山西省山大附中高一物理5月月考试题（含解析）(1).doc

山西大学附中20132014学年第二学期高一（5月）月考物理试题考试时间：60分钟 满分：100分 注意：本考试严禁使用计算器或其它电子存储设备，违者按作弊处理。一、选择题(本题共10小题共48分在每小题给出的四个选项中，1-6题只有一个正确 每小题4分710题有多个选项正确全部选对得6分选对但不全得3分有错或不答得0分)。1、“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，在牛顿之前，伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至m点放开，摆球会达到同一水平高度上的n点。如果在e或f处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的m点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小a、只与斜面的倾角有关 b、只与斜面的长度有关c、只与下滑的高度有关 d、只与物体的质量有关【答案】c【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大，故abd错误c正确。故选c。【考点】能量守恒定律；动能和势能的相互转化2、一个质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂在o点，小球在水平恒力f作用下，从静止开始由p点运动到q点，如图所示，则水平恒力f做的功为（ ）amglcos bmgl(1-cos) cflsin dflcos【答案】c【解析】由功的定义可知，w=flcos=flpqcos而几何关系可知，lpqcos=lsin故拉力的功为：w=flsin故选c。【考点】功3、如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块a、b用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，a、b处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后a下落、b沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块刚要着地过程中，两物块a速率的变化量不同 b动能的变化量相同c重力所做的功相同 d重力做功的平均功率相同【答案】d【解析】设斜面倾角为，刚开始ab处于静止状态，所以，所以，a、剪断轻绳后a自由下落，b沿斜面下滑，ab都只有重力做功，根据动能定理得：，得所以速度的变化量为，故a错误；b、剪断细线，a、b两物体都只有重力做功，机械能守恒，则机械能的变化量都为零，故b错误；c、重力势能变化量，由于ab的质量不相等，所以重力势能变化不相同，故c错误；d、a运动的时间为：，所以a重力做功的平均功率为：b运动有：，解得：，所以b重力做功的平均功率为：，而，所以重力做功的平均功率相等，故d正确。故选d。【考点】机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率4、质量为m的汽车，以恒定功率p启动后沿水平道路行驶，经过一段时间后将以速度v匀速行驶，若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为v/3时，汽车的加速度大小为()a3p/mv b2p/mv cp/mv d4p/mv 【答案】b【解析】当汽车匀速行驶时，有根据，得由牛顿第二定律得，故b正确。故选b。【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律5、如图所示，abcd是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧，b、c为水平的，其距离d=0.40m盆边缘的高度为h=0.2m。在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底bc面与小物块间的动摩擦因数为=0.10小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到b的距离为( ) a0.40m b0.30mc0.20m d0【答案】a【解析】对全过程运用动能定理得，解得，则，可知停止的位置距离b点的距离为0.40m，故a正确。故选a。【考点】动能定理6、如图所示光滑轨道mo和on底端对接且on=2mom、n两点高度相同.小球自m点由静止自由滚下忽略小球经过o点时的机械能损失以v、s、a、e0、分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小.下列四个图象中能正确反映小球自m点到n点运动过程物理量随时间变化规律的图像有（ ） a、有四个 b、有三个 c、有两个 d、只有一个【答案】d【解析】因为在mo和no段的平均速度相等，位移之比为1：2，则时间之比为1：2；对于速度时间图线，小球运动过程中，在两个斜面上都沿斜面做匀变速直线运动，速度先增加后减小，根据速度时间关系公式，可知两段运动过程中的v-t图都是直线，且mo段图线的斜率绝对值大于on段图线斜率的绝对值，该图线正确；对于位移时间图线，由于在两个斜面上都是匀变速运动，根据位移时间关系公式，可知位移-时间图象是曲线，该图线错误；对于加速度时间图线，加速度的大小与斜面的倾角大小有关，倾角确定，加速度大小确定，该图线错误；对于动能时间图线，速度与时间是一次函数关系，动能与速度的二次方成正比，故动能与时间也是二次函数关系，该图线错误；正确的只有一个。故选d。【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律7、如图所示，ab板长为，端放有质量为的小物体（可视为质 点），物体与板的动摩擦因数为，开始时板水平，若绕a缓慢转过一个小角度的过程中，物体始终保持与板相对静止，则这个过程中（ ）a摩擦力对做功b摩擦力对做功c摩擦力对做功为零 d支持力对做功为【答案】cd【解析】abc、物块p受到的摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力对p做功为零，故c正确ab错误；d、滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为wg=-mglsin，摩擦力不做功，根据动能定理，有：，所以，故d正确。故选cd。【考点】功；共点力平衡8、如图所示竖直轻弹簧下端固定有水平地面上质量为的小球从轻弹簧的正上方某一高处自由落下并将弹簧压缩直到小球的速度为零. 对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中，有（ ）a小球加速度逐渐增大 b小球的动能逐渐减小c弹力对小球一直做负功 d小球所受的合力先做正功后做负功 【答案】cd【解析】ab、小球开始接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，做加速运动，弹力增大，加速度减小，重力等于弹力后，加速度方向向上，做减速运动，弹力增大，加速度增大，所以小球的加速度先减小后增大，小球的速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故ab错误；c、向下运动的过程中，弹力的方向一直向上，一直做负功，故c正确；d、合力的方向先向下，再向上，则合力先做正功，再做负功，故d正确。故选cd。【考点】动能定理；胡克定律；功9.如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平面上，质量为的子弹以速度沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离l，子弹进人木块的深度为s.若木块对子弹的阻力视为恒定，则下列关系式中正确的是（ ）a. b.c.d.【答案】acd【解析】a、以木块为研究对象，根据动能定理得，子弹对木块做功等于木块动能的增加，即，故a正确；d、以子弹为研究对象，由动能定理得，故d正确；bc、由+得，根据能量守恒定律可知，系统摩擦生热，故c正确b错误。故选acd。【考点】动能定理10、如图所示一个质量为的圆环套在一根固定的水平直杆上（环的内径略大于杆的直径） 环与杆的动摩擦因数为现给环一个向右的初速度如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力的作用已知力的大小(为常数为环的运动速度)则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为（ ）a. b. 0 c. d.【答案】abd【解析】根据题意有对于小环的运动，根据环受竖直向上的拉力f与重力mg的大小分以下三种情况讨论：（1）当时，即时，环做匀速运动，环克服摩擦力所做的功为零，故b正确；（2）当时，即时，环在运动过程中做减速运动，直至静止由动能定理得环克服摩擦力所做的功为，故a正确；（3）当时，即时，环在运动过程中先做减速运动，当速度减小至满足时，即时环开始做匀速运动由动能定理得摩擦力做的功，环克服摩擦力所做的功为，故d正确c错误。故选abd。【考点】动能定理二、实验题（11题6分，12题10分，共16分）11某中学实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后沿木板滑行。打点计时器工作频率为50hz。（1）以下关于该实验的说法中正确的是（ ）a实验时，应先接通打点计时器电源，后释放小车 b每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。c某同学在一次实验中，得到一条记录纸带纸带上 打出的点，两端密、中间疏出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小d根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，并起来挂在小车的前端进行多次实验，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为w，第2次挂2条橡皮筋时对小车做的功为2w，；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为 m/s（结果保留三位有效数字）。（3）若根据多次测量数据画出的wv图象如图所示，根据图线形状可知，对w与v的关系作出猜想肯定不正确的是 。a b c d【答案】（1）abc （2）2.00 （3）ab 【解析】（1）a、该实验中实验时，应先接通打点计时器电源，后释放小车打点，故a正确；b、为确保做功相同，则必须每次都要把小车拉到同一位置再释放小车，故b正确；c、纸带上打出的点，两端密、中间疏小车先加速后减速，出现这种情况的原因，是可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故c正确；d、求小车获得的最大速度的方法，是寻找点迹间距相等的区域，故d错误；故选abc。（2）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，利用公式：可得：；（3）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和形似，故cd正确。故选ab。【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系12利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图1所示：（1）实验步骤：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。用游标卡尺测量挡光条的宽度，由导轨标尺（最小分度1mm）读出两光电门中心之间的距离s= cm。（导轨标尺数字分别为20、21、80、81）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。用天平称出滑块和挡光条的总质量m，再称出托盘和砝码的总质量m。（2）用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= 。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为ek1= 和ek2= 。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，外力对系统做的总功w= （重力加速度为g）。（3）如果w ，则可认为验证了动能定理。【答案】（1）60.00 （2）、 、 mgs（3）【解析】（1）读数60.00cm；（2）由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。，根据动能的定义式得：通过光电门1，系统的总动能为通过光电门2，系统的总动能为（3）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，外力对系统做的总功（3）如果，则可认为验证了动能定理。【考点】探究功与速度变化的关系三、计算题（本题共3小题，共计36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、（12分）如图所示，mpq为竖直面内一固定轨道，mp是半径为r的1/4光滑圆弧轨道，它与水平轨道pq相切于p，q端固定一竖直挡板，pq长为s。一小物块在m端由静止开始沿轨道下滑，与挡板只发生一次弹性碰撞（没有能量损失）后停在距q点为l的地方，重力加速度为g。求：（1）物块滑至圆弧轨道p点时对轨道压力的大小；（2）物块与pq段动摩擦因数的可能值。【答案】 或者【解析】（1）设物块滑至p点时的速度为v，根据动能定理有，所以设物块到达p点时，轨道对它的支持力大小为n，根据牛顿运动定律有所以根据牛顿第三定律，物块对轨道压力的大小（2）第一种情况：物块与q处的竖直挡板相撞后，向左运动一段距离，停在距q为l的地方。设该点为o1，物块从m运动到o1的过程，根据动能定理有所以第二种情况：物块与q处的竖直挡板相撞后，向左运动冲上圆弧轨道后，返回水平轨道，停在距q为的地方；设该点为o2，物块从m运动到o2的过程，由动能定理得：，解得：【考点】动能定理；向心力14、（12分） 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机其额定功率p=60kw在起重机将质量的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度，当起重机输出功率达到其额定功率时，保持该功率直到重物做的匀速运动取，不计其他能量损失求：(1) 重物做匀加速运动所经历的时间t1(2) 若从起重机达到其额定功率计时，再经过t2=10s重物达到最大速度，求这10s内重物上升的高度h 【答案】(1) 5s （2）117.8m【解析】（1）设重物做匀加速运动牵引力f，则 达到额定功率时速度为v，则 所用时间为t1， 则 由以上各式，得 物体最大速度vm，则据动能定理 得 【考点】动能定理；功率；匀变速直线运动规律15、（12分）如图所示，质量m的小物块从高为h的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离l后，以v = 1 m/s的速度从边缘o点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的p点以o为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程 （单位：m），小物块质量m = 04 kg，坡面高度h = 04 m，小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功1 j，小物块与平台表面间的动摩擦因数 = 01，g = 10 m/s2求（1）小物块在