山东省济南外国语学校2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题 word版含解析

2022-2023学年度第二学期月考考试

高一物理试题

（2023.3）

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一项符合题目要求）

1. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取，则（　　）

A. 第1s内推力做的功为1J B. 第2s内摩擦力做的功为2J

C. 第1.5s时推力F的功率为6W D. 第2s内推力F做功的平均功率为3W

【答案】D

【解析】

【详解】A．由题中图像可知第1s内物体速度为零，物体没有运动，所以推力做的功为零，A错误；

B．由题中图可知第3s内物体匀速，则

第2s内位移

可得摩擦力做的功

B错误；

C．根据图像可知1.5s时物体的瞬时速度为

推力为3N，则

C错误；

D．第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动，平均速度为

所以有

D正确。

故选D。

2. 某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止开始加速行驶。经过时间t前进的距离为x，且速度刚好达到最大值vmax，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受到的阻力恒为F，则t时间内（　　）

A. 小车做匀加速运动

B. 小车受到的牵引力逐渐增大

C. 合外力对小车所做的功为Pt

D. 合外力对小车所做的功为Pt-Fx

【答案】D

【解析】

【详解】AB．电动机功率恒定

由牛顿第二定律可知

则当速度增大时，牵引力减小，加速度减小，故小车做加速度减小的加速运动，故AB错误；

CD．整个过程中，牵引力做正功，阻力做负功，故合外力做的功为，其中Pt为牵引力所做的功，故C错误，D正确。

故选D。

3. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假若人与扶梯一起匀加速向上运动，在这个过程中人脚所受的静摩擦力（）

A. 等于零，对人不做功

B. 水平向左，对人不做功

C. 水平向右，对人做正功

D. 沿斜面向上，对人做正功

【答案】C

【解析】

【详解】人与扶梯一起匀加速向上运动，人的脚所受的静摩擦力水平向右，与位移方向成锐角，静摩擦力做正功，

A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；

B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；

C.C项与上述分析结论相符，故C正确；

D.D项与上述分析结论不相符，故D错误．

4. 如图所示，质量为m的铁球从空中位置A处由静止释放后，经过一段时间下落至位置B，A、B间高度差为H，重力加速度为g，不计空气阻力，取A位置为零势能点．则（　　）

A. 在位置B处，铁球的重力势能为mgH

B. 如果存在空气阻力，在位置B处铁球的重力势能大于

C. 无论是否存在空气阻力，经过位置B处时，重力势能一定减小mgH

D. 选择B为零势能点，由于零势能点下降，重力做功会大于mgH

【答案】C

【解析】

【详解】在位置B处，铁球的重力势能为-mgH，与是否存在空气阻力无关，故AB错误；无论是否存在空气阻力，经过位置B处时，重力势能为为-mgH，一定减小mgH，故C正确；重力做功的多少与路径无关、与零势能点的选取无关，所以选择B为零势能点，铁球从A到B重力做功一定等于mgH，故D错误．

5. 将一三角形的物体如图所示紧靠竖直固定在水平地面上的挡板放置，将一重球由图中的位置无初速释放，在重球到达地面前，如果一切接触均光滑，则（　　）

A. 三角形物体对重球不做功

B. 三角形物体与重球组成的系统机械能守恒

C. 三角形物体的机械能守恒

D. 重球减少的重力势能等于三角形物体增加的动能

【答案】B

【解析】

【详解】本题的易错之处在于认为三角形物体对重球的作用力方向与三角形物体的位移方向垂直，造成错解。不计一切摩擦，重球下滑时，重球和三角形物体组成的系统只有重球重力做功，系统机械能守恒，重球重力势能的减少量等于三角形物体和重球两者动能的增量之和，且重球对三角形物体做正功，三角形物体对重球做负功。

则选B。

6. 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为的光滑圆柱，A的质量为B的2倍。当B位于地面上时，A恰与圆柱轴心等高，将A由静止释放，B上升的最大高度是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】设球质量为，则球质量为，球刚落地时，两球速度大小都为，根据机械能守恒定律得

得

球继续上升的高度

球上升的最大高度为

故选C．

7. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　）

A. 木板A获得的动能为2J

B. 系统损失的机械能为4J

C. 木板A的最小长度为2m

D. A、B间的动摩擦因数为0.1

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图像的斜率表示加速度，可得内A、B的加速度大小都为，对A、B受力分析，根据牛顿第二定律知

所以，二者质量相等均为

则木板A获得的动能为

故A错误；

B．系统损失的机械能

故B错误；

C．由图像围成的面积表示位移，根据二者图像围成面积的差值可求出二者相对位移为

所以，木板A的最小长度为1m，故C错误；

D．分析B的受力，根据牛顿第二定律可得

可求出

故D正确。

故选D。

8. “十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是在于都县长征第一渡口纪念碑上镌刻的一首诗，描述的就是当年红军夜渡于都河开始长征的情景。于都河宽600m左右，假设有艘帆船以的速度沿垂直于河岸方向匀速向对岸航行，结果偏离垂直对岸点的距离约为180m，则水流速度大小约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知，在垂直于河岸方向上，由可得，航行时间为

在沿河岸方向上，由可得，水流速度大小约为

故ABD错误，C正确。

故选C。

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）

9. 如图所示为无人机沿曲线从M点向N点飞行的过程中的一段轨迹，速度逐渐减小，在此过程无人机所受合力方向不可能的是（）

A.  B.  C.  D.

【答案】BCD

【解析】

【详解】无人机做曲线运动时，受到的合力方向指向运动轨迹的凹侧，由于无人机速度逐渐减小，可知合力方向与速度方向的夹角大于90°，BCD符合题意。

故选BCD。

10. 将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同

B. 沿着1下滑到底端时，物块速度最大

C. 物块沿着3下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功最多

D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功一样多

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．设1、2、3木板与地面的夹角分别为、、，木板长分别为、、，当物块沿木板1下滑时，由动能定理有

当物块沿木板2下滑时，由动能定理有

又因为有

，

可得

当物块沿木板3下滑时，由动能定理有

又有

，

可得

A错误，B正确；

CD．三个过程中克服摩擦力做功分别为

，，

结合前面分析可得

CD正确。

故选BCD。

11. 一质量为M=1.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过（不计子弹穿过物块的时间），如图甲所示。地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示，已知传送带的速度保持不变，g取。在这一个过程中下列判断正确的是（）

A. 传送带的速度大小为2m/s，逆时针转动

B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.2

C. 传送带对物块做的功为－6J

D. 传送带对物块做的功为6J

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由题图乙可判断出物块被子弹击中后先做减速运动，再做匀速运动，但方向不变，说明传送带逆时针转动，物块最终做匀速运动的速度即为传送带的速度，大小为2m/s，故A正确；

B．由题图乙可知物块做减速运动加速度大小为

根据牛顿第二定律可得

解得

故B错误；

CD．根据动能定理可得传送带对物块做的功

故C正确，D错误。

故选AC。

12. 如图所示，光滑长杆水平固定，轻质光滑小定滑轮固定在O点，P点和C点是长杆上的两点，PO与水平方向的夹角为30°，C点在O点正下方，OC=h；小物块A、B质量相等，A套在长杆上，细线跨过定滑轮连接A和B，重力加速度为g．开始时A在P点，现将A、B由静止释放，则

A. 物块A从P点到第一次到达C点过程中，速度先增大后减小

B. 物块A从P点到第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做功等于重力做功

C. 物块A过C点时速度大小为

D. 物块A过C点时速度大小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力一直对A做正功，其他力不做功，由动能定理可知物块A的动能不断增大，其速度不断增大，A错误．

B．物体到C点时，物块B的速度为零．根据动能定理可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于重力做功，B正确．

CD．物体到C点时，物块B的速度为零．设物块A经过C点时的速度大小为v．根据系统的机械能守恒得：，解得，C正确D错误．

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、非选择题（本题共6小题）

13. 利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。

（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：

A．按实验要求安装好实验装置；

B．使重物靠近打点计时器，接着先_______，后_______，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、与O点之间的距离、、

（2）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能和重力势能，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示和，根据数据在图3中已绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ已求得图线Ⅰ斜率的绝对值，请计算图线Ⅱ的斜率k2=______J/m（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为___________ （用和表示）。

【答案】    ①. 接通电源    ②. 释放纸带    ③. 2.85~2.90范围内即可    ④.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2] 如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后释放纸带。

（2）[3] 由图示图像可知，图线Ⅱ的斜率

 [4] 对图线Ⅰ

即

对图线Ⅱ

即

则重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为

14. 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．

（1）实验中涉及到下列操作步骤：

①把纸带向左拉直

②松手释放物块

③接通打点计时器电源

④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是__（填入代表步骤的序号）．

（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s．比较两纸带可知，__（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．

【答案】    ①. ④①③②    ②. 1.29    ③. M

【解析】

【详解】（1）实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为④①③②；

（2）由M纸带可知，右侧应为与物块相连的位置；由图可知，两点间的距离先增大后减小；故2.58段时物体应脱离弹簧；则由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；

因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大；由图可知，M中的速度要大于L中速度；故说明M纸带对应的弹性势能大；

15. 如图所示，水平雪面上雪橇在与水平方向成37°角的拉力F=30N的作用下，沿直线匀速运动5m，所用时间为5s，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）上述5s内拉力F的平均功率；

（2）上述5s内雪橇克服地面摩擦力做的功。

【答案】（1）24W；（2）120J

【解析】

【详解】（1）根据功率的计算公式可得

所以

（2）雪橇在水平雪面上沿直线匀速运动，则有

所以雪橇克服地面摩擦力做的功为

16. 如图所示，光滑固定斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度lBC=1.1m，CD为光滑的圆弧，半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.2m。不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2。求：

（1）物体运动到C点时的速度大小；

（2）A点距离水平面的高度H；

（3）物体最终停止的位置到C点的距离s。

【答案】（1）4m/s；（2）1.02m；（3）0.4m

【解析】

【详解】（1）物体由C点运动到最高点，根据动能定理得

代入数据解得

（2）物体由A点运动到C点，根据动能定理得

代入数据解得

H=1.02m

（3）从物体开始下滑到最终停止，根据动能定理得

代入数据，解得

由于

所以物体最终停止的位置到C点的距离为0.4m位置。

17. 如图所示，小车A放在一个倾角为的足够长的固定的光滑斜面上，小车A和物块由绕过轻质定滑轮的细线相连，质量均为的物块和物块在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，物块放在水平地面上。现用手控制住小车A，并使细线刚好伸直但无拉力作用，且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知弹簧拉伸和压缩相同形变量时，其储存的弹性势能相同，重力加速度大小为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时恰好离开地面。

求：

（1）小车的质量；

（2）小车能获得的最大速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）将小车和物块看做一个整体，小车速度到达最大时，整体受到的合力为零

此时恰好离开地面，对受力分析可知

联立可得

（2）小车获得最大速度时，弹簧（拉伸）弹力为，初始状态弹簧（压缩）弹力为，整个过程中弹簧形变量

且弹簧弹性势能不变。对、、及弹簧构成的系统由机械能守恒定律得

联立可得

18. 一质量为m =0.5kg的电动玩具车，从倾角为=30°的长直轨道底端，由静止开始沿轨道向上运动，4s末功率达到最大值，之后保持该功率不变继续运动，运动的v-t图象如图所示，其中AB段为曲线，其他部分为直线。已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍，空气阻力不计。取重力加速度g=10m/s2。

（1）求玩具车运动过程中的最大功率P；

（2）求玩具车在4s末时（图中A点）的速度大小v1；

（3）若玩具车在12s末刚好到达轨道的顶端，求轨道长度L。

【答案】（1）40W ；（2）8m/s ；（3）93.75m

【解析】

【分析】

【详解】(1)由题意得，当玩具车达到最大速度v=10m/s匀速运动时，牵引力

由

代入数据解得

(2)玩具车在0-4s内做匀加速直线运动，设加速度为a，牵引力为F1，由牛顿第二定律得

4s末时玩具车功率达到最大，则

由运动学公式v1=at1（其中t1=4s）

代入数据解得

(3)玩具车在0~4s内运动位移

得

玩具车在4~12s功率恒定，设运动位移为x2，设t2=12s木时玩具车速度为v，由动能定理得

代入数据解得

所以轨道长度