1、四川省棠湖中学2019-2020学年高一物理下学期第四学月考试试题（含解析）第I卷选择题（48分）一、单选题（每小题4分，共12个小题，共48分；其中1-9题为单选题，10-12题多选题，少选得2分，多选错选得0分。）1.物体在水平拉力F作用下，沿x轴由坐标原点开始运动，设拉力F随x的变化分别如图甲、乙、丙所示，图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W甲、W乙、W丙，则以下说法正确的是A. W甲W乙W丙B. W甲=W乙W丙C. W甲=W乙=W丙D. W甲W乙=W丙【答案】D【解析】【详解】F-x图象的“面积”等于拉力做功的大小，则得到拉力做功分别为：，其中，则 W1=Fmx0；W2=Fmx0；W
2、3=Fmx0；故有：W1W2=W3A. W甲W乙W丙，与结论不相符，选项A错误；B. W甲=W乙W丙，与结论不相符，选项B错误；C. W甲=W乙=W丙，与结论不相符，选项C错误；D. W甲W乙=W丙，与结论相符，选项D正确；2.如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度【详解】设桌面为零势能面，链条的总质量为m开始时链条的机械能为：E1= 当
3、链条刚脱离桌面时的机械能：E2= 由机械能守恒可得：E1=E2即： 解得： 故应选：C【点睛】零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量3.物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，则A. 物体重力势能减少5JB. 物体机械能增加5JC. 合力做功为20JD. 物体机械能减小5J【答案】B【解析】【详解】A.物体向上运动重力做负功5J，故重力势能增加了5J；故A错误.C.合力做功W=10-5-5=0，即合力做功为零；故C错误.B
4、D.除重力以外的力做功衡量机械能的变化，因此物体的机械能增加了E=10-5=5J；故B正确，D错误.4.中国预计2020年底发射“嫦娥五号”月球探测器，实现区域软着陆及取样返回。中 国进入探月新阶段。如图所示，探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球 表面上，其中轨道为圆形轨道，轨道为椭圆轨道。下列说法正确的是（）A. 探测器的发射速度必定大于11.2km/sB. 探测器在环月轨道上P点的加速度大于在环月轨道上P点的加速度C. 探测器在轨道上的运行周期小于在轨道上的运行周期D. 探测器在轨道运行时的加速度大于月球表面的重力加速度【答案】C【解析】【详解】A11.2km/s为物体脱离地球
5、的引力的速度，现在探测器围绕月球运动，还没有脱离地球的引力，故探测器的发射速度必定小于11.2km/s，故A错误；B由公式可知，探测器在环月轨道上P点的加速度等于在环月轨道上P点的加速度，故B错误；C由开普勒第三定律可知，由于探测器在轨道上半长轴小于在轨道上半径，则探测器在轨道上的运行周期小于在轨道上的运行周期，故C正确；D测器在轨道运行时，由公式可得在月球表面，不考虑月球自转，则有得可知，由于探测器在轨道运行时的半径大于月球半径，则探测器在轨道运行时的加速度小于月球表面的重力加速度，故D错误。故选C。5.在采煤方法中，有一种是用高压水流将煤层击碎而将煤采下，今有一采煤高压水枪，设水枪喷水口横
6、截面积S，由枪口喷出的高压水流流速为v，假设水柱垂直射在竖直煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，已知水的密度为，则水柱对煤层的平均冲击力有多大（）A. rSv2B. 2rSv2C. rSvD. 2rSv【答案】A【解析】【详解】ts时间内喷出的水在ts内速度减小为0，ts时间内喷水质量为则由动量定理得联立解得故A正确，BCD错误。故选A。6.a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的st图像如图所示。若a球的质量ma=5kg，则b球的质量mb为（）A. 5kgB. 12.5kgC. 7.5kgD. 15kg【答案】B【解析】【详解】根据位移时间图象的斜率等于速度可知，碰撞前，b的速
7、度为0，a的速度为碰撞后，a的速度为b的速度为取碰撞前a速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得，故B正确，ACD错误故选B。7.直立的轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴住一个铁块，现让铁块在竖直方向做往复运动，从块所受合力为零开始计时，取向上为正方向，其运动的位移-时间图像如图所示（）A. t=0.25s时物体对弹簧的压力最大B. t=0.25s和t=0.75s两时刻弹簧的弹力相等C. t=0.25s至t=0.50s这段时间物体做加速度逐渐增大的加速运动D. t=0.25s至t=0.50s这段时间内物体的动能和弹簧的弹性势都在增大【答案】D【解析】【详解】At=0.25s时物体在平衡位置上方最大
8、位移处，此时加速度向下最大，物体发生失重最大，此时对弹簧的压力最小，选项A错误；B t=0.25s和t=0.75s两时刻物块相对平衡位置的位移大小相等，但此时弹簧的形变量不同，即弹簧的弹力不相等，选项B错误；CDt=0.25s至t=0.50s这段时间物体从最高点向平衡位置运动，相对平衡位置的位移逐渐减小，则所受合外力逐渐减小，则加速度减小，即物体做加速度逐渐减小的加速运动，此过程中物体的动能变大，弹簧不断被压缩，弹性势能逐渐变大，选项C错误，D正确。故选D8.如图所示，在足够长的光滑的水平面上原长为L的轻弹簧连接着两质量分别为m1、m2的木块A、B，将两木块拉开到相距1.5L时以共同的向右的初
9、速度v0释放，在释放后的运动过程中，由上述已知条件不可能求出的物理量是（）A. 两木块相距L时，两木块的速度大小B. 两木块再次相距1.5L时，两木块的动量大小C. 两木块运动过程中的最大距离D. 两木块运动过程中的最小距离【答案】A【解析】【详解】A两物块组成的系统动量守恒(m1+m2)v0=m1v1+m2v2由能量关系当两木块相距L时，但是由于不知EP的大小，则不能求解两木块的速度v1和v2的大小，选项A符合题意；B因系统动量守恒，则两木块再次相距1.5L时，两木块的动量等于初始的总动量大小(m1+m2)v0，选项B可求，不符合题意；CD开始两木块间的距离为L，现将两木块拉开到相距1.5L
10、时由静止释放，弹簧形变量是0.5L，两木块相距最近或者最远时木块速度再次相等，仍都等于v0，根据能量守恒，两木块相距最近或最远时弹簧的弹性势能等于相距1.5L时的弹簧的弹性势能，所以两木块相距最近或最远时弹簧形变量都是0.5L，即最近时可达0.5L，最远距离为1.5L，故CD可求，不符合题意。故选A。9.斜面上有P、R、S、T四个点，如图所示，PT=TS=SR，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于T点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的()A. S与R间的某一点B. S点C. T与S间某一点D. T点【答案】C【解析】【详解】平抛运动的时间由下
11、落的高度决定，下落的高度越高，运动时间越长。如果没有斜面，增加速度后物体下落至与T等高时恰位于S点的正下方，但实际当中斜面阻碍了物体的下落，物体会落在T与S点之间斜面上的某个位置，C项正确，ABD错误。故选C。10.如图所示，质量为1kg的小球以4m/s的速度从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8m，返回后，落到桌面下1m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是()A. 小球在最高点时具有的重力势能为18JB. 小球在最高点时具有的机械能为16JC. 小球落地前瞬间具有的机械能为8JD. 小球落地前瞬间具有的动能为18J【答案】CD【解析】【详解】A小球在最高点时具有的重力势能
12、Ep=mgh1=1100.8J=8J选项A错误；B小球在最高点时具有的机械能等于此时的重力势能，即8J，选项B错误；C小球在下落过程中，机械能守恒，任意位置的机械能都等于8J，选项C正确；D小球落地时的动能Ek=E-Ep=E-mgh2=8J-110(-1)J=18J故选项D正确。故选CD。11.如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠竖直墙壁，右侧靠一质量为M2的物块今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落，与半圆槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是( )A. 小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B. 小球在槽内运
13、动的B至C过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒C. 小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D. 小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】【详解】AB小球从AB的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从BC的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周
14、运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，但是小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒，小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，选项A错误，选项B正确；C当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，即选项C错误；D因为小球在槽内运动过程中，速度方向与槽对它的支持力始终垂直，即支持力不做功，且在接触面都是光滑的，所以小球、半圆槽物块组成的系统机械能守恒，故选项D正确故选BD.12.如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为，C与
15、台面间动摩擦因数为2，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）A. C物的向心加速度最大B. A物所受静摩擦力最小C. 当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动D. 当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动【答案】ABC【解析】【详解】A三个物体做圆周运动的角速度相同，根据C物的轨道半径最大，故C的向心加速度最大，故A正确；B三个物体受静摩擦力提供向心力，所以A受静摩擦力B受静摩擦力C受静摩擦力由上面向心力表达式可知，A需要的向心力最小，所以A受到的摩擦力最小，故B正确；CD物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mg=m2r解得即转
16、动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，物体A、B一起后滑动，故C正确，D错误。故选ABC。第II卷非选择题（52分）二、实验题（16分）13.在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（已知当地的重力加速度g9.80 m/s2 ， 重锤质量为m1 kg，计算结果均保留3位有效数字）图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是_段的读数，应记作_cm；甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB ， 则求得该过程中重
17、锤的动能增加量Ek_J，重力势能的减少量Ep_J；这样验证的系统误差总是使Ek_Ep（选填“”、“”、“”或“”）上述两种处理方法中，你认为合理的是_同学所采用的方法（选填“甲”或“乙”）【答案】 (1). OC (2). 15.70 (3). 1.20 (4). 1.22 (5). (8). 甲【解析】【详解】(1)12毫米刻度尺测量长度,要求估读即读到最小刻度的下一位，这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段，15.7，应记作15.70cm.(2) 3 4 5中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:该过程中重锤的动能增加量重力势能减小量 因为物体下落过程中存在摩擦阻力
18、,这样验证的系统误差总是使 (3) 6 7动能的增加量即重力势能的减少量小于动能的增加量,原因是:v是按照自由落体计算的,实际运动不是自由落体运动,有阻力,对应的下落高度比实际测得的高度要大.这样验证的系统误差总是使 (4) 8上述两种处理方法中,合理的是甲.三、解答题（36分）14.如图为湖边一倾角为=37大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=25m，g取10m/s2。（sin37=0.6，cos37=0.8，所有结果保留两位小数。）(1)若要求小石子能落到水面，v0最小是多少？(2)若小石子不能落到水面上，落到斜面时速度方向与水平面
19、夹角的正切值是多少？【答案】(1)11.55m/s；(2)1.50【解析】【详解】(1)若石子恰能落到O点，v0最小，则AOcos=v0tAOsin=gt2联立解得v0=m/s11.55m/s(2)斜面与水平方向夹角=37，若小石子落到斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为，则所以tan=2tan=1.5015.AB是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，其B端与水平面相切，BC是长为S1的水平轨道，CD是长为S2的倾角为37的斜轨道，水平轨道与斜轨道用同样材料制成，且表面粗糙程度相同，一个小物体从A点由静止释放，运动到D点时速度恰好为零。求(1)小物体与轨道间的动摩擦因数。(2)若已知R=S1=2S
20、2=10m，小物体从D点再次下滑，最后停止的位置距B点多远？【答案】(1)；(2)8m【解析】【详解】(1)物体从A到D由动能定理，有 (2)代入数据可知=0.5 ； 小物体从D点再次下滑，从C处向前滑行x而停止由动能定理有 可得x=2m故距B为8m.16.如图所示，一根原长L=1m的轻弹簧套在足够长的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量m=2kg的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆可以一起绕经过杆A端的竖直轴OO匀速转动，且杆与水平面间始终保持夹角=370已知杆处于静止状态时弹簧的长度变为原长的一半，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，所有过程中弹簧均不会超过弹簧的弹性限度。(1)调整杆的旋转速度，使弹簧恰好恢复原长，求此时小球的线速度大小v；(2)当小球的线速度大小v1=m/s时，求该弹簧的长度。【答案】(1)m/s；(2)3m【解析】【详解】(1)当弹簧恢复原长时，弹簧弹力为零，小球仅受到重力和杆的支持力，有解得v=m/s(2)经分析可知，线速度越大，小球将越远离转轴，而v1v，可知，此时弹簧处于伸长状态，设伸长量为x，杆对小球的支持力为FN，弹簧的劲度系数为k，对小球静止时分析，有解得k=24N/m当小球的线速度大小时，有水平方向竖直方向解得x=2m即此时弹簧长度L1=1m+2m=3m。