小，此过程中根据功能关系可知，拉力做功为：
答：起始位置A点距离水平面的高度为；
滑块与水平面间的动摩擦因数为；
若用一拉力F，把滑块从Q点循原路返回，拉回到起始点A，则拉力至少做155J的功。 【解析】到P过程中，根据动能定理求解起始位置A点距离水平面的高度；
到Q根据动能定理求解滑块与水平面间的动摩擦因数；
当滑块回到A点时的速度为零时，拉力做功最小。
对于滑块与水平面的动摩擦因数既可以采用运动学也可以采用动能定理来进行求解，在解题时需要灵活选择合适的方法；知道在什么情况下拉力做功最小。
 15.【答案】解：当时，速度最大，所以，根据得：
 N
根据牛顿第二定律，得：，解得
匀加速达到的最大速度为
匀加速所需时间为
3s末的瞬时速度
拉力的功率 W
匀加速通过的位移为
达到额定功率后，开始做加速度减小的变加速运动，根据动能定理可得：，解得
故经历的总时间
答：汽车所受的恒定阻力为 N；
末汽车的瞬时功率为 W；
若加速距离为，经过13s汽车速度达到最大值。 【解析】当牵引力等于阻力时，速度最大，根据求出汽车所受的恒定阻力大小．
根据牛顿第二定律求出牵引力，根据求得匀加速达到的最大速度，根据求得匀加速运动时间，结合速度-时间公式求出3s末的速度，通过求出汽车的瞬时功率．
根据位移-时间公式求出匀加速运动的位移，达到额定功率后，汽车做变加速运动，根据动能定理求得运动时间，即可求得运动总时间。．
解决本题的关键掌握恒定功率启动和恒定加速度启动过程的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度为零时，速度最大．