2019-2020学年高一物理下学期第三次月考试题(含解析).doc

2019-2020学年高一物理下学期第三次月考试题(含解析)一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。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. 力对物体做功小，说明物体的受力一定小C. 力对物体不做功，说明物体一定没有移动D. 物体发生了位移，不一定有力对它做功【答案】D【解析】力对物体做功W多，根据W=FScos，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；力对物体做功W少，根据W=FScos，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；力对物体不做功，即W=0，可能是F=0，也可能是S=0，也可能是cos=0，故说明物体可以有位移，故C错误；根据恒力做功的表达式W=FScos判断，功的大小取决与力的大小、力的方向的位移大小，因此物体发生了位移，不一定有力对它做功，故D正确。所以D正确，ABC错误。2. 如图所示，物体在恒力F的作用下，在水平面上沿各自运动方向均发生了一段位移l，计算这四种情形下力F对物体做的功，可以写做的是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】A项：根据功的定义可知，力F对物体做的功为 ，故A错误；B项：根据功的定义可知，力F对物体做的功为，故B错误；C项：根据功的定义可知，力F对物体做的功为，故C错误；D项：根据功的定义可知，力F对物体做的功为，故D正确。3. 竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度，下列说法正确的是( )A. 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B. 上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C. 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D. 上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率【答案】C【解析】A、B项：上升过程与下降过程重力大小相等，位移大小相等，故重力做功的绝对值相等，故A、B错误；C、D项：设小球受到的平均阻力为f，上升过程的加度为，下落过程的加速度为，所以，由于高度相同，所以上升所用的时间更小，由可知，所以上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率，故C正确，D错误。点晴：由于空气阻力一直做负功，在上升过程中的平均速度大于下降过程中的平均速度，而空气阻力的大小正比于球的速度，在上升过程中的平均阻力大于下降过程中的平均阻力，根据做功公式即可判断。4. 如图所示，在倾角为的斜面(足够长)上某点，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球，则在小球抛出后在空中离开斜面最大距离时，其重力的瞬时功率为(重力加速度为g)( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】由物体的运动轨迹可以知道，物体离斜面的距离先变大在减小，当小球速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大，即此时速度与水平方向夹角为，将小球在与斜面间的距离最大的位置分解速度，根据几何关系得：vy=gt=gv0tan，距斜面距离最大时重力的瞬时功率为p=mgvy=mgv0tan，故D正确点睛：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解5. 如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由的运动过程中( )A. 小球的机械能守恒B. 到c点时小球重力势能为0，弹簧弹性势能最大C. 小球的动能先从0增大，后减小到0，在b点时动能最大D. 小球的重力势能随时间一直减少【答案】D【解析】A项：小球在压缩弹簧过程中弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的机械能不守恒，故A错误；B项：若以C点为参考平面，在C点小球压缩弹簧最短，所以小球的重力势能为零，弹性势能最大，故B错误；C项：小球由A至B，只受重力，做匀加速直线运动；小球由B到C：从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，加速度逐渐增大，故C错误；D项：小球下落过程重力一直做正功，所以重力势能一直减小，故D正确。点晴：本题要明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握信小球从B到C过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在BC之间某位置速度最大，到C点速度减为零，弹簧压缩到最。6. “复兴号”动车组是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组。由8节车厢组成的“复兴号”动车组在车站从静止匀加速起动出站。一警务员站在站台上第1节车厢前。 第1节车厢通过警务员用了t0时间。每节车厢长度都相同，动车组出站过程中受到的阻力大小恒定，出站后发动机实际功率才达到额定功率。则( )A. 第2、3和4节车厢通过警务员的时间共为2t0B. 第8节车厢通过警务员的时间为C. 动车组出站过程中，通过相同的距离，发动机牵引力做功相同D. 动车组出站过程中，经过相同的时间，发动机牵引力做功相同【答案】AC【解析】A项：由于动车做初速度为零的匀加速直线运动，根据通过连续相等的位移所用的时间之比为： 可知，第2、3和4节车厢通过警务员的时间共为2t0，故A正确；B项：根据通过连续相等的位移所用的时间之比：可知，第8节车厢通过警务员的时间为，故B错误；C、D项：由于动力组出站做初速度为零的匀加速直线运动，发动机牵引力恒定，加速度恒定，通过相同的距离，发动机牵引力做功相同，故C正确，D错误。7. 一物块沿倾角为的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示，当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )A. B. C. D. 【答案】BC【解析】以速度v上升过程中，由动能定理可知： 以速度上升过程中，由动能定理可知：联立解得： 故应选B、C。点晴：本题主要考查了动能定理，注意过程的选取是关键；计算求解稍复杂，以滑块为研究对象，受力分析再两次上滑过程中，利用动能定理列式求的即可。8. 如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带到达B处时恰好达到传送带的速率v，在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H，则在小物块从A到B的过程中：( ) A. 小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小B. 两传送带对小物体做功相等C. 甲传送带消耗的电能比较大D. 两种情况下因摩擦产生的热量相等【答案】ABC【解析】试题分析：小物块在传送带上受力分析，沿传送带方向由向下的重力分力，沿传送带向上的摩擦力，加速运动阶段合力为。从A处开始到与传送带速度相等的过程，根据动能定理有，对甲，位移大，所以动摩擦因数小，选项A对。从A到B运动过程，重力和摩擦力做功，初末动能相等，而重力做功也相等，所以两传送带对小物体做功相等，选项B对。摩擦生热等于滑动摩擦力和相对位移的乘积，所以对甲有摩擦生热，对乙有摩擦生热，对比判断甲摩擦生热多，选项D错。传送带消耗的电能等于物块增加的机械能和摩擦生热之和。由于甲乙两种情况下物块初末机械能相等，增加的机械能相等，所以甲消耗的电能多，选项C对。考点：功能关系【名师点睛】本题的难点在于摩擦生热和消耗电能多少的判断。摩擦生热等于滑动摩擦力和相对位移的成绩，静摩擦力做功不产生热量。而相对位移，把物块平均速度和传送带的速度相结合，可得相对位移为，即物块位移。二、填空题(每空3分，共18分)9. 物体在运动过程中，克服重力做功100J，则重力做功为_，物体的重力势能一定_ (填“增加”或“减小”).【答案】 (1). -100； (2). 增加【解析】物体在运动过程中，克服重力做功100J，所以重力做功为-100J，根据重力做功与重力势能的关系：，所以物体的重力势能一定增加。点晴：重力做负功可以说成克服重力做功；重力做正功，高度减小，重力势能减小；重力做负功，高度增加，重力势能增加。10. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平等，组装的实验装置如图所示。 (1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_。(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)如图是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为_m/s(保留三位有效数字)(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)。A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力【答案】 (1). 刻度尺； (2). D； (3). 0.653； (4). CD【解析】(1) 根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺；(2) 分析小车受力可知，在平衡摩擦力的基础上，使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力，故应选D；(3)根据匀变速直线运动的中间时刻的速度等于平均速度可得： ； 点晴：明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习。三、计算题(本题共3小题，11题、12题10分，13题14分)11. 一列火车总质量，机车发动机的额定功率，水平轨道对列车的阻力f是车重的0.02倍，火车在轨道上从静止开始行驶时，发动机功率不超过额定功率P，取，求：(1)当行驶速度为时，机车发动机的功率为额定功率，此时加速度a是多大：(2)若火车从静止开始保持以的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间t为多少。【答案】(1)；(2)t=75s【解析】试题分析：(1) 根据P=Fv求出火车的牵引力，结合牛顿第二定律求出加速度；(2) 根据牛顿第二定律求出牵引力，结合P=Fv求出匀加速直线运动的末速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间。解：(1) 列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，列车的加速度为零，速度达最大值vmF=f=kmg时，列车加速运动，根据牛顿第二定律可得：当v=20m/s时， 由牛顿第二定律得：；(2) 据牛顿第二定律可得牵引力为：F=f+ma=0.025106+51050.2N=2105N在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度大小为vm，即： 时间。点晴：本题考查了机车的启动问题，关键理清火车在整个过程中的运动规律，结合功率公式、牛顿第二定律和运动学公式综合求解。12. 一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为M和m的长方形物块，且M m，开始时用手握住M，使系统处于如图示状态。求：(1)当M由静止释放下落h高时的速度(h远小于绳长，绳与滑轮的质量不计)。(2)如果M下降h刚好触地，那么m上升的总高度是多少?【答案】(1)；(2) 【解析】（1）M由静止释放下落h高过程，m、M只受重力和绳子弹力T作用，且两者所受的绳子弹力相等，m、M的速度始终相同，故两者的加速度相等，那么：，所以，则当M由静止释放下落h高时的速度 ；（2）如果M下降h刚好触地，之后m继续上升，绳子的弹力为零，m只受重力作用，故应用机械能守恒可得m继续上升的高度为h，则有：mghmv2，所以，；所以，m上升的总高度Hh+h13. 如图所示，长L= 0.4m的水平轨道BC左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，圆弧轨道的半径，BC右端与一倾角的光滑固定斜面在C点平滑连接，斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次将弹簧压缩至D点时滑块速度减为0，此时弹簧具有的弹性势能，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数，滑块可视为质点，重力加速度。求：(1)滑块第一次经过圆轨道B点时对轨道的压力大小；(2)光滑斜面轨道上CD的长度：(3)滑块在BC上停止运动时距C点的距离。【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】试题分析：(1) 由A到B过程由动能定理可求得B点的速度，再由向心力公式可求得B点的作