高一(下)第一次月考物理试卷(解析版)

这是一份高一(下)第一次月考物理试卷(解析版)，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

高一（下）第一次月考物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 下列关于功的说法中正确的是（　　）
A. 由于功有正负，所以功是矢量
B. 计算式W=FScosα中，F是力的大小，S是位移的大小，α是力F和位移S的夹角
C. 合力对物体做的功，等于各分力做功的矢量和
D. 功的单位是瓦特
2. 如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（　　）
A. 重力对两物体做的功相同 B. 重力的平均功率相同
C. 到达底端时重力的瞬时功率相同 D. 到达底端时两物体的动能相同，速度相同
3. 如图所示为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图象，图中Pe为发动机的额定功率，若已知汽车的最大速度为vm，据此可知（　　）
A. 汽车匀速运动时受的阻力为Pe2vm
B. 0−t1时间内发动机做的功为pet1
C. t1−t2时间内汽车做匀速运动
D. 0−t2时间内发动机做的功为Pe(t2−12t1)
4. 一质量为m的物体，从距地面高度为h处由静止开始做自由落体运动，则（　　）
A. 落地时重力的瞬时功率为mggh B. 落地时重力的瞬时功率为12mggh
C. 下落过程重力的平均功率为mggh2 D. 下落过程重力的平均功率为mg2gh
5. 一物体在自由下落过程中，重力做了2J的功，则（　　）
A. 该物体重力势能减少，减少量小于2J B. 该物体重力势能减少，减少量大于2J
C. 该物体重力势能减少，减少量等于2J D. 该物体重力势能增加，增加量等于2J
6. 如图所示，原来质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置．用水平拉力F将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中，拉力F做功为（　　）
A. FL
B. πFL2
C. mgL
D. 0
7. 下列不属于功或能量单位的是（　　）
A. J B. KW⋅h C. KW D. eV
8. 某人用手将一质量为1kg的物体由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s。则下列说法中错误的是（g取10m/s2）（　　）
A. 手对物体做功12 J B. 合外力对物体做功12 J
C. 合外力对物体做功2 J D. 物体克服重力做功10 J
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 关于力对物体做功，以下说法正确的是（　　）
A. 一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功
B. 物体所受合外力为零，则合外力做功必为零
C. 重力可以对物体不做功
D. 滑动摩擦力可以对物体做正功
10. 我国自行研制的新一代8×8轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm．设在加速过程中发动机的功率恒定为P，装甲车所受阻力恒为f，当速度为v（v＜vm）时，所受牵引力为F．以下说法正确的是（　　）
A. 装甲车速度为v时，装甲车的牵引力做功为Fs
B. 装甲车的最大速度vm=Pf
C. 装甲车速度为v时加速度为a=F−fm
D. 装甲车从静止开始达到最大速度vm所用时间t=2svm
11. 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，速度达到vmax后立即关闭发动机直到停止，v-t图象如图所示．设汽车的牵引力为F，摩擦力为Ff，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（　　）


A. F：Ff=1：3 B. F：Ff=4：1 C. W1：W2=1：1 D. W1：W2=1：3
12. 如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（　　）
A. 支持力一定做正功 B. 摩擦力一定做正功 C. 摩擦力可能不做功 D. 摩擦力可能做负功
三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）
13. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置．当有物体从a、b之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示的装置设计一个“探究恒力做功与动能改变关系”的实验，图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的等厚长木板．将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点（与之连接的光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止释放，由光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间．

（1）若已测得窄片的宽度为d，并用米尺测得E、F两点间距为L，且L》d，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为t，小车的质量为M，所挂的重物质量为m．则小车经过F点小车的动能表达式EK=______；（说明：本题的（1）（2）（3）的结果均用题中所给的字母表示）
（2）如果研究对象是小车，请写出验证本实验的表达式是______；如果研究对象是小车和重物这一整体，验证本实验的表达式应是______．
四、实验题探究题（本大题共1小题，共12.0分）
14. 某实验小组采用图示的装置“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，尚未到达地面，打点针时器工作频率为 50Hz．实验中备有下列器材：A．打点计时器  B．天平  C．秒表 D．电池 E．纸带  F．细线、钩码、小车  G．长轨道
（1）其中多余的器材是______，缺少的器材是______
（2）器材中测量时间的工具是______（填写序号）
（3）实验中适当垫高轨道的一端是为了______
（4）实验为了确保小车受到的合外力与钩码的重力基本相等，钩码的质量m与小车的质量M应满足______
（5）若实验中外力对物体做功的大小与物体速度如下表所记录的数据关系，试分析功与物体速度之间的关系是______．
v/（m•s-1）
0.00
0.80
1.10
1.28
1.53
1.75
W/J
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00

五、计算题（本大题共3小题，共34.0分）
15. 如图所示，一个质量为m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F1=10N作用，在水平地面上移动了距离s1=2m后撤去推力，此后物体又滑行了s2=1.6m的距离后停止了运动。设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍。求：
（1）推力F1对物体做的功；
（2）全过程中摩擦力对物体所做的功。







16. 如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑h10 停止，则：
（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？
（2）若要使钢珠陷入沙坑h8，则钢珠在h处的动能应为多少？（设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变）










17. 某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究，他们让小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图象，已知小车在0-2s内做匀加速直线运动，2-10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末停止遥控，关闭电动机．小车的质量m=1kg，整个过程中小车受到的阻力保持不变．求：
（1）小车所受的阻力f；
（2）小车在2-10s内牵引力的功率；
（3）小车在14s内阻力f做的功．







答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解：A、功的正负，不表示方向，故功是标量；故A错误；
B、计算式W=FScosα中，F是力的大小，S是位移的大小，α是力F和位移S的夹角；故B正确；
C、功是标量；故合力对物体做的功，等于各分力做功的代数和，不能求矢量和；故C错误；
D、功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特；故D错误；
故选：B。
功是标量，其正负只表示是动力做功还是阻力做功；同时明确功的公式W=FScosα中各物理量的准确意义；功的单位和能量单位相同，为焦耳．
本题考查功的计算，要掌握功的公式，并明确功是标量，其正负只表示什么力做功，不表示方向．
2.【答案】A
【解析】
解：A、由于质量相等且高度变化相同，所以重力做功相同，故A正确；
B、A、B两物体重力做功相等，由于时间的不一，所以重力的平均功率不同。故B错误；
B、C、到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，故C错误；
D、由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，但速度方向不同，故D错误；
故选：A。
质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，而B自由下落，到达同一水平面．重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积．
重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．
3.【答案】D
【解析】
解：A、当F=f时速度最大，vm==，所以：f=．故A错误；
B、0-t1时间内发电机的功率没达到额定功率，所以0-t1时间内发动机做的功小于Pet1．故B错误。
C、0～t1时间内汽车做匀加速直线运动，t1（s）达到额定功率，根据P=Fv，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故C错误；
D、根据功的公式，W=Pt，可知图线与时间轴之间所围成的面积可以表示发动机的功，所以0-t2时间内发动机做的功为Pe（t2-t1），故D正确。
故选：D。
在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，根据牛顿第二定律求出加速度，从而判断出汽车的运动情况。当输出功率达到额定功率，根据P=Fv，根据速度的变化判断牵引力的变化，从而判断出加速度的变化。
解决本题的关键会根据汽车的受力判断汽车的运动，知道汽车功率不变，当加速度为零时，速度达到最大。
4.【答案】C
【解析】
解：物体做自由落体运动，由速度位移公式得：v2=2gh，落地速度：v=；
A、落地时重力的瞬时功率：P=mgv=mg，故AB错误；
C、下落过程重力的平均功率：=mg=mg×=mg，故C正确，D错误；
故选：C。
物体做自由落体运动，应用匀变速直线运动的速度位移公式求出落地速度，然后应用功率公式求出落地时的瞬时功率与平均平均功率．
本题考查了求重力的平均功率与瞬时功率，分析清楚物体的运动过程，应用匀变速直线运动的速度位移功率、功率公式P=Fv即可解题，本题是一道基础题．
5.【答案】C
【解析】
解：在自由下落过程中，重力做了2J的功，重力势能减少2J．故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
重力做了多少的正功，重力势能减少多少，重力做了多少的负功，重力势能增加多少．
解决本题的关键掌握重力做功与重力势能的关系：重力做了多少的正功，重力势能减少多少，重力做了多少的负功，重力势能增加多少．
6.【答案】C
【解析】
解：水平拉力F将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中，缓慢则是速率不变，
则由动能定理可得：
WF-mgh=0
所以WF=mgL
故选：C。
水平拉力F将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中，小球的速度大小不变，则由动能定理可求出拉力做功．
当力恒定时，力与力的方向的位移乘积为做功的多少；当力不恒定时，则由动能定理来间接求出变力做功．同时当小球缓慢运动，也就是速率不变．
7.【答案】C
【解析】
解：A、国际单位中功的单位为焦耳，故A不符合题意；
B、由W=PT可知，P的单位为千瓦，t的单位为时，故单位千瓦•时也是功的单位，故B不符合题意；
C、W和kW都是功率的单位，不是功的单位，故C符合题意；
D、eV是电子伏特，是功的单位，故D不符合题意；
因选不属于功或能量单位的，故选：C
国际单位中功的单位为焦耳，然后根据功的公式W=Fs和W=UIt求的即可．
本题主要考查了国际单位中功的单位为焦耳，也可以用不同的物理量来表示．
8.【答案】B
【解析】
解：根据物体的运动的状态，由V2-V02=2 ax可得，
物体的加速度a=2m/s2，
对物体受力分析可知，
F-mg=ma，
所以F=mg+ma=12N，
所以手对物体做功为W=Fh=12×1J=12J，所以A正确；
物体受到的合力大小为F合=ma=2N，
所以合力的功为W合=F合h=2×1J=2J，所以B错误，C正确；
物体重力做的功为WG=-mgh=-10J，所以物体克服重力做功10J，所以D正确。
本题选错误的，
故选：B。
由物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，根据牛顿第二定律可以求得物体受到的支持力的大小，从而可以根据功的公式求出各个力对物体做的功的大小。
本题不仅考查了功的计算，同时也考查了匀变速直线运动的规律和牛顿第二定律，题目难度不大，但是设涉及的内容较多。
9.【答案】BCD
【解析】
解：A、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，故A错误。
B、根据W=Fscosα可以，合外力为零，则合外力做功必为零，故B正确。
C、当物体在竖直方向上没有位移时，重力对物体不做功，故C正确。
D、滑动摩擦力对物体可做正功也可做负功，故D正确；
故选：BCD。
恒力做功的表达式为：W=Fscosα；即做功的大小取决于力的大小、位移大小、力与位移夹角的余弦，其中位移是对同一参考系的位移，可以与力成任意角度．
作用力与反作用力等大、反向、共线，但位移不一定相等，即相互作用的物体间可能存在相对运动；摩擦力与相对运动方向相反，但与运动方向不一定相反．
10.【答案】BC
【解析】
解：A、因为在运动的过程中，功率不变，速度增大，则牵引力减小，知牵引力不是恒力，不能通过W=Fs求解牵引力做功的大小，所以牵引力做功不等于Fs，因为功率不变，知牵引力做功W=Pt．故A错误。
B、当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P=fvm知，最大速度vm=．故B正确。
C、当坦克的速度为v时，根据牛顿第二定律得，a=．故C正确。
D、根据动能定理得，Pt-fs=mvm2，则t=．故D错误。
故选：BC。
根据W=Pt求出牵引力做功的大小，当速度最大时，牵引力与阻力相等，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小，根据牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出加速度。根据动能定理求出坦克从静止开始达到最大速度vm所用的时间。
本题考查了机车以恒定功率运动的问题，注意汽车在启动过程中，牵引力在变化，知道当牵引力等于阻力时，速度最大。
11.【答案】BC
【解析】
解：CD、对全过程由动能定理可知W1-W2=0，故W1：W2=1：1，故C正确，D错误；
AB、根据恒力做功公式的：
W1=Fs
W2=Ffs′
由图可知：s：s′=1：4
所以F：Ff=4：1，故A错误，B正确
故选：BC。
由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得牵引力和摩擦力的大小关系；
本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式，同时要注意图象在题目中的应用．
12.【答案】ACD
【解析】
解：A、由功的计算公式W=FScosα可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故A正确；
B、摩擦力是否存在需要讨论：
当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上，即a＜gtan θ，摩擦力沿斜面向上，做负功。
当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即a＞gtan θ，摩擦力沿斜面向下，做正功。
当a=gtanθ时，摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误；
故选：ACD。
使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力FN垂直斜面向上，而摩擦力Ff方向需要讨论，然后结合功的计算公式W=FScosα进行分析判断正负功．
本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力，采用的是分解加速度，不是分解要求的力的方法，使解题过程简洁方便．
13.【答案】12M(dt)2  mgL=12M(dt)2．  mgL=12(M+m)(dt)2．
【解析】
解：（1）小车通过F点的瞬时速度为：，则小车经过F点时的动能表达式为：．
（2）如果研究对象是小车，重物的重力可以近似等于绳子的拉力，通过动能定理知，验证的实验表达式为：．
如果研究对象是系统，对系统研究，验证的表达式为：．
故答案为：（1）；（2）．；．
（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小求出小车经过F点的瞬时速度，从而得出小车的动能．
（2）对小车和系统运用动能定理，根据动能定理得出表达式．
解决本题的关键知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，以及知道对小车分析时，只有在重物的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力接近于重物的重力．
14.【答案】CD   刻度尺   A   平衡摩擦力   m＜＜M   功与速度的平方成正比
【解析】
解：（1）（2）打点计时器的作用是打点与计时，若能打点，则必须接交流电源，因此多余的器材是秒表与电池，即选CD；
要通过位移才能算出瞬时速度，因此必须要有刻度尺来测量长度；
测量时间的工具就是打点计时器；
（3）若使拉力即为小车的合力，则必须平衡摩擦力，只要适当垫高轨道的一端即可；
（4）根据牛顿第二定律，则有：当钩码的质量m远远小于小车的质量M时，才能使小车受到的合外力与钩码的重力基本相等，
（5）由数据可知，功与速度的关系不成正比，因此可假想速度的平方与功有关吗？
通过速度的平方数据，与功的数据来探究，发现功与速度的平方成正比．
故答案为：（1）CD，刻度尺；（2）A；（3）平衡摩擦力；（4）m＜＜M；（5）功与速度的平方成正比．
（1）（2）打点计时器，接交流电，无需电池，且可计时，因此不需要秒表，但需要刻度尺来测量长度；
（3）为探究恒力做功，则平衡摩擦力；
（4）当钩码的质量m远远小于小车的质量M时，才可能确保小车受到的合外力与钩码的重力基本相等；
（5）根据数据，可寻找功与速度的关系．
考查打点计时器的作用，理解为何要平衡摩擦力，及如何平衡．同时掌握合力钩码的重力在什么条件下，才等于小车的合力．
15.【答案】解：（1）推力F对物体做功为：W=Fscos37°=10×2×0.8J=16J
（2）由动能定理可知：W+Wf=0
拉力做功与克服摩擦力做功相等。即为：Wf=-16J
答：（1）推力F对物体做的功为16J；
（2）全过程中摩擦力对物体所做的功为-16J。
【解析】

（1）根据恒力做功公式直接求出推力F1对物体做的功；
（2）全过程分析，根据动能定理列式进而求出摩擦力做的总功。
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道求合力做功的方法，难度适中。
16.【答案】解：（1）取钢珠为研究对象，对它的整个过程，由动能定理得：WG-Wf=0
即：mg•（h+h10）-f•h10=0
解得：f=11mg；
即钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的11倍；
（2）设钢珠在h处的动能为EK，则对钢珠的整个过程中，由动能定理得：
mg•（h+h8）-f•h8=0-EK
解得：EK=14mgh；
答：（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的11倍；
（2）钢珠在h处的动能应为14mgh
【解析】

（1）对全程由动能定理可求得沙坑中的平均阻力；
（2）再次对全程由动能定理列式即可求得开始时的动能．
本题考查动能定理的应用，在解题时要注意整体法的应用，明确整个过程物体均受到重力．
17.【答案】解：（1）在7～10s内小车匀速运动故F=f，所以P=Fv=fvmax=8f，
而在0～2s内小车的加速度a=△v△t=42=2m/s2，
根据牛顿第二定律可知：F合=ma，
即F-f=ma，
所以：F=f+ma=f+1×2=f+2，
故在t=2s时有：P=（f+2）×4，
由于在2～10s内牵引力的功率保持不变，
所以f×8=（f+2）×4，
解得：f=2N．
（2）t=10s时牵引力的功率P=Fv=2×8=16W；
（3）摩擦力在0～2s内所做的功为：W1=-fx1=-2×4×22=-8J，
根据动能定理2～10s对小车有：P△t+W2=12mv2−12mv22，
解得：W2=-P△t+12mv2−12mv22=-16×8+12×1×（64-16）=-128+24=-104J，
故在10～14s内阻力对小车所做的功为：W3=-2×8+02×4=-32J，
故0～14s内摩擦阻力对小车所做的功为：W=W1+W2+W3=-8-104-32=-144J．
答：（1）小车所受的阻力为2N；（2）小车在2-10s内牵引力的功率为16W；（3）小车在14s内阻力f做的功为-144J．
【解析】

（1）（2）求在2～10s内小车的牵引力的功率，需要知道物体所受的摩擦阻力f，根据P=fvmax即可求得牵引力的功率．
（3）要求小车在14s内摩擦阻力所做的功，应该分段求解，其中在0～2s内可用w=fs计算，10～14s内的功也要用w=fs计算，但2～10s内的功只能用动能定理进行计算，原因在2～7s内物体做变加速运动，所以无法求出在该段时间内物体的位移．
本题首先考查理解速度图象的能力，其次考查根据图象的信息研究物体运动情况，应用动能定理求解变速运动中变力做功的能力，难度适中．