教育最新K12江西省南昌市八一中学、洪都中学、麻丘中学等六校2016-2107学年高一物理5月联考试题(含解析)

发布时间:2021-12-03 09:30:35

小学+初中+高中

江西省南昌市八一中学、 洪都中学、 麻丘中学等六校 2016-2107 学年 高一 5 月联考物理试题
一、选择题 1. 一个恒力 F 作用在物体上,使物体在力的方向上发生了一段位移 S,下面关于力 F 做的 功的说法中正确的是( )

A. 物体加速运动时,力 F 做的功最多 B. 物体匀速运动时,力 F 做的功最多 C. 物体匀减速运动时,力 F 做的功最少 D. 力 F 对物体做功与物体运动快慢无关 【答案】D 【解析】A、作用力 F 做功大小为 ,与物体的运动状态无关,故 AB 错误;

C、由 A 可知,匀速运动时和减速运动时做的功一样多,故 C 错误; D、由 A 可知,做功的多少只与力、位移及其夹角相关,而与物体的运动状态无关,故 D 正 确。 点睛:本题主要考查了力做功的计算,即抓住 ,其中 为力与位移的夹角即可。

2. 从空中以 40m/s 的初速度*抛一重为 5N 的物体,物体在空中运动 3s 落地,不计空气阻 力,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( A. 100W 【答案】B 【解析】物体落地时的竖直分速度为: 则重力的瞬时功率为: , ,故 B 正确,ACD 错误。 B. 150W C. 200W D. 250W ) (取 g=10 m/s )
2

点睛:解决本题的关键知道*均功率和瞬时功率的区别,掌握这两种功率的求法,注意在本 题中不需要求解落地的速度,因为 。

3. 如图所示, 质量为 m 的物体静止在倾角为 θ 的斜面上, 现在使斜面体向右匀速移动距离 L,物体相对斜面静止.则物体所受各力对物体做功的说法中,正确的是( )

A. 重力做功为 mgL

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小学+初中+高中 B. 支持力对物体不做功 C. 摩擦力对物体不做功 D. 合力对物体做功为零 【答案】D 【解析】对物体受力分析可知物体受重力 、弹力 N 和摩擦力,作出力图如图所示:

A、物体在水*方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体 m 做功为零,故 A 错误; B、由图看出,支持力 N 与位移 s 的夹角小于 ,则支持力对物体 m 做正功,故 B 错误;

C、摩擦力与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体 m 做功不为零,做负功,故 C 错误; D、物体匀速运动时,合力为零,合力对物体 m 做功为零,故 D 正确。 点睛: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 求出摩擦力和重力做功。

4. 一个质量为 0.3kg 的弹性小球, 在光滑水*面上以 4m/s 的速度垂直撞到墙上, 碰撞后小 球沿相反方向运动, 反弹后的速度大小与碰撞前相同. 则碰撞前后小球速度变化量的大小⊿v 和动能变化量大小⊿Ek 为( A. ⊿v=0,⊿Ek =0 )

B. ⊿v=8m/s,⊿Ek =0 D. ⊿v=0,⊿Ek =4.8J

C. ⊿v=8m/s,⊿Ek =4.8J 【答案】B

【解析】规定反弹的方向为正方向,则初速度为 ,根据动能定理得, 错误。

,末速度为 .故 B 正确,A、C、D

点睛:解决本题的关键知道速度是矢量,功是标量,求解速度变化量需注意方向,求解动能 的变化量不需要注意方向。 5. 关于物体的机械能是否守恒,下列说法中正确的是( A. 物体所受合外力为零,它的机械能一定守恒 B. 物体做匀速直线运动,它的机械能一定守恒 小学+初中+高中 )

小学+初中+高中 C. 物体所受合外力不为零,它的机械能可能守恒 D. 物体所受合外力对它做功为零,它的机械能一定守恒 【答案】C 【解析】A、物体所受的合外力为 0,则合外力对它做功为零,则物体可能做匀速直线运动, 匀速直线运动机械能不一定守恒,比如降落伞匀速下降,机械能减小,故 ABD 错误; C、物体所受的合外力不为零,可能仅受重力,只有重力做功,机械能守恒,故 C 正确; 点睛:解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法,看物体是否只有重力做功,或者看物体 的动能和势能之和是否保持不变。 6. 如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到 D 点时速度方向与加速 度方向恰好互相垂直,则质点从 A 点运动到 E 点的过程中,下列说法中正确的是( )

A. 质点经过 C 点的速率比 D 点的大 B. 质点经过 A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于 90° C. 质点经过 D 点时的加速度比 B 点的大 D. 质点从 B 到 E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 【答案】A 【解析】质点做匀变速曲线运动,由动能定理可得,D 点的速度比 C 点速度小,故 A 正确; 质点运动到 D 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则有 A、B、C 三点速度与加速度方 向夹角大于 90°,故 B 错误;质点做匀变速曲线运动,则有加速度不变,所以质点经过 D 点时的加速度与 B 点相同, 故 C 错误; 质点从 B 到 E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角 先减小后增大,故 D 错误; 7. 一物体在运动过程中,重力做了-5 J 的功,合力做了-2 J 的功,则( A. 该物体动能减少,减少量等于 2 J B. 该物体动能增加,增加量等于 3 J C. 该物体重力势能减少,减少量等于 5 J D. 该物体重力势能增加,增加量等于 5 J 【答案】AD )

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............... 点睛:合外力做功对应着物体动能的变化,合外力做多少功,动能就增加多少;重力做功对 应着重力势能的变化,重力做正功,重力势能减小,做负功,重力势能增加。 8. 男子跳高的世界纪录是 2.45m,由古巴运动员索托马约尔于 1993 年 7 月 27 日在萨拉曼 萨创造.不计空气阻力,对索托马约尔跳高过程的描述,下列说法正确的是( A. 跳到 2.45m 的高度时,他的速度为零 B. 起跳以后上升过程他处于完全失重状态 C. 起跳时(运动员未离开地面) ,地面对他的支持力等于他对地面的压力 D. 起跳时(运动员未离开地面) ,地面对他的支持力做正功 【答案】BC 【解析】A、到达最高点,竖直方向速度为零,但水*速度不为零,故 A 错误; B、起跳后的上升过程,他只受重力,加速度向下且为 g,故他处于完全失重状态;故 B 正 确; C、支持力和压力是作用力和反作用力,二者一定大小相等,故 C 正确; D、起跳时,由于支持力在地面上,故支持力没有位移,故支持力做功为零,故 D 错误。 点睛: 本题考查超重和失重以及作用力和反作用力等内容, 要注意正确理解相关内容并能应 用在实际情况中进行分析。 9. 质量不等,但有相同动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水*地面上滑行,直至停止, 则( ) )

A. 质量大的物体滑行的距离大 B. 质量小的物体滑行的距离大 C. 它们滑行的距离一样大 D. 它们克服摩擦力所做的功一样多 【答案】BD

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【解析】试题分析:由动能定理可知:

,解得

,选项 C 正确;摩擦力

做功 Wf=μ mgx,则质量大的克服摩擦力做功较多;故选 C. 考点:动能定理;摩擦力的功. 10. 如图所示,两物体 A、B 用轻质弹簧相连静止在光滑水*面上,现同时对 A、B 两物体施 加等大反向的水*恒力 F1、F2, 使 A、B 同时由静止开始运动.在以后的运动过程中, 关于 A、 B 两物体与弹簧组成的系统, 下列说法正确的是 (整个过程中弹簧不超过其弹性限度) ( )

A. 由于 F1、F2 所做的总功为零,所以系统的机械能始终不变 B. 当 A、B 两物体之间的距离减小时,系统的机械能减小 C. 当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大 D. 当弹簧弹力的大小与 F1、F2 的大小相等时,A、B 两物体速度为零 【答案】BC 【解析】A、由题意, 机械能增加,故 A 错误; B、物体 A、B 均做变加速运动,速度先增加后减小,当速度减为零时,弹簧伸长最长,系统 的机械能最大;此后弹簧在收缩的过程中, 正确; D、在拉力作用下,A、B 开始做加速运动,弹簧伸长,弹簧弹力变大,外力做正功,系统的 机械能增大;当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零,速度达到最大,之后弹簧弹力大 于拉力,两物体减速运动,直到速度为零时,弹簧伸长量达最大,因此 A、B 先做变加速运 动,当 和弹力相等时,A、B 的速度最大,不为零,故 D 错误。 都做负功,故系统的机械能会减小,故 B C 等大反向,在整个拉伸的过程中,拉力一直对系统做正功,系统

点睛:本题要抓住弹簧的弹力是变力,分析清楚物体的受力情况是正确解题的关键,紧扣动 量守恒和机械能守恒的条件进行分析即可。 二、填空题 11. 一台起重机匀加速地将质量 m=1.0×10 kg 的货物由静止竖直吊起, 在 2s 末货物的速度 v=4.0m/s,不计额外功,则运动过程中加速度大小为_______m/s ,起重机在 2s 时间内的* 均输出功率为____W. (取 g=10 m/s2) 【答案】 (1). 2 (2). 2.4×104
2 3

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【解析】运动过程中的加速度

,根据牛顿第二定律得, ,货物在 内上升的位移

,解得 ,则

拉力做功 。

,则起重机在 时间内的*均输出功率

点睛: 本题考查了功和功率的基本运算, 通过速度时间公式和牛顿第二定律求出牵引力的大 小是解决本题的关键。 12. 如右图,一质量为 m 的小球用长为 l 的轻绳悬挂在 O 点,小球在水*拉力 F 作用下, 从*衡位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点,重力加速度为 g,则水*拉力 F 所作的功为 ________________.

【答案】mgl(1-cosθ ) 【解析】小球在缓慢移动的过程中,水*力 F 是变力,不能通过功的公式求解功的大小,根 据动能定理得, ,解得水*力 F 所做的功 。

点睛:本题考查了动能定理的基本运用,运用动能定理解题,首先要确定研究的过程,分析 在过程中有哪些力做功,然后根据动能定理列式求解。 13. 取水*地面为重力势能零点. 一物块从某一高度水*抛出, 在抛出点其动能为重力势能 的 3 倍,不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水*方向的夹角为_________. 【答案】30° 【解析】设抛出时物体的初速度为 ,物块离地的高度为 h,物块落地时的速度大小为 v, 方向与水*方向的夹角为 . 根据机械能守恒定律得: 据题有: 联立解得: 则 ;

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小学+初中+高中 解得:物块落地时的速度方向与水*方向的夹角为 。

点睛: 解决本题的关键会熟练运用机械能守恒定律处理*抛运动, 并要掌握*抛运动的研究 方法:运动的分解。 14. 在“探究功与速度变化的关系”的实验中, 得到的纸带如图所示, 小车的运动情况可描 述为:A、B 之间为__________运动;C、D 之间为匀速运动.小车离开橡皮筋后的速度为 _______m/s. (已知相邻两计数点之间的时间间隔为 0.02s)

【答案】

(1). 变加速(或加速)

(2). 0.36

【解析】由图所示纸带可知,在相邻相等时间间隔内,小车在 AB 段的位移越来越大,由此 可知, 在 AB 段小车做加速运动; 在 CD 段,做匀速运动,橡皮筋做功完毕, 小车做匀速运动, 应选 CD 来计算小车的速度 。

点睛:本题关键要明确小车的运动情况,先加速,再匀速,最后减速,橡皮条做功完毕,速 度最大,做匀速运动,故需要测量匀速阶段的速度。 15. 在利用自由落体运动验证“机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选择: A.铁架台 E.刻度尺 B.打点计时器 F.秒表 C.纸带 G.交流电源 D.天* H.重锤

⑴其中不必要的器材是______________; ⑵实验中应选择质量较______的重锤; (填“大”或“小”) ⑶实验中若无损失、错误,重锤的重力势能的减少量总是_____动能的增加量. (填“大于” 或“小于”或“等于”) 【答案】 (1). D F (2). 大 (3). 等于

【解析】 (1)实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需 要测量质量,则不需要天*.时间可以通过打点计时器直接得出, 则不需要秒表, 故选:DF。 (2)为了减小阻力的影响,重锤选择质量大一些、体积小一些的。 (3)实验中若无损失、错误,重锤的重力势能的减少量总是等于动能的增加量。 点睛: 解决本题的关键知道实验的原理, 抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进 行验证,注意不需要测量质量,因为质量可以约去。 三、计算题

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小学+初中+高中 16. 如图所示, QB 段是半径为 R=1m 的光滑圆弧轨道, AQ 段是长度为 L=1 m 的粗糙水*轨道, 两轨道相切于 Q 点, Q 在圆心 O 的正下方, 整个轨道位于同一竖直*面内. 物块 P 的质量 m=1kg (可视为质点) ,P 与 AQ 间的动摩擦因数 μ =0.1,若物块 P 以初速度 v0 从 A 点滑上水*轨 道,到 C 点又返回 A 点时恰好静止. (取 g=10 m/s2)求:

⑴初速度 v0 的大小; ⑵物块 P 第一次刚通过 Q 点时对圆弧轨道的压力的大小和方向. 【答案】 (1)2 m/s(2)12 N 方向竖直向下 【解析】试题分析: (1)物块 P 从 A 到 C 又返回 A 的过程中,由动能定理 -μ mg·2L=0-mv 解得 (2)设物块 P 第一次刚通过 Q 点时的速度为 v,在 Q 点轨道对 P 的支持力为 FN,由动能定 理和牛顿第二定律有: -μ mgL=mv -mv
2

解得:FN=12N 由牛顿第三定律可知,物块 P 第一次刚通过 Q 点时对圆弧轨道的压力大小为 12N,方向竖直 向下。 考点:动能定理; 牛顿第二定律 【名师点睛】 题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的灵活运用, 关键是搞清物体运动的物 理过程;此题是中等题。 17. 如图所示,竖直*面内的圆弧形光滑轨道半径为 R,A 端与圆心 O 等高,AD 为水*面, B 端在 O 的正上方.一个可以看作质点的小球由静止释放,自由下落至 A 点进入圆轨道并恰 好能到达 B 点,忽略空气阻力的影响.求:

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⑴小球释放点距 A 点的竖直高度; ⑵落点 C 与 O 点的水*距离. 【答案】 (1) (2)

【解析】 (1)设小球距 A 点高为 h 处下落,到达 B 点时速度大小为 ,小球下落过程只有重 力做功,故小球由最高点经 A 运动 B 点过程中机械能守恒: ①

由圆周运动规律可知,小球恰能达到 B 点的最小速度的条件为:



由①②解得:



(2)设小球由 B 点运动到 C 点所用的时间为 t,小球离开 B 点后做*抛运动,设落点 C 与 O 点的水*距离为 S,则有: ③ 由②③④解得: ④ 。

点睛:解决本题的关键知道球到达 C 点时对轨道的压力为 0,有 运用动能定理。

求,以及能够熟练

18. 2013 年 11 月,“嫦娥三号”飞船携“玉兔号”月球车圆满完成探月任务。某中学科技 小组提出了一个使“玉兔”回家的设想。如图,将“玉兔号”月球车发射到距离月球表面 h 高度的轨道上, 与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接, 然后由飞船送“玉兔”返回地球。 已 知:“玉兔号”月球车质量为 m,月球半径为 R,月球表面重力加速度为 g,引力常量为 G。

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⑴求“玉兔号”月球车恰好离开月球表面(不再落回月球表面)的最小速度。 ⑵以月球表面为零势能面,“玉兔号”月球车在 h 高度的“重力势能”可表示为 Ep(Ep 为已知 条件) 。若忽略月球自转,从月球表面开始发射到在对接完成这一过程,求需要对“玉兔 号” 月球车做的功。 【答案】 (1) (2) W = + Ep

【解析】 (1)“玉兔号”月球车恰好离开月球表面的最小速度为 v,根据万有引力提供向心 力,得:

在月球表面,有: 联立可得:

则需要对“玉兔号”月球车做的功为: 联立解得: 。



点睛:解决本题的关键掌握万有引力的两个重要思路:万有引力等于重力;万有引力提供向 心力,并能灵活运用。 19. 某中学“物理社”成员对一辆自制遥控小车的性能进行研究. 他们让这辆小车在水*的 直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为 v―t 图象, 如图所示(除 2s―10s 时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线) .已知在小车运动 的过程中,2s―14s 时间段内小车的功率保持不变,在 14s 末停止遥控而让小车自由滑行, 小车的质量为 1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变.求:

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⑴小车所受到的阻力大小; ⑵小车匀速行驶阶段的功率; ⑶小车在加速运动过程中位移的大小. 【答案】 (1)1.5N(2)9W(3)42m 【解析】试题分析: (1)根据 14s~18s 内做匀减速直线运动求出运动的加速度,再根据牛 顿第二定律求出阻力的大小. (2)在 10~14s 内,小车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,根据 P=Fv=fv 求出小车匀速 行驶的功率. (3)0~2s 内小车做匀加速直线运动,根据运动学公式求出 0~2s 内的位移,2~10s 内做 变加速直线运动, 根据动能定理求出变加速直线运动的位移, 再求出匀速和匀减速直线运动 的位移,从而得出总位移. 解: (1)在 14s~18s 时间段加速度 a= = =﹣1.5m/s (负号表示方向)
2

Ff=ma=1.0×1.5N=1.5N (2)在 10~14s 内小车作匀速运动,牵引力 F=Ff P=Fv=1.5×6W=9W (3)0~2s 内 x1= ×2×3m=3m 2s﹣10s 内根据动能定理 Pt﹣Ffx2= mv2﹣ 解得 x2=39m 匀速直线运动的位移大小 x3=vt3=6×4m=24m 匀减速直线运动的位移大小 整个过程中运动的位移 x=x1+x2+x3+x4=78m. 答: (1)小车所受到的阻力大小为 1.5N. 小学+初中+高中

小学+初中+高中 (2)小车匀速行驶阶段的功率为 9W. (3)小车在整个运动过程中位移的大小为 78m.

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