福建省龙岩市连城第一高级中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题（含答案）

连城第一高级中学2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试卷
(时间:75分钟　满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法中正确的是(　　)
A．如果作用力做正功，反作用力一定做负功
B．如果合外力不做功，物体一定做匀速直线运动
C.人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体做了功
D．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
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1 kg的物体从倾角为30°、长2 m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10 m/s2)(　　)
A．10 J,5 J B. 0，－10 J C．0，－5 J D. 20 J，－10 J
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小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,有选错的得0分。
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1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0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1 s末与第2 s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mgL
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、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9.(4分)如图所示,质量分别为m1=2 kg、m2=1 kg的物体A、B通过细绳、光滑轻质滑轮连接,A离地面高度为h0=0.5 m。A与B从静止开始释放,A由静止下落0.3 m 时的速度为v1= m/s,下落0.3 m过程中细绳对B做的功为W= J,忽略空气的阻力,重力加速度g取10 m/s2 .
10.(4分)甲、乙两物体质量之比m∶m=1∶2,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__________________.
11.(6分)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vB＝______m/s，打出P点时小车的速度大小vP＝______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.（6分）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20 g的铝块，B为50 g钩码，C为50 g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，A、B、C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A、B、C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0.02 s，重物质量为0.5 kg，当地重力加速度g取9.80 m/s2.
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ΔEp也一定略大于ΔEk，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： ．
13.(10分)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Pm,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vm;
(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.(14分)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10 m/s2。（答案可用根式表示）
(1)一人以v=6 m/s的速度从h=4 m的高台滑下，求到h=2 m高台处其速度v多大？
(2)在(1)的条件下，求他所能到达的离地最大高度H有多少？(假设他未离开轨道)
(3)若他从h=2 m高台开始下滑，为能到达h=4 m高台，求下滑的最小速度V是多少？
15.(16分)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。t＝0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aB＝1.5 m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)物体A刚运动时的加速度大小aA；
(2)t＝1.0 s时，电动机的输出功率P；
(3)若t＝1.0 s时，将电动机的输出功率立即调整为P＝7.5 W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t＝4.8 s时物体A的速度为1.6 m/s。则在t＝1.0 s到t＝4.8 s这段时间内木板B的位移为多少？
参考答案
一、单项选择题
1.D 2.B 3.D 4.C
二、多项选择题
5.CD 6.BD 7.BD 8.AD
三、非选择题
9. 4
10. 1:1 2:1
11.　 0.36　1.80　B、P之间的距离
12. (1)　B　(2) ① 0.616　0.627 ②重锤在下落时要受到阻力作用(摩擦力、空气阻力)
13.解:(1)当牵引力F等于阻力且功率最大时,平衡车以最大速度Vm做匀速直线运动,此时Pm=FVm
f=F
解得Vm=Pm/f
(2)加速度为a时,由牛顿第二定律得F-f=ma
达到最大功率时设车的速率为v,则Pm=Fv
由匀变速运动的规律有v=at
联立解得t=Pm/a(f+ma)
(1) (1)人从h=4 m的高台滑下运动到h=2 m高台处，由机械能守恒定律得：mv+mgh=mv+mgh 解得：v= m/s　
（2）人从h=4 m的高台滑下运动到离地最大高度H处的过程，由机械能守恒定律得：mv+mgh=mgH 解得：H=5.8 m　
(3)人从h=2 m高台开始下滑到达h=4 m高台的过程，由机械能守恒定律得：
mv+mgh=mgh 解得：v= m/s
15.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am，则由牛顿第二定律得
μ1mAg＝mAam，
解得am＝0.5 m/s2所以物体A刚运动时的加速度大小为
aA＝0.5 m/s2。
(2)t＝1.0 s时，木板B的速度大小为
v＝aBt1＝1.5 m/s
设此时木板B所受拉力大小为F，由牛顿第二定律有
F－μ1mAg－μ2(mA＋mB)g＝mBaB
解得F＝8 N
则此时电动机输出功率为P＝Fv＝12 W。
(3)电动机的输出功率调整为7.5 W时，
设细绳对木板B的拉力大小为F′，
则P′＝F′v
解得F′＝5 N
木板B受力满足
F′－μ1mAg－μ2(mA＋mB)g＝0
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t′，
有v＝aA(t1＋t′)
解得t′＝2 s
这段时间内木板B的位移s1＝vt′＝3 m
A与B速度共速后，
由于F>μ2(mA＋mB)g且电动机输出功率恒定，A、B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s2时A的速度达到1.6 m/s，根据动能定理有
P′(t2－t′－t1)－μ2(mA＋mB)gs2
＝(mA＋mB)v－(mA＋mB)v2
解得s2＝3.22 m
则木板B在t＝1.0 s到t＝4.8 s这段时间内的位移大小为s＝s1＋s2＝6.22 m。