南阳市卧龙区博雅学校高一年级月考物理试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题答案使用 2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;非选择题答案
使用 0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
5.本试卷分试题卷和答题卷两部分,满分 100分,考试时间 75 分钟。
一、选择题(本题共 10 小题,共 44分。在每小题给出的四个选项中,第 1-6题只有一项符合题目要
求,7-10 有多个选项符合题目要求,全部选对的得 5分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.合外力做功是物体动能变化的原因
B.如果物体所受合外力不为零,那么合外力的功也一定不为零
C.物体的动能不变就是物体的速度不变
D.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化
2.如图所示,跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起,最后以一定的速度进入水中,若不计阻力,
则该运动员在下降的过程中( )
A.重力势能减小,动能增加,机械能不变
B.重力势能减小,动能增加,机械能减小
C.重力势能增加,动能增加,机械能增加
D.重力势能减小,动能增加,机械能增加
3.2022 年国庆小长假,雪晴同学外出旅游,到一家农家乐餐厅就餐时发现,店内竟有真驴在拉磨,如图所
示。假设驴拉磨的平均作用力大小为 500 N,运动的半径为 1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为 ( )
A.0
B.500J
C.500πJ
D.1000πJ
4.一个质量为 0.1kg 的小球以 3m/s 的速度水平向右运动,碰到墙壁后以 3m/s 的速度
沿同一直线反弹,取水平向右为正方向,则碰撞前后小球的动能和动量分别变化了
( )
A.0.9J,0 B.0,0.6kg m/s
C.0, 0.6kg m/s D. 0.9J,0
5.如图所示,运动员将质量为 m 的篮球从高为 h处投出,篮球进入离地面高为 H 处的篮筐时速度大小为 v。
若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为 g,关于篮
球,下列说法正确的是( )
A. 进入篮筐时重力势能为mgH
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1 2
B. 在刚被投出时动能为mgH mv
2
1 2
C. 进入篮筐时机械能为 mgH mv
2
1 2
D. 经过途中 P 点时的机械能为mgH mgh mv
2
6.一位质量为 m 的同学从下蹲状态向上跳起,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为 v,已知重
力加速度为 g,在此过程中地面对他的支持力的冲量为( )
A.mv+mgΔt B.mv-mgΔt C.mv D.mgΔt
7.如图甲所示,物体受到水平推力 F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力 F、物体速度 v随时
间 t变化的规律如图乙、丙所示。取 g= 210m/s ,则( )
A.第 1s 内推力做功为 2J
B.第 2s 内物体克服摩擦力做的功为 2J
C.t=1.5s 时推力 F 的瞬时功率为 3W
D.第 2s 内推力 F做功的平均功率为 2W
8.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A.甲图中,物体 A 将弹簧压缩的过程中,A 机械能守恒
B.乙图中,A置于光滑水平面,物体 B 沿光滑斜面下滑,物体 B机械能守恒
C.丙图中,不计任何阻力时 A 加速下落,B 加速上升过程中,A、B 组成的系统机械能守恒
D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
9.如图,ABC 是竖直面内的光滑固定轨道,A 点在水平面上,轨道 AB 段竖直,长度为 R,BC 段是半径为 R
的四分之一圆弧,与 AB 相切于 B 点。一质量为 m 的小球从 A 点以一竖直向上的初速度沿 ABC 轨道的内侧
运动,且到达最高点 C点时恰好接触但不挤压轨道。已知小球的半径远小于 R,重力加速度为 g。则( )
A. 小球在 A 点的初速度为 2 gR
B. 小球在 A 点的初速度为 5gR
C. 小球的落地点到 A 点的距离为2R
D. 小球的落地点到 A 点的距离为3R
10.如图甲所示,在水平地面上放置一木块,其质量m 10kg,木块在水平推力 F作用下运动,推力 F 的
大小随位移 x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数 0.2,重力加速度 g 取10m s 2 ,
下列说法正确的是( )
A.木块先做匀变速直线运动,后做匀速直线运动
B.木块运动 0 5m的过程中,其克服摩擦力所做的功为100J
C.木块运动 0 5m的过程中,合力做的功为50J
D.木块在运动过程中的加速度一直变小
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二、填空题(本题共 2小题,共 18分,把答案填在答题卡上对应的横线上。)
11.(8 分) 如图甲所示,是用电火花计时器验证机械能守恒定律的实验装置。已知当地的重力加速度
g=9.80m/s2,电火花计时器所用电源频率为 50Hz,重物质量为 0.2kg
(1)下列操作中正确的是 。
A.电火花计时器应接 6V 交流电源
B.应先释放纸带,后接通电源打点
C.需使用秒表测出重物下落的时间
D.测出纸带上两点间的距离,可知重物相应的下落高度
(2)某同学按照正确的操作,得到一条符合实验要求的纸带,如图乙所示。如果打 O 点时重物速度
为 0,A、B、C 是打点计时器连续打下的 3 个点,计算 B 点对应的速度时,甲同学用 v 2B =2gxOB,乙同学用
x
v = ACB ,你赞成_____(选填“甲”或“乙”)同学的计算方法。2T
(3)该同学用毫米刻度尺测量 O 到 A、B、C 的距离,并记录在图乙中(单位 cm)。打点计时器打 B
点时重物的动能为_____J,从 O 到 B 过程中重物重力势能的减少量为_____J(计算结果均保留 3 位有效数
字)。
12.(10 分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,调节气垫导轨水平,将重物 A由静
止释放,块 B上拖着的纸带(未画出)被打出一系列的点。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的一条纸带:0 是打下的第一个点,每 5个点作为一个计数点,计数点间的距
离如图乙中所示。已知重物的质量 m=200g、滑块的质量 M=300g,则:(g 取 10m/s2,结果均保留三位有
效数字)
(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v= m/s;
(2)在打点0~5的过程中系统动能的增加量△Ek= J,系统势能的减少量△Ep= J;
(3)由第二问的计算可知,在误差允许范围内,你得出的结论是______________________
1 2
( 4 ) 若某实验小组作出的 v - h 图象如图丙所示,则当地的实际重力加速度 g=
2
2
m/s 。
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三、计算题(本题共 3大题,共 38分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(10 分)质量是 2000kg、额定功率为 80kW 的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为 20m/s.若汽车从
2
静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为 2m/s ,运动中的阻力不变.求:
(1)汽车所受阻力的大小.(2 分)
(2)汽车做匀加速运动的时间?3s 末汽车的瞬时功率?(6 分)
(3)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功.(2 分)
14.(13 分)如图所示,光滑水平面 AB 与竖直面内粗糙半圆形轨道在 B点平滑相接,半圆形轨道半径为 R,
一质量为 m 的物块(可视为质点)将弹簧压缩至 A 点后由静止释放,获得向右速度后脱离弹簧,经过 B 点进
入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的 8 倍,之后沿圆周运动,到达 C 点时对轨道的压力恰好
为 0。求:
(1)释放物块时弹簧的弹性势能;(4 分)
(2)物块从 B 点运动到 C 点过程中克服摩擦力做的功;(5 分)
(3)物块离开 C 点后落回水平面时,重力的瞬时功率大小。(4 分)
15. (15 分)滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动
的轨 道,BC 和 DE 是两段光滑圆弧形轨道,BC 段的圆心为 O 点,圆心角为 60°,半径 OC 与水平轨
道 CD 垂 直,水平轨道 CD 段粗糙且长 8m。一运动员从轨道上的 A 点以 3m/s 的速度水平滑出,在 B 点
刚好沿轨道 的切线方向滑入圆弧形轨道 BC,经 CD 轨道后冲上 DE 轨道,到达 E 点时速度减为零,然
后返回。已知运 动员和滑板的总质量为 60kg,B、E 两点与水平面 CD 的竖直高度分别为 h 和 H,且 h
= 2m , H = 2.8m,g 取 10m/s 。求:
(1)运动员从 A 运动到 B 点时的速度大小(3 分)
(2)轨道 CD 段的动摩擦因数 (5 分)
(3)滑块最终停下时距离 D 点的距离为多少(7 分)
高一年级物理试卷第 4 页 共 4 页南阳市卧龙区博雅学校高一年级月考物理试题参考答案
一、选择题
1.A
【详解】A.根据动能定理,合外力做功是物体动能变化的原因,故 A 正确;
B.如果物体所受合外力不为零,如果合外力的方向与物体的位移方向垂直,那么合外力也
不做功,故 B 错误;
C.物体的动能不变,可能是速度的大小不变,方向改变,故 C 错误;
D.物体在合外力作用下做变速运动,动能不一定变化,比如匀速圆周运动,故 D 错误。
故选 A。
2.A
【详解】不计空气阻力,运动员下降过程中机械能守恒,重力势能减小,动能增加,机械
能不变。
故选 A。
3.D
【详解】由于 F的方向与作用点的速度方向保持一致,因此 F做功不为零。把圆周划分成
很多小段研究,如图所示
当各小段的弧长Δs足够小(Δs→0)时,在Δs内 F的方向几乎与该小段的位移方向重合,
故驴拉磨转动一周所做的功为
WF F s1 F s2 F s3 F 2 R 1000 J
故 ABC 错误,D 正确。
故选 D。
4.C
【详解】小球碰撞前后速度的大小不变,则动能变化量为 0,小球的动量变化量为
p mv mv 2mv 2 0.1 3kg m/s 0.6kg m/s
故选 C。
5.D
【详解】A.以篮球投出时位置所在水平面为零势能面,进入篮筐时重力势能为mg (H h),
A 错误;
B.据机械能守恒定律可得,篮球在刚被投出时动能为
Ek mg (H h)
1
mv 2
2
B 错误;
C.篮球进入篮筐时机械能为
E 1 mg(H h) mv2
2
C 错误;
D.据机械能守恒定律可知,篮球经过途中 P点时的机械能为
E mgH mgh 1 mv2
2
D正确。
故选 D。
6.A
【详解】人的速度原来为零,起跳后变化 v,以向上为正方向,由动量定理可得:I-mg△t=mv-0,
故地面对人的冲量为 mv+mg△t.
A. mv+mg△t与计算结果相符;故 A 正确.
B. mv-mg△t与计算结果不相符;故 B 错误.
C. mv与计算结果不相符;故 C 错误.
D. mg△与计算结果不相符;故 D错误.
7.BC
【详解】A.第 1s 内推力方向上没有位移,所以不做功,故 A 错误。
B.根据图像,第 2s 内位移为
x 12 1 2m 1m2
摩擦力方向向左
f 2N
摩擦力做负功
W 2 J
所以第 2s 内物体克服摩擦力做的功为 2J,故 B 正确;
C.根据图像可知,1.5s 时,物体的速度为
v 1m/ s
推力
F=3N
推力 F在第 1.5s 时的功率
P Fv 3 1W 3W
故 C 正确;
D.根据图像,第 2s 内的平均速度为
v 0 2 m/ s 1m/ s
2
推力
F=3N
所以第 2s 内推力 F 做功的平均功率
P Fv 3 1W 3W
故 D 错误。
故选 C。
8.CD
【详解】A.甲图中重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,但弹簧的弹性势能增加,A 的
机械能减少,A 错误;
B.乙图中 B 物体下滑,B 对 A 的弹力做功,A 的动能增加,B 的机械能减少,B 错误;
C.丙图中 A、B 组成的系统只有重力做功,机械能守恒,C 正确;
D.丁图中小球受重力和拉力作用,但都不做功,小球动能不变,机械能守恒,D正确。
故选 CD。
9.BD
【详解】AB.小球到达最高点 C点时恰好仍能接触轨道,根据牛顿第二定律有
2
mg m v
R
小球从 A点到 C点根据动能定理有
mg 2R 1 1 mv2 mv2
2 2 0
解得小球在 A点的初速度为
v0 5gR
故 A 错误 B 正确;
CD.小球从 C点之后做平抛运动,根据平抛运动规律有
x vt
2R 1 gt 2
2
联立解得
x 2R
所以小球到 A点的距离为 3R,故 C 错误 D 正确。
故选 BD。
10.BC
【详解】AD.木块受到的摩擦力大小为
f mg 20N
根据牛顿第二定律可得
a F f
m
由 F x图像可知,木块先做加速度增大的变加速运动,当推力大小不变时做匀加速直线运
动,加速度不变,故 AD 错误;
B.木块运动0 5m的过程中,其克服摩擦力所做的功为
Wf fx 20 5J 100J
故 B 正确;
C. F x图像中图线与横轴所围图形的面积表示推力对木块所做的功,由图乙可知推力对
木块所做的功为
W 20 40F 5J 150J2
则合力做的功为
W合 WF Wf 150J 100J 50J
故 C 正确。
故选 BC。
二、实验题
11.(8分)
(1)D(2分)
(2)乙(2分)
(3)0.369(2分) 0.376(2分)
12.(10分)
(1)1.95(2分)
(2)0.951(2分) 0.993(2分)
(3)系统机械能守恒(2分)
(4)9.70(2分)
三、解答题
13(. 1)当汽车匀速直线运动时,速度达到最大,此时牵引力与阻力大小相等,则得:F f ,
又由 P Fvm,得阻力:
f P 80000 N 4 103N
v 20 (2分)m
(2)当汽车的实际功率达到额定功率时,匀加速运动结束,设汽车做匀加速运动的时间为
P
t,末速度为 v.汽车做匀加速运动的末速度为 v (2分)
F
根据牛顿第二定律得:
F f ma (1分)
由运动学公式得:
v at (1分)
联立得:
t=5s(1分)
则 3s 末汽车在匀加速运动,则 3s 末汽车的瞬时功率为:
P3 Fv3 ( f ma )v3 4.8 10
4W (1分)
(3)匀加速运动的位移为:
x 1 1 at 2 2 52m 25m (1分)
2 2
所以汽车在匀加速运动中牵引力所做的功:
W Fx 8 103 25J 2 105J (1分)
14.(13分)解:(1)物体在 B点时
2
FN-mg m
v
B ,(2分)
R
弹簧的弹性势能
E 1p mv
2
B,(1分)2
E p 3.5mgR。(1分)
(2)物块在 C点时
2
mg m vC ,(2分)
R
物块从 B到 C过程中
-2mgR 1-W= mv2f C-
1 mv2B ,(2分)2 2
W f mgR。(1分)
(3)物块从 C点飞出后
v2y 2g 2R,(1分)
PG mgvy,(2分)
PG 2mg gR 。(1分)
15.((15分)1) vB 6m/s;(2), 0.125;(3)6.4m
【详解】(1)由题意可知
v vB 0 (2分)cos60
解得
vB 2v0 6m/s(1分)
(2)由 B点到 E点,由动能定理可得
mgh mgxCD mgH 0
1
mv 2B (3分)2
代入数据可得
0.125 (2分)
(3)设运动员从 B点运动到停止,在 CD段的总路程为 s,由动能定理可得
mgh mgs 0 1 mv 2B (3分)2
代入数据解得
s 30.4m (2分)
因为
s 3xCD 6.4m
所以运动员最后停在距离 D点左侧 6.4m 处(2分)