福建省泉州市第十一中学2017-2018学年高一下学期第一次月考物理试题

泉州第十一中学20172018学年下学期第一次月考高一物理试题）一、选择题（其中18题为单项选择题，912为多项选择题）1.关于机械能守恒的叙述，正确的是()A.做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒B.做变速直线运动的物体机械能不可能守恒C.合外力为零时，机械能一定守恒D.只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒【答案】A【解析】在斜面上做匀速直线运动，合力为零，动能不变，但是势能在变化，机械能不守恒，在水平面上做匀速直线运动，动能和势能都不变，机械能守恒，故A正确C错误；在光滑的竖直圆轨道上做圆周运动时，只有重力做功，机械能守恒，B错误；只有重力做功，机械能一定守恒，D错误。【点睛】判断机械能守恒的方法有两种，一、看是否只有重力（或弹力）做功，二、看动能和势能之和是否保持不变．2.在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是()A.重力势能属于物体与地球构成的系统B.物体落到海平面时的势能为mghC.物体在海平面上的动能为D.重力势能的变化量与参考平面的选择有关【答案】A【解析】重力势能属于地球和物体组成的系统所共有，A正确；以地面为参考平面，物体落到海平面时重力势能为，故B错误；抛出点机械能为，下落过程中机械能守恒，则得在海平面上的动能为，故C错误；重力势能的变化量等于重力做功的数值，可知它与参考平面的选取无关，D错误；3.关于功和功率的判断，下列说法正确的是()A.功的大小只由力和位移的大小决定B.力和位移都是矢量，所以功也是矢量C.功率大的机械做功比功率小的机械做功快D.做功越多，功率就越大【答案】C............【点睛】功虽有负号，但负号不表示方向，而是表示大小的，如1J要比1J大，4.一个物体以一定初速度竖直上升的过程中，如果克服重力做功50J，克服空气阻力做功10J。则物体在此过程中（）A.重力势能减小50JB.动能减少10JC.机械能减小60JD.机械能减小10J【答案】D【解析】克服重力做功，重力势能增大，克服重力做多少功，重力势能就变化多少，故重力势能增加50J，克服空气阻力做功，机械能减小，故机械能减小10J，合外力做功等于动能变化量，所以动能减小60J，故C正确。5.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为A.0B.fhC.2fhD.2fh【答案】C【解析】上升过程：空气阻力对小球做功W1=Ffh；下落过程：空气阻力对小球做功W2=Ffh；则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=2Ffh，故选C．点睛：对功的公式W=Flcosα要加深理解，不同的力做功的含义不同，对于滑动摩擦力、空气阻力做功与路径有关.6.一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中正确的是（）A.在B位置小球动能最大B.从A→D位置的过程中小球机械能守恒C.从A→D位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加D.从A→C位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加【答案】D【解析】球从B至C过程，重力大于弹簧的弹力，合力向下，小球加速运动；C到D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，故在C点动能最大，A错误；过程中小球受到的弹力做功，所以机械能不守恒，应该小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能总和保持不变，从A→D位置，动能变化量为零，根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的减小等于弹性势能的增加，从A→C位置小球减小的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，故从A→C位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加，D正确。【点睛】对于功能关系的分析，要抓住重力势能的变化是由重力做功决定的，而动能变化是由合力做功决定的，弹性势能变化是由弹簧的弹力做功决定的．只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒．7.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法中正确（）A.0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B.在全过程中t1时刻的牵引力及功率都是最大值C.t1～t2时间内的平均速度为(v1+v2)/2D.t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv22/2–mv12/2【答案】B【解析】试题分析：在速度时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，而水平的直线表示匀速直线运动，曲线表示变速直线运动；由图象可知物体的运动情况，由可知，牵引力的变化．根据图线围成的面积比较变加速和匀加速运动的位移，从而比较平均速度的大小．时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，速度增大，根据知，牵引力的功率增大，故A错误；在全过程中t1时刻的牵引力和功率达到最大值，时间内功率不变，速度增大，牵引力减小，加速度减小，最终保持作匀速运动，B正确；时间内，若汽车做匀变速直线运动，平均速度为，因为变加速图线围成的面积大于匀加速直线图线围成的面积，则变加速的位移大于匀加速直线运动的位移，所以t1～t2时间内的平均速度大于，C错误；根据动能定理可知，解得，D错误．8.如图，用同种材料制成的一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为（）A.μmgRB.(1－μ)mgRC.πμmgR/2D.mgR【答案】B【解析】BC段物体受摩擦力，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功；即物体克服摩擦力做功为；对全程由动能定理可知，，解得；，故AB段克服摩擦力做功为，故B正确．9.改变消防车的质量和速度，都能使消防车的动能发生改变。在下列几种情况下，消防车的动能是原来的2倍的是（）A.质量不变，速度增大到原来2倍B.速度不变，质量增大到原来的2倍C.质量减半，速度增大到原来的4倍D.速度减半，质量增大到原来的8倍【答案】BD【解析】试题分析：动能为，物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化，根据公式逐项分析即可．质量不变，速度增大到原来的2倍，根据动能公式可知，汽车的动能变为原来的4倍，故A错误；速度不变，质量增大到原来的2倍，根据动能公式可知汽车的动能变为原来的2倍，故B正确；质量减半，速度增大到原来的4倍，根据动能公式可得汽车的动能变为原来的8倍，故C错误；速度减半，质量增大到原来的8倍，根据动能公式可知，汽车的动能变为原来的2倍，故D正确；10.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中()A.外力对物体做的总功为零B.重力对物体做功为mg(H+h)C.重力对物体做功为mgHD.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)／h【答案】ABD【解析】对整个过程运用动能定理得，A正确；重力做功，B正确C错误；对整个过程运用动能定理得，故D正确．11.如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则：（）A.两物体到达底端时的速度相同B.到达底端时重力的瞬时功率PA＜PBC.若斜面粗糙，摩擦力对斜面不做功D.若斜面粗糙，摩擦力对A做负功【答案】BCD【解析】两种情况下，都只有重力做功，故根据动能定理，其中m、h都相同，所以两物体到达底端时的速度相同大小相同，但方向不同，A到达底端时重力的瞬时功率为，是斜面的倾角．B到达底端时重力的瞬时功率为，所以到达底端时重力的瞬时功率，故A错误B正确；若斜面粗糙，摩擦力与A位移方向相反，故做负功，由于斜面未发生运动，故对斜面不做功，CD正确；12.如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（）A.此时物块的动能为（Ff）(x+L)B.此时小车的动能为f(x+L)C.这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx–fLD.这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL【答案】AD【解析】由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为，故拉力的功为，摩擦力的功为，则由动能定理可知物体的动能为，故A正确；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为，故小车的动能改变量为；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于，故机械能的增量为，故C错误，D正确；【点睛】解答本题应明确：（1）内能的增量等于摩擦力与相对位移的乘积；（2）要注意小车在摩擦力的作用下前进的位移为x．二、实验题13.在利用小车探究“恒力做功与动能改变关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器，B.天平，C.秒表，D.交流电源，E.电池，F.纸带，G.细线、H钩码、I小车，J.一段带有定滑轮的长木块（或导轨）。（1）其中多余的两个器材是_______（填器材前面的字母代号)，缺少的一个器材是_______。（2）本实验要先平衡摩擦力，其目的是________________________________；还需要满足小车的质量远大于钩码质量，其目的是_________________________。【答案】(1).CD(2).毫米刻度尺(3).使细线对小车的拉力等于小车受到的合外力(4).使细线对小车的拉力大小近似等于钩码的重力大小【解析】（1）打点计时器本身就是一个计时仪器，所以不需要秒表，故C多余，打点计时器使用的是交流电源，而电池提供的是直流电源，故E多余；打出的纸带需要用毫米刻度尺测量计数点间的距离，故还需要毫米刻度尺（2）本实验要先平衡摩擦力，其目的是使细线对小车的拉力等于小车受到的合外力；需要满足小车的质量远大于钩码质量，其目的是使细线对小车的拉力大小近似等于钩码的重力大小14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在6V、50Hz的交流电源上，自由下落的重锤质量为0.5kg，选出一条理想的纸带如图所示，A、B、C、为连续打出的点，取g=9.8m/s2，O为始起点，则：（1）打点计时器打B点时，重锤下落的速度VB=__________m/s，（2）从起点O到打下点B点的过程中，重锤的重力势能减少量ΔEP=_________J，动能的增加量ΔEk=___________J。(ΔEp、ΔEk均保留三位有效数字)。（3）造成ΔEP>ΔEK的原因是__________________________________。【答案】(1).0.98m/s(2).0.245J(3).0.240J(4).实验过程中存在摩擦阻力和空气阻力【解析】试题分析：根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出B点速度，从而进一步求出动能的增量，根据重力做功和重力势能的关系可以求出重锤势能减少的减少量；根据小球下落过程中的功能关系可以判断和的大小关系，进一步判断机械能是否守恒．（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可得

（2）重力做功等于重力势能的减小量，因此有：，动能的增加量为的原因是由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力．三、计算题（本题共2小题，。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位）15.）一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，获得最大速度后才匀速行驶。求：（1）汽车的最大行驶速度Vm；（2）汽车匀加速阶段所能达到的最大速度V；（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。【答案】（1）40m/s（2）20m/s（3）55s（1）阻力汽车的最大行驶速度（2）汽车匀加速启动阶段根据牛顿第二定律，由，得由，得（3）匀加速阶段的时间为恒定功率启动阶段的时间设为，由动能定理，得所以总的时间为16.如图，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10m，BC长3.5m，A