【物理】福建省漳州市第一中学2019-2020学年高一下学期3月在线测试试题 （解析版）
福建省漳州市第一中学2019-2020学年
高一下学期3月在线测试试题
一、选择题（每题4分，共40分，1~7单选，8~10至少有两项正确，漏选得2分，错选不得分）
1.关于功率，下列说法正确的是( )
A. 功率是描述力对物体做功多少的物理量
B. 力做功时间越长，力的功率一定越小
C. 力对物体做功越快，力的功率一定越大
D. 力对物体做功越多，力的功率就越大
【答案】C
【解析】
A、功率是反映做功快慢物理量，故A错误；
B、做功的时间越长，功率不一定小，故B错误；
C、功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率越大，故C正确；
D、根据知，力做功越多，功率不一定大，故D错误．
点睛：解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率大，做功快；做功多，功率不一定大．
2.在空气阻力可忽略不计的条件下，下列物体运动过程中，机械能守恒的是( )
A. 被抛出的铅球在空中运动 B. 起重机吊着货物匀速上升
C. 小孩沿滑梯匀速滑下 D. 用力推箱子在水平地面上加速滑行
【答案】A
【解析】
【详解】A项：被抛出的铅球在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；
B项：起重机吊着货物匀速上升，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B错误；
C项：小孩沿滑梯匀速滑下，动能不变，重力势能减小，机械能减少，故C错误；
D项：箱子在水平地面上加速滑行，动能增大，重力势能不变，机械能增大，故D错误．
3.小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是 （ ）
A. 小船要用更长的时间才能到达对岸
B. 小船到达对岸的时间不变，但位移将变大
C. 因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化
D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化
【答案】B
【解析】
【详解】因为静水速垂直于河岸，则渡河时间t=d/vc，水流速增大，渡河时间不变，沿河岸方向的位移增大，则最终渡河的位移变大．故B正确，AD错误．因小船船头始终垂直河岸航行，渡河时间不会随着水流速度增大而变化，故C错误；
4.物体沿不同的路径从A运动到B，如图所示，则( )
A. 沿路径ACB重力做的功大些 B. 沿路径ADB重力做的功大
C. 沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多 D. 条件不足，无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】根据重力做功可知，由A到B不管沿哪条路径高度差相同，则重力做功相同．则C正确．
5.小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬骑车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，人与车的速度恒为5m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的0.02倍，取g＝10m/s2，小明骑此电动车做功的功率约为（ ）
A. 10 W B. 100 W C. 1000 W D. 10000 W
【答案】B
【解析】
【详解】设人汽车的速度大小为5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为，此时的功率，故B正确，ACD错误．
6.某赛车在逆时针减速转弯，图示为转弯轨迹，则该车所受的合外力的示意图可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
做曲线运动的物体，合外力的方向总指向曲线运动的凹侧，又由于减速运动，故外力的方向与速度方向的夹角大于90°，故C正确，ABD错误；故选C．
7.如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和二个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（ ）
A. va>vb>vc，ta>tb>tc B. va
vb>vc，tatb>tc
【答案】D
【解析】
【详解】三个物体都做平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，由，得，可以知道下落的距离最大的物体的运动时间最长，所以运动时间的关系为，以c点所在的平面为水平面，画一条水平线，三个球的竖直位移相同，所以它们的运动时间t相同，由可以知道，水平位移大的物体的初速度大，所以初速度的关系为．故本题正确答案选D．
8.如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成a角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f．使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是:
A. 人脚对此皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B. 人对皮带不做功
C. 人对皮带做功的功率为mgv
D. 人对皮带做功的功率为fv
【答案】AD
【解析】
皮带受摩擦力而运动，故皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，故A正确；人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功；故B错误；人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P=fv；故C正确，D错误；故选AC．
9.如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大
B. 小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变
C. 小球动能一直减小
D. 小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A项：小球的重力势能一直减小，由系统的机械能守恒知，小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，故A正确；
B、D项：对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，由于小球的动能先增大后减小，则小球重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故B正确，D错误．
C项：小球在刚接触弹簧的阶段，弹簧的弹力小于重力，合力向下，小球做加速运动．弹簧的弹力越来越大，后来弹簧的弹力大于小球的重力，合力向上，小球做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故C错误；
10.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3
s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰．已知半圆形管道的半径R＝1 m，小球可看做质点且其质量为m＝1 kg，g取10 m/s2．则( )
A. 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9 m
B. 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9 m
C. 小球经过管道B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1 N
D. 小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2 N
【答案】AC
【解析】
【详解】根据平抛运动的规律和运动合成的可知，则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得，则B点与C点的水平距离为：，A正确B错误；B点的速度为3m/s，根据牛顿运动定律，在B点设轨道对球的作用力方向向下，，代入解得，负号表示轨道对球的作用力方向向上，C正确D错误．
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11.某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图甲所示．打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示，那么：
（1）纸带的______________（选填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量ΔEp=___________（结果保留两位有效数字）；
猜测：动能的增加量ΔEk最有可能___________势能的减少量ΔEp（选填“>”“<”或“=”）．
【答案】 (1). 左 (2). 0.38J <
【解析】
（1）重物拖着纸带做加速运动，相等时间内的位移逐渐增大，可知纸带的左端与重物相连．
（2）从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量 ．
（3）动能的增加量最有可能小于势能的减少量，产生这种现象的原因可能是阻力的存在．
点睛：解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，掌握纸带的处理方法，知道实验误差形成的原因．
12.某同学把附有轻质滑轮长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含砝码）等．组装的实验装置如图所示．
（1）要验证动能定理，下列不需测量的物理量有_______．
A．悬挂钩码的总质量m B．长木板的倾角θ
C．小车运动的距离L D．小车的质量M
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是_______．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受合力
（3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力对小车做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的________．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
（4）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：____________________________．
【答案】 (1). B (2). D (3). CD (4). ①保证所挂钩码数目不变，在小车上加适量的砝码；②保证小车和小车上的砝码质量不变，减少所挂钩码数目。
【解析】
【详解】(1)根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度, 利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要知道砝码的质量，小车的质量，小车运动的距离L，关于木板的倾角，是为了平衡摩擦力作用的，故不需要测量，故选B；
(2)调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，故选D；
(3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,从功能关系看出:该实验可能有转化为内能的摩擦力做功导致，即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉; ,只有当小车的质量远大于砝码的质量时,小车的拉力才近似等于砝码的重力，即在运动中由于加速度的存在计算拉力做功时本身用的外力就大于绳子的外力导致的．故选CD；
(4)衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，则解决的办法有：
①保证所挂钩码数目不变，在小车上加适量的砝码；
②保证小车和小车上的砝码质量不变，减少所挂钩码数目。
四、计算题（本大题共4小题，共44分）
13.汽车的质量为，额定功率为30kw，运动中阻力大小恒为车重的倍汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发，g取．求：
经过多长时间汽车达到额定功率？
汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？
汽车加速度为时速度多大？
【答案】(1)3.75s (2)7.5m/s (3)4.7m/s
【解析】
（1）根据牛顿第二定律得：
根据得达到额定功率时的速度为：，
得：
（2）汽车所受阻力为：；
当时，，速度最大；故最大速度为：，
（3）根据牛顿第二定律得：
解得：NN，
则速度为：
点睛：解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况，理解汽车以恒定牵引力和恒定功率运动的两种方式．知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时，速度最大．
14.如图所示，质量为m的小球自由下落高度为R后沿竖直平面内的轨道ABC运动．AB是半径为R的1/4粗糙圆弧，BC是直径为R的光滑半圆弧，小球运动到C时对轨道的压力恰为零，B是轨道最低点，求：
(1)小球在AB弧上运动时，摩擦力对小球做的功；
(2)小球经B点前、后瞬间对轨道的压力之比．
【答案】（1） （2）7∶12
【解析】
(1)在C点小球对轨道压力零，有mg＝m
从开始下落到C点，有mgR＋Wf＝mvC2；所以Wf＝－mgR．
(2)从开始下落到B点2mgR＋Wf＝mvB2；
或从B点到C点mvB2＝mgR＋mvC2；
由牛顿第二定律知N前－mg＝m；
N后－mg＝m；
所以N前∶N后＝7∶12．
15.2011年4月，在伦敦举行的国际奥委会执委会上确认，女子跳台滑雪等6个新项目加入2014年冬奥会．如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪仗在助滑路上（未画出）获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险．设一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度v0=20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角取37°，斜坡可以看成一斜面．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）运动员在空中飞行的时间t；
（2）A、B间的距离L？
【答案】（1）（2）L=75m
【解析】
【详解】（1）运动做平抛运动，分解位移：
根据几何关系可知：
联立方程解得：
（2）根据几何关系：
解得：
16.如图所示，轨道AB部分为光滑的圆弧，半径为R，A点与圆心等高．BC部分水平但不光滑，C端固定一轻质弹簧，OC为弹簧的原长．一个可视为质点、质量为m的物块从A点由静止释放，经弹簧反弹后停在D点（不再滑上轨道AB段）．已知物块与BC之间的动摩擦因数为，BD和DO间距离均为s，试求：
（1）物块运动到B点的速度v；
（2）整个过程中弹簧最大的弹性势能Ep；
（3）已知轻质弹簧劲度系数为k，求物块向左运动过程中最大的速度为vm时的弹性势能Ep.
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【详解】（1）物块从A滑到B过程，根据动能定理得：
小球运动到B点的速度：
（2）设弹簧最大的压缩量为，整个过程根据动能定理得：
从弹簧最短处到D点，由动能定理得：
联立以上方程得：
（3）物块速度最大时：
从弹簧最短处到速度最大处，由能量守恒定律得：
联立以上方程得：
