浦城县2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试题参考答案
单项选择题
答案：A
答案：D
解析：此过程两物体的机械能是守恒的。同一高度时,由于两物体的质量不相等,所以它 们的重力势能不相等。由于机械能相等,所以它们的动能也不相等。故D正确。
答案：B
解析：物块从A点运动到C点的过程中,重力对物块做功WG=mgR,BC段的阻力对物块做功WBC=-μmgR,若AB段的摩擦力对物块做功为WAB,物块从A到C的过程中,根据动能定理有mgR+WAB-μmgR=0,可得WAB=-(1-μ)mgR,故物块在AB段克服摩擦力做功为(1-μ)mgR,B正确。
4. D
5.D
设喷泉喷出的水柱高度为h,则水离开喷嘴的速度为v=,水离开喷嘴很短一段时间Δt内水柱的质量为m=ρ·vΔtS,根据动能定理可得PΔt=mv2,解得P=ρghS,则h=,选项D正确,ABC错误。
6.A
二、多项选择题
7.答案：CD
解析：对于单个物体,只有重力做功,机械能守恒,此题中弹力做正功,重力做负功,物体机械能增加,故A错误;根据功能关系可知,弹簧弹力做负功等于弹性势能的增加量,故弹簧弹力对手做功和对物体做功的代数和等于-ΔEp,故B错误;物体缓慢离开地面,则弹簧弹力等于物体的重力,根据胡克定律可知mg=kx,解得弹簧的伸长量x=,弹簧上端缓慢上移H,则物体离开地面的高度为H-,故C正确;根据功能关系可知,拉力做功增加了物体的重力势能和弹簧的弹性势能,WF=ΔEp+mgH-,故D正确。
8.答案：BD
解析：物块下降的高度为h=l,物块重力做功为mgl,所以物块重力势能减少了mgl,减少的重力势能转化为软绳增加的机械能和物块本身的动能,故A错误,B正确;物块未释放时,软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=sin 30°=,软绳刚好全部离开斜面时,软绳的重心离斜面顶端的高度h2=,则软绳重力势能共减少mg=mgl,故C错误;根据机械能守恒有mgl+mgl=(m+m)v2,则v=,故选项D正确。
9. 答案：ABD
10. 答案：BD
解析：由题图乙可知,当小车的速度为v0时,牵引力为4F0,根据题意,由公式P=Fv可知,额定功率为P=4F0v0,选项A错误;由题图乙可知,小车速度最大时,牵引力为F0,根据公式P=Fv可得vm==4v0,选项B正确;根据题意可知,小车速度不变时,小车的牵引力等于阻力,则小车受到的阻力大小为f=F0,在t0时刻,小车的速度为v'=vm=3v0,则此时的牵引力为F'==F0,根据牛顿第二定律有F'-f=ma,解得a=,选项C错误;0~t0时间内,根据动能定理有Pt0-fx=mv'2-m,解得x=4v0t0-,选项D正确。
三、非选择题
11.答案：mgh mgh
解析：运动员下落的高度是h,则飞行的距离L=h,运动员受到的合外力F合=ma=mg,动能的增加等于合外力做的功,即ΔEk=W=mg×h=mgh;运动员下落的高度是h,则重力做功为WG=mgh,运动员重力势能的减少量为mgh,动能的增加量为mgh,所以运动员的机械能减少了mgh。
12.答案：mg
解析：铅球从开始至到达沙坑表面,由动能定理得mgH=mv'2-mv2,重力的功率P=mgv',由以上两式得P=mg;从抛出到进入沙坑内静止,由动能定理得mg(H+h)-fh=0-mv2,f=。
13.答案：(1)AC (2) mgL=M()2-M()2
14.答案：(1)
15. 答案：（1）；（2）
16. 答案：（1）25 m/s；（2）41.7 m
解: (1)根据题意可知,汽车匀速行驶时,由平衡条件可得F=f+mgsin α
汽车从静止开始以额定功率启动,则有P=Fv
由题意可知f=mg
联立解得汽车匀速行驶时的速度为v=25 m/s
(2)汽车从静止到刚开始匀速行驶的过程中,由动能定理得
Pt-mgsin α·x-fx=mv2
代入数据解得x=41.7 m
17.答案：(1)3 m/s (2)1.4 J (3)5.8 J
解析：(1)对滑块,从A到B,由动能定理有mgR=解得vB=3 m/s。
(2)滑块第一次到D点具有最大的弹性势能,从A到D,由动能定理可得mg(R-lCDsin 30°)-μmgsBC+W弹=0
解得W弹=-1.4 J 又Ep弹=-W弹=1.4 J。
(3)滑块第一次到D点,弹簧具有最大的弹性势能,由A经过两次B点滑上圆轨道最高点由机械能守恒定律可得mgR=Ep+2μmgsBC解得Ep=5.8 J。浦城县2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试题
（考试时间：90分钟 满分:100分）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是
A. 滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
B. 静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
C. 作用力与反作用力所做的功一定相等
D. 作用力做正功时，反作用力一定做负功
2．从地面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时（不 计空气阻力，取地面为零势能面），它们
A. 所具有的重力势能相等 B. 所具有的动能相等
C. 所具有的机械能不相等 D. 所具有的机械能相等
3．如图所示，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段长也为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静止开始下滑，运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为
A. μmgR B. (1-μ)mgR
C. D. mgR
4．一质量为1kg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作用，如
图所示，下列判断正确的是
A．0～2s内外力F的平均功率是6W
B．第2s内外力F所做的功是4J
C．0～2s内外力F做的总功为4J
D．第1s末与第2s末外力F的瞬时功率之比为9：4
5．某城市广场喷泉的喷嘴横截面为S，用于给喷管喷水的电动机的输出功率为P，已知水的 密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力，则喷泉喷出的水柱高度为
A. B. C. D.
6．如图所示，一水平传送带的上表面以v1向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度v0向左冲上传动带。若传送带足够长，并且v1＞v0，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相比，变化了
A．0 B．
C．- D．+
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分， 共16分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有 选错的得0分。
7．如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，物体上面连接一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端缓慢上移H,将物体缓慢提离地面，拉力做功WF,不计弹簧质量，弹簧劲度系数为k，弹簧弹性势能增加量为ΔEp，下列说法正确的是
A. 只有弹力和重力对物体做功，所以该物体机械能守恒
B. 弹簧弹力对物体做功等于ΔEp
C. 物体离开地面的高度为H -
D. WF=ΔEp+mg
8．如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细和质量分布均 匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用轻质细线将物块与软绳连接，物块的 质量也为m，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到 达地面）在此过程中
A. 物块重力做的功等于软绳和物块动能的增加量
B. 物块重力势能的减少量大于软绳机械能的增加量
C. 软绳重力势能共减少了 mgL
D. 软绳刚好全部离开斜面时的速度为
9．如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2 m/s 匀速行驶。已知小车总质量为
50kg，MN=PQ=20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。
下列说法正确的有
A．从M到N，小车牵引力大小为40N
B．从M到N，小车克服摩擦力做功800J
C．从P到Q，小车重力势能增加
D．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J
10．通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功 率开始计时，且此后小车功率不变,小车的v-t图像如图甲所示,t0时刻小车的速度达到最 大速度的四分之三，小车速度由v0增加到最大值的过程中，小车的牵引力与速度的关系 图像如图乙所示，且F-v图线是双曲线的一部分（即反比例图像），运动过程中小车所 受阻力恒定，下列说法正确的是
A. 小车的额定功率为F0v0
B. 小车的最大速度为4v0
C. t0时刻,小车的加速度大小为
D. 0~t0时间内,小车运动的位移大小为4v0t0 -
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
11．（4分）一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直 线运动，如图运动员的运动方向与水平方向的夹角为53°， 运动员做匀变速直线运动的加速度大小为 。已知运动员 （包含装备）的质量为m，则在运动员下落高度为h的过 程中,运动员动能的增加量为 ，运动员的机械能减少 了 。
12．（4分）在沙坑的上方H高处，将质量为m的铅球以速度v竖直向上抛出。铅球落下后 进入沙坑的深度为h。忽略空气阻力，铅球到达沙坑表面时，重力的功率为 , 进入沙坑后，沙子对铅球的平均阻力大小为 。
13．（6分）如图所示是某同学验证动能定理的实验装置。已知重力加速度为g，不计滑轮摩 擦阻力，该同学的实验步骤如下:
a. 将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过 滑轮与小车相连；
b. 调整长木板倾角看，使得小车恰好能在细绳的 拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m; c. 某时刻剪断细绳，小车由静止开始做加速运动;
d. 测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片的宽度 为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L。
e. 依据以上数据探究动能定理。
（1）根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是 。
A. 实验时，先接通光电门，后剪断细绳
B. 实验时，小车加速运动的合外力为Mg
C. 实验过程不需要测出斜面的倾角
D. 实验时，应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M
（2）如果关系式 在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。（用M、m、g、 L、 d、Δt1、Δt2表达）
14．（6分）用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用交流电源的周期为T，重力加速度为g。
甲 乙
（1）在打0~5点过程中系统动能的增量ΔEk= ，系统重力势能的减少量ΔEp= ； (用m1、m2、g、S1 、S2 、S3、T表达)
15．（10分）质量为0.1kg的子弹离开枪口时的速度为300m/s。该枪枪管长0.5m，设子弹 在枪管中始终受到火药爆炸所产生的作用力，并将该作用力当作恒力，不计枪杆对子弹 的阻力。求：
（1）子弹离开枪口时的动能；
（2）火药爆炸所产生的作用力的大小。
16．（12分）国际原油价格大幅震荡,新能源汽车受到广大购车一族的青睐。如图所示，一种 新型氢燃料汽车，质量为m=2.0×103 kg，发动机的额定功率为75 kW，在倾角为α（sin α=0.07）的长直公路上行驶时,所受的摩擦力为车重的 。若倾斜公路足够长，该汽车 从静止开始以额定功率启动，行驶10 s后，开始匀速行驶。重力加速度g=10 m/s2，忽略 空气阻力。求：
（1）汽车匀速行驶时的速度大小;
（2）汽车从静止到刚开始匀速行驶的过程中所经过的位移（计算结果保留
3位有效数字）。
17．（18分）如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直 圆轨道相切于B点，右 端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接 （即物体经过C点时速度的大小不 变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2 kg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，第一次可将弹簧压缩至D点，已知光滑圆轨道 的半径R=0.45 m，水平轨道BC长为0.4 m，其动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD 长为0.6 m，g取10 m/s2，求:
（1）滑块第一次经过B点时的速度大小VB；
（2）整个过程中弹簧具有最大的弹性势能Ep；
（3）滑块第二次经过B点滑上圆轨道最高点的重力势能Ep’（以地面为零势能面）。
