【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)

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【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)

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 ‎ ‎
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