南阳市卧龙区博雅学校高一年级月考物理试题
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5.本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。
一、选择题（本题共10小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，7-10有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 合外力做功是物体动能变化的原因
B. 如果物体所受合外力不为零，那么合外力的功也一定不为零
C. 物体的动能不变就是物体的速度不变
D. 物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据动能定理，合外力做功是物体动能变化的原因，故A正确；
B．如果物体所受合外力不为零，如果合外力的方向与物体的位移方向垂直，那么合外力也不做功，故B错误；
C．物体的动能不变，可能是速度的大小不变，方向改变，故C错误；
D．物体在合外力作用下做变速运动，动能不一定变化，比如匀速圆周运动，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起，最后以一定的速度进入水中，若不计阻力，则该运动员在下降的过程中（ ）
A. 重力势能减小，动能增加，机械能不变
B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小
C. 重力势能增加，动能增加，机械能增加
D. 重力势能减小，动能增加，机械能增加
【答案】A
【解析】
【详解】不计空气阻力，运动员下降过程中机械能守恒，重力势能减小，动能增加，机械能不变。
故选A。
3. 2019年国庆小长假，雪晴同学外出旅游，到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴在拉磨，如图所示。假设驴拉磨的平均作用力大小为500 N，运动的半径为1 m，则驴拉磨转动一周所做的功为 （ ）
A. 0 B. 500J C. 500πJ D. 1000πJ
【答案】D
【解析】
【详解】由于F的方向与作用点的速度方向保持一致，因此F做功不为零。把圆周划分成很多小段研究，如图所示
当各小段的弧长Δsi足够小（Δsi→0）时，在Δsi内F的方向几乎与该小段的位移方向重合，故驴拉磨转动一周所做的功为
故ABC错误，D正确。
故选D。
4. 一个质量为0.1kg的小球以3m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁后以3m/s的速度沿同一直线反弹，取水平向右为正方向，则碰撞前后小球的动能和动量分别变化了（ ）
A. ，0 B. 0，
C. 0， D. ，0
【答案】C
【解析】
【详解】小球碰撞前后速度的大小不变，则动能变化量为0，小球的动量变化量为
故选C。
5. 如图所示，运动员将质量为m的篮球从高为h处投出，篮球进入离地面高为H处的篮筐时速度大小为v。若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，关于篮球，下列说法正确的是（ ）
A. 进入篮筐时重力势能为
B. 在刚被投出时动能为
C. 进入篮筐时机械能为
D. 经过途中P点时的机械能为
【答案】D
【解析】
【详解】A．以篮球投出时位置所在水平面为零势能面，进入篮筐时重力势能为，A错误；
B．据机械能守恒定律可得，篮球在刚被投出时动能为
B错误；
C．篮球进入篮筐时机械能为
C错误；
D．据机械能守恒定律可知，篮球经过途中P点时的机械能为
D正确。
故选D。
6. 一位质量为m同学从下蹲状态向上跳起，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为ν，已知重力加速度为g，在此过程中地面对他的支持力的冲量为
A. mv+mg△t B. mv－mg△t C. mv D. mg△t
【答案】A
【解析】
【详解】人的速度原来为零，起跳后变化v，以向上为正方向，由动量定理可得：I-mg△t=mv-0，故地面对人的冲量为mv+mg△t.
A. mv+mg△t与计算结果相符；故A正确.
B. mv－mg△t与计算结果不相符；故B错误.
C. mv与计算结果不相符；故C错误.
D. mg△与计算结果不相符；故D错误.
7. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取，则（ ）
A. 第1s内推力做功为2J
B. 第2s内物体克服摩擦力做的功为2J
C. 时推力F的瞬时功率为3W
D. 第2s内推力F做功的平均功率为2W
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图丙可知，第1s内推力方向上没有位移，所以不做功，故A错误；
B．根据图像丙，第2s内位移为
由图丙可知，物体从第2s末开始做匀速直线运动，可知摩擦力方向向左，则有
摩擦力做负功
所以第2s内物体克服摩擦力做的功为2J，故B正确；
C．根据图像丙可知，1.5s时，物体的速度为，推力，推力F在第1.5s时的瞬时功率
故C正确；
D．根据图像丙，第2s内的平均速度为
推力，所以第2s内推力F做功的平均功率为
故D错误。
故选BC。
8. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B. 乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒
D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
【答案】CD
【解析】
【详解】A．甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但弹簧的弹性势能增加，A的机械能减少，A错误；
B．乙图中B物体下滑，B对A的弹力做功，A的动能增加，B的机械能减少，B错误；
C．丙图中A、B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C正确；
D．丁图中小球受重力和拉力作用，但都不做功，小球动能不变，机械能守恒，D正确。
故选CD。
9. 如图所示，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的四分之一圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC轨道的内侧运动，且到达最高点C点时恰好仍能接触但不挤压轨道。已知小球的半径远小于R，重力加速度大小为g。则（ ）
A. 小球在A点的初速度为 B. 小球在A点的初速度为
C. 小球的落地点到A点的距离为 D. 小球的落地点到A点的距离为
【答案】BD
【解析】
详解】AB．小球到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，根据牛顿第二定律有
小球从A点到C点根据动能定理有
解得小球在A点的初速度为
故A错误B正确；
CD．小球从C点之后做平抛运动，根据平抛运动规律有
联立解得
所以小球到A点的距离为3R，故C错误D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力F作用下运动，推力F的大小随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动
B. 木块运动的过程中，其克服摩擦力所做的功为
C. 木块运动的过程中，合力做的功为
D. 木块在运动过程中的加速度一直变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AD．木块受到的摩擦力大小为
根据牛顿第二定律可得
由图像可知，木块先做加速度增大的变加速运动，当推力大小不变时做匀加速直线运动，加速度不变，故AD错误；
B．木块运动的过程中，其克服摩擦力所做的功为
故B正确；
C．图像中图线与横轴所围图形的面积表示推力对木块所做的功，由图乙可知推力对木块所做的功为
则合力做的功为
故C正确。
故选BC。
二、填空题（本题共2小题，共18分，把答案填在答题卡上对应的横线上。）
11. 如图甲所示，是用电火花计时器验证机械能守恒定律的实验装置．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，电火花计时器所用电源频率为50Hz，重物质量为0.2kg.
(1)下列操作中正确的是___________.
A．电火花计时器应接6V交流电源
B．应先释放纸带，后接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．测出纸带上两点间的距离，可知重物相应的下落高度
(2)某同学按照正确的操作，得到一条符合实验要求的纸带，如图乙所示.如果打O点时重物速度为0，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，计算B点对应的速度时，甲同学用，乙同学用vB=，你赞成___________(选填“甲”或“乙”)同学的计算方法.
(3)该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C的距离，并记录在图乙中(单位cm).打点计时器打B点时重物的动能为___________J，从O到B过程中重物重力势能的减少量为___________J(计算结果均保留3位有效数字).
【答案】 ①. D ②. 乙 ③. 0.369 ④. 0.376
【解析】
【详解】第一空.A.打点计时器应接交流电源，故A错误；
B.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，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；
C.我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误；
D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确.
故填D.
第二空.计算B点瞬时速度时，若按甲同学的方法用，即认为纸带下落的加速度为g，则不需要计算速度vB的值也会有：，故甲的数据处理方法错误，应该选用乙同学的：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，，故乙同学正确.
第三空. B点的瞬时速度为：，那么此时重物的动能.
第四空.从初始位置O到打下计数点B过程中，重锤的重力势能的减少量为：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J≈0.376J.
12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，调节气垫导轨水平，将重物A由静止释放，滑块B上拖着的纸带（未画出）被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中的一条纸带：0是打下的第一个点，每5个点作为一个计数点，计数点间的距离如图乙中所示。已知重物的质量、滑块的质量，则：（g取，结果均保留三位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度___________m/s；
（2）在打点0~5的过程中系统动能的增加量___________J，系统势能的减少量___________J；
（3）由第二问的计算可知，在误差允许范围内，你得出的结论是___________
（4）若某实验小组作出的图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度___________。
【答案】 ①. 1.95 ②. 0.951 ③. 0.993 ④. 系统机械能守恒 ⑤. 9.70
【解析】
【详解】（1）[1]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打下计数点5时的速度
（2）[2]由动能公式，可得在打点0~5的过程中系统动能的增加量
[3]系统势能的减少量
（3）[4]由以上计算，在误差允许范围内，得出的结论是系统机械能守恒。
（4）[5]由于系统的机械能守恒，则有
代入数据解得
可知图像的斜率
解得
三、计算题（本题共3大题，共38分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 质量为2000kg，额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力大小不变，求：
（1）汽车所受阻力大小；
（2）汽车做匀加速运动的时间；
（3）3s末汽车发动机的瞬时功率；
（4）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
【答案】（1）4000N；（2）5s；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）当汽车速度达到最大时，牵引力最小，则有
Fmin=f
根据
P=Fminvm
解得
f=4000N
（2）设汽车做匀加速直线运动时间为t，末速度为v，则有
根据
，v=at
解得
t=5s
（3）因为汽车的匀加速时间为5s，则3s末汽车的瞬时功率为
（4）匀加速运动的位移为
汽车在匀加速运动中牵引力所做的功
W=F0x=2×105J
14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接，半圆形轨道半径为R，一质量为的物块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，获得向右速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍，之后沿圆周运动，到达C点时对轨道的压力恰好为0。重力加速度为g，求：
（1）释放物块时弹簧的弹性势能；
（2）物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功；
（3）物块离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）物体在B点时
解得
根据能量守恒可知弹簧的弹性势能为
（2）物体在C点时
化简得
物体从B到C的过程中
解得物体克服摩擦力做功
（3）物体从C点飞出后做平抛运动，竖直方向有
所以重力的功率为
15. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且，，g取10m/s。求：
（1）运动员从A运动到B点时的速度大小；
（2）轨道CD段的动摩擦因数；
（3）滑块最终停下时距离D点的距离为多少。
【答案】（1）；（2）；（3）6.4m
【解析】
【详解】（1）由题意可知
解得
（2）由B点到E点，由动能定理可得
代入数据可得
（3）设运动员从B点运动到停止，在CD段的总路程为s，由动能定理可得
代入数据解得
因为
所以运动员最后停在距离D点左侧6.4m处。
