福建省厦门第一中学2021-2022学年高一下学期第一次月考（3月）试题 物理

厦门一中2021 级高一下学期物理学科3 月月考试题卷 （满分：100 分时间：75 分钟） 一、单项选择题：本题共4 小题，每题4 分，共16 分。 1. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速 上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（ ） A. 甲图中支持力对人不做功 B. 甲图中摩擦力对人做负功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 两人受到电梯的作用力的方向不相同 【1 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲图受力分析，可知受重力和支持力作用，不受摩擦力作用，如图所示 甲图中支持力与运动方向成锐角，根据做功的定义 支持力对人做功正功，摩擦力不做功，AB 错误； C．乙图受力分析如图所示 支持力与运动方向垂直，支持力对人不做功，C 正确； D ．甲乙两人均匀速，处于平衡状态，两人受到电梯的作用力均与重力平衡，即两人受到电梯的 作用力竖直向上，D 错误。 故选C。 2. 6 月23 日凌晨，中国飞人苏炳添在2018 国际田联挑战赛男子100 米决赛中跑出9 秒91 的佳绩 并获得冠军。如图，假设苏炳添的质量为m，起跑过程前进的距离为s，重心升高为h，获得的 速度为v，克服阻力做功为W 阻，则在此过程中苏炳添() A. 机械能增加了 B. 机械能增加了 ＋mgh C. 重力做功为mgh D. 自身做功W 人＝ ＋mgh－W 阻 【2 题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】AB、根据题意可知，苏炳添一开始机械能为零，最后的机械能为 因此机械能增加了 ＋mgh，故B 正确A 错误； C、重力做负功，为 ，故C 错误； D、根据能量守恒，自身做的功等于动能变化量、重力势能变化量和克服阻力做功，因此可得 故D 错误。 3. 如图所示，一牵引车以v 的速度沿水平面向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重 物沿竖直杆上升。某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角θ，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直， 则（ ） A. 此时物块速度为v B. 此时物块速度为vcosθ C. 上升过程中绳子对物块的拉力的功率逐渐增大 D. 上升过程中物块机械能守恒 【3 题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】AB．如图所示车沿绳子方向的分速度与重物沿绳子方向的分速度相等，则有 所以此时物块速度为v，则A 正确；B 错误； C．由于重物上升过程中速度先增大后减小，则上升过程中绳子对物块的拉力的功率先增大，后 减小，所以C 错误； D．上升过程中细绳拉力做了功，所以上升过程中物体的机械能不守恒，则D 错误； 故选A。 4. 如图所示，在一次空地演习中，离地H 高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目 标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平 距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足 A. B. C. D. 【4 题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】两炮弹相遇，在竖直方向上的位移之和等于H=h1+h2．飞机发射炮弹的竖直位移 ，拦截导弹的竖直位移 ，此时飞机发射导弹的水平位移为s，有 s=v1t．解得： A． ．故A 不符合题意． B． ．故B 不符合题意． C． ．故C 不符合题意． D． ．故D 符合题意． 二、多项选择题：本题共4 小题，每题6 分，共24 分。有多项符合题目要求，全部 选对得6 分，部分选对得3 分，有选错或不选得0 分。 5. 如图所示，一轻弹簧的一端固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面 且弹簧保持原长的A 点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A 点摆向最 低点B 的过程中（ ） A. 重物的机械能守恒 B. 重力做正功，弹力不做功 C. 重物和弹簧组成的系统机械能不变 D. 重物的机械能减小 【5 题答案】 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．在重物下落的 过程中，弹簧被拉伸，重力做正功，弹簧弹力做负功，重物的机械 能不守恒，AB 错误； C．在重物下落的过程中，弹簧被拉伸，只有重力和弹簧弹力做功，重物和弹簧组成的系统机械 能守恒，C 正确； D．在重物下落的过程中弹簧弹力做负功，弹性势能增加，重物和弹簧组成的系统机械能守恒， 则重物下落过程中重物的机械能减小，D 正确。 故选CD。 6. 一质量为m 的子弹，以速度v 水平射入放在光滑水平面上质量为M 的木块中而不穿出，则下 列说法正确的是（ ） A. 子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做的功 B. 子弹损失的机械能大于木块获得的动能 C. 子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功 D. 系统内能的增加量等于子弹克服阻力做的功 【6 题答案】 【答案】AB 【解析】 【详解】A．对子弹，只有阻力做负功，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻 力做的功，故A 正确； C．子弹在射入木块的过程中，由于子弹与木块对地位移不等，子弹对地的位移大于木块对地的 位移，而两者相互作用力大小相等，根据功的公式W=Fs 可知，子弹克服阻力做的功大于子弹对 木块所做的功，故C 错误； BD．根据动能定理可知，子弹对木块做的功等于木块获得的动能，子弹克服阻力做的功等于子 弹动能的损失量。根据能量转化和守恒定律得知：子弹动能（机械能）的损失量等于木块获得 的动能与系统内能的增加，所以子弹损失的机械能大于木块获得的动能，系统内能的增加量小 于子弹克服阻力做的功，故B 正确，D 错误。 故选AB。 7. 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处于 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着地，两物块（ ） A. 落地时的速度相同 B. 机械能变化量相同 C. 重力势能的变化量相同 D. 重力做功的平均功率相同 【7 题答案】 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．剪断轻绳后A 自由下落，B 沿斜面下滑，A、B 都只有重力做功，设下落高度为h， 根据动能定理得 解得 即着地时两物块速率相同，速度方向不同，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，B 正确； C．重力势能变化量 初始时刻，A、B 处于同一高度并恰好处于静止状态 则A、B 的质量不相等，所以重力势能变化不相同，C 错误； D．A 运动的时间，根据 解得 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 而初始时刻，A、B 处于同一高度并恰好处于静止状态 所以重力做功的平均功率相等，D 正确。 故选BD。 8. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始 终与运动方向相反的空气阻力的作用。距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能 Ek随h 的变化如图所示。重力加速度取10m/s2，则（ ） A. 该物体的质量为2kg B. 空气阻力大小为2N C. 全过程所用的时间为 D. 物体运动过程中机械能减小了24J 【8 题答案】 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．根据动能定理 故图像的斜率代表了物体受到的合力，有 解得 ， A 选项错误，B 选项正确； D．根据图像可知初动能为72J，回到起点的动能为48J，损失的机械能即为24J，D 正确； C．设初速度为v0，则 代入得到 设上升加速度为 a1，时间为t1，上升位移为x，则 解得 ， 设下降加速度为a2，时间为t2，则 解得 所以总时间t 有 C 正确； 故选BCD。 三、填空题：共4 小题，共20 分。 9. 船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与时间的关系如图乙所示。已知两 岸相互平行，若要使船以最短时间渡河（河宽为240m），则最短时间为___________s，小船的 位移大小为__________m。 【9 题答案】 【答案】 ①. 80 ②. 400 【解析】 【详解】[1]最短时间为 [2]小船的位移大小为 联立解得 10. 电动机从很深的矿井中提升重物，重物由静止开始竖直向上做匀加速运动，加速度大小为 2m/s2，当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变。已知重物质量为 50kg，电动机最大输出功率为6kW，则重物匀加速上升时，重物所受的拉力为___________，匀 加速运动的时间为___________s。（取 ） 【10 题答案】 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]重物匀加速上升时的受力如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 [2]当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时重物的速度为 ，根据功率的定义可知 解得 匀加速运动的时间为 11. 某学习小组利用如图所示的气垫导轨装置验证动能定理。 （1）为了完成该实验，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。 A.将气垫导轨调至水平，安装好实验器材通过调节滑轮使细绳与气垫导轨平行 B.实验中砝码和砝码盘的总质量必须远小于滑块、挡光条及拉力传感器的总质量 C.挡光条的宽度应尽量小一些，两光电门中心间的距离应尽量大一些 D.从图中可读出两光电门中心间的距离读数为 （2）实验测得挡光条的宽度为d，两光电门中心间的距离为s，滑块、挡光条及拉力传感器的总 质量为M，挡光条通过光电门1 和2 所用的时间分别为 和 ，拉力传感器的示数为F，若 表达式___________成立，则动能定理得到验证（用题中所给字母符号表示）。 【11 题答案】 【答案】 ①. AC ②. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]A．为使滑块受到的合力等于细绳的拉力，实验开始前，应将气垫导轨调至水 平，且细绳平行于导轨，故A 正确； B．滑块所受拉力可以由拉力传感器测出，本实验不需要砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、遮 光条和拉力传感器的总质量，故B 错误； C．两光电门间的距离越大，测量两光电门间距离时的相对误差越小，为减小实验误差，挡光条 的宽度应尽量小一些，两光电门之间的距离应适当大点，故C 正确； D．刻度尺需要估读到分度值下一位，由图可知从图中可读出两光电门中心间的距离读数为 ，故D 错误。 （2）[2]很短时间内的平均速度等于瞬时速度，滑块经过光电门1 的速度大小为 滑块经过光电门2 的速度大小为 对滑块，由动能定理得 整理得 12. 用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿 斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点水平飞出，落在水平挡板MN 上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球 落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复， 白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有____________； A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系。 a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的________（选填“最上端”、 “最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点； b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、 C 三点，AB 和BC 的水平间距相等且均为x，测得AB 和BC 的竖直间距分别是y1和y2，则 ______ （选填“>”、“=”或者“<”）。可求得钢球平抛的初速度大小为______（已知当地重力加速 度为g，结果用上述字母表示）。 【12 题答案】 【答案】 ①. BD ②. 球心 ③. > ④. 【解析】 【详解】(1)[1]通过步骤理解实验原理和方法，控制实验条件，确保平抛的初速度大小一定、方 向水平，只要无初速度等高点释放，由动能定理知道，到斜槽末端速度大小一定，和斜槽是否 光滑无关；为了描出运动轨迹，和挡板是否竖直等间距移动无关，故选BD。 (2)[2]为了凸显研究质点的运动，应该体现球心，所以选球心为原点； [3]由水平间距相等，知道时间等时，在竖直方向匀变速，若初速度为零，竖直间距的比值应该 是1：3：5，而A 点不是抛出点，比值应该更大，填写“>”； [4]由 可得 四、计算题：本题共3 小题，共40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤。只写出最后答案者不得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出 数值和单位。 13. 如图所示，小滑块从光滑弧形面的某一高处A 点以初速度v0=1m/s 往下滑行，到达弧形面的底端P 处时速度为vP=4m/s，继续沿水平面滑行。已知PQ 间滑块与水 平面间的动摩擦因数μ1=0.4，Q 点左侧滑块与水平面间的动摩擦因数μ2=0.5，LPQ=1m，重力加速 度取g=10m/s2。求： （1）起始位置A 点距离水平面的高度； （2）滑块在水平面上滑行的距离。 【13 题答案】 【答案】（1）0.75m；（2）1.55m 【解析】 【详解】（1）根据机械能守恒定律，小滑块由A 点运动到P 点有 代入数值，可得 即，起始位置A 点距离水平面的高度为0.75m。 （2）假设滑块运动到Q 点时的速度为vQ，则有 代入数值，可得 设滑块到达Q 点后，还能向左运动s 距离后停止，根据机械能守恒定律 代入数值，可得 滑块在水平面上滑行的距离 14. 如图所示，可以看成质点的小球质量为m ，从末端水平的圆弧轨道上最高点由静止开始沿轨道下滑，并沿水平方向抛出，小球抛出后落 在 圆弧面上。已知轨道高度为h，圆弧面的半径 ，圆弧面圆心与小球抛出点重合，下 端与抛出点在同一竖直线上，圆弧面上M、N 两点将圆弧面均分为三段。空气阻力不计，重力加 速度为g。若小球落在圆弧面上的M 点，求： （1）小球平抛的初速度v0 （2）小球从轨道上最高点释放到落到圆弧面上M 点的过程中克服摩擦力做的功W 克 【14 题答案】 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示，平抛运动的 水平位移 和竖直位移 ，M、N 两点为圆弧的三等分点 平抛运动的时间为，根据平抛运动的规律可知 解得 （2）小球在轨道上滑动过程中，根据动能定理可得 解得 15. 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m 的小球连接，另一端 与套在光滑直杆上质量mA=m 的小物块连接．已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内， 与水平面的夹角θ=60°，直杆上C 点与两定滑轮均在同一高度，C 点到定滑轮O1的距离为L，重 力加速度为g．设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C 点由静止 释放，试求： (1)小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C 点所在的水平面为参考平面）； (2)小物块能下滑的最大距离； (3)小物块在下滑距离为L 时的速度大小． 【15 题答案】 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】 【 分析】 【详解】（1）设小球的初始位置到O2的距离为h．小球B 下降到最低点时，小物块A 的机械能 为E1．小物块A 下滑过程中系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得 设此时小物块的机械能为 ．由机械能守恒定律得 （2）设小物块能下滑的最大距离为 ，由机械能守恒定律有 而 代入解得 （3）设小物块下滑距离为L 时的 速度大小为v，此时小球的速度大小为 ，则 解得