2019-2020学年高一物理5月调研考试试题.doc

2019-2020学年高一物理5月调研考试试题一、选择题（1-4单选，5-8多选。每题4分，共32分。）1.下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系，正确的是（ ） A.如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零B.如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零C.物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程中变化量一定不为零D.如果物体的动能不发生变化，则物体所受合力一定是零A.弹力对物体做功为GxcosB.静摩擦力对物体做功为GxsinC.重力对物体做功为GxD.合力对物体做功为03.如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为 14 圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服摩擦力做的功为（ ） A.mgRB.mgR（1）C.12 mgRD.12 mgR4.如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大5.如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是（ ） A.fL= 12 Mv2B.fs= 12 mv2 12 mv02C.f（L+s）= 12 Mv2 D.f（L+s）= 12 mv02 12 mv26.如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中（ ） A.重力先做正功后做负功；弹力一直做负功B.金属块先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动C.金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡D.金属块的动能为零时弹簧的弹性势能最大7.某人在倾角为30的斜面上用平行于斜面的力，把静止在斜面上质量为2kg的物体，沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知斜面体始终未动，物体与斜面间的动摩擦因数为 33 ，g取10m/s2 ，则在这个过程中（ ） A.支持力做功为20 3 JB.当物体速度为1m/s时，物体重力做功的瞬时功率为10WC.物体克服摩擦力做功 4033 JD.物体重力势能减小20J8.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ） A.3t0时刻的瞬时功率为 5F02t0mB.3t0时刻的瞬时功率为 15F02t0mC.在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 23F02t04mD.在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 25F02t06m二、实验探究题（每空2分，共18分。）9.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图1所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 （填正确答案标号） A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek ，得Ek=_ （3）图2中的直线是实验测量得到的s-x图线从理论上可推出，如果h不变，m增加，s-x图线的斜率会_（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-x图线的斜率会_（填“增大”、“减小”或“不变”）由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比 10.某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A.mv B.m C.mv2 D.m 为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧.用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度v1 ，测出小车的质量m1；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度v2 ，测出小车和砝码的总质量m2；再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出v3、m3 （1）每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是_；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是_. （2）某次实验采集的五组数据如下表：m/kg0.100.200.300.400.50v/（ms1）1.0000.7070.5770.5000.447由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的_；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是_. 三、计算题（50分）11.（14分）汽车在水平直线公路上由静止开始保持额定功率行驶，额定功率为P0=80kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.0103N，汽车的质量M=2.0103kg求： （1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度； （2）当汽车的速度为10m/s时的加速度； （3）当汽车的加速度为4m/s2时的速度 12.（10分）如图所示，轨道的ABC的AB段是半径R=0.8米的光滑的 圆弧形轨道，BC段为粗糙水平面，物体从A静止开始下滑，在平面上运动了1.6米后停下，求（1）物体通过B点时的速率 （2）物体与平面的滑动摩擦系数（g=10m/s2） 13.（12分）如图所示，弹簧左端固定在O点的墙上，另一端与一质量为m=4kg的物体接触但不连接，弹簧处于压缩状态现将物体由静止释放，物体在弹簧弹力作用下沿水平轨道向右运动，运动到A点时，物体已完全脱离弹簧，速度vA=5m/s；运动到B点时，速度为零已知轨道OA段光滑，AB段粗糙，A、B之间的距离l=5m，求：（1）弹簧处于压缩状态时，所具有的最大弹性势能EP （2）物体与AB段轨道之间的动摩擦因数 14.（14分）光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑连接，导轨半径为R，一个质量m的小物块在A点以V0=3 的速度向B点运动，如图所示，AB=4R，物块沿圆形轨道通过最高点C后做平抛运动，最后恰好落回出发点A（ g取10m/s2），求：（1）物块在C点时的速度大小VC （2）物块在C点处对轨道的压力大小FN （3）物块从B到C过程克服阻力所做的功 林虑中学xx级高一5月调研考试物理答案一、单选题1.【答案】A 【解析】【解答】A、功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A符合题意；B、如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零，B不符合题意；C、竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，动能在这段过程中变化量为零，C不符合题意；D、动能不变化，只能说明速度大小不变，但速度方向有可能变化，因此合力不一定为零，D不符合题意故答案为：A。【分析】力对物体做功必须保证物体在力的方向上发生位移，在一段过程中，总功不为零那物体的动能变化量也不为零，此题比较简单，考查对做功和动能定理的理解和运用。2.【答案】D 【解析】【解答】解：ABC、分析物体的受力情况：重力mg、弹力N和摩擦力f，如图所示：根据平衡条件，有：N=Gcos f=Gsin重力与位移垂直，做功为零；摩擦力f与位移的夹角为，所以摩擦力对物体m做功为：Wf=fLcos=GLsincos斜面对物体的弹力做功为：WN=NLcos（90+）=GLsincos；故ABC错误；D、因物体做匀速运动，根据动能定理可知，合外力做功为零，故D正确故选：D【分析】分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零根据功的公式W=FLcos求出摩擦力和重力做功3.【答案】B 【解析】【解答】物块在AB段所受的摩擦力大小、方向都变化，故不能直接用功的表达式进行计算，可用动能定理进行研究设在AB段物块克服摩擦力做的功为W，则物块由A到B运用动能定理可得mgRW 12mvB2 0 物块由B到C运用动能定理可得mgR0 12mvB2 两式结合，整理可得WmgR（1），故B符合题意故答案为：B。【分析】BC段物体做匀减速直线运动，利用匀变速直线运动公式可得出物体在B点时的速度，AB段只有重力和摩擦力做功，有动能定律可得出在AB段物体所受摩擦力所做的功。4.【答案】D 【解析】【解答】撤去F后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大.故答案为：D。【分析】物体在F的作用下保持静止说明此时弹力与F等大反向，撤去F后物体将在弹力的作用下运动，弹力做正功时弹性势能减小，弹力做负功时弹性势能增大。5.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、以木块为研究对象，根据动能定理得，子弹对木块做功等于木块动能的增加，即fL= 12Mv2 故A正确B、D以子弹为研究对象，由动能定理得，f（L+s）= 12mv2-12mv02 故B错误，D正确故选AD【分析】子弹射入木块的过程中，木块对子弹的阻力f做功为f（L+s），子弹对木块的作用力做功为fL，根据动能定理，分别以木块和子弹为研究对象，分析子弹和木块的作用力做功与动能变化的关系根据能量守恒定律研究系统摩擦生热6.【答案】C,D 【解析】【解答】解：A、金属块一直向下运动，重力方向与位移方向一直相同，所以重力一直做正功，故A错误B、金属块受到的弹力为变力；故不可能变匀变速运动；故B错误；C、金属块撞击弹簧，受到弹簧向上的弹力，开始重力大于弹力，继续向下加速运动；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力等于重力时，金属块的运动速度最大，其动能最大，故C正确D、当金属块的速度为零时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大故D正确故选：CD【分析】金属快静止在弹簧正上方，具有重力势能，由静止下落后，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大金属块撞击弹簧后，受到弹簧的弹力，重力大于弹力，将继续向下加速运动；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力等于重力时，金属的运动速度最大；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力大于重力时，金属块进行减速运动金属块从自由下落到下落到最底端，金属块的运动速度先增大，后减小，到最底端速度为零通过分析金属块的运动情况进行判断7.【答案】B,D 【解析】【解答】解：A、由于支持力的方向垂直于斜面向上，始终与运动的方向垂直，所以支持力做的功等于0故A错误；B、当物体速度为1m/s时，物体重力做功的瞬时功率为：PG=mgvy=mgvsin=2101sin30=10W，故B正确；C、物体克服摩擦力做功：W克=Wf=mgcosx=20J，故C错误；D、物体重力势能减少EP=mgh=mgssin30=21020.5=20J，重力势能减少了20J，故D正确；故选：BD【分析】根据动能定理求解人对物体所做的功及合外力所做的功，根据恒力做功公式求解物体克服摩擦力做功8.【答案】B,D 【解析】【解答】3t0时速度va12t0a2t0 F0m 2t0 3F0m t0 5F0t0m3t0时刻瞬时功率P3F0v 15F02t0m ，故A不符合题意，B符合题意；02t0内，力F0做的功W1F0 12 F0m （2t0）2 2F02t02m2t03t0内位移x2a12t0t0 12 3F0m t02 2F0t02m 3F0t022m 7F0t022m2t03t0内水平力3F0做的功W23F0x2 21F02t022m03t0内平均功率 P W1W23t0 25F02t06m ，C不符合题意，D符合题意。故答案为：B、D。【分析】利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式可求出3t0时刻的速度，利用功率P=Fv可得出瞬时功率的大小，求平均功率利用公式P=Wt，故应该先求出总功率，此题主要考查平均功率公式和瞬时功率的用法，需引起重视。二、实验探究题9.【答案】（1）ABC（2）（3）减小；增大；2 【解析】【解答】解（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC（2）由平抛规律应有h= ，s=vt，又 = ，联立可得 = （3）对于确定的弹簧压缩量x而言，增大小球的质量会减小小球被弹簧加速时的加速度，从而减小小球平抛的初速度和水平位移，即h不变m增加，相同的x要对应更小的s，sx图线的斜率会减小由s的关系式和s=kx可知，Ep与x的二次方成正比故答案为（1）ABC； （2） ；（3）减小，增大，2 【分析】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论本题的难点在于需要知道弹簧弹性势能的表达式（取弹簧因此为零势面），然后再根据 = 即可得出结论10.【答案】（1）使小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）；垫高木板固定打点计时器的一端，静止释放小车时，小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）（2）AC； 【解析】【解答】（1）每次将小车压缩弹簧至长木板的虚线处，弹簧具有相同的弹性势能，这样每次对小车做的功相同，小车获得的动能相同；要消除阻力对小车运动的影响，应先平衡摩擦力，可垫高木板固定打点计时器的一端，静止释放小车时，小车连同纸带一起在木板上匀速运动.（2）由表中数据可知，明显不正确的两个猜想是A和C；由表中数据及图象可知小车的质量m跟 成正比，故横坐标为 .【分析】弹簧拉倒同一位置所具有的弹性势能相同，保证每一次对小车做功相同，此题比较简单，属于基础题型，在平衡摩擦力的时候要注意先将小车和纸带连接然后再倾斜木板使小车做匀速直线运动。11.【答案】（1）当牵引力等于阻力时速度达到最大，则有： 答：汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度为40m/s；（2）速度为10m/s时，此时的牵引力为：F= 根据牛顿第二定律可知：Ff=ma，解得：a= 答：当汽车的速度为10m/s时的加速度为3m/s2；（3）根据牛顿第二定律可知：Ff=ma解得：F=ma+f=10000N有P=Fv可知： 答：当汽车的加速度为4m/s2时的速度为8m/s 【解析】【分析】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大；（2）根据P=Fv求得牵引力，结合牛顿第二定律求得加速度；（3）根据牛顿第二定律求得牵引力，有P=Fv求得速度12.【答案】（1）对AB过程有：mgR= mv2；解得：v= = =4m/s；答：滑块通过B点时的速度大小为4m/s；（2）对全程由动能定理可知：mgRmgL=0； 解得：= = =0.5；答：滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5 【解析】【分析】（1）对AB过程由机械能守恒定律可直接求出B点的速度；（2）对全程由动能定理可求得滑块与水平面间的动摩擦因数13.【答案】（1）解：物体从静止到A的运动过程只有弹簧弹力做功，且弹簧弹力做功等于弹簧弹性势能的减小，则有： （2）解：物体从A到B的运动过程只有摩擦力做功，故由动能定理可得： ，所以， 【解析】【分析】（1）由物体从静止到A的过程，动能定理求解；（2）由物体从A到B过程只有摩擦力作用，应用动能定理求解14.【答案】（1）解：物块离开C后做平抛运动，竖直方向：2R= ，水平方向：4R=VCt，解得：VC= ；答：物块在C点时的速度大小为2 （2）解：物块在C点做圆周运动，由牛顿第二定律得：N+mg=m ，解得：N=3mg，由牛顿第三运动定律得，物块对轨道的压力：FN=N=3mg，方向：竖直向上；答：物块在C点处对轨道的压力大小为3mg；（3）解：对从B到C的过程，由动能定理得：-Wfmg2R= ，解得：Wf= =0.5mgR答：物块从B到C过程克服阻力所做的功为0.5mgR 【解析】【分析】（1）物块离开C后做平抛运动，由平抛运动规律可以求出物块到达C点的速度；（2）物块做圆周运动，在C点应用牛顿第二定律可以求出回到对物块的作用力，然后由牛顿第三定律求出物块对轨道的作用力（3）由动能定理可以求出克服阻力做功