卷子答案网-一个不只有答案的网站莆田第十五中学2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物 理
一、选择题（本大题有8小题，共40分。1至4题为单选，每题4分；5至8题为多选，每题6分多选题至少有2个选项正确。多选题选不全得2分，选错得0分。请将答案填入答题卡表格内）
1. 关于功和功率的概念，下列说法正确的是（ ）
A. 功有正、负之分，说明功有方向
B. 由P = Fv可知，速度一定时，牵引力与功率成正比
C. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动
D. 由可知，只要知道时间t内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
2. 引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A. 5W B. 20W C. 100W D. 400W
3. 氢气球在空中匀速上升过程中，它的（ ）
A. 动能减小，重力势能增大 B. 动能不变，重力势能增大
C. 动能减小，重力势能不变 D. 动能不变，重力势能不变
4. 把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（图丙），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A高度差为0.1m，C、B高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。对小球从A到C的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. B位置时动能最大 B. A位置弹性势能为0.6J
C. A、B、C三位置小球机械能相等 D. 重力势能和弹性势能之和先增大再减小
5. 小明从三楼教室匀速率的走到一层，重力做了的功，则在此过程中小明的（ ）
A. 动能不变
B. 动能一定增加了
C. 重力势能一定增加了
D. 重力势能一定减小了
6. 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点时高度为h，在最高点时的速度为不计空气阻力，重力加速度为下列说法正确的是
A. 足球上升过程中重力做的功为mgh
B. 运动员踢球时对足球做的功为
C. 运动员踢球时对足球做的功
D. 足球上升过程克服重力做功mgh
7. 下列关于机械能守恒的说法，不正确的是（ ）
A. 做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒
B. 运动的物体，若受到的合外力不为零，则其机械能一定不守恒
C. 合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒
D. 运动的物体，若受到的合外力不为零，其机械能有可能守恒
8. 如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，当运动距离为h时B与A分离．下列说法正确的是（ ）
A. B与A刚分离时，弹簧为原长
B. 弹簧的劲度系数等于
C. 从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的动能先增大后减小
D. 从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的机械能一直增大
二、填空题（本大题共3小题，每空3分，共21分）
9. 质量为100g的物体在竖直向上拉力F作用下竖直向上运动：
（1）若物体匀速上升5m，F所做功为________ J；
（2）若物体以12m/s2加速度上升6m，F对物体所做的功为_______J。（不计一切空气阻力g取10 m/s2 ）
10. （1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
①下列说法哪一项是正确的（ ）（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。
11. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V 的交流电和直流电两种，重物从高处由静止开始落下，重物拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A.按照图示装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C.用天平测量出重物的质量；
D.释放悬挂纸带的夹子，接通电源开关打出一条纸带；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是__________；操作不恰当的步骤是__________。
（2）某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，实际计算出的重物的动能增量Ek与重物重力势能减少量Ep之间的大小关系，满足：Ek________Ep。（填“＞”、“=”、“＜”）
三、计算题（ 本大题有3小题，共39分。 解题时要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤，只写最后答案而无演算过程的不得分，答案必须明确写出数值和单位。答案只能在限定黑色方框内作答，超出无效 ）
12. 一起重机以a=1m/s2的加速度将质量为1103kg的货物匀加速向上提升=50m的高度。若g取10m/s2，求在这个过程中
（1）重力对货物所做的功；
（2）起重机对货物所做的功。
13. 粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m，有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s2)，求：
(1)物体到达B点时的速度大小.
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功
14. 汽车的质量为4×103kg，额定功率为30kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发，g取10m/s2，求：
(1)汽车所能达到的最大速度vm；
(2)汽车保持匀加速运动的时间t；
(3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v。
莆田第十五中学2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物 理 答案解析
一、选择题（本大题有8小题，共40分。1至4题为单选，每题4分；5至8题为多选，每题6分多选题至少有2个选项正确。多选题选不全得2分，选错得0分。请将答案填入答题卡表格内）
1. 关于功和功率的概念，下列说法正确的是（ ）
A. 功有正、负之分，说明功有方向
B. 由P = Fv可知，速度一定时，牵引力与功率成正比
C. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动
D. 由可知，只要知道时间t内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
【答案】B
【解析】
【详解】A．功标量，没有方向，正负表示动力还是阻力做功，A错误；
B．由P = Fv可知，速度一定时，牵引力与功率成正比，B正确；
C．功是标量，没有方向，正负表示动力还是阻力做功，一个力做了负功，这个力一定阻碍物体运动，C错误；
D．由功率的定义式，求出的是平均功率而不是瞬时功率，D错误。
故选B。
2. 引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A. 5W B. 20W C. 100W D. 400W
【答案】C
【解析】
【详解】学生的质量估计为，每次重心向上的位移约为，则每次克服重力做功
每次用时间为
则该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于
故选C。
3. 氢气球在空中匀速上升的过程中，它的（ ）
A. 动能减小，重力势能增大 B. 动能不变，重力势能增大
C. 动能减小，重力势能不变 D. 动能不变，重力势能不变
【答案】B
【解析】
【详解】氢气球在空中匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大。
故选B。
4. 把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（图丙），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A高度差为0.1m，C、B高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。对小球从A到C的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. B位置时动能最大 B. A位置弹性势能为0.6J
C. A、B、C三位置小球的机械能相等 D. 重力势能和弹性势能之和先增大再减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，当弹簧的弹力等于重力时，合力为零，小球的速度达到最大。从B到C的过程，小球做匀减速运动，动能不断减小。所以从A到C的过程中，球先加速后减速，在A、B间某位置动能最大，A错误；
B．A位置弹性势能全部装换为小球在C点重力势能，以A点为零势能点有
Ep= mgh = 0.2 × 10 × 0.3J = 0.6J
B正确；
C．从A到B的过程中，由于弹簧要对小球做正功，所以小球的机械能增加，C错误；
D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则
E总 = E弹 + Ep + Ek
由于总的机械能不变，根据选项A可知在A、B间某位置动能最大，到达C点时速度为零，可说明重力势能和弹性势能之和先减小再增大，D错误。
故选B。
5. 小明从三楼教室匀速率走到一层，重力做了的功，则在此过程中小明的（ ）
A. 动能不变
B. 动能一定增加了
C. 重力势能一定增加了
D. 重力势能一定减小了
【答案】AD
【解析】
【详解】由于小明匀速的走到一层，所以此过程动能不变；根据重力做功与重力势能的关系可知，重力做了的功，则重力势能减少了。
故选AD。
6. 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点时高度为h，在最高点时的速度为不计空气阻力，重力加速度为下列说法正确的是
A. 足球上升过程中重力做的功为mgh
B. 运动员踢球时对足球做的功为
C. 运动员踢球时对足球做的功
D. 足球上升过程克服重力做的功mgh
【答案】BD
【解析】
【分析】根据足球上升的高度求出重力做功的大小；根据动能定理求出运动员踢球时对足球做功的大小．
【详解】A、足球上升过程中重力做功，故A错误．
B、对足球在地面到最高点过程运用动能定理得，，解得运动员踢球时对足球做的功，故B正确，C错误．
D、足球上升过程中克服重力做功为mgh，故D正确．
故选BD．
【点睛】解决本题的关键知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关，掌握动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键确定研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．
7. 下列关于机械能守恒的说法，不正确的是（ ）
A. 做匀速直线运动物体，其机械能一定守恒
B. 运动的物体，若受到的合外力不为零，则其机械能一定不守恒
C. 合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒
D. 运动的物体，若受到的合外力不为零，其机械能有可能守恒
【答案】ABC
【解析】
【详解】物体只有重力或者系统内的弹力做功，机械能不变。若有其他外力做功且不为0，则机械能不守恒。例如物体在竖直方向的拉力作用下匀速上升，合外力对物体不做功，但拉力做正功，机械能不守恒。自由落体的物体，物体受到的合外力不为零，但机械能守恒。
题目要求选不正确的，故选ABC。
8. 如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，当运动距离为h时B与A分离．下列说法正确的是（ ）
A. B与A刚分离时，弹簧为原长
B. 弹簧的劲度系数等于
C. 从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的动能先增大后减小
D. 从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的机械能一直增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】B与A刚分离时，二者之间没有弹力，但是A依旧压在弹簧上面，弹簧处于压缩状态，选项A错误．没有施加外力时，整体处于力平衡状态，有；当二者分离的一刹那，二者的加速度相等，质量相等，因此合力相等，因此有，联系以上两式，解得，选项B正确．刚刚开始二者动能增加，分离时，B的加速度向下，两物体都正在减速，选项C正确．外力F对物体系做正功，根据功能原理，系统的机械能增大，B的也增大，选项D正确．
二、填空题（本大题共3小题，每空3分，共21分）
9. 质量为100g的物体在竖直向上拉力F作用下竖直向上运动：
（1）若物体匀速上升5m，F所做的功为________ J；
（2）若物体以12m/s2加速度上升6m，F对物体所做的功为_______J。（不计一切空气阻力g取10 m/s2 ）
【答案】 ①. 5 ②. 13.2
【解析】
【详解】（1）[1]物体匀速上升时有
上升5m过程中F所做的功为
（2）[2]物体以12m/s2加速度上升时有
解得
上升6m过程中F对物体所做的功为
10. （1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
①下列说法哪一项是正确的（ ）（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。
【答案】 ①. C ②. 0.653
【解析】
【详解】①[1]A．平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，要通电，但不挂钩码，故A错误；
B．为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，依据牛顿第二定律，则有钩码的重力接近小车的拉力，故B错误；
C．实验时，为了能充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故C正确。
故选C；
②[2]B为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故
11. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V 的交流电和直流电两种，重物从高处由静止开始落下，重物拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C.用天平测量出重物的质量；
D.释放悬挂纸带夹子，接通电源开关打出一条纸带；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是__________；操作不恰当的步骤是__________。
（2）某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，实际计算出的重物的动能增量Ek与重物重力势能减少量Ep之间的大小关系，满足：Ek________Ep。（填“＞”、“=”、“＜”）
【答案】 ①. C ②. BD# DB ③. ＜
【解析】
【详解】（1）[1] 没有必要进行的步骤是C，本实验是用自由落体运动验证机械能守恒，验证的是
所以质量没有必要测量。
[2] 操作不恰当的步骤是BD，打点计时器连接的应该是交流电源，操作时应该先打开电源后释放重物。
（2）[3]由于存在空气阻力和摩擦阻力，实际计算出的重物的动能增量Ek小于重物重力势能减少量Ep。
三、计算题（ 本大题有3小题，共39分。 解题时要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤，只写最后答案而无演算过程的不得分，答案必须明确写出数值和单位。答案只能在限定黑色方框内作答，超出无效 ）
12. 一起重机以a=1m/s2的加速度将质量为1103kg的货物匀加速向上提升=50m的高度。若g取10m/s2，求在这个过程中
（1）重力对货物所做的功；
（2）起重机对货物所做的功。
【答案】（1）-5105J；（2）5.5105J
【解析】
【分析】
【详解】（1）重力做功
代入数据解得
（2）由牛顿第二定律可得
、
联立解得
13. 粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m，有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s2)，求：
(1)物体到达B点时的速度大小.
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功
【答案】（1） （2）0.5J
【解析】
【详解】试题分析：（1）物体在BC面上运动最终静止，在水平面上受滑动摩擦力而做减速运动，利用动能定理研究B到C过程，即可求解物体到达B点时的速率．（2）对AB段，运用动能定理求克服摩擦力所做的功．
（1）物体从B运动到C的过程，由动能定理得：
解得：
（2）物体从A运动到B的过程，由动能定理得：
解得：
14. 汽车的质量为4×103kg，额定功率为30kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发，g取10m/s2，求：
(1)汽车所能达到的最大速度vm；
(2)汽车保持匀加速运动的时间t；
(3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v。
【答案】(1)7.5m/s(2)3.75s(3)4.6875m/s
【解析】
【详解】(1)汽车所受阻力为
当F=f时，a=0，速度最大；故最大速度为
(2)根据牛顿第二定律得
代入数据解得
据P=Fv得达到额定功率时的速度为，时间为联立解得
(3)根据牛顿第二定律得
解得
则速度为
。
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