江西省南城二中2018-2019学年高一物理下学期第二次月考试题（含解析）

江西省南城二中2018-2019学年高一物理下学期第二次月考试题（含解析）一、选择题1.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g下列说法正确的是（）a. 运动员踢球时对足球做功mv2b. 足球上升过程重力做功mghc. 运动员踢球时对足球做功mgh-mv2d. 运动员踢球时对足球做功mgh+mv2【答案】d【解析】【详解】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为e=mgh+mv2，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为e=mgh+mv2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：w=mgh+mv2，故ac错误，d正确；足球上升过程中重力做功：wg=-mgh，故b错误；2.如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，p为近日点，q为远日点，m，n为轨道短轴的两个端点，运行的周期为t0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从p经m、q到n的运动过程中（ ）a. 从m到n阶段，万有引力对它先做负功后做正功b. 从q到n阶段，机械能逐渐变大c. 从p到q阶段，速率逐渐变大d. 从p到m所用的时间等于【答案】a【解析】【详解】根据万有引力方向与速度方向的关系知，从m到n阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故a正确。从q到n的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故b错误。从p到q阶段，万有引力做负功，速率减小，故c错误。海王星在pm段的速度大小大于mq段的速度大小，则pm段的时间小于mq段的时间，所以p到m所用的时间小于，故d错误。3.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（ ）a. 一直做负功b. 一直不做功c. 始终指向大圆环圆心d. 始终背离大圆环圆心【答案】b【解析】【详解】大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向，所以大环对小环没有做功，故a错误，b正确；小环在运动过程中，在大环的上半部分运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，故cd错误。4.如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳pq竖直悬挂。用外力将绳的下端q缓慢地竖直向上拉起至m点，m点与绳的上端p相距重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为（）a. mglb. mglc. mgld. mgl【答案】b【解析】【详解】根据功能关系可知，拉力所做的功等于mq段下半部分移动时重力势能的增加量；由图可知，下半部分质量为，移动后重心升高的高度h=；故重势能增加量为：ep=mgh=；故b正确，acd错误。5.如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从a点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度大小为0.7g，该物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的（）（g=10m/s2）a. 整个过程中物体机械能守恒b. 重力势能增加了0.5mghc. 动能损失了1.4mghd. 机械能损失了0.2mgh【答案】c【解析】【详解】由牛顿第二定律得：mgsin30+f=m0.7g，解得摩擦力f=0.2mg，此过程有摩擦力做功，机械能不守恒，故a错误；物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了ep=mgh，故b错误；由动能定理可知，动能损失量为合外力做的功的大小，即：ek=f合s=mg0.72h=1.4mgh，故c正确；由功能关系知，机械能的损失量为：e=fs=0.2mg2h=0.4mgh，故d错误。6.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车而动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车）编成一组假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等若 2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则6节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为（）a. 120km/hb. 240km/hc. 360km/hd. 480km/h【答案】b【解析】【详解】若开动2节动车带6节拖车，最大速度可达到120km/h。汽车的功率为p，设每节车厢所受的阻力为f，则有：2p=8fv；当开动6节动车带6节拖车时，有6p=12fv，联立两式解得v=240km/h。故b正确，acd错误。7.如图，在竖直平面内，滑到abc关于b点对称，且a、b、c三点在同一水平线上。若小滑块第一次由a滑到c，所用的时间为t1，第二次由c滑到a，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )a. t1t2b. t1=t2c. t1t2d. 无法比较t1、t2的大小【答案】a【解析】解：在ab段，由牛顿第二定律得：mgf=m，滑块受到的支持力：f=mgm，则速度v越大，滑块受支持力f越小，摩擦力f=f就越小，在bc段，由牛顿第二定律得：fmg=m，滑块受到的支持力：f=mg+m，则速度v越大，滑块受支持力f越大，摩擦力f就越大，由题意知从a运动到c相比从c到a，在ab段速度较大，在bc段速度较小，所以从a到c运动过程受摩擦力较小，用时短，故a正确，bcd错误；故选：a【点评】本题考查了比较滑块运动时间关系，分析清楚滑块的运动过程、应用牛顿第二定律与摩擦力公式即可正确解题8.如图所示，质量为m的小物块在水平恒力f推动下，从山坡（粗糙）底部a处由静止起运动至高为h的坡顶b，获得速度为v，ab之间的水平距离为x，重力加速度为g下列说法正确的是（）a. 重力对物体所做功是mghb. 合外力对物块做的功是c. 推力对物块做的功是fxd. 阻力对物块做的功是+mgh-fx【答案】bcd【解析】【详解】重力做功与路径无关，物体上升h，故小车重力做功wg=-mgh，故a错误；根据动能定理可知，合力对小车做的功等于物体动能的变化，为w合=mv2，故b正确；推力f是恒力，则推力做功为 wf=fx，故c正确；根据动能定理，有fx-mgh+w阻=mv2，则得阻力对小车做的功w阻=mv2+mgh-fx，故d正确。9.一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平外力的作用力的大小f与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则下列说法中正确的是（ ）a. 物体在0t0和t02t0水平外力做功之比是1：10b. 物体在0t0和t02t0水平外力做功之比1：8c. 外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1：6d. 外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1：8【答案】bc【解析】【详解】0到t0时间内的加速度，t0时刻的速度为，t0和2t0时间内的加速度为，2t0时的速度为v2=v1+a2t0=，根据动能定理得：外力在0到t0时间内做的功为，外力在t0到2t0时间内做的功为 ，所以外力在0到t0和t0到2t0时间内做功之比是1：8，故b正确，a错误；外力在t0的时刻的瞬时功率为p1=f0v1=，2t0时刻的瞬时功率p2=2f0v2=，所以外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1：6，故c正确，d错误。10.如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点a距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为=30，则（）a. 从开始到绳与水平夹角为30过程，拉力做功mghb. 从开始到绳与水平夹为30过程，拉力做功mgh+c. 在绳与水平夹角为30时，拉力功率大于mgv0d. 在绳与水平夹角为30时，拉力功率小于mgv0【答案】bc【解析】【详解】将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示货物速度为：v货物=v0cos，由于逐渐变小，故货物加速上升；当=30时，货物速度为v0；当=90时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：wf=ep+ek=mgh+mv02，故a错误，b正确；在绳与水平夹角为30时，拉力的功率为：p=fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故pmgv0，故c正确，d错误。二、实验题11.让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究若该同学打出的纸带如图所示，已知重物的质量m=2kg，打点计时器的工作频率为50hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，利用这段纸带中的2、5两点测定物体重力势能的减少量为_j，物体动能的增加量为_j（计算结果保留两位小数）造成两者不相等的原因是_.【答案】 (1). 1.06 (2). 1.03 (3). 物体下落过程中要克服阻力做功；【解析】【详解】2点的速度则2点的动能ek2=mv22=11.52=1.125j5点的速度则5点的动能ek5=mv52=12.07522.153j这段纸带中的2、5两点间，物体动能的增加量为ek=ek5-ek2=2.153-1.1251.03j；这段纸带中的2、5两点测定重力做功为w=mgh=19.8（0.032+0.036+0.040）j1.06j重力势能的减小量略大于动能增量，原因是物体下落过程中要克服阻力做功；12.理论分析可得出弹簧的弹性势能公式ep=kx2（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧长度的变化量）为验证这一结论，a、b两位同学设计了以下的实验：两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为da同学完成步骤后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度hb同学完成步骤后，接着进行了如图丙所示的实验：将弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为l（1）a、b两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量，这个物理量是_ ；请用m、d、g表示所示的物理量_ （2）如果ep= kx2成立，那么：a同学测出物理量x与d、h的关系式是x= _ ；b同学测出的物理量x与d、h、l的关系式是x= _ 【答案】（1）确定弹簧的劲度系数k；（2）a：b：【解析】、b两位同学做所示实验的目的是测量弹簧的劲度系数k，当小球静止时，有，可得 ；同学所做的乙实验：将弹簧压缩x后释放小球，小球上升的最大高度为h，此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能，根据机械能守恒得： 解得 ；b同学的实验：将弹簧压缩x后释放小球，有： 小球离开桌面后，以初速度做平抛运动，则有：， 可得 点睛：本题考查如何测量弹簧的形变量，并通过不同的实验去设计、测量，并处理数据，最后数据误差分析，从而激发学生的学习兴趣。三、计算题13.质量m为1kg的小球从10m高处由静止落下，不计空气阻力，落在泥塘中陷入泥塘的深度d为0.2m时静止，如图所示，求小球在运动中受到泥塘的平均阻力？（取g=10m/s2）【答案】510n【解析】【详解】对小球从开始下落到落到泥谭中静止整个过程中，由动能定理得：解得：14.如图所示，粗糙水平地面与半径为r=0.4m的粗糙半圆轨道bcd相连接，且在同一竖直平面内，o是bcd的圆心，bod在同一竖直线上质量为m=1kg的小物块在水平恒力f=15n的作用下，从a点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到b点时撤去f，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过d点，已知a、b间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2求：（1）小物块运动到b点时对圆轨道b点的压力大小（2）小物块离开d点后落到地面上的点与d点之间的距离【答案】（1）160n（2）0.8m【解析】【详解】（1）小物块在水平面上从a运动到b过程中，根据动能定理，有：（f-mg）xab=mvb2-0在b点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：联立解得小物块运动到b点时轨道对物块的支持力为：n=160n由牛顿第三定律可得，小物块运动到b点时对圆轨道b点的压力大小为：n=n=160n（2）因为小物块恰能通过d点，所以在d点小物块所受的重力等于向心力，即：可得：vd=2m/s设小物块落地点距b点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动的规律有：x=vdt，2r=gt2解得：x=0.8m则小物块离开d点后落到地面上的点与d点之间的距离15.质量为1.0103kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为1000n，汽车发动机的额定输出功率为7.2104w，开始时以a=6m/s2的加速度做匀加速运动（g=10m/s2）求：（1）汽车做匀加速运动的时间t1；（2）汽车所能达到最大速率；（3）若斜坡长138m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？【答案】（1）1s（2）12m/s（3）13s【解析】【详解】（1）设汽车的牵引力为f，汽车在斜坡上受重力、支持力、摩擦力、牵引力根据牛顿第二定律有：f-mgsin30-f=ma；设匀加速的末速度为v，根据p=fv，知道汽车的速度增加，发动机的功率也在增大，当汽车功率增加到额定输出功率时，速度继续增加，牵引力就要减小，此时匀加速运动结束则有：p额=fv；根据匀加速运动公式有：v=at1代入数值，联立解得匀加速的时间为：t1=1s（2）当达到最大速度v