2018-2019学年河北省石家庄市普通高中高一年级四月考试 物理试卷 解析版

2018-2019学年河北省石家庄市普通高中高一年级四月考试 物理试卷 解析版

‎2018-2019学年河北省石家庄市普通高中高一年级四月考试 物理试卷 一、选择题(1～10为单选，11～20为多选,每小题4分，共80分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分) ‎ ‎1．如图所示，稳站在商店自动扶梯水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则在此过程中(　　)‎ A．人只受到重力和踏板的支持力作用 B．人受到的重力和踏板的支持力大小相等方向相反 C．支持力对人做正功 D．支持力对人做功为零 ‎2．质量为1 kg的物体从某一高度自由下落，设1 s内物体未着地，则该物体下落1 s末重力做功的瞬时功率是(取g＝10 m/s2)(　　)‎ A．25 W　　　　　B．50 W C．75 W D．100 W ‎3．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是(　　)‎ A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎4．关于重力势能的说法，正确的是(　　)‎ A．重力势能的大小只由重物本身决定 B．重力势能恒大于零或等于零 C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 D．重力势能是物体和地球所共有的 ‎5．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．提升过程中手对物体做功m(a＋g)h B．提升过程中合外力对物体做功mah C．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)h D．提升过程中物体克服重力做功mgh ‎6.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(　　)‎ A．重力势能减少，弹性势能增大 B．重力势能增大，弹性势能减少 C．重力势能减少，弹性势能减少 D．重力势能不变，弹性势能增大 ‎7.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量为(　　)‎ A．3.6 J，－3.6 J B．－3.6 J,3.6 J C．1.8 J，－1.8 J D．－1.8 J,1.8 J ‎8．某同学用200 N的力将质量为0.44 kg的足球踢出，足球以10 m/s的初速度沿水平草坪滚出60 m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是(　　)‎ A．4.4 J B．22 J C．132 J D．12 000 J ‎9．在水平路面上，有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是(　　)‎ A．500 J　　B．200 J C．450 J D．900 J ‎10．如图所示，在2014世界杯足球比赛时，某方获得一次罚点球机会，该方一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出，结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出．现用g表示当地的重力加速度，则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于(　　)‎ A．mgh＋mv2－mv B.mv2－mv－mgh C.mv－mv2－mgh D．mgh＋mv－mv2‎ ‎11．(多选)下列关于功的说法正确的是(　　)‎ A．物体只要受力且运动，该力就一定做功 B．若物体受力，但力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 C．力做功总是在某个过程中完成的，所以功是一个过程量 D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积 ‎12．一个质量是5 kg的物体被人用手匀加速向上托高1 m，g＝10 m/s2，下列说法中正确的是(　　)‎ A．手对物体做功50 J B．合力对物体做功0 J C．物体克服重力做功50 J D．手对物体做正功，且大于50 J ‎13．某种型号轿车净重1 500 kg，发动机的额定功率为140 kW，最高时速可达252 km/h.如图为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1”～“5”速度逐渐增大，R是倒车挡，则(　　)‎ A．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡 B．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡 C．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为2 000 N D．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为15 000 N ‎14．下列关于重力势能的说法中正确的是(　　)‎ A．物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同 B．同一高度，将物体以速度v0向不同的方向抛出，落地时物体减少的重力势能一定相等 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．在地球上的物体，它的重力势能一定等于零 ‎15．(多选)物体在运动过程中克服重力做功50 J，则(　　)‎ A．重力做功50 J B．物体的重力势能一定增加50 J C．物体的动能一定减少了50 J D．重力对物体做功－50 J ‎16．关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是(　　)‎ A．重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体 B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的 C．重力势能和弹性势能都是相对的 D．重力势能和弹性势能都是状态量 ‎17．在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，根据所获得的数据，使用Excel作图，则下列图线可能正确的是(　　)‎ ‎18．在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是(　　)‎ A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 ‎19．一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是(　　)‎ A．0～2 s内外力的平均功率是 W B．第2 s内外力所做的功是 J C．第2 s末外力的瞬时功率最大 D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是 ‎20.如图所示，M为固定在桌面上的异形木块，abcd为圆周的光滑轨道，a为轨道最高点，de面水平且与圆心等高．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，使其自由下落到d处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是(　　)‎ A．在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关 B．只要改变h的大小，就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de面上 C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点之后，又落回轨道之内 D．要使小球飞出de面之外(即落在e的右边)是可能的 ‎ (此张不交，答案填于答题卡上)‎ ‎2019年4月月考物理答案 ‎1．如图所示，稳站在商店自动扶梯水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则在此过程中(　　)‎ A．人只受到重力和踏板的支持力作用 B．人受到的重力和踏板的支持力大小相等方向相反 C．支持力对人做正功 D．支持力对人做功为零 解析：人随扶梯向上加速运动时，受踏板支持力、静摩擦力(水平向右)和重力作用，人处于超重状态，支持力大于重力，故选项A，B错误；支持力与位移方向夹角小于90°，支持力对人做正功，选项C正确，D错误．‎ 答案：C ‎2．质量为1 kg的物体从某一高度自由下落，设1 s内物体未着地，则该物体下落1 s末重力做功的瞬时功率是(取g＝10 m/s2)(　　)‎ A．25 W　　　　　　　　　 B．50 W C．75 W D．100 W 解析：1 s末速度v＝gt＝10 m/s，方向竖直向下，与重力的方向相同，由P＝Fv，可知重力做功的瞬时功率为100 W，选项D正确，A，B，C错误．‎ 答案：D ‎3．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是(　　)‎ A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 解析：对飞行员受力及运动分析如图所示，在A位置，飞行员受重力但速度为零，所以P＝mgv＝0；在B位置，飞行员受重力mg，速度为v，α＝90°，所以P＝Fvcosα＝0, 在A，B之间的任意位置C,0°<α<90°，由P＝Fvcosα知P为一个大于零的数值，所以运动员所受重力的瞬时功率先增大后减小，选项C正确．‎ 答案：C ‎4．关于重力势能的说法，正确的是(　　)‎ A．重力势能的大小只由重物本身决定 B．重力势能恒大于零或等于零 C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 D．重力势能是物体和地球所共有的 解析：重力势能的大小与质量、相对参考平面的高度都有关系，由于参考平面的选择，重力势能可能出现负值，参考平面可任意选取，故地面上物体的重力势能也不一定为零，只有选项D正确．‎ 答案：D ‎5．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．提升过程中手对物体做功m(a＋g)h B．提升过程中合外力对物体做功mah C．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)h D．提升过程中物体克服重力做功mgh 解析：对物体：F－mg＝ma，所以手对物体做功W1＝Fh＝m(g＋a)h，故选项A正确；合外力做的功W合＝F合h＝mah，选项B正确；物体上升h，克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，选项C错误，D正确．‎ 答案：C ‎6.‎ 如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(　　)‎ A．重力势能减少，弹性势能增大 B．重力势能增大，弹性势能减少 C．重力势能减少，弹性势能减少 D．重力势能不变，弹性势能增大 解析：弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增加；下降中，重力做正功，重力势能减少．‎ 答案：A ‎7.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量为(　　)‎ A．3.6 J，－3.6 J B．－3.6 J,3.6 J C．1.8 J，－1.8 J D．－1.8 J,1.8 J 解析：F－x围成的面积表示弹力做的功．W＝×0.08×60 J－×0.04×30 J＝1.8 J，弹性势能减少1.8 J，C对．‎ 答案：C ‎8．某同学用200 N的力将质量为0.44 kg的足球踢出，足球以10 m/s的初速度沿水平草坪滚出60 m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是(　　)‎ A．4.4 J B．22 J C．132 J D．12 000 J 解析：根据动能定理，W＝mv2＝×0.44×102 J＝22 J，Wf＝mv2，故选项B正确．‎ 答案：B ‎9．在水平路面上，有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是(　　)‎ A．500 J　　　　　　　　　 B．200 J C．450 J D．900 J 解析：行李相对地面的速度v＝v车＋v相对＝15 m/s，所以行李的动能Ek＝mv2＝450 J，选项C正确．‎ 答案：C ‎10．如图所示，在2014世界杯足球比赛时，某方获得一次罚点球机会，该方一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出，结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出．现用g表示当地的重力加速度，则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于(　　)‎ A．mgh＋mv2－mv B.mv2－mv－mgh C.mv－mv2－mgh D．mgh＋mv－mv2‎ 解析：由动能定理得－Wf－mgh＝mv2－mv Wf＝mv－mv2－mgh.‎ 故选项C正确．‎ 答案：C ‎11．(多选)下列关于功的说法正确的是(　　)‎ A．物体只要受力且运动，该力就一定做功 B．若物体受力，但力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 C．力做功总是在某个过程中完成的，所以功是一个过程量 D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积 解析：物体受力并且在力的方向上有位移，力才对物体做功，选项A错误；力对物体不做功可能是物体位移为零，也可能是力的方向与物体位移方向垂直，选项B错误；功是过程量，选项C正确；根据功的计算公式W＝Flcosα，选项D正确．‎ 答案：CD ‎12．(多选)一个质量是5 kg的物体被人用手匀加速向上托高1 m，g＝10 m/s2，下列说法中正确的是(　　)‎ A．手对物体做功50 J B．合力对物体做功0 J C．物体克服重力做功50 J D．手对物体做正功，且大于50 J 解析：物体向上做匀加速运动，手对物体的作用力F>mg＝50 N 且为恒力，故手对物体做的功W1＝Fh>mgh＝50 J．合力做功W合＝(F－mg)h>0，选项A，B错误，D正确；重力做功W2＝－mgh＝－50 J，选项C正确．‎ 答案：CD ‎13．(多选)某种型号轿车净重1 500 kg，发动机的额定功率为140 kW，最高时速可达252 km/h.如图为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1”～“5”速度逐渐增大，R是倒车挡，则(　　)‎ A．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡 B．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡 C．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为2 000 N D．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为15 000 N 解析：由P＝Fv得，在功率恒定时，轿车的速度越小，提供的牵引力越大，所以轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡，选项A正确，B错误；v＝252 km/h＝70 m/s，在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力F＝＝＝2 000 N，选项C正确，D错误．‎ 答案：AC ‎14．(多选)下列关于重力势能的说法中正确的是(　　)‎ A．物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同 B．同一高度，将物体以速度v0向不同的方向抛出，落地时物体减少的重力势能一定相等 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．在地球上的物体，它的重力势能一定等于零 解析：重力势能是相对量，与参考平面的选取有关，选项A正确，D错误；对于一个确定的物体，它所具有的重力势能，仅仅决定于物体所处的相对位置，重力势能的变化仅与物体的位置变化有关系，而与具体的路径无关，选项B正确；重力势能为零的物体，只能说明物体处在零势能面上，重力对零势能参考面上的物体无做功的本领，而不能说明除重力外的其他力不能做功，也不能说明物体对其他不同高度的物体不具有做功本领，选项C错误．‎ 答案：AB ‎15．(多选)物体在运动过程中克服重力做功50 J，则(　　)‎ A．重力做功50 J B．物体的重力势能一定增加50 J C．物体的动能一定减少了50 J D．重力对物体做功－50 J 解析：物体在运动过程中，克服重力做功50 J，说明重力做了－50 J的功，重力势能增加50 J，选项A错误，B，D正确；重力做功与动能变化没有必然联系，选项C错误．‎ 答案：BD ‎16．(多选)关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是(　　)‎ A．重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体 B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的 C．重力势能和弹性势能都是相对的 D．重力势能和弹性势能都是状态量 解析：重力势能具有系统性，弹性势能只属于发生弹性形变的物体，故A对；重力势能和弹性势能都是相对的，且都是状态量，故B错，C、D都对．‎ 答案：ACD ‎17．(多选)在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，根据所获得的数据，使用Excel作图，则下列图线可能正确的是(　　)‎ 解析：由本节实验结论可知 W∝v2，由此可知，选项A对．以W为横坐标，以v为纵坐标，由于v∝，v－W图线应为一开口向右的抛物线，选项B错．以W为纵坐标、以v为横坐标，W－v图线应为一开口向上的抛物线，选项C对．以W为纵坐标、以为横坐标，W－图线应为一反比例函数图线，选项D错．‎ 答案：AC ‎18．(多选)在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是(　　)‎ A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 解析：本实验要探究橡皮筋的拉力做功与小车速度的关系．即要验证“W＝mv2”．实验中，需要保证每次实验时橡皮筋的拉伸长度与第一次相同，通过改变橡皮筋的条数，从而得出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍，选项A正确，B错误；实验中要验证的“速度变化”指的是小车加速过程中获得的最大速度的变化，即通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度，所以选项C正确，D错误．‎ 答案：AC ‎19．(多选)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是(　　)‎ A．0～2 s内外力的平均功率是 W B．第2 s内外力所做的功是 J C．第2 s末外力的瞬时功率最大 D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是 解析：第1 s内物体运动的位移为1 m，第2 s内物体运动的位移为2.5 m．第1 s内外力所做的功W1＝2×1 J＝2 J，第2 s内外力所做的功为W2＝1×2.5 J＝2.5 J，则0～2 s内外力的平均功率为P＝＝ W，选项A正确，B错误．根据动能定理可知，第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值等于＝，选项D正确．由功率公式P＝Fv可知，在第1 s末外力的瞬时功率最大为4 W，选项C错误．‎ 答案：AD ‎20.(多选)如图所示，M为固定在桌面上的异形木块，abcd为圆周的光滑轨道，a 为轨道最高点，de面水平且与圆心等高．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，使其自由下落到d处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是(　　)‎ A．在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关 B．只要改变h的大小，就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de面上 C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点之后，又落回轨道之内 D．要使小球飞出de面之外(即落在e的右边)是可能的 解析：只要小球能通过轨道的最高点a，即有va≥.小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a点后做平抛运动的水平射程x，由平抛运动公式x＝vat及R＝gt2得；x≥R，由此可知，小球在通过a点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de面之外，C、D正确．‎ 答案：CD ‎21．(8分)探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系．某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：‎ ω/(rad·s－1)‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ n ‎5‎ ‎20‎ ‎80‎ ‎180‎ ‎320‎ Ek/J 另外已测得砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为 N.‎ ‎(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．‎ ‎(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为________．‎ ‎(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则它转过45圈后的角速度为________rad/s.‎ 解析：(1)从脱离动力到最后停止转动，由动能定理得－Ff·n·πD＝0－Ek0，即Ek0＝nFfπD＝0.1n.‎ 将n的不同数值代入可得到相应的转动动能如下表：‎ Ek/J ‎0.5‎ ‎2‎ ‎8‎ ‎18‎ ‎32‎ ‎(2)观察数据特点可以归纳出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为：Ek＝2ω2.‎ ‎(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则此时砂轮脱离时的动能Ek0＝2ω2＝12.5 J，转过45圈时的动能：Ek＝2ω′2，此过程摩擦力做功W＝－f·n·πD＝－4.5 J，再根据动能定理得：W＝Ek－Ek0，代入数据得：ω′＝2 rad/s.‎ 答案：(1)‎ Ek/J ‎0.5‎ ‎2‎ ‎8‎ ‎18‎ ‎32‎ ‎(2)Ek＝2ω2‎ ‎(3)2‎ ‎22．(12分)汽车在平直的公路上由静止启动，做直线运动，下图中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系(除6～16 s时间段图线为曲线外，其余时间段图线均为直线)，直线2表示汽车的功率和时间的关系．设汽车在运动过程中受到的阻力不变，在16 s末汽车的速度恰好达到最大．‎ ‎(1)定性描述汽车的运动状态；‎ ‎(2)求汽车受到的阻力和最大牵引力；‎ ‎(3)求汽车的质量．‎ 解析：(1)汽车刚开始做初速度为零的匀加速直线运动，6 s末开始做加速度减小的变加速直线运动，16 s末开始做匀速直线运动．‎ ‎(2)汽车受到的阻力f＝＝ N＝583.3 N.‎ ‎6 s末的速度为8 m/s，是匀加速直线运动的末速度，此时牵引力最大，F＝＝ N＝875 N.‎ ‎(3)汽车匀加速运动的加速度为a＝ m/s2＝ m/s2‎ 由牛顿第二定律得F－f＝ma 解得m＝＝ kg＝218.8 kg.‎