江西省南昌市八一中学洪都中学麻丘中学等六校2022_2107学年高一物理5月联考试题含解析

江西省南昌市八一中学、洪都中学、麻丘中学等六校2022-2107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的初速度平抛一重为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（）（取g=10m/s2）A.100WB.150WC.200WD.250W【答案】B【解析】物体落地时的竖直分速度为：vy=gt=10×3m/s=30m/s，则重力的瞬时功率为：P=mgvy=5×30W=150W，故B正确，ACD错误。点睛：解决本题的关键知道平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P=mgvθ=mgvy。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mgL12B.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mg、弹力N和摩擦力，作出力图如图所示：A、物体在水平方向移动，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90°，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W=FLcosα求出摩擦力和重力做功。4.一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以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=0B.⊿v=8m/s，⊿Ek=0C.⊿v=8m/s，⊿Ek=4.8JD.⊿v=0，⊿Ek=4.8J【答案】B【解析】规定反弹的方向为正方向，则初速度为v1=−4m/s，末速度为v2=4m/sΔv=v2−v1=4−（−4）m/s=8m/s，根据动能定理得，W=12mv22−12mv12=0．故B正确，A、C、D错误。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12C.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－5J的功，合力做了－2J的功，则（）A.该物体动能减少，减少量等于2JB.该物体动能增加，增加量等于3JC.该物体重力势能减少，减少量等于5JD.该物体重力势能增加，增加量等于5J【答案】AD12...............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，但水平速度不为零，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平地面上滑行，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【解析】试题分析：由动能定理可知：−μmgx=0−12mv02，解得x=v022μg，选项C正确；摩擦力做功Wf12=μmgx，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平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力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，F1、F2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，F1、F2都做负功，故系统的机械能会减小，故BC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F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大，不为零，故D错误。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=1.0×103kg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/s2，起重机在2s时间内的平均输出功率为____W．（取g=10m/s2）【答案】(1).2(2).2.4×10412【解析】运动过程中的加速度a=vt=42m/s2=2m/s2，根据牛顿第二定律得，F−mg=ma，解得F=mg+ma=1×104N+1000×2N=12000N，货物在2s内上升的位移x=v2t=42×2m=4m，则拉力做功W=Fx=12000×4J=48000J，则起重机在2s时间内的平均输出功率P=Wt=480002W=24000W。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，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，重力加速度为g，则水平拉力F所作的功为________________．【答案】mgl（1－cosθ）【解析】小球在缓慢移动的过程中，水平力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，WF−mgl（1−cosθ）=0，解得水平力F所做的功WF=mgl（1−cosθ）。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.取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，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平方向的夹角为_________．【答案】30°【解析】设抛出时物体的初速度为v0，物块离地的高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得：12mv02+mgh=12mv2据题有：12mv02=3mgh联立解得：v=233v0；则cosα=v0v=3212解得：物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为α=30°。点睛：解决本题的关键会熟练运用机械能守恒定律处理平抛运动，并要掌握平抛运动的研究方法：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v=0.00720.02=0.36m/s。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B．打点计时器C．纸带D．天平E．刻度尺F．秒表G．交流电源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).DF(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，则不需要天平．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。12三、计算题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=1m的粗糙水平轨道，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平面内．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点滑上水平轨道，到C点又返回A点时恰好静止．（取g=10m/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）2m/s（2）12N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－μmg·2L＝0－mv解得v0=4μgL=2m/s（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：－μmgL＝mv2－mvFN－mg＝mv2R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，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为水平面，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：12⑴小球释放点距A点的竖直高度；⑵落点C与O点的水平距离．【答案】（1）32R（2）2R【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vB，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：mg（h−R）=12mvB2①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：mg=mvB2R②由①②解得：h=32R。（2）设小球由B点运动到C点所用的时间为t，小球离开B点后做平抛运动，设落点C与O点的水平距离为S，则有：S=vBt③R=12gt2④由②③④解得：S=2R。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mg=mvB2R求，以及能够熟练运用动能定理。18.2022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。12⑴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）v=gR（2）W=mgR22(R+h)+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：GMmR2=mv2R在月球表面，有：GMmR2=mg联立可得：v=gR则需要对“玉兔号”月球车做的功为：W=Ep+Ek．联立解得：W=Ep+mgR22R+h。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平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：12⑴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/s2（负号表示方向）Ff=ma=1.0×1.5N=1.5N（2）在10～14s内小车作匀速运动，牵引力F=FfP=Fv=1.5×6W=9W（3）0～2s内x1=×2×3m=3m2s﹣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．12（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．12