福建省连城县第一中学2022-2023学年高一下学期月考（一）物理试卷（含答案）

福建省连城县第一中学2022-2023学年高一下学期月考（一）物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、下列说法中正确的是(   )

A.如果合外力不做功，物体一定做匀速直线运动

B.功是标量，合力做的功等于各分力做的功的代数和，功的正、负表示外力对物体做正功或是物体克服外力做功

C.如果作用力做正功，反作用力一定做负功

D.人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体做了功

2、关于动能，下列说法正确的是(   )

A.动能是矢量

B.动能的单位可以是N·m

C.一定质量的物体速度变化时，动能一定变化

D.动能不变的物体，一定处于平衡状态

3、下列各种运动过程中，物体机械能守恒的是（忽略空气阻力）(   )

A.将箭搭在弦上，拉弓的整个过程

B.过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程

C.在一根细线的中央悬挂着一个物体，双手拉着细线慢慢分开的过程

D.手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程

4、质量为1kg的物体从倾角为30°、长2m的光滑斜面顶端由静止开始下滑。若选初始位置所在水平面为零势能参考平面，那么当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是（g取）(   )

A.10J，5J B.0，－10J C.0，－5J D.20J，－10J

二、多选题

5、如图所示，物体在斜向上的拉力F作用下，沿粗糙水平面向右匀速运动。下列关于各力对物体做功的说法，正确的是(   )

A.重力做正功，摩擦力做负功 B.重力做正功，支持力不做功

C.拉力做正功，摩擦力做负功 D.拉力做正功，合力做功为零

6、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从时刻开始，受到水平外力F的作用，如图所示。下列判断正确的是(   )

A.第1s末的瞬时功率为6W

B.第1s内的平均功率为4.5W

C.前2s内的平均功率为8W

D.第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9:4

7、如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度）。则在圆环下滑到最大距离的过程中(   )

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了

C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零

D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大

8、如图甲所示，小物块静止在倾角的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化关系如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化关系如图丙所示，已知，重力加速度。下列说法正确的是(   )

A.物块的质量为1 kg

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.6

C.0~3 s时间内，力F做功的平均功率为0.32 W

D.0~3 s时间内，物块克服摩擦力做的功为5.12 J

三、填空题

9、如图所示，质量分别为、的物体A、B通过细绳、光滑轻质滑轮连接，A离地面高度为。A与B从静止开始释放，A由静止下落0.3m时的速度为________________________m/s，下落0.3m过程中细绳对B做的功为_______J，忽略空气的阻力，重力加速度g取。

10、甲、乙两物体质量之比，它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，在水平桌面上运动时因受摩擦力作用而停止。

（1）若它们的初速度相同，则运动位移之比为__________________；

（2）若它们的初动能相同，则运动位移之比为__________________。

四、实验题

11、某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。

已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小_____m/s，打出P点时小车的速度大小________m/s。（结果均保留2位小数）

若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为___________。

12、在“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示。

（1）纸带下端所挂重物应选图乙中的________比较合适（填所选重物的字母，A为20g的铝块，B为50g钩码，C为50g的空心铁筒）。

（2）按照正确的操作得到如图丙所示的纸带。其中打O点时释放重物，是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到各点的距离，并记录在图丙中（单位：cm）。已知打点计时器打点时间间隔为0.02s，重物质量为0.5kg，当地重力加速度g取。

①现选取重物在OB段的运动进行数据处理，OB段动能增加量为________J，重力势能减少量为________J（计算结果均保留三位有效数字）。

②即使在操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的也一定略大于，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因：________________________________。

五、计算题

13、如图所示为两轮平衡车，它广受年轻人的喜爱。它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动时，受到的阻力恒为f，已知小明和平衡车的总质量为m，在以下讨论中，忽略小明身体姿态调整引起的重心位置的变化以及小明对系统做的功。

（1）求平衡车能达到的最大行驶速度；

（2）假设启动过程是由静止开始的加速度为a的匀加速运动，则平衡车达到最大功率所用的时间t为多少?

14、滑板是年轻人十分喜欢的极限运动，现有一场地，规格如图所示，阻力非常小，可以忽略。g取。（答案可用根式表示）

（1）一人以的速度从的高台滑下，求到高台处其速度多大？

（2）在（1）的条件下，求他所能到达的离地最大高度有多少？（假设他未离开轨道）

（3）若他从高台开始下滑，为能到达高台，求下滑的最小速度是多少？

15、如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度的匀加速直线运动。已知A的质量和B的质量均为2.0kg，之间的动摩擦因数，B与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：

（1）物体A刚运动时的加速度大小；

（2）时，电动机的输出功率P；

（3）若时，将电动机的输出功率立即调整为，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，时物体A的速度为1.6m/s。则在到这段时间内木板B的位移为多少？

参考答案

1、答案：B

解析：如果合外力不做功，则合外力可能为零，也可能与速度方向垂直（如匀速圆周运动），故物体不一定做匀速直线运动，A错误；功是标量，合力做的功等于各分力做的功的代数和，功的正、负表示外力对物体做正功或是物体克服外力做功，B正确；如果作用力做正功，则反作用力可能做负功、可能做正功，也可能不做功，C错误；人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体的支持力方向竖直向上，与物体的位移方向垂直，故人对物体不做功，D错误。

2、答案：B

解析：A.动能只有大小没有方向，则动能是标量，故A错误；

B.动能的单位和功的单位相同都为N·m，故B正确；

CD.一定质量的物体，当物体仅速度方向变化时，动能不变，不处于平衡状态，故CD错误。

故选B。

3、答案：D

解析：将箭搭在弦上，拉弓的整个过程，外力对弓做功，机械能增加，选项A错误；过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程，重力势能变大，机械能变大，选项B错误；在一根细线的中央悬挂着一物体，双手拉着细线缓慢分开的过程，物体的重力势能变大，机械能不守恒，选项C错误；手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程，只有重力和弹力对笔做功，机械能守恒，故选项D正确；故选D。

4、答案：C

解析：物体下滑时机械能守恒，故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能，下滑到斜面中点时的重力势能。

故选项C正确。

5、答案：CD

解析：重力和支持力与运动方向垂直，重力和支持力对物体不做功；拉力与运动方向夹角为锐角，拉力做正功；摩擦力与运动方向相反，摩擦力做负功；物体做匀速直线运动，动能不变，则合力做功为零。

6、答案：BD

解析：A.第1s末物体的速度为

第1s末的瞬时功率为

A错误；

B.第1s内的平均功率为

B正确；

C.第2s末的瞬时速度为

前2s内的平均功率为

C错误；

D.第2s末外力的瞬时功率为

第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9:4，D正确。

故选BD。

7、答案：BD

解析：A.圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误；B.图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得圆环下降的高度为，根据系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能增大量为：，故B正确；C.当圆环所受合力为零时，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；D.根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，即圆环的重力势能与圆环的动能还有弹簧弹性势能三种能量总和守恒。在圆环下滑到最大距离的过程中，圆环的速度是先增大后减少，圆环的动能也是先增大后减少，那么圆环重力势能与弹簧弹性势能之和就应先减少后增大，故D正确。故选BD。

8、答案：AD

解析：由图丙可知在1~3 s时间内，物块做匀加速直线运动，则，物块的加速度。在3~4 s时间内，物块匀速运动，受力平衡，则，解得，故A正确，B错误。0~1 s时间内，物块静止，力F不做功，1~3 s时间内，力，物块的位移为。0~3 s时间内力F做功的平均功率为，故C错误。0~3 s时间内物块克服摩擦力做的功为，故D正确。

9、答案：；4

解析：

10、答案：（1）1:1

（2）2:1

解析：（1）若初速度相同，则根据动能定理得，故，可知两物体运动位移之比与物体的质量无关，所以；

（2）若它们的初动能相同，则根据动能定理得，

所以。

11、答案：0.36；1.80；之间的距离

解析：打下B点的时刻为打下与B点相邻左、右两点的中间时刻，则打下B点时小车的速度应为这两点间小车的平均速度，即；同理打下P点时小车的速度为。在验证动能定理时，如果选取B到P的过程，则由可知，要验证动能定理还需要求得两点间的距离。

12、答案：（1）B

（2）①0.616；0.627；②重锤在下落时要受到阻力作用（摩擦力、空气阻力）

解析：

13、答案：（1）

（2）

解析：（1）当牵引力F等于阻力且功率最大时，平衡车以最大速度做匀速直线运动，此时

解得

（2）加速度为a时，由牛顿第二定律得

达到最大功率时设车的速率为v，则

由匀变速运动的规律有

联立解得

14、答案：（1）

（2）5.8m

（3）

解析：（1）人从的高台滑下运动到高台处，由机械能守恒定律得：

解得：

（2）人从的高台滑下运动到离地最大高度处的过程，由机械能守恒定律得：

解得：

（3）人从高台开始下滑到达高台的过程，由机械能守恒定律得：

解得：

15、答案：（1）

（2）12W

（3）6.22m

解析：（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，设其能够达到的最大加速度大小为，则由牛顿第二定律得

，

解得

所以物体A刚运动时的加速度大小为

。

（2）时，木板B的速度大小为

设此时木板B所受拉力大小为F，由牛顿第二定律有

解得

则此时电动机输出功率为。

（3）电动机的输出功率调整为7.5W时，

设细绳对木板B的拉力大小为，

则

解得

木板B受力满足

所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等，设这一过程时间为，

有

解得

这段时间内木板B的位移

A与B速度共速后，

由于且电动机输出功率恒定，将一起做加速度减小的变加速运动，设B变加速运动的位移为时A的速度达到1.6m/s，根据动能定理有

解得

则木板B在到这段时间内的位移大小为。