精品解析：辽宁省朝阳市建平县实验中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

2023-2024学年第二学期高一月考 物理卷 考试时间：90分钟； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 关于重力势能，以下说法中正确的是（ ） A. 某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的 B. 重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功 C. 物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变 D. 只要重力做功，重力势能一定变化 2. 如图所示是航天员在水下进行模拟失重训练的一种方式。航天员穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等。假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，航天员在某次出舱作业时，匀速上升距离为h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 宇航员处于完全失重状态 B. 机械能增加了mgh C. 合力不做功，机械能守恒 D. 重力做负功，机械能减少 3. 如图，可爱的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为2L的等边三角形山丘，已知其身长为6L，总质量为m，图中毛毛虫（其质量均匀分布）头部刚到达最高点。假设毛毛虫能一直贴着山丘前行，其头部越过山顶刚到达山丘底端时，毛毛虫重力势能的变化量为（ ） A. B. C. D. 4. 一原来静止的物体，在的水平拉力作用下沿光滑水平面运动的过程中，动能由增加到，则物体通过的位移为（　　） A. B. C. D. 5. 一轻质弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，一质量为1.8kg的物体在外力作用下缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后撤去外力物体静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的压缩量为30cm B. 弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大 C. 此过程中弹簧弹力对物体做的功为0.54J D. 物体静止时，弹簧的弹性势能为0.27J 6. 铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（　　） A. 若F为恒力，则F力做功为 B. 若F恒力，则F力做功为 C. 若小球被缓慢移动，则F力做功为 D. 若小球被缓慢移动，则F力做功 8. 如图所示，某同学拿着一个质量为m的小球在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动、小球运动的轨迹如图中虚线所示，则（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球从N点运动到M点，重力做正功，重力势能增大 C. 小球从M点运动到P点的过程中动能逐渐增大 D. 小球从M点运动到N点，动能没变，人对小球做负功 二、多项多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 现有质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（　　） A. 若以地面为参考平面，分别为，增加 B. 若以桌面为参考平面，分别为，增加 C. 若以地面为参考平面，分别为0，减少 D. 若以桌面为参考平面，分别为，减少 10. 某同学将质量为m 的足球以速度v0从地面上的A 点踢起，最高可以到达离地面高度为h 的 B 点，从A点运动到B 点的过程中足球克服空气阻力做的功为 W， 选地面为零势能参考平面。下列说法正确的是（　　） A. 足球从A 点运动到B 点的过程中机械能守恒 B. 该同学对足球做的功等于 C. 足球在B 点处的动能为 D. 足球在B 点处的机械能为 11. A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力之比为，摩擦力做的功之比为，下列判断中正确的是（ ） A B. C. D. 12. 如图，分别用恒力、先后将质量为m的物体从静止开始沿着同一粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力的方向沿斜面向上，第二次力的方向沿水平向右，两次所用时间相同，在这个过程中（　　） A. 、所做的功相等 B. 物体的机械能变化量相等 C. 物体克服摩擦力所做的功不相等 D. 两次物体所受合力做功相等 三、实验题：本题共2小题，共12分。 13. 为研究系统机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的实验装置。绕过滑轮的轻绳两端连接、两物体。在高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，测量纸带上的点迹，即可验证机械能守恒定律。实验中获取了如图乙所示的一条纸带：每5个点取为一个计数点（图中未标出），依次得到0、1、2、3、4、5、6七个点，0是打下的第一个点，所用电源的频率为。测得0到4的距离为，4到5的距离为，5到6的距离为。已知、，请计算：（当地重力加速度取，计算结果均保留三位有效数字） （1）计数点5的瞬时速度____； （2）在计数点0到5的过程中，系统动能的增量____J；系统重力势能的减少量____J。 14. 如图所示为探究“弹簧弹性势能与形变量关系”实验中测出的劲度系数为k的弹簧在不同拉力F作用下的伸长量x的图像。 （1）弹簧弹力做功是__________（选填“恒力”或“变力”）做功，弹簧伸长的过程，弹性势能__________（选填“增加”或“减少”）； （2）当弹簧由原长拉至伸长量为x1时，此时弹簧弹性势能的表达式为__________（用上述测量量和已知量的字母表示） 四、计算题：本题共3小题，共40分。 15. 现有一质量为的小球，将其从离地处静止释放。测得小球经3s后落地，每1秒时间内下落的距离分别为、、、取地面为零势能参考平面：。求： （1）前2秒内小球重力势能的变化量； （2）整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 16. 如图所示，竖直平面内的轨道由倾斜直轨道和半径为的光滑半圆轨道组成，直轨道和半圆轨道通过一段极小的圆弧平滑连接，连线是半圆轨道竖直方向的直径。一质量为的滑块（可视为质点）从轨道上的点由静止滑下，滑块通过半圆轨道的最高点时对轨道的压力为零。已知点距点的高度，不计空气阻力。求： （1）滑块通过半圆轨道的最高点时的速度大小； （2）滑块从倾斜直轨道滑下的过程中克服阻力做的功。 17. 如图所示，用大小为10N，方向与水平地面成37°角的拉力，使静止的物体从A点沿水平粗糙地面运动到相距15m的B点，到达B点后立即撤去，物体沿光滑圆弧形轨道恰好滑到点，C点离地高度，然后又沿圆弧轨道返回水平地面，停在了点。物体的质量为2kg，不计物体在点的动能损失，（取，，）。求： （1）物体到达B点时的速度大小； （2）物体由A运动到B的过程中摩擦力做的功； （3）D点到B点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年第二学期高一月考 物理卷 考试时间：90分钟； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 关于重力势能，以下说法中正确的是（ ） A. 某个物体处于某个位置，重力势能大小是唯一确定的 B. 重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功 C 物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变 D. 只要重力做功，重力势能一定变化 【答案】D 【解析】 【分析】物体由于被举高而具有的能量称为重力势能；零势能面的选取不同则物体的重力势能不同；而重力做功的大小等于重力势能的改变量． 【详解】选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故A错误；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B错误；物体若在竖直方向做匀速直线运动，故物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故C错误；重力势能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能一定发生变化，故D正确． 2. 如图所示是航天员在水下进行模拟失重训练的一种方式。航天员穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等。假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，航天员在某次出舱作业时，匀速上升距离为h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 宇航员处于完全失重状态 B. 机械能增加了mgh C. 合力不做功，机械能守恒 D. 重力做负功，机械能减少 【答案】B 【解析】 【详解】A．航天员匀速上升，处于平衡状态，故A错误； BCD．根据功能关系，除了重力外其他力做的功等于机械能的增加量，由题意可知 浮力做的功 则航天员机械能增加了mgh，重力对航天员做的功 故B正确，CD错误。 故选B。 3. 如图，可爱的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为2L的等边三角形山丘，已知其身长为6L，总质量为m，图中毛毛虫（其质量均匀分布）头部刚到达最高点。假设毛毛虫能一直贴着山丘前行，其头部越过山顶刚到达山丘底端时，毛毛虫重力势能的变化量为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】选山丘底端为零势能面，初状态的重力势能为 毛毛虫头部越过山顶刚到达山丘底端时的重力势能为 则其头部越过山顶刚到达山丘底端时，毛毛虫重力势能的变化量为 故选D。 4. 一原来静止的物体，在的水平拉力作用下沿光滑水平面运动的过程中，动能由增加到，则物体通过的位移为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对物体运动的过程由动能定理有 解得 故选C。 5. 一轻质弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，一质量为1.8kg的物体在外力作用下缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后撤去外力物体静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的压缩量为30cm B. 弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大 C. 此过程中弹簧弹力对物体做的功为0.54J D. 物体静止时，弹簧的弹性势能为0.27J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．如图甲，弹簧的劲度系数 弹簧的压缩量 解得 A错误； B．弹簧的形变越大，弹性势能越大，B错误； C．弹簧是个压缩过程，此过程中弹簧弹力对物体做负功，C错误； D．弹簧的弹性势能 D正确。 故选D。 6. 铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A错误； B．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有 则抛出后速度大小 可知速度大小与时间不是一次函数关系，故B错误； C．铅球抛出后的动能 可知动能与时间不是一次函数关系，故C错误； D．铅球水平抛出后由于忽略空气阻力，所以抛出后铅球机械能守恒，故D正确。 故选D。 【点睛】 7. 一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（　　） A. 若F为恒力，则F力做功为 B. 若F为恒力，则F力做功为 C. 若小球被缓慢移动，则F力做功为 D. 若小球被缓慢移动，则F力做功为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．若F为恒力，根据功的计算公式可得F力做功为 故A正确，B错误； CD．若小球被缓慢移动，根据动能定理可得 所以F力做功为 故CD错误。 故选A。 8. 如图所示，某同学拿着一个质量为m的小球在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动、小球运动的轨迹如图中虚线所示，则（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球从N点运动到M点，重力做正功，重力势能增大 C. 小球从M点运动到P点过程中动能逐渐增大 D. 小球从M点运动到N点，动能没变，人对小球做负功 【答案】D 【解析】 【详解】AC．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的动能一直不变，重力势能发生变化，所以小球的机械能不守恒，故AC错误； B．小球从N点运动到M点，重力做负功，重力势能增大，故B错误； D．小球从M点运动到N点，动能没变，根据动能定理可知，合力对小球做功为0，由于重力做正功，则人对小球做负功，故D正确。 故选D。 二、多项多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 现有质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（　　） A. 若以地面为参考平面，分别为，增加 B. 若以桌面为参考平面，分别为，增加 C. 若以地面为参考平面，分别为0，减少 D. 若以桌面为参考平面，分别为，减少 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．以地面为参考平面，小球落地时的重力势能为0，整个下落过程中重力势能减少了，故A错误，C正确； BD．以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能为，整个下落过程中重力势能减少了，故B错误，D正确。 故选CD 10. 某同学将质量为m 的足球以速度v0从地面上的A 点踢起，最高可以到达离地面高度为h 的 B 点，从A点运动到B 点的过程中足球克服空气阻力做的功为 W， 选地面为零势能参考平面。下列说法正确的是（　　） A. 足球从A 点运动到B 点的过程中机械能守恒 B. 该同学对足球做的功等于 C. 足球在B 点处的动能为 D. 足球在B 点处的机械能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，运动过程中，空气阻力做功，则足球从到机械能不守恒，故A错误； B．根据题意，设该同学对足球做的功等于，由动能定理有 故B正确； C．根据题意，由动能定理有 解得 故C错误； D．选地面为零势能面，足球在点处的机械能为 根据除重力外其他力做功代数和等于机械能变化量可得 可得 故D正确。 故选BD。 11. A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。此过程中，A、B两物体受到的摩擦力之比为，摩擦力做的功之比为，下列判断中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图像可知A、B两物体的加速度大小之比为 根据牛顿第二定律 可得A、B两物体受到的摩擦力之比为 故A正确，B错误； CD．根据动能定理可得 ， 可得A、B两物体受到的摩擦力做的功之比为 故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图，分别用恒力、先后将质量为m的物体从静止开始沿着同一粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力的方向沿斜面向上，第二次力的方向沿水平向右，两次所用时间相同，在这个过程中（　　） A. 、所做的功相等 B. 物体的机械能变化量相等 C. 物体克服摩擦力所做的功不相等 D. 两次物体所受的合力做功相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】由于两次过程均受到恒力作用，故两次过程均为初速度为0的匀加速直线运动，由于两次过程位移相同，所用时间相同，根据公式 则两次过程中的加速度相同，又因为两次所用时间相同，根据公式 则两次过程的末速度相同。两次过程中，均是重力、摩擦力、和恒力做功。两次过程中的加速度相同，故所受合力相同，又因为两次过程位移相同，故两次物体所受的合力做功相等；两次过程升高的高度相同，重力做功相等，则物体重力势能的增加量相同，两次过程的初末速度相同，则物体动能的增加量相同，故物体的机械能变化量相等；设斜面倾角为，动摩擦因数为，则对第一次过程中物体进行受力分析，所受摩擦力 则对第二次过程中物体进行受力分析，所受摩擦力 两次摩擦力不同，位移相同，故物体克服摩擦力所做的功不相等；由于两次物体所受的合力做功相等，重力做功相等，摩擦力做功不相等，则、所做的功不相等；综上所述，A错误，BCD正确； 故选BCD。 三、实验题：本题共2小题，共12分。 13. 为研究系统机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的实验装置。绕过滑轮的轻绳两端连接、两物体。在高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，测量纸带上的点迹，即可验证机械能守恒定律。实验中获取了如图乙所示的一条纸带：每5个点取为一个计数点（图中未标出），依次得到0、1、2、3、4、5、6七个点，0是打下的第一个点，所用电源的频率为。测得0到4的距离为，4到5的距离为，5到6的距离为。已知、，请计算：（当地重力加速度取，计算结果均保留三位有效数字） （1）计数点5的瞬时速度____； （2）在计数点0到5的过程中，系统动能的增量____J；系统重力势能的减少量____J。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]计数点5的瞬时速度 （2）[2]在计数点0到5的过程中，系统动能的增量 代入数据解得 [3]系统重力势能的减少量 代入数据解得 14. 如图所示为探究“弹簧弹性势能与形变量的关系”实验中测出的劲度系数为k的弹簧在不同拉力F作用下的伸长量x的图像。 （1）弹簧弹力做功是__________（选填“恒力”或“变力”）做功，弹簧伸长的过程，弹性势能__________（选填“增加”或“减少”）； （2）当弹簧由原长拉至伸长量为x1时，此时弹簧弹性势能的表达式为__________（用上述测量量和已知量的字母表示） 【答案】 ①. 变力 ②. 增加 ③. 【解析】 【详解】（1）[1][2]根据胡克定律 可知，弹簧在伸长或者压缩的过程中，弹力为变力，因此，弹簧弹力做功为变力做功，弹簧伸长的过程中，弹力的方向与位移方向相反，弹力做负功，弹性势能增加。 （2）[3]虽然弹力为变力，但弹力方向不变，大小随位移成正比关系，弹力做功为 则此时弹簧弹性势能 四、计算题：本题共3小题，共40分。 15. 现有一质量为的小球，将其从离地处静止释放。测得小球经3s后落地，每1秒时间内下落的距离分别为、、、取地面为零势能参考平面：。求： （1）前2秒内小球重力势能的变化量； （2）整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 【答案】（1）-40J；（2）30W 【解析】 【详解】（1）前2秒内小球重力势能的变化量 （2）整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率 16. 如图所示，竖直平面内的轨道由倾斜直轨道和半径为的光滑半圆轨道组成，直轨道和半圆轨道通过一段极小的圆弧平滑连接，连线是半圆轨道竖直方向的直径。一质量为的滑块（可视为质点）从轨道上的点由静止滑下，滑块通过半圆轨道的最高点时对轨道的压力为零。已知点距点的高度，不计空气阻力。求： （1）滑块通过半圆轨道的最高点时的速度大小； （2）滑块从倾斜直轨道滑下的过程中克服阻力做的功。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）滑块通过半圆轨道的最高点时对轨道的压力为零，重力刚好提供向心力，则有 解得滑块通过半圆轨道的最高点时的速度大小为 （2）滑块从到过程，根据动能定理可得 联立解得滑块从倾斜直轨道滑下的过程中克服阻力做的功为 17. 如图所示，用大小为10N，方向与水平地面成37°角的拉力，使静止的物体从A点沿水平粗糙地面运动到相距15m的B点，到达B点后立即撤去，物体沿光滑圆弧形轨道恰好滑到点，C点离地高度，然后又沿圆弧轨道返回水平地面，停在了点。物体的质量为2kg，不计物体在点的动能损失，（取，，）。求： （1）物体到达B点时的速度大小； （2）物体由A运动到B的过程中摩擦力做的功； （3）D点到B点的距离。 【答案】（1）6m/s；（2）；（3）4.5m 【解析】 【详解】（1）对物体从B到C的过程中应用动能定理 解得 （2）对物体从A到B的过程中应用动能定理 解得 （3）由AB段摩擦力做功 解得 物体由B点到D点的过程，由动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$