1、上海市交通大学附属中学2019-2020学年高一物理下学期6月月考试题（含解析）一选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。请将答案写到后面的格子内，写在别处不计分1.下列说法正确的是（ ）A. 重力势能为0的物体不能对外做功B. 动能为0的物体不能对外做功C. 重力势能的计算需要确定参考平面D. 重力做功的计算需要确定参考平面【答案】C【解析】【分析】【详解】A重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故A错误；B物体的运动是相对，物体相对地面的速度为零，则认为动能为零
2、，但相对于其他参考系，其速度不一定为零，则动能不一定为零，此时物体可能对外做功，故B错误；C重力势能是相对的，是相对于零势能面的，如果没有选取零势面，无法计算重物的重力势能，故C正确；D重力做功的多少只与物体的初末位置有关，与参考平面的选取无关，故D错误。故选C。2.以下情境中，机械能守恒的是（ ）A. 气球缓缓地匀速上升B. 箭在释放了的弦的作用下加速飞出去C. 小球在水平面内作匀速圆周运动D. 足球滚上倾斜的草坪并停在斜坡上【答案】C【解析】【详解】A气球缓缓地匀速上升，动能不变，重力势能增大，则机械能增大，故A不符合题意；B箭在释放了的弦的作用下加速飞出去，弹性势能转化箭的机械能，则机械
3、能增大，故B不符合题意；C在水平面内作匀速圆周运动的汽车动能和势能都不变，机械能守恒，故C符合题意；D足球滚上倾斜的草坪并停在斜坡上，阻力做负功，机械能减小，故D不符合题意。故选C。3.如图所示，一小球从左曲面上一点静止释放，沿曲面只能滑到对面曲面上的B点。虚线为水平线，若以A点为零势能面，则从A到B的过程中（）A. 重力势能一直非负B. 动能一直非负C. 机械能守恒D. 下降时机械能减小、上升时机械能增大【答案】B【解析】【分析】【详解】A由题可知，以A点为零势能面，故重力势能一直为负，故A错误； B从A到B，动能先增加后减少，一直大于零，故B正确；C若最开始从左曲面释放点的高度高于B点的高
4、度，则机械能不守恒；若最开始从左曲面释放点与B点具有相同的高度，则机械能守恒，故无法判断该过程是否机械能守恒，故C错误；D若机械能是守恒的，则整个过程机械能不变；若机械能不守恒，则整个过程机械能是减少的，故D错误。故选B。4.以下单位中，与其他三个不同的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】全部化为基本单位为；全部化为基本单位为；全部化为基本单位为，故A其他三项不同。故选A。5.设一个学生在平直公路上以一般速度行驶自行车，所受阻力约为车、人总重的0.03倍，则骑车人的功率最接近于A. 1 000 WB. 1 WC. 100 WD. 10 W【答案】C【解析】【详解】一个学生与
5、车的质量约为50kg，重力就是500N，则受到的阻力的大小为15N， 骑自行车的速度一般约为15-20km/h，即约为5-6m/s，取大小为6m/s 则匀速行驶时，骑车人的功率 P=Fv=fv=156W=90W，最接近的为C选项100W故ABD错误，C正确6.竖直平面内，用绳子系一小球做半径为R的圆周运动，小球质量为m，受到的空气阻力大小恒为f。将绳子拉直，并使小球从与圆心等高的地方静止下落，在到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 绳子的拉力对球不做功B. 这个过程中机械能守恒C. 最低点的速度是D. 空气阻力对物体做功0.5f R【答案】A【解析】【详解】A绳子的拉力与速度方向垂直
6、，对球不做功，故A正确；B空气阻力属于系统外力并做负功，机械能减少，故B错误；C从最高点到最低点利用动能定理得故C错误；D空气阻力做功 ，故D错误。故选A。7.半径为R的光滑半球形碗，在碗口等间距地放着4颗小球，将它们同时静止释放，记录它们的速度和位置，则下列说法不正确的是（ ）A. 任意时刻它们一定处于同等高度B. 任意高度它们的动能一定相同C. 它们速度最大的地方一定在碗底D. 它们速度达到的时刻相同【答案】B【解析】【详解】AD四个小球同时下落过程中所处位置的轨迹切线与地面夹角 不断变化，由牛顿第二定律可知可见四个小球的运动情况完全相同，故AD正确，不符合题意。B虽然四个小球运动速度大小
7、时刻相等，但质量不一定相同，动能不一定相同，故B错误，符合题意；C碗底重力势能最小，动能最大，速度最大，故C正确，不符合题意。故选B。8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现在使斜面向右水平匀速移动距离l，则摩擦力对物体做功为(物体相对于斜面静止)()A. 0B. mglcos C. mglsin cos2 D. mglsin cos 【答案】D【解析】【详解】物体处于静止，对物体受力分析可得，在竖直方向 mg=Ncos+fsin在水平分析 Nsin=fcos解得 N=mgcosf=mgsin摩擦力做的功 Wf=fcosL=mgLsincos故D正确点晴
8、：对物体受力分析，可以求得摩擦力，再由功的公式即可求得对物体做的功的大小9.一个做简谐振动的弹簧振子，在t0时回复力最大，则该系统的机械能随时间变化的图像为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据简谐振动的表达式 ，最大振幅不变，故弹簧和小球组成的系统机械能守恒。故ABC错误，D正确。故选D。10.如图所示，物体A和B系在跨过光滑定滑轮的细绳两端，物体A的质量3m，静止放在地上的物体B的质量为m。开始时把A托起、离地面高h，此时绳子刚好拉直。放手让A从静止开始下落，则B上升的最大高度是（）A. 3hB. 2.5hC. 2hD. 1.5h【答案】D【解析】【详解】从A开始下落到
9、落地前瞬间，A、B组成的系统机械能守恒解得接下来，B物体再做竖直上抛运动，再上升的高度因此B上升的最大高度D正确，ABC错误。故选D11.如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体。钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（）A. 物体所受合力对物体做的功为B. 物体对电梯的压力做功为C. 电梯所受合力对电梯做的功为D. 钢索对电梯拉力做的功为【答案】A【解析】【详解】A根据动能定理可知，合力对物体做的功等于物体动能的增量，即故A正确；B在运动过程中，支持力和重力都对物体做了功，由动能定理得因此因此物体对电梯压力所做的功故B错误；C根据动能定理，电梯所受合力对
10、电梯做的功等于电梯动能的增量，即故C错误；D将电梯及物体作为一个整体，根据动能定理整理得故D错误。故选A。12.一质量为1kg的物体在水平拉力作用下，沿水平面运动。如图所示，甲为拉力与时间的关系图，乙为物体对应的速度与时间的关系图（纵轴数据被人抹去）。以下说法不正确的是（）A. 物体与水平面之间的摩擦系数为0.3B. 前8秒内摩擦力所做的功为-72JC. 前8秒内拉力所做的功为96JD. 在6秒末的速度为4m/s【答案】C【解析】【详解】A在48s内物体匀速运动，可知根据代入数据得A正确；D在04s内，根据牛顿第二定律有代入数据得加速度因此4s末的速度接下来匀速运动，因此在6秒末的速度为4m/
11、s，D正确；BC在04s内，物体的位移在48s内，物体的位移整个这段时间内，摩擦力做的功整个这段时间内，拉力做的功B正确，C错误。故不正确的选C。二、填空题（共20分，每空2分，请写在题中横线上）13.弹性势能是发生_ 的物体因它的内部各部分之间的相对位置发生变化而具有的能；在只有重力做功的情况下，物体的_发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律。【答案】 (1). 弹性形变 (2). 动能和重力势能【解析】【详解】1发生弹性形变的物体由于内部各部分之间相对位置发生变化而具有的能叫弹性势能。2只有重力做功情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，而总的机械能保持不变，这
12、就是机械能守恒定律。14.受到恒定阻力f的汽车以额定功率P启动时，我们发现随着速度v增大，牵引力F减小，原因是_。从而，根据_，可得加速度a变小。直到加速度a=0时，速度达到最大vm。【答案】 (1). 汽车以额定功率启动时，牵引力与速度成反比； (2). 牛顿第二定律【解析】【详解】1汽车以额定功率启动时，根据可知牵引力与速度成反比，即速度增大，牵引力减小；2根据牛顿第二定律则有可得当速度增大，加速度变小；15.斜面放在水平面上，斜面上放着物体，不计一切摩擦，将斜面和物体静止释放。则物体受到斜面的支持力做功为_（填“正”、“负”或“零”）。理由是_ 。【答案】 (1). 负 (2). 见解析
13、【解析】【详解】12物体对斜面体的压力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，斜面体向右有位移，由知物体对斜面体的压力做正功，物体和斜面体系统机械能守恒，故斜面体增加的机械能等于物体减小的机械能，故斜面体对物体的支持力做负功。16.如图所示，质量为m的物体从高度为h的A点静止下滑，滑到平面上的C点停下，在B点没有能量损失。则A到C的全过程中物体克服阻力所做的功为_。如果使物体在C点有一水平初速度，且它能够自己从C点沿原路返回到A点，则该初速度至少为_。【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1对A到C过程运用动能定理得解得A到C的全过程中物体克服阻力所做的功为2对C到A的过程，由动能定理得解得
14、即它能够自己从C点沿原路返回到A点，则该初速度至少为17.在水平长直轨道上，质量为M=600kg的动力车牵引着一辆质量为m=400kg的小车厢以v=54km/h的速度匀速行驶。若动力车和车厢受到的阻力均为其重量的0.15倍，则这时动力车的输出功率为P1=_kW。如果使车厢与动力车脱开，之后动力车的牵引力不变，则车厢停止时，动力车的输出功率为P2=_kW。【答案】 (1). 225 (2). 37.5【解析】【详解】1由于动力车牵引着小车厢匀速行驶，则有这时动力车的输出功率为2动力车和小车厢组成的系统，动量守恒，则有解得车厢停止时，动力车速度为车厢停止时，动力车的输出功率为三、综合题（共40分，
15、第18题12分，第19题12分，第20题16分）18.学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某小组同学在一次实验中，选择以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。请回答下列问题：(1)图（a）所示的实验装置中，_点为零势能点；(2)光电门传感器的用途是_。图中若光电门传感器的位置低于B点，其他操作标准，则测定B点的速度将_（填“偏大”“不变”或“偏小”），由此计算出来的B点处的机械能将比A点处的机械能_（填“偏大”“不变”或“偏小”）。(3)图（b）的图像中，表示小球的重力势能E
16、p随小球距离D点的高度h变化关系的图线是_（选填“甲、乙或丙”）。由（b）可以计算出来的摆球质量为_g。【答案】 (1). (2). 测速度 (3). 偏大 (4). 偏大 (5). 乙 (6). 7.45【解析】【详解】(1)1图像横轴表示小球距点的高度，纵轴表示摆球的重力势能，当时，重力势能为零，所以图（a）所示的实验装置中，点为零势能点；(2)2实验中要求出小球在各点时的动能，则应测出小球在各点时的速度，所以实验中光电门传感器的用途是测速度；34由甲图线可知，在误差允许的范围内，小球的机械能守恒，由丙图线可知小球的动能随小球距离点的高度增大而减小，图中若光电门传感器的位置低于B点，其他操
17、作标准，则有测定B点的速度偏大；由此计算出来的B点处的动能偏大，而重力势能测量准确，所以由此计算出来的B点处机械能偏大，即由此计算出来的B点处的机械能将比A点处的机械能偏大；(3)5小球距离点的高度越大，重力势能越大，动能越小，但总机械能不变，所以表示小球的重力势能随小球距离点的高度变化关系的图线是乙图线；6根据重力势能可知，乙图线斜率表示物体的重力，即由图乙可得解得摆球质量为19.在固定斜面上，运动员骑着摩托车，总质量为m，如图所示，从A无初速度，沿斜面以恒定加速度a启动，经过t时间到达斜面顶部B处，此时他的动能增量正好等于势能增量的2倍。在B点飞出时关闭发动机，然后在仅有重力作用下到达C点
18、，空气阻力不计，重力加速度以g表示。求：(1)B点时，人和车的总动能EKB；(2)sin的值；(3)C点时，人和车的速度vc。【答案】(1) ；(2)；(3) ，人和车的速度与水平方向的夹角为，其中【解析】【详解】(1)从A到B的过程，根据运动学公式可得在B点时，人和车的总动能为(2)此时他的动能增量正好等于势能增量的2倍，则有其中可得根据运动学公式可得斜面的长度为所以(3)从B到C的过程，根据动能定理可得解得在B的水平速度为C点时，人和车的速度与水平方向的夹角为，则有20.如图所示，粗糙斜面与光滑圆周轨道相切与B，A与C等高。现将一质量m=0.2kg的小球（视为质点）从A处以初速度v0（待求）释放，经B进入半径为R=1m圆形轨道，并能够经过最低点D后沿轨道到达最高点C。已知斜面与小球的摩擦系数为0.5，sin37=0.6。小球在C点对轨道的作用力为3N。求：(1)小球在C点的速度v；(2)小球在D点对轨道的作用力F；(3)小球在A点的初速度v0。【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】【详解】(1)小球在C点，根据牛顿第二定律可得代入数据可得(2)从到C的过程，根据动能定理可得代入数据可得小球在D点，根据牛顿第二定律可得代入数据可得根据牛顿第三定律可得小球在D点对轨道的作用力(3)小球从到C的过程，根据动能定理可得代入数据可得- 16 -
