安徽省六安市舒城中学2018_2019学年高一物理下学期第四次月考试题（含解析）.docx

舒城中学2018-2019学年度第二学期第四次统考高一物理一单项选择题（本小题共8小题，每小题4分，共计32分）1.关于机械能守恒下列说法正确的是( )A. 如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B. 如果合外力对物体(或系统)做功为零，则机械能一定守恒C. 飞船在椭圆轨道上稳定运行时机械能不守恒D. 做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒【答案】D【解析】如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能不一定守恒，例如竖直方向匀速运动的物体，选项A错误；如果合外力对物体(或系统)做功为零，则机械能不一定守恒，例如竖直方向匀速运动的物体，选项B错误；飞船在椭圆轨道上稳定运行时，只有地球的引力做功，则机械能守恒，选项C错误；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，例如自由落体运动，选项D正确；故选D.点睛：此题考查机械能守恒的判断，注意只有除重力以外的其它力做功为零时机械能才是守恒的；可以举一些特例进行分析.2.从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则（）A. 三球落地时动量相同B. 三球落地时动能相同C. 从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同D. 从抛出到落地过程，平抛运动小球受到冲量最小【答案】B【解析】【详解】AB.根据动能定理可知，三个小球初动能相同，重力做功相同，末动能相同，所以三个小球落地速度大小相同，但是竖直上抛和竖直下抛落地速度方向相同，而平抛运动的末速度方向与它们不同，所以动能相同，动量不同，A错误B正确。CD.三个小球均受重力的冲量，竖直方向，因为竖直下抛小球初速度向下，根据可知，竖直下抛小球运动时间最短，竖直上抛小球运动时间最长，所以重力冲量不同，竖直下抛小球受冲量最小，CD错误。3.一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上，在互成60角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v，在力的方向上获得的速度分别为v1、v2，那么在这段时间内，其中一个力做的功为（ ）A. mv2/6B. mv2/4C. mv2/3D. mv2/2【答案】B【解析】试题分析：据动能定理，合力所做的功等于物体动能的增量，即Fx=mv2/2；两个分力所做的功之和也等于物体动能的增量，即F1x+ F2x= mv2/2，而两个分力大小相等，互成60度角，两个分力在位移方向上的分力大小相等，所以两个分力所做的功相等，即2 F1x=2 F2x= mv2/2，其中一个力作的功就等于mv2/4。B选项正确。考点：本题考查对动能定理的应用能力。4.如图所示，甲、乙两球质量相同，悬线一长一短，如将两球从同一水平面无初速释放，不计阻力，则小球通过最低点时（ ）A. 甲球受到的拉力与乙球受到的拉力大小相等B. 甲球重力做功的瞬时功率最大C. 甲球的动能和乙球的动能相等D. 相对同一参考平面，甲球的机械能大【答案】A【解析】【详解】A.根据动能定理到最低点有：，在最低点有：，解得绳的拉力为：与绳长无关，A正确。B.在最低点因为速度水平，与重力方向垂直，所以重力瞬时功率为零，B错误。C.根据机械能守恒有动能，与绳长有关，甲的动能大，C错误D.因为两球从同一高度无初速度释放，所以两球机械能相同，D错误。5.物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1 ,经过t时间后撤去F1，立即在对它施加一个水平向左的恒力F2，又经过2t时间后物体回到出发点，在这一过程中F1，F2分别对物体做的功W1、W2之间的关系是（ ）A. W1= W2B. 2W1= W2C. 5W1= 4W2D. W1=3 W2【答案】C【解析】【详解】令恒力F1作用t后的速度为v1，恒力F2又作用2t后物体的速度为v2，所以物体在第一个t内的位移为，物体又经过2t的位移为： ，根据题意物体最终回到出发点，所以 ，解得：，根据动能定理有F1做功： ，力F2做功：，解得：5W1= 4W2，ABD错误C正确。6.如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止.在光滑的水平面上前进水平位移为的过程中，斜面体对P做功为（）A. FB. C. D. 【答案】B【解析】m与楔形物体相对静止，二者必定都向左加速运动。即m的合外力方向水平向右，根据m的受力图得：N=；所以支持力做的功为：W=Nlcos（90-）=mgtanl，故选B。点睛：本题主要考查了恒力做功公式的应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，正确推导弹力的表达式，并应用功的公式求解即可，求解时要注意正确分析夹角7.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为；bc是半径为的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为( )A. B. 3mgRC. D. 【答案】B【解析】【详解】小球从a到c根据动能定理得：，过c点后，竖直方向匀减速，水平方向初速度为零的匀加速，解得：，所以水平方向总位移为3R，除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的改变量，所以物体机械能增加量为，B正确ACD错误。8.某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能。他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，得到了如图所示的v-t图像(除26 s时间段内的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线)。已知在28 s时间段内小车的功率保持不变，在8 s末让小车无动力自由滑行。小车质量为0.5 kg，设整个过程中小车所受阻力大小不变。则下列判断正确的有()A. 小车在前2 s内的牵引力为0.5 NB. 小车在68 s的过程中发动机的功率为4.5 WC. 小车在全过程中克服阻力做功14.25 JD. 小车在全过程中发生的位移为21 m【答案】D【解析】【详解】A.6-8s小车匀速，牵引力等于阻力有：，在第2s，根据牛顿第二定律：，且，联立解得：，A错误。B.根据A选项分析可知：，B错误。C.根据动能定理可知：全过程阻力的功与牵引力功数值相同，设0-2s内的位移为s，2-8s的时间为t，则，C错误。D.根据阻力做功，解得总位移为21m，D正确。二多项选择题（本小题共计4小题，每小题4分，共计16分，选对但不全的得2分）9.地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程，（ ）A. 矿车上升平均速度之比为4:5B. 电机的最大牵引力之比为1:1C. 电机输出的最大功率之比为2:1D. 电机所做的功之比为1:1【答案】BCD【解析】【详解】A.图像的面积代表位移，两次提升高度相同，位移相同，所以，解得第二次用时t=2.5t0，所以平均速度之比为5：4，A错误。B.因为两次加速度相同，根据可知两次牵引力大小相等，为1：1，B正确。C.电动机功率，牵引力相同，所以最大功率之比为最大速度之比2：1，C正确。D.根据机械能守恒定律可知，电动机做功等于重力势能的增加，因为高度相同，质量相同，重力势能增加相同，电动机做功相同1：1，D正确。10.如图甲所示，小物体从竖直轻质弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h关系如图乙所示，在h1h2阶段图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，小物体的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）A. 弹簧的劲度系数k=B. 当物体下落到h=h3高度时，重力势能与弹性势能之和最小C. 小物体处于h=h4高度时，弹簧的弹性势能为Ep=mg(h2-h4)D. 在小物体从h1下降到h5过程中，弹簧的最大弹性势能为Epm=mg（h1-h5）【答案】ABCD【解析】【详解】A.根据图像可知，当弹力与重力相等时，加速度为零，速度最大，动能最大，所以h3对应为弹力等于重力，在h1h2阶段图像为直线，所以h2刚接触弹簧，所以弹簧的劲度系数k=，A正确。B.因系统机械能守恒，在h3时动能最大，所以重力势能与弹性势能之和最小，B正确。C.从h2到h4，根据动能定理可知，动能不变，所以重力做功等于克服弹力做功即增加的弹性势能，而h2刚接触弹簧，弹性势能为零，所以h=h4高度时，弹簧的弹性势能为Ep=mg(h2-h4)，C正确。D.从h1下降到h5过程中，根据动能定理可知，动能不变，所以重力做功等于克服弹力做功即增加的弹性势能，而h2刚接触弹簧，弹性势能为零，弹簧的最大弹性势能为Epm=mg（h1-h5），D正确。11.如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上以v0做匀速直线运动，某时刻将物体B轻放在A的左端，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B放到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（ ）A. 物体A损失的动能等于木板B获得的动能与A、B系统增加的内能之和B. 系统克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C. 物体B动能的增加量等于系统损失的机械能D. 摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于0【答案】AB【解析】【详解】A.根据能量守恒可知：物体A损失的动能等于木板B获得的动能与A、B系统增加的内能之和，A正确。B.根据功能关系可知：系统克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量，B正确。C.系统损失的机械能转化成了系统的内能，C错误。D.因为有相对位移产生，摩擦力对系统做总功不为零，且转化为内能，D错误。12.如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的四分之三光滑圆弧形轨道，a为轨道最高点，de面水平且有一定长度.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，其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力.则以下正确的是（ ）A. 调节h,使h=R，可以使小球沿圆轨道通过a点B. 无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点后落回轨道内C. 调节h，可以使小球恰好沿轨道通过a点，则小球在c点对轨道压力6mgD. 调节h，可以使小球恰好沿轨道通过a点，则小球受到的合力产生冲量大小为【答案】BC【解析】【详解】A.当小球通过轨道最高点a时，最小速度为重力提供向心力对应的速度，如果h=R，根据机械能守恒，小球到最高点速度为零，所以不可能达到最高点，A错误。B.小球通过最高点后，做平抛运动，竖直方向，水平方向最小位移（对应最小水平速度）：，解得：，所以不可能落回轨道内，B正确。C.小球恰好通过最高点，从c到a根据动能定理得：，在c点有：，联立解得小球受支持力，根据牛顿第三定律可知，压力为6mg，C正确。D.当小球通过轨道最高点a时，最小速度为重力提供向心力对应的速度，根据动量定理可知，最小冲量等于，D错误。三.实验题（本小题共计两小题，每空2分，共计12分）13.用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”下列物理量中必须且直接测量的是_（填写代号）A重锤质量 B重力加速度C重锤下落的高度 D与下落高度对应的重锤的瞬时速度 设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点根据测得的x1、x2、x3、x4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式_，动能增量的表达式_由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是_（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量（3）若O点为打点计时器打下的第一点，取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek 和Ep，根据以上数据在图中绘出图线和图线。已求得图线斜率的绝对值k1=2.94 J/m，请计算图线的斜率k2=_J/m（保留3位有效数字）。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_（用k1和k2字母表示）。【答案】 (1). C (2). mg(x3-x1) (3). (4). 小于 (5). 2.80 (6). 【解析】【详解】（1）本实验不需要测量重物的质量，而重力加速度和与下落高度对应的重锤的瞬时速度无法直接测量，所以直接测量的是重锤下落的高度，ABD错误C正确。（2）从B到D重力做功等于重力势能的减小量：；根据纸带处理可知，B点速度为，D点速度为，所以动能增量为,因为存在阻力,所以重力势能减小量一部分转化为动能另一部分克服阻力做功,所以动能增加量小于重力势能减小量。（3）根据图像可知图线的斜率：；下落高度h，根据机械能守恒定律可知：，整理得：，所以而，所以所受平均阻力与重锤所受重力的比值为。四.计算题（共计40 分）14.如图所示，半径R=2m四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1.25m，现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出（g=10m/s2），空气阻力不计。求：（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功；（2）小滑块着地时的速度的大小【答案】（1） （2）【解析】（1）滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用，由动能定理mgR+Wf=mv2Wf=-1.5J（2）滑块过B点后作平抛运动，设着地时竖直速度为vy，根据平抛运动规律有：竖直方向末速度vy=5m/s所以v合m/s设滑块落地时速度方向与水平方向夹角为度，则有cos；所以=45即滑块落地时速度方向与水平方向夹角为450。15.如下面左图所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如图象如下面右图所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取，求：(1)升降机的总质量大小；(2)升降机在07s内上升的高度。【答案】（1）（2）【解析】(1)设升降机的总质量为m，由题图知，最终升降机做匀速运动，牵引力F=mg，根据P=fvm=mgvm得：m=300kg(2)设在前5s内升降机的加速度为a，拉力为F，则根据牛顿第二定律得：F-mg=ma即F=3000+300a，且联立解得a=2m/s2，v=10m/s升降机在05s内上升的高度为h1，则由图象可得57s内上升的高度为h2，运用动能定理得解得：h2=21.8m。升降机上升的总高度为h=h1+h2=25m+21.8m=46.8m【点睛】本题考查了机车恒定加速度启动问题，关键理清整个过程中的运动规律，知道对于变加速直线运动，无法通过动力学知识求解位移，只能根据动能定理进行求解。16.如图，ABCD是一段竖直平面内的光滑轨道，AB段与水平面成角，CD段与水平面成角，其中BC段水平，且其长度大于0.5m。现有质量分别为的两小球P、Q（可看成质点），用一长为L=0.5m的轻质杆连接。不考虑小球在轨道转折处的能量损失。，求：（1）如将Q由静止从高H=3m处释放，从释放P、Q至P、Q第一次完全在水平轨道上的过程中，轻杆对P球所做的功W；（2）小球Q滑上CD轨道的最大高度h。【答案】（1） （2）【解析】（1）设PQ全部