【物理】陕西省咸阳市武功县普集高级中学2019-2020学年高一下学期第二次月考试题 （解析版） 13页

陕西省咸阳市武功县普集高级中学2019-2020学年高一下学期第二次月考试题 第一卷 选择题（共48分）‎ 一、单项选择题（本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题4分，共40分）‎ ‎1.质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么(　　)‎ A. 下滑过程中木块的加速度为零 B. 下滑过程中木块所受合力大小不变 C. 下滑过程中木块所受合力为零 D. 下滑过程中木块所受的合力越来越大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在碗内做圆周运动，由于速率不变，可以看成匀速圆周运动，有向心加速度，A选项错误；下滑过程速率不变，由于物体做匀速圆周运动，则合外力与物体的速率方向垂直，且大小不变，所以B选项正确，而C、D选项错误。‎ 故选B。‎ ‎2.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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、力对物体做功W多，根据W=FScosθ，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W=FScosθ，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W=0，可能是F=0，也可能是S=0，也可能是cosθ=0，故C错误； ‎ D、根据恒力做功的表达式W=FScosθ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。‎ ‎3.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是（　　）‎ A. 作用力做功，反作用力一定做功 B. 作用力做正功，反作用力一定做负功 C 作用力和反作用力可能都做负功 D. 作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．作用力与反作用力的关系是大小相等，但是相互作用的两个物体不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同时都做功，故A错误；‎ BCD．作用力与反作用力做功可能都是正功也可能都是负功，比如两个磁铁在它们的相互作用力的作用下运动，如果从静止开始向相反的方向运动则都是在做正功，作用力和反作用力所做的功的代数和为正值；如果有初速度，在相互作用力的作用下相向运动，那么这两个力就都做负功，作用力和反作用力所做的功的代数和为负值，故C正确，B、D错误；‎ 故选C。‎ ‎4.关于功率说法正确的是(　　)‎ A. 由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 B. 由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率 C. 由P＝Fv知，汽车的功率和它的速度成正比 D. 从P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．P＝计算的是时间t内的平均功率，不能用来计算瞬时功率；故A错误；‎ B．P＝Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，故B错误；‎ C．由P＝Fv知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度成正比，当F变化时就就不是正比关系了，故C错误；‎ D．从P＝Fv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比；故D正确．‎ ‎5.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（　　）‎ A. 如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零 B. 如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零 C. 物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D. 物体的动能不变，所受合外力一定为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．如果物体所受合外力为零，根据功的公式得知，合外力对物体做的功一定为零，故A正确；‎ B．如果合外力做的功为零，但合外力不一定为零，也可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，比如匀速圆周运动，故B错误；‎ C．物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以做变速运动的物体，动能可能不变，故C错误；‎ D．物体动能不变，根据动能定理得知，合外力不做功，但合外力不一定为零，比如物体做匀速圆周运动，故D错误；‎ 故选A。‎ ‎6.设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时，发动机的功率为（ ）‎ A. 27P B. 9P C. 18P D. 3P ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即Ff=kv2．‎ 当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即 F=Ff=kv2‎ 则发动机的功率为 P=Fv=kv3‎ 即发动机的功率与速度的三次方成正比．所以，当飞机的速度变为原来三倍时，发动机的功率变为原来的27倍，故A正确，BCD错误．‎ ‎7.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,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为(   )‎ A. 0 B. -Fh C. -2Fh D. Fh ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】把运动的全过程分成两段，上升过程中空气阻力对小球做的功；下降过程中空气阻力对小球做功，所以全过程中空气阻力做功：，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C．‎ ‎8.在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象(   )‎ ‎①荡秋千经过最低点的小孩 ‎ ‎②汽车过凸形桥 ‎③汽车过凹形桥 ‎ ‎④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器 A. ①②‎ B. ①③‎ C. ①④‎ D. ③④‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：①荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态．②汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；③汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态．④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器，处于完全失重状态．故选B．‎ 考点：失重与超重 ‎【名师点睛】本题考查了学生对超重与失重现象的理解，要知道当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g；掌握住超重与失重的判断依据，本题就可以解决了．‎ ‎9.如图，一小物块以初速度v1，开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2，若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2′，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则（　　）‎ A. B. ‎ C. D. 沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．物体从A点滑动到B过程中，根据动能定理有 若该物块仍以速度从A点沿两斜面滑动至B点的过程中，设最高点为C点，AC与水平面的夹角为，CB与水平面的夹角为，则有 联立解得 故A、B错误，C正确；‎ D．由A点沿水平面滑至B点做匀减速运动，而沿两斜面运动时，先匀减速后匀加速，到达B点时速度相同，所以沿斜面运动的速度都比沿直线运动时的速度小，所以时间比沿直线运动的时间长，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎10.如图，光滑水平面上，子弹m水平射入木块后留在木块内。现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中，系统（　　）‎ A. 能量守恒，机械能不守恒 B. 能量不守恒，机械能不守恒 C. 能量和机械能均守恒 D. 能量不守恒，机械能守恒 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】能量守恒是自然界的基本规律，不需要条件，所以子弹与木块虽然有摩擦阻力做功，但总能量守恒；在整个过程中，由于子弹射入木块的过程中有内能产生，即系统部分机械能转化为内能，所以系统机械能不守恒，故A正确，B、C、D错误；‎ 故选A。‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每题给出的四个选项中,全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。每小题4分，共16分）‎ ‎11.质量m的物体，以‎2g的加速度竖直向下运动h距离，则下列判断中正确的是（　　）‎ A. 物体的机械能减少了2mgh B. 物体的动能增加了2mgh C. 物体的机械能增加了2mgh D. 物体的重力势能减少了mgh ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体重力做功为 所以物体的重力势能减少了；物体所受的合力为 合 所以合力做功为 合合 根据动能定理可知物体的动能增加了；物体的机械能等于动能和重力势能之和，物体的动能增加，重力势能减少，则物体的机械能增加，故A、C错误，B、D正确；‎ 故选BD。‎ ‎12.有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，竖直分速度为vy，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体在水平方向上做匀速直线运动，则有 可得 故A错误；‎ B．物体在竖直方向上做自由落体运动，则有 可得 故B错误；‎ C．平抛运动的竖直分速度，根据平行四边形定则有 其中 联立解得 故C错误；‎ D．物体在竖直方向上做自由落体运动，根据平均速度公式则有 解得 故D正确；‎ 故选ACD。‎ ‎13.一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为‎4 m/s，转动周期为2s，则（　　）‎ A. 角速度为0.5 rad/s B. 转速为0.5 r/s C. 轨迹半径为m D. 向心加速度大小为4πm/s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由角速度与周期的关系得 故A错误；‎ B．由转速与周期的关系得 故B正确；‎ C．根据圆周运动的半径为 故C错误；‎ D．根据可得向心加速度大小为 故D正确；‎ 故选BD。‎ ‎14.质量为m的物体，受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 如果物体做加速运动，则拉力F一定对物体做正功 B. 如果物体做减速运动，则拉力F一定对物体做正功 C. 如果物体做减速运动，则拉力F可能对物体做正功 D. 如果物体做匀速运动，则拉力F一定对物体做正功 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】判断一个力对物体做正功还是负功，看F与s之间的夹角．物体做加速、匀速运动时，F与s同方向，一定做正功．物体做减速运动时，F可能与s同向，也可能与s反向，可能做正功或负功,故选ACD.‎ 思路分析：根据物体的运动状态可以判断物体的受力的情况，在根据功的公式可以分析力F的做功的情况．‎ 试题点评：当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，分析力与物体运动方向间的关系即可解决本题．‎ 三、实验题（每空2分，共12分)‎ ‎15.验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m＝‎1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：‎ ‎（1）纸带的______（填“P”或“C”，必须用字母表示）端与重物相连；‎ ‎（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝______m/s（保留到小数点后两位）；‎ ‎（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP＝_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek＝_____J；（g取‎9.8m/s2保留到小数点后两位）‎ ‎（4）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），这是因为_____．‎ ‎【答案】 (1). P (2). 0.98 (3). 0.49 (4). 0.48 (5). ＞ (6). 有机械能损失 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点．‎ ‎（2）利用匀变速直线运动的推论 得：‎ B点的速度 ‎ B点的动能 ‎ ‎（3）重力势能减小量△Ep＝mgh＝1×9.8×0.0501J＝0.49J．‎ ‎（4）＞，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．‎ 四.计算题（解答应写出必要的文字说明.方程式和演算步骤，只写出最后的答案不能得分。有数值计算的题，答案必修明确写出数值和单位;共32分。）‎ ‎16.竖直向上抛出质量为‎0.2kg的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度是‎20m/s.求：（g取‎10m/s2)‎ ‎(1)石头离手时的动能?‎ ‎(2)石头能够上升的最大高度?‎ ‎(3)石头离地面‎15m高处的速度?‎ ‎【答案】（1）40J；（2）‎20m；（3）‎10m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 石头离手时的动能 ‎(2)根据机械能守恒定律 解得石头能够上升的最大高度 ‎(3)根据机械能守恒定律 即 石头离地面‎15m高处速度 ‎17.汽车从静止开始做匀加速直线运动，当汽车速度达到时关闭发动机，汽车继续滑行一段时间后停止运动，其运动的速度图像如图所示。若汽车加速行驶时牵引力做功为W1，汽车整个运动中克服阻力做功为W2，则W1和W2的比值为多少？牵引力和阻力的大小之比为多少？‎ ‎【答案】1：1，5∶1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对汽车运动的全过程列动能定理方程得 所以 即 设汽车的牵引力为F，阻力为Ff，由动能定理可得 所以 由图像可知，汽车在全过程中的位移与加速阶段的位移之比为 所以牵引力和阻力之比为 ‎18.汽车发动机的额定功率为90 kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=‎10 m/s2。‎ ‎（1）汽车保持额定功率不变从静止起动后，当汽车的加速度为‎2 m/s2时速度多大?‎ ‎（2）若汽车从静止开始，保持以‎0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间?‎ ‎【答案】（1）‎6m/s；（2）24 s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题可知汽车运动中所受的阻力大小为 汽车保持恒定功率起动时，做加速度逐渐减小的加速运动，设当汽车的加速度为时牵引力为，由牛顿第二定律得 得到 则汽车速度为 ‎（2）当汽车以恒定加速度匀加速运动时，汽车牵引力为F2，由牛顿第二定律得 得到 汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为 则汽车匀加速运动的时间为 ‎ ‎