1、甘肃省兰州市第一中学2018-2019高一5月月考物理试题一、选择题1. 以下说法中正确的是 ( )A. 机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用B. 物体所受的合外力不等于零时，其机械能可能守恒C. 物体做匀速运动时机械能一定守恒D. 物体做匀变速直线运动时，其机械能一定不守恒【答案】B【解析】【详解】物体的机械能守恒时，只有重力或弹簧弹力做功，但不一定只受重力或弹簧弹力作用，也可能受到其他力，但其他力做功的代数和一定为零，A错误；物体只受重力时，合外力为重力，机械能守恒，B正确；物体在竖直方向做匀速运动时，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，C错误；自由落体运动只受重力，做匀加速直线运动
2、，机械能守恒，D错误。2.如图，用F=20N的拉力将重物G由静止开始以0.2m/s2的加速度上升，则5s末时F的功率是（）A. 10WB. 20WC. 30WD. 40W【答案】D【解析】【详解】5s末物体的速度为：v=at=0.25m/s=1m/s滑轮对重物的拉力F是绳子对滑轮的力F的2倍根据能量守恒，F功率等于F的功率所以P=P=2Fv=2201W=40W 故选：D【点睛】根据匀加速运动的位移公式求出5s末物体的速度滑轮对重物的拉力是绳子对滑轮的力的2倍根据能量守恒，F的功率等于滑轮对重物做功的功率故有P=P=2Fv3.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06s内其速度与时间的图象
3、和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是A. 06s内物体的位移大小为36mB. 06s内拉力做的功为40JC. 合力在06s内对物体做的功等于02s内做的功D. 物体受到的滑动摩擦力的大小为5N【答案】C【解析】【详解】A、06s内物体的位移大小为,故A错误；利用图像乙求功即06s内拉力做的功为 ，故B错误；在2-6s内物体的动能没有变化，根据动能定理可知合力在06s内对物体做的功等于02s内做的功，故C正确；2-6s内的拉力大小为，根据物体匀速运动可知此时拉力大小等于摩擦力大小，故D错误；故选C4.如图，原长为l的轻弹簧一端固定一质量为m的小球，另一端套在光滑轴O上，
4、将球拉至弹簧水平且处于原长状态的A位置，由静止释放摆至竖直位置B时，弹簧的长度变为l，不计空气阻力，则A. 经竖直位置时弹簧的弹力大小为mgB. 经竖直位置时小球的动能为mglC. 下摆过程中小球的机械能守恒D. 下摆过程中小球减小的重力势能大于小球增加的动能【答案】D【解析】【详解】经竖直位置时，小球有水平向左的分速度，需要提供向心力，而向心力由指向圆心的合力提供，所以弹簧的弹力大小应大于mg故A错误由静止释放摆至竖直位置时，小球重力势能减小量为，一部分转化为小球的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，所以经竖直位置时小球的动能小于故B错误弹簧的弹力对小球做负功，因此小球的机械能不守恒故C错误
5、由系统的机械能守恒知，下摆过程中小球减小的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能故D正确故选D5.如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处。已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，至少需外力做功A. B. C. D. 【答案】D【解析】设OB=x，对从A到B过程，根据动能定理，有：mgh-mgx=0；对返回过程，由动能定理得到：W-mgh-mgx=0；联立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少应为2mgh，故选D。点睛：本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程6.一条长
6、为L、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功（）A. mgLB. mgLC. mgLD. mgL【答案】C【解析】【详解】悬在桌边长的链条重心在其中点处，离桌面的高度： 它的质量是 当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有 故应选C。【点睛】如果应用机械能守恒定律解决本题，首先应规定零势能面，确定初末位置，列公式时要注意系统中心的变化，可以把整体分成两段来分析。7.某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中
7、，铅球的速率v、机械能E、动能Ek和重力的瞬时功率P随时间t变化的图像中可能正确的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，保持不变，故A错误；因只受重力所以机械能守恒，故B错误；动能先减小后增大，但是落地是的动能要比抛出时的动能大，故C错误； 重力的瞬时功率，上升过程中竖直速度均匀减下，下降过程中竖直速度均匀增大，故D正确。所以D正确，ABC错误。8.如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜于水平地面放置。以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰
8、好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中()A. 两种传送带对小物体做功不相等B. 将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等C. 两种传送带与小物体之间的动摩擦因数乙的大D. 将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等【答案】C【解析】【详解】A、对小物块从A到B过程,传送带对小物体做的功就等于物体增加的机械能，经分析知做功相等，故A错误；根据可知 根据牛顿第二定律可知，所以，故C正确；设物体达到与皮带相同的速度所用时间为t，在此时间内皮带的位移为 ，而物体的位移为，所以两者之间的相对位移等于物体
9、匀加速的位移 ，对小物块运用动能定理可知， ，由于相对位移等于小物块运动的位移，根据可知两种情况下 故D错误；根据能量守恒定律,电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和,因物块两次从A到B增加的机械能相同, 所以甲传送带消耗的电能多，故B错误；故选C9.轻杆可绕其一端自由转动，在杆的中点和另一端分别固定质量相同的小球A、B，如图所示，将杆从水平位置由静止释放，当杆转到竖直位置时，小球B突然脱落，以下说法正确的是（）A. 两球下摆至竖直位置的过程中，A球的机械能增加B. 两球下摆至竖直位置的过程中，A球的机械能减小C. A球仍能摆到水平位置D. A球不能摆到水平位置【答案】BD【
10、解析】【详解】设杆长为L两小球组成的系统机械能守恒,则该装置从水平位置由静止释放,对两球下摆至竖直位置的过程中,运用机械能守恒得: 解得： 两球下摆至竖直位置的过程中,B的机械能变化量为:,则B球的机械能增大,由系统的机械能守恒知A球的机械能减小,故A错误；B正确；设球A恰能达到水平位置,根据机械能守恒得: 解得：因为 ,所以A求不能达到水平位置，故C错误；D正确；故选BD10.如图所示，一光滑细杆固定在水平面上的C点，细杆与水平面的夹角为30，一原长为L的轻质弹性绳，下端固定在水平面上的B点，上端与质量为m的小环相连，当把小环拉到A点时，AB与地面垂直，弹性绳长为2L，将小环从A点由静止释放
11、，当小环运动的AC的中点D时，速度达到最大。重力加速度为g，下列说法正确的是( )A. 小环到达AD的中点时，弹性绳的弹性势能为零B. 小环的最大速度为C. 小环的机械能守恒D. 小环刚释放时的加速度大小为g【答案】BD【解析】【详解】根据轻质弹性绳原长为L，现弹性绳长为2L，即伸长了L，根据几何关系可知，AB=BD=AD=2L，即小环到达AD的中点时，弹性绳的弹性势能不为零，故A错误；根据题意小球运动到D点时速度最大，此过程弹性势能变化量等于零，根据功能关系可知，解得小环的最大速度为，故B正确；由于绳子对小环先做正功后做负功，所以小环的机械能不守恒，故C错误；在D点时速度最大，则加速度等于零
12、，根据平衡可知，那么在A点时应该有，解得故D正确；故选BD11.如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中A. 重力对m做正功B. m对M的摩擦力对M做负功C. M对m的弹力对m不做功D. m所受的合外力对m做负功【答案】AB【解析】【详解】因为物体的竖直高度减小，因此重力做正功，故A正确；m有水平向左的加速度分量，则M对m的摩擦力方向水平向左，则m对M的摩擦力水平向右，与位移夹角大于90，故m对M的摩擦力对M做负功，故B正确；木块M对木块m的支持力竖直向上，而位移沿斜面向下，力和位移夹角大于90，故M对m的支持力做负功，故C错误；
13、因两物体向下运动的速度越来越大，因此根据动能定理可知，m受到的合外力对m做正功，故D错误，故选AB.【点睛】本题考查动能定理以及功的计算，判断外力是否做功可由功的公式直接分析，而由动能定理求合外力功12.一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下开始向上运动，如图甲所示在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能E与位移x的关系图象如图乙所示，其中曲线上点A处的切线的斜率最大则 （ ）A. 在x1处物体所受拉力最大B. 在x2处物体的速度最大C. 在0x2过程中，物体的加速度先增大后减小D. 在x1x3过程中，物体的动能先增大后减小【答案】AD【解析】【详解】曲线上x1点处的切线的斜率最大
14、则说明此时机械能变化最快,由可以知道此时所受的拉力最大，故A正确；过程中,图象的斜率越来越小,则说明拉力越来越小;在处物体图象的斜率为零,则说明此时拉力为零;则此位置加速度不等于零，也说明此位置不是速度最大的位置，故B错误；由图象可以知道,拉力先增大后减小,直到变为零;则物体受到的合力应先增大,后减小,减小到零后,再反向增大，故C错误；在x1处物体所受拉力最大，此时合力向上，合力做正功，所以物体的动能增加，随着拉力的减小向上的合力在减小，当拉力等于重力后，合力反向，此后合力做负功，动能减小，所以在x1x3过程中，物体的动能先增大后减小，故D正确；故选AD二、实验题13.如图所示为某物理实验小组
15、做“探究功与速度变化的关系”的实验装置(说明:实验中橡皮筋型号相同)(1)除了实验所需的导线、复写纸、纸带，你认为还需要的实验器材有_；A低压交流电源 B.刻度尺 C.干电池 D.天平(2)关于橡皮筋做功,下列说法正确的是_；A.橡皮筋做功的具体值可以直接测量B.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功C. 通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加D. 若橡皮筋伸长量变为原来的2倍,则橡皮筋做功也增加为原来的2倍(3)如图所示为某次打出的纸带，其中打点计时器接在交流电为50Hz的交流电源上，每相邻两计数点间还有4个点未画出，AB=3.59cm,BC=4.41cm，CD=5.19cm,D
16、E=5.97cm，EF=5.96cm，FG=5.98cm。分析纸带实验中小车的速度应取为_m/s(结保留3位有数字）（4）若根据多次测量数据画出的W-v草图如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是_（多选）A. B. C. D.【答案】 (1). （1）AB (2). （2）C (3). （3）0.597m/s (4). （4）AB【解析】【详解】(1)打点计时器需要使用交流电源，故A正确；C错误；测量小车最终匀速运动的速度，需要测量位移需要用刻度尺，故B正确；本实验不需要测小车的质量，用不到天平，故D错误；故选AB(2) 橡皮筋的拉力是一个变力，所以无法直接测量，故
17、A错误；小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，此过程橡皮筋做正功，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进不做功故B错误；每条橡皮筋做功都一样，所以通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，故C正确；橡皮筋的拉力是一个变力，我们无法用W=Fx进行计算，x变为原来的2倍，则功不是变成原来的2倍，故D错误；故选C(3)打点周期为，利用DG段求小车最后速度， (4)根据数学函数可知，此图像对应的的函数应该是 故CD正确；AB错误；本题选不正确的故选AB14.如图，在用电磁打点计时器“验证机械能守恒定律”实验中（1）下列做法中，正确的有_A必需使用天平测出重物的质量B必需使用秒表测出重物
18、下落的时间C实验时应选择体积小质量大的重物D实验时应先松开纸带再接通打点计时器电源E纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直（2）图是实验中测得的一条纸带，O点为重物下落的起始点，A、B、C、D为O点后连续打出的点，图示数据为各点距O点的距离，A、B、C、D四点打点时间间隔为0.02s。若测得重锤的质量为1kg，则重锤从O点下落至C点的过程中，取g=9.8m/s2，动能增加量Ek=_J，重力势能减少量Ep=_J（结果均保留三位有效数字）（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的_A. B. C. D. 【答案】 (1). （1）CE (2).
19、 （2）Ek=0.308J (3). Ep=0.310J (4). （3）C【解析】【详解】(1)根据 ,可以知道不需要测量重物的质量m,故A错误;打点计时器可以记录时间，所以不需要用秒表记录时间，故B错误；实验时应选择体积小质量大的重物，以此来减小空气阻力，故C正确；开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,因为重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误；纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直，减小与限位孔之间的摩擦，故E正确；故选CE(2)利用中点时刻的速度等于平均速度可求出C点的速
20、度 所以动能增加了 而重力势能的减小量 (3)根据，整理得，即图像应该是正比例函数，故C正确；ABD错误；故选C三、计算题： 15.质量m=10kg的行李箱放在水平地面上，行李箱与地面的动摩擦因数为=0.4，用与水平成=37、斜向上的大小为F=50N的拉力拉动行李箱，使行李箱由静止开始沿水平地面运动，向前运动了15m后撤去拉力。求： (g=10m/s2,sin37=0.6,cos37 =0.8) （1）拉力做的功WF（2）撤去拉力前行李箱克服摩擦力做的功（3）撤去拉力后行李箱又向前运动的距离【答案】（1）600J; （2）-420J; （3）4.5m【解析】【详解】（1）根据功的定义可知拉力F
21、做的功为： （2）撤去拉力前行李箱克服摩擦力做的功 （3）设又向前运动了x m，全过程运用动能定理 解得：16.某型号汽车的质量为m=2103kg，发动机的额定输出功率为P=80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的k=0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1m/s2，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又行驶了s=1000m，到达时已达最大速度。试求：(g取10m/s2) （1）汽车的最大行驶速度 （2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度v1；（3）当速度为v2=8m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（4）汽车行驶所用的总时间t【答案】（1） ; （2） ;（3） ;（4）60
22、s【解析】【详解】（1）汽车的最大行驶速度为 （2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度 （3），即汽车处于匀加速阶段，所以汽车的牵引力，则汽车牵引力的瞬时功率 （4）汽车在匀加速阶段运动时间为 ，达到额定功率做变加速运动，利用动能定理可知 解得 则汽车行驶所用的总时间17.质量都为m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为3L，在离P球L处有一个光滑固定轴O，如图所示，现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：（1）小球P的速度大小（2）在此过程中小球P机械能的变化量（3）要使Q球能做完整的圆周运动，给Q球的初速度至少为多大？【答案】（1）;（2） ; （3）【解析】
23、【详解】(1) 对于P球和Q球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，则有：两球共轴转动，角速度大小始终相等，由v=r得：vQ=2vP联立解得：(2)小球P机械能的变化量为： (3)要使Q球能做完整的圆周运动，给Q球的初速度至少为v当Q转到最高点时速度为零恰好能做完整的周期运动，由系统的机械能守恒得： vQ=2vP解得:18.如图所示，半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中的A点以v0=m/s的速度被水平
24、抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D两点间的水平距离L=0.8m，已知小物块与水平面间的动摩擦因数=0.5，g取10m/s2求：（1）小物块从A点运动至B点时间；（2）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小；（3）该过程中弹簧的最大弹性势能Epm【答案】（1）0.3s （2）7N （3）0.8J【解析】【详解】（1）小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，据几何关系有： 解得： （2）根据几何关系可知： 小物块由B运动到C，据动能定理有： 在C点处，据牛顿第二定律有 联立两式代入数据解得NC=7N（3）从C点到D点，由动能定理可知： 解得：Epm=0.8J