2015-2022学年福建省泉州市台商区惠南中学高一（下）月考物理试卷（3月份）

2022-2022学年福建省泉州市台商区惠南中学高一（下）月考物理试卷（3月份）　一、选择题（其中第1至6小题每题只有一个正确选项，每题4分；第7、8、9小题的正确答案可能不止一个，答对的每题6分，答不全的3分，有答错的0分，本大题共42分）1．如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移s相同．下列情况中F做功最少的是（　　）A．B．C．D．2．用F=6N的力将质量为0.5kg的物体由静止开始竖直向上提起，取g=10m/s2，则2s末F做功的功率是（　　）A．6WB．12WC．24WD．48W3．汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P1，后一段时间内的功率为P2．已知在两段时间内发动机做的功相等，则在全部时间内发动机的平均功率为（　　）A．B．C．D．4．如图所示，平板车放在光滑水平面上，一个人从车的左端加速向右端跑动，设人受到的摩擦力为f，平板车受到的摩擦力为f′，下列说法正确的是（　　）A．f、f′均做负功B．f、f′均做正功C．f做正功，f′做负功D．因为是静摩擦力，f、f′做功均为零5．2022年1月，我国南方部分地区遭遇了非常严重的暴雨灾害，大量的输电线路遭破坏，造成大面积的停电，为恢复供电，国务院调集全国的电力职工进行抢修．在一次抢修中，电力职工用320N的拉力把一质量为200kg的电力设备拉上一长500m，高60m的山坡的坡顶，已知拉力与山坡平行，那么该山坡的机械效率为（g取10m/s2）（　　）A．50%B．60%C．70%D．75%6．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=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m．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μ=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（　　）14/14A．0.50mB．0.25mC．0.10mD．07．关于功的概念，以下说法正确的是（　　）A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功虽有正、负之分，但功是标量C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个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8．一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，则下列说法中正确的是（　　）A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2JD．物体克服重力做功10J9．物体沿直线运动的v﹣t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（　　）A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为﹣0.75W　三、实验题（18分）10．某同学在探究匀加速直线运动的实验中，用接在50Hz交流电源上的打点计时器，研究小车的匀加速运动，实验中得到的一条纸带如图17所示．从比较清晰的点起，每隔五个打印点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，…．量得点2，3之间的距离s3=30.0mm，点3，4两点间的距离s4=48.0mm．则2，3两计数点间的时间间隔为______s，小车在2，3两点间的平均速度为______m/s，小车的加速度大小为______m/s214/1411．（1）①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置的实验方案，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：a．______；b．______．②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙．则打C点时小车的速度表达式为（用题中所给物理量表示）______；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有______．（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．表格：小车受力相同（均取砂桶质量m=50g）．次数小车质量M/g加速度a/ms﹣2/kg﹣112001.915.0022501.714.0033001.503.3343501.362.8654001.122.5064501.002.2275000.902.00根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：______．　三、计算题（要有方程式和重要的过程，数值要带单位，只写最后答案的不给分．9+14+17=40分）12．如图所示，轨道ABC的AB是半径为0.4m的光滑圆弧，BC段为粗糙的水平轨道，且圆弧与水平轨道在B点相切．质量为1kg的滑块从A点由静止开始下滑，在水平轨道上运动了2m后停在C点．若空气阻力不计，取g=10m/s2．求（1）滑块到达B点时的动能Ek为多少？14/14（2）滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少？13．质量m=1.5kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F多大．（g=10m/s2）14．质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25km，速度达到最大值54km/h，设阻力恒定且取g=10m/s2．求：（1）机车的功率P多大．（2）机车的速度为36km/h时机车的加速度a多大．　14/142022-2022学年福建省泉州市台商区惠南中学高一（下）月考物理试卷（3月份）参考答案与试题解析　一、选择题（其中第1至6小题每题只有一个正确选项，每题4分；第7、8、9小题的正确答案可能不止一个，答对的每题6分，答不全的3分，有答错的0分，本大题共42分）1．如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移s相同．下列情况中F做功最少的是（　　）A．B．C．D．【考点】功的计算．【分析】根据恒力做功的表达式W=Fscosθ（θ为F与S的夹角）进行判断即可．【解答】解：A选项中，拉力做功为：W=Fs；B选项中，拉力做功为：W=FScos30°=Fs；C选项中，拉力做功为：W=FScos30°=Fs；D选项中，拉力做功为：W=FScos60°=Fs；故D图中拉力F做功最小，故选：D．【点评】本题涉及恒力做功的求法，拉力F做功取决与力的大小、位移的大小和力与位移夹角的余弦三者的乘积，与是否有其他力做功无关．　2．用F=6N的力将质量为0.5kg的物体由静止开始竖直向上提起，取g=10m/s2，则2s末F做功的功率是（　　）A．6WB．12WC．24WD．48W【考点】功的计算；牛顿第二定律．【分析】先通过牛顿第二定律求出加速度，有运动学公式求出位移，由W=FH求功；【解答】解：产生的加速度为F﹣mg=maa=2s末速度为v=at=2×2m/s=4m/s拉力做功为P=Fv=6×4W=24W故选：C【点评】本题主要考查了求功的方法即W=FL，关键是求出位移　3．汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P1，后一段时间内的功率为P2．已知在两段时间内发动机做的功相等，则在全部时间内发动机的平均功率为（　　）14/14A．B．C．D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】设每段时间内发动机做的功为W，根据t=求出两段时间，再根据平均功率等于总共除以总时间即可求解．【解答】解：设每段时间内发动机做的功为W，则前一段运动的时间，后一段运动的时间，则全部时间内发动机的平均功率．故选：D【点评】平均功率等于总共除以总时间，切记不能根据求解，难度适中．　4．如图所示，平板车放在光滑水平面上，一个人从车的左端加速向右端跑动，设人受到的摩擦力为f，平板车受到的摩擦力为f′，下列说法正确的是（　　）A．f、f′均做负功B．f、f′均做正功C．f做正功，f′做负功D．因为是静摩擦力，f、f′做功均为零【考点】功的计算．【分析】分析人和车的运动过程及受力情况，再由功的公式分析两力做功情况．【解答】解：如图所示，人在移动过程中，人对车的摩擦力向左，车向后退，故人对小车的摩擦力做正功；但对于人来说，人在蹬车过程中，人受到的其实是静摩擦力，方向向右，位移也向右，故摩擦力对人做的是正功；故选：B14/14【点评】了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，求解力做功时要注意在力方向上的位移是相对地面的位移．　5．2022年1月，我国南方部分地区遭遇了非常严重的暴雨灾害，大量的输电线路遭破坏，造成大面积的停电，为恢复供电，国务院调集全国的电力职工进行抢修．在一次抢修中，电力职工用320N的拉力把一质量为200kg的电力设备拉上一长500m，高60m的山坡的坡顶，已知拉力与山坡平行，那么该山坡的机械效率为（g取10m/s2）（　　）A．50%B．60%C．70%D．75%【考点】功的计算．【分析】根据总功和有用功的定义即可求出对应的功，再根据机械效率的公式即可求得山坡的机械效率．【解答】解：职工做的有用功为：W有=mgh=2000×60=1.2×105J；拉力的功为：W总=FL=320×500=1.6×105J；则山坡的机械效率为：η==×100%=75%故选：D．【点评】本题考查机械效率的计算，要注意将机械效率的定义记清楚，并且能正确求解有用功和总功．　6．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=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m．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μ=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（　　）A．0.50mB．0.25mC．0.10mD．0【考点】动能定理的应用．【分析】根据动能定理，对小物块开始运动到停止的全过程进行研究，求出小物块在BC面上运动的总路程，再由几何关系分析最后停止的地点到B的距离．【解答】解：设小物块间在BC面上运动的总路程为S．物块在BC面上所受的滑动摩擦力大小始终为f=μmg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得mgh﹣μmgS=0得到S===3m，d=0.50m，则S=6d，所以小物块在BC面上来回运动共6次，最后停在B点．故选D14/14【点评】本题对全过程运用动能定理进行研究，关键要抓住滑动摩擦力做功与总路程关系．　7．关于功的概念，以下说法正确的是（　　）A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功虽有正、负之分，但功是标量C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个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【考点】功的计算．【分析】既有大小也有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，并不是说有正负之分的物理量就是矢量．做功包含的两个必要因素是：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过一定的位移．根据W=Flcosα求解．【解答】解：A、功是标量，只有大小没有方向，所以A错误；B、功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，所以B正确；C、功的条件是有力和力的方向上的位移，不做功可能是力与位移方向相互垂直；故不做功不能说明物体没有位移；故C错误；D、由W=FScosθ可知一个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；故D正确；故选：BD．【点评】对物体做功必须同时满足两个条件：对物体施加力，物体在这个力的作用下通过一定的位移．　8．一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，则下列说法中正确的是（　　）A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2JD．物体克服重力做功10J【考点】动能定理的应用．【分析】根据牛顿第二定律求出手的作用力的大小，然后结合动能定理与功能关系逐项解答即可．【解答】解：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，由公式：得：由牛顿第二定律可得：F﹣mg=ma，得：F=mg+ma=1×（10+2）=12NA、物体匀加速提升1m，手对物体做功：W1=Fh=12×1=12J．故A正确；B、提升过程中物体的动能增加：△EK=F合h=mah=1×2×1J=2J．故B错误；C、提升过程中合力对物体做功：W合=F合h=mah=2J．故C正确；D、物体上升h，物体克服重力做功：W=mgh=1×10×1=10J．故D正确．故选：ACD14/14【点评】该题中物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，首先求出手的作用力的大小是解题的关键．　9．物体沿直线运动的v﹣t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（　　）A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为﹣0.75W【考点】功的计算．【分析】由速度﹣时间图象可知，物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．根据动能定理：合力对物体做功等于物体动能的变化．从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反．从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同．根据数学知识求出从第3秒末到第4秒末动能的变化量，再求出合力的功．【解答】解：A、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．故A错误．B、从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于﹣W．故B错误．C、从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为W．故C正确．D、从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的，则合力做功为﹣0.75W．故D正确．故选CD【点评】本题考查动能定理的应用能力．动能定理的直接应用是：由动能的变化量求出合力做的功，或由合力做功求动能的变化量．　三、实验题（18分）10．某同学在探究匀加速直线运动的实验中，用接在50Hz交流电源上的打点计时器，研究小车的匀加速运动，实验中得到的一条纸带如图17所示．从比较清晰的点起，每隔五个打印点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，…．量得点2，3之间的距离s3=30.0mm，点3，4两点间的距离s4=48.0mm．则2，3两计数点间的时间间隔为　0.1　s，小车在2，3两点间的平均速度为　1.8　m/s，小车的加速度大小为　0.3　m/s2【考点】测定匀变速直线运动的加速度．14/14【分析】纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用平均速度的定义可以求出两点之间的平均速度，利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度，根据逐差法可以得出加速度．【解答】解：每五个点取一个计数点，所以2，3两计数点间的时间间隔为0.1s，小车在2、3之间的平均速度为：23===0.3m/s根据△x=aT2解得：a====1.8m/s2．故答案为：0.1，1.8，0.3．【点评】本题比较简单，考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．　11．（1）①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置的实验方案，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：a．　平衡摩擦力　；b．　钩码的重力远小于小车的总重力　．②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙．则打C点时小车的速度表达式为（用题中所给物理量表示）　　；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有　钩码的重力和小车的总质量．　．（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．表格：小车受力相同（均取砂桶质量m=50g）．14/14次数小车质量M/g加速度a/ms﹣2/kg﹣112001.915.0022501.714.0033001.503.3343501.362.8654001.122.5064501.002.2275000.902.00根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：　不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量　．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系；探究功与速度变化的关系．【分析】1、小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车加速度为a，则：绳上的力为F=Ma，对钩码来说：mg﹣Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量．C是BD的中间时刻，所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度．验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx=Mv2，根据等式得需要测量的物理量2、描点法作图，根据“探究加速度与力、质量的关系”实验原理结合图象特点即可正确回答．【解答】解：（1）①小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：对小车有：F=Ma；对钩码有：mg﹣F=ma，即：mg=（M+m）a；如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量，这样两者才能近似相等．②C是BD的中间时刻，所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度：即：vC==验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证：mgx=Mv2，所以需要测量的物理量有：钩码的重力和小车的总质量．（2）图象如图所示：14/14由图象可知，随着的增大，小车质量逐渐减小，不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量，因此图象出现了偏折．即原因是不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量．故答案为：（1）①a．平衡摩擦力b．钩码的重力远小于小车的总重力②，钩码的重力和小车的总质量（2）图象如图，不再满足小车质量远大于沙和砂桶的总质量【点评】要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项　三、计算题（要有方程式和重要的过程，数值要带单位，只写最后答案的不给分．9+14+17=40分）12．如图所示，轨道ABC的AB是半径为0.4m的光滑圆弧，BC段为粗糙的水平轨道，且圆弧与水平轨道在B点相切．质量为1kg的滑块从A点由静止开始下滑，在水平轨道上运动了2m后停在C点．若空气阻力不计，取g=10m/s2．求（1）滑块到达B点时的动能Ek为多少？（2）滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少？【考点】动能定理的应用；滑动摩擦力．【分析】（1）滑块从A到B过程中，机械能守恒，可以求得滑块运动到B点时的动能；（2）滑块在水平面上运动的过程中滑动摩擦力做功，根据能量的转化与守恒定律即可求得滑动摩擦力的大小．【解答】解：（1）滑块从A到B过程中，机械能守恒，滑块到达B点时的动能Ek等于滑块在A处的重力势能，得：Ek=mgR=1×10×0.4J=4J14/14（2）滑块在水平面上运动的过程中滑动摩擦力做功，由△Ek=﹣fs得：N．答：（1）滑块到达B点时的动能Ek为4J；（2）滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为2N．【点评】直接利用机械能守恒和能量的转化与守恒定律可以求得本题的结论，难度较小．　13．质量m=1.5kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F多大．（g=10m/s2）【考点】动能定理的应用；摩擦力的判断与计算；动量定理．【分析】力F作用时物体做匀加速直线运动，撤去力F后，物体做匀减速直线运动知道静止．物体减速运动的加速度大小为μg，再根据运动时间即末速度为零，可以求出做减速运动的位移，再根据总位移为5m，可以求出力F作用的位移，最后对物体运动的全过程运用动能定理即可解得F．【解答】解：设撤去力F前物块的位移为s1，物块受到的滑动摩擦力f=μmg，a减=μg=2m/s2，由运动学公式得：=4m所以s1=1m对物块运动的全过程应用动能定理的：Fs1﹣fs=0代入数据解得：F=15N答：恒力F为15N．【点评】本题是运动学公式和定能定理的联合运用，要注意选取不同的过程运用动能定理，简易程度不同．　14．质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25km，速度达到最大值54km/h，设阻力恒定且取g=10m/s2．求：（1）机车的功率P多大．（2）机车的速度为36km/h时机车的加速度a多大．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】（1）汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．（2）根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．当机车的速度为36km/h时，由P=Fv求出此时的牵引力，即可由牛顿第二定律求解加速度a．【解答】解：（1）机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得：Pt﹣fx=vm2﹣0，当机车达到最大速度时：P=Fvm=fvm由以上两式得：P=3.75×105W（2）机车匀速运动时，阻力为：f=F==2.5×104N，14/14当机车速度v=36km/h=10m/s时机车的牵引力为：F1==3.75×104N根据牛顿第二定律有：F1﹣f=ma，解得：a=2.5×10﹣2m/s2答：（1）机车的功率P是3.75×105W．（2）机车的速度为36km/h时机车的加速度a为2.5×10﹣2m/s2．【点评】本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题，知道在额定功率下，当牵引力等于阻力时，速度达到最大．　14/14