2021石家庄辛集一中高二月考第四次考试（一）物理试卷含答案

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辛集一中2020-2021学年高二月考第四次考试（一）物理试卷一、单选题（每题3分）1．在如图a所示，在水平路段AB上有一质量为lxl03kg的汽车，正以l0m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图b所示，t=15s时汽车刚好到达C点，并且已作匀速直线运动，速度大小为5m／s．运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为Ff=2000N,下列说法正确的是A．汽车在AB ．BC段发动机的额定功率不变都是l×l04WB．汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大C．由题给条件不能求出汽车在BC段前进的距离D．由题所给条件可以求出汽车在8m/s时加速度的大小．2．水平面上固定一个倾角=的光滑斜面，斜面底端挡板与斜面垂直，两块可视为质点的物块a和物块b，质量分别为m和2m，它们之间用劲度系数为k的轻弹簧拴接，开始时施加外力使得物块a和b间的弹簧处于原长置于斜面上，此时物块a离斜面底端挡板的距离为L。现撤去外力，让两物块自由滑下，当物块a接触挡板时，速度瞬间变为零，此后物块b运动到最高点时，物块a恰好不离开挡板，不计任何阻力，重力加速度为g。则从两物块自由下滑到物块b第一次回到最高点这一过程，下列说法正确的是（　　）A．这一运动过程中，物块b的机械能守恒B．这一运动过程中，两物块和弹簧组成的系统机械能守恒C．物块b运动到最高点时，弹簧形变量大小为D．物块b运动到最高点时，弹簧的弹性势能为3．下列说法正确的是（ ）A．合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加 B．物体做匀速圆周运动，其机械能一定不变C．物体做匀速直线运动，其机械能不一定不变 D．滑动摩擦力只能对物体做负功4．如图所示，物体在不可伸长的轻绳作用下竖直向下做匀加速运动，加速度为6m/s²，空气阻力不计。下列关于物体在下降过程中的叙述正确的是（ ）物体重力势能减少量与动能增加量相等 B．绳的拉力对物体做正功 C．物体机械能一定增大 D．绳的拉力做的功等于物体机械能的变化量5．如图所示，可视为质点的小球A和B用一根长为0.2 m 的轻杆相连，两球质量相等，开始时两小球置于光滑的水平面上，并给两小球一个2 m/s的初速度，经一段时间两小球滑上一个倾角为30°的光滑斜面，不计球与斜面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2，在两小球的速度减小为零的过程中，下列判断正确的是(　　)A．杆对小球A做负功 B．小球A的机械能守恒C．杆对小球B做正功 D．小球B速度为零时距水平面的高度为0.15 m6．如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像，如图所示，则A．运动过程中小球的机械能守恒 B．时刻小球的加速度为零C．这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加D．这段时间内小球的动能在逐渐减小7．如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（ ）A．一直不做功 B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心8．一质量为m的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为a，设汽车所受的阻力恒为f．以下说法正确的是A．汽车的功率为fv B．当汽车的速度增加到2v时，加速度为C．汽车行驶的最大速率为(1+)v D．当汽车的速度为时v，行驶的距离为9．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5乙、丙所示．取g=10 m/s2，则（ ）A．第1 s内推力做功为1J B．第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5 s时推力F的功率为2W D．第2 s内推力F做功的平均功率10．如图甲所示，某物体以一定的初速度沿倾角为的斜面向上滑行，最后又回到出发点。物体与斜面间的动摩擦因数恒定，取。在此过程中，其动能随物体到斜面底端距离的变化关系如图乙所示，（，）则物体的质量为（ ）A． B． C． D．11．A和B两物体质量相同，沿同一斜面从底端开始向上运动，初动能，两物体与斜面间的动摩擦因数相同，克服摩擦力做功分别为、，它们上滑到同一高度时的动能分别为、，则（ ）A．， B．，C．， D．，12．如图所示，两个半径不同，内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，两轨道的球心O、在同一水平高度上，一小球先后从与球心在同一高度上的A、B两点从静止开始滑下，以球心所在位置为零势能面，通过最低点时，下列说法中不正确的是A．小球对轨道的压力是相同的 B．小球的速度相同C．小球向心加速度是相同的 D．小球的机械能相同13．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是( )A．B．C． D．14．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为(　　)A．mglcos θ B．Flsin θ C．mgl(1－cos θ) D．Fl15．一个物体沿直线运动，其v-t图如图所示,已知在前2s合外力对物体做的功为W,则A．从第1s末到第2s末合外力做功为W B．从第3s末到第5s末合外力做功为WC．从第5s末到第7s末合外力做功为W D．从第3s末到第5s末合外力做功为-W二、多选题（每题4分）16．近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做直线运动，测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图象如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是（ ）A．机车的加速度越来越大 B．机车的加速度越来越小C．机车的平均速度大于 D．机车的平均速度小于17．甲、乙两车在同一平直公路上运动，两车的速度v随时间t的变化图象如图所示。下列说法正确的是A．t1时刻两车一定相遇 B．在t2时刻两车的动能一定相等C．在t1〜t2时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度D．若两车的额定功率相同，行驶过程中受到的阻力也相同，则两车的最大速度一定相同18．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中A．弹簧的最大弹力为μmg B．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC．弹簧的最大弹性势能为μmgs D．物块在A点的初速度为19．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PA＜PB D．到达底端时，两物体的速度相同20．如图所示，物体A、B的质量相同，与地面间的动摩擦因数也相同，在外力F作用下，一起沿水平地面运动了s，在此过程中，下列说法正确的是（ ）A．合外力对A和B所做的功相等 B．摩擦力对A和B所做的功相等C．F对A所做的功与A对B所做的功相等 D．A对B做功的绝对值等于B对A做功的绝对值21．质量为kg、发动机的额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为N，则下列判断正确的是（ ）A．汽车的最大速度是20 m/sB．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2s末时发动机的实际功率是32kWC．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10sD．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加速度为6m/s2三、解答题22．（16分）如图所示，为同一竖直平面内的轨道，其中水平，点比高出，长，和轨道光滑。一质量为的物体，从点以的速度开始运动，经过后运动到高出点的点时速度为零。求：（取）(1)物体与轨道间的动摩擦因数；(2)物体第5次经过点时的速度；(3)物体最后停止的位置（到点的距离）。23．（15分）“道路千万条，安全第一条，行车不规范，亲人两行泪．”这句话告诉大家安全驾驶的重要性．质量为的汽车在水平公路上行驶时，阻力是车重的0.1倍．让车保持额定功率为，从静止开始行驶．取：(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度及汽车车速时的加速度；(2)若汽车以的速度匀速行驶，求汽车的实际功率．答案1D 2D 3C 4D 5D 6C 7A 8C 9B 10A 11D 12B 13C 14C 15C 16BC 17CD 18 BC 19AC 20AD 21ABD22．(1)0.5；(2)（或）；(3)【详解】(1)由动能定理得代入数据解得(2)物体第5次经过点时，已在轨道上运动了4次，由动能定理得解得(3)分析整个过程，由动能定理得解得所以物体在轨道上来回运动了10次后，还可以运动，故最后停止的位置离点的距离为23．(1) ， (2) 【详解】(1)当汽车达到最大速度时， 汽车达到的最大速度当汽车车速时，牵引力由牛顿第二定律得，解得(2)汽车匀速行驶，汽车的实际功率1．D【解析】【详解】发动机的额定功率，选项A错误；由图像可知汽车在BC段做加速度减小的减速运动，选项B错误；根据P=fv可求解汽车在BC段上所受的阻力大小，根据动能定理可求解汽车在BC段前进的距离，选项C错误；根据牛顿定律，由此公式可以求出汽车在8m/s时加速度的大小，选项D正确；故选D．2．D【解析】【详解】A．从斜面下滑时，两物块的加速度相同，弹簧处于原长状态，物块b的机械能守恒，当物块a接触挡板后，弹簧先对物块b做负功，速度减为零后，弹簧对物块b再做正功至弹簧反向恢复原长，而后物块b再向上运动，弹簧的弹性势能增加，因此两物块自由下滑到物块b第一次回到最高点这一运动过程中，物块b的机械能不守恒，故A错误；B．对两物块和弹簧组成的系统，由于物块a接触挡板后速度瞬间变为零，有机械能损失，所以这一运动过程中，两物块和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；C．物块b运动到最高点时，物块a恰好不离开挡板，对物块a分析得得故C错误；D．当物块a接触挡板时，速度瞬间变为零，物块b先向下加速又减速到零，再反向加速，最后再减速为零到最高点，这一过程物块b与弹簧组成的系统机械能守恒有解得故D正确。故选D。3．C【解析】【详解】A．根据动能定理可知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，不能判断机械能是否变化，故A错误；B．物体做匀速圆周运动可知其线速度大小不变，则动能不变，但构成机械能的势能部分未知，则机械能无法判断，故B错误；C．物体做匀速直线运动可知动能不变，物体的势能可能不变或变化，则机械能有可能变化或不变，故C正确；D．滑动摩擦力与相对运动方向相反，与运动方向可能相同或相反，则滑动摩擦力可以对物体做正功，负功或不做功，故D错误。故选C。4．D【解析】【详解】对物体受力分析，由牛顿第二定律有因，方向向下，则可知绳有拉力向上。A．对物体由动能定理，有结合功能关系可得物体重力势能减少量大于动能增加量，故A错误；B．拉力与物体的运动方向相反，故拉力对物体做负功，故B错误；C．除重力以外的拉力对物体做负功，由功能关系可知物体的机械能减小，故C错误；D．由功能关系可知拉力对物体做功衡量物体机械能的变化，故D正确。故选D。5．D【解析】【详解】将小球A、B看做一个系统，设小球的质量均为m，最后小球B上升的高度为h，根据机械能守恒定律有，解得h=0.15m，D正确；以小球A为研究对象，由动能定理有，可知 ，可见杆对小球A做正功，小球A的机械能不守恒，AB错误；由于系统机械能守恒，故小球A增加的机械能等于小球B减小的机械能，杆对小球B做负功，C错误．故D正确．6．C【解析】试题分析：由图看出，弹簧的弹力在变化，说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则知小球的机械能不守恒，故A错误；时刻，弹力最大，弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，合力不等于零，合力方向向上，所以加速度不等于零，故B错误；t2～t3段时间内，小球先向上做加速度减小的加速运动，然后向上做加速度增大的减速运动，由于弹簧的弹性势能在减小，所以弹性势能转化为小球的机械能，故机械能在增大，C正确；这段时间内，小球先向下做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大的减速运动，即小球的动能先增大后减小，D错误；考点：考查了功能关系，机械能守恒，名师点睛：对于小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒．通过分析小球的受力情况和运动情况，分析加速度、动能的变化．由系统的机械能守恒，分析小球的动能与重力势能之和如何变化7．A【解析】【详解】AB、大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向，所以小环下滑的过程中，大环对小环没有做功，故选项A正确，B错误；CD、小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，故选项C、D错误。8．C【解析】A项：汽车做加速运动，由牛顿第二定律有：，所以，所以汽车的功率为 ，故A错误；B项：当汽车的速度增加到2v时，此时的牵引力为 ，由牛顿第二定律有：，即 解得：，故B错误；C项：当汽车的牵引力与阻力相等时，汽车速度最大，即，故C正确；D项：由于以恒定的功率行驶，即做加速度减小的加速运动，行驶的距离不能用即，故D错误．点晴：对于恒定功率运动的过程，是一个变加速运动的过程，故不能用匀变速直线运动的规律求解位移，对于机车启动问题主要抓主和这两个公式即可求解．9．B【解析】【详解】A．由v−t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零，故A错误；B．由v−t图和F−t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由故B正确；C．1.5s是的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W故C错误；D．第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由故D错误；故选B．10．A【解析】【详解】设物体与斜面间的动摩擦因数为，则物体与斜面间的滑动摩擦力物体上滑过程中，根据动能定理可得解得物体下滑过程中根据动能定理可得即结合题中图像可知图像的斜率，联立解得选项A正确。故选A。11．D【解析】【详解】设物体质量为，初动能为，上滑到高度时的动能为，位移为，斜面的倾角为，动摩擦因数为，根据知根据动能定理有得故即，选项D正确。故选D。12．B【解析】B、设小球通过最低点的速度大小为v，半圆的半径为R．在落到最低点的过程中．根据动能定理得，解得，可知R越大v越大，故B错误；A、在最低点，竖直方向上的合力提供向心力，由牛顿第二定律有，联立解得，可知轨道对小球的支持力与半圆轨道的半径无关，所以小球对两轨道的压力相等大小为重力的3倍，故A正确；C、、根据向心加速度公式得，方向竖直向上．知向心加速度大小相同，则C正确；D、两球下滑都只有重力做功，满足机械能守恒，初位置的机械能相同，则末位置的机械能也相等为零，故D正确；本题选不正确的故选B.13．C【解析】【详解】设斜面倾角为θ，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有：－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0即：Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0所以Ek与x的函数关系图象为直线，且斜率为负；设x0为小物块到达最高点时的位移，当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有：(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0即：Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。综上所述，故C正确，ABD错误。故选C。14．C【解析】【详解】对小球受力分析，受到重力、拉力F和绳子的拉力T，如图根据共点力平衡条件，有F=mgtanα，故F随着α的增大而不断变大，故F是变力；对小球运动过程运用动能定理，得到-mgL（1-cosα）+W=0，故拉力做的功等于mgL（1-cosθ），故选C．15．C【解析】【详解】由速度时间图象可得，物体在前2s内速度由0变为，则前2s合外力对物体做的功。A：由速度时间图象可得，从第1s末到第2s末物体速度为保持不变，则从第1s末到第2s末合外力做功。故A项错误。BD：由速度时间图象可得，从第3s末到第5s末物体速度由变为0，则从第3s末到第5s末合外力做功。故BD两项错误。C：由速度时间图象可得，从第5s末到第7s末物体速度由0变为，则从第5s末到第7s末合外力做功。故C项正确。16．BC【解析】【详解】AB．如图所示，在该测试段内，随着机车位移的增大，在相等位移上，速度的二次方的差值逐渐减小，由可知，机车的加速度逐渐减小，故A错误，B正确；CD．由于机车做加速度减小的变加速直线运动，故在该测试段内机车的平均速度大于，故C正确，D错误。故选BC。17．CD【解析】【分析】由题中“两车的速度v随时间t的变化图象如图所示”可知，本题考查由v-t图像判断物体运动，根据v-t图像规律可分析本题。【详解】A．t1时刻辆车运动速度大小相等，但是辆车位移不同，不能相遇，故A错误；B．由于不知道辆车质量，故无法判断动能情况，故B错误；C．在t1〜t2时间内，甲车的位移大于乙车，时间相同，根据公式可知，乙车的平均速度小于甲车的平均速度，故C正确；D．根据公式可知，当到达最大速度时，动力与阻力为平衡力，大小相等，所以两车的额定功率相同，行驶过程中受到的阻力也相同时，则两车的最大速度一定相同，故D正确。18．BC【解析】【详解】小物块压缩弹簧最短时有，故A错误；全过程小物块的路程为，所以全过程中克服摩擦力做的功为： ，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：，解得：，故D错误。19．AC【解析】【详解】A、两物体下降的高度相同，则重力做功相等，故A正确．B、设斜面的倾角为θ，高度为h，自由落体运动的时间，沿斜面匀加速运动过程有：，解得，可知两物体运动的时间不同，根据，平均功率不同，故B错误.CD、根据动能定理知，自由落体运动和沿斜面匀加速到达底端的速度大小相等，方向不同，设该速度为v，对于B，有：PB＝mgv，PA＝mgvsinθ，则PA＜PB，故C正确，D错误.20．AD【解析】【详解】A.由于物体A和B一起运动，运动情况相同，且A和B的质量相同，则所受合外力相同，合外力做功相等，故A正确；B.物体A对地面的压力大于物体B对地面的压力，则物体A和地面间的摩擦力大于物体B和地面间的摩擦力，而位移相同，所以摩擦力对A做功的绝对值大于摩擦力对做功的绝对值，故B错误；C.A和B所受合外力相同，物体A和B地面间的摩擦力大于物体B和地面间的摩擦力，对A和B受力分析可知作用在物体A上的力F的水平分力大于物体对物体B的力，则F对A做的功大于A对B做的功，故C错误；D.物体A对物体B的力和物体B对物体A的力大小相等，方向相反，而位移相同，故A对B做功的绝对值等于B对A故功的绝对值，故D正确。故选AD。21．ABD【解析】【详解】A.无论汽车以何种方式启动，总成立，因此汽车的最大速度故A正确；B.汽车以的加速度匀加速启动，启动后第2s末的速度为汽车牵引力此时功率为故B正确；C.当汽车的瞬时功率达到额定功率时，匀加速运动结束，此时有则所以匀加速时间故C错误；D.若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5 m/s时，牵引力为加速度为故D正确。故选ABD。1D 2D 3C 4D 5D 6C 7A 8C 9B 10A 11D 12B 13C 14C 15C 16BC 17CD 18 BC 19AC 20AD 21ABD22．(1)0.5；(2)（或）；(3)【详解】(1)由动能定理得代入数据解得(2)物体第5次经过点时，已在轨道上运动了4次，由动能定理得解得(3)分析整个过程，由动能定理得解得所以物体在轨道上来回运动了10次后，还可以运动，故最后停止的位置离点的距离为23．(1) ， (2) 【详解】(1)当汽车达到最大速度时， 汽车达到的最大速度当汽车车速时，牵引力由牛顿第二定律得，解得(2)汽车匀速行驶，汽车的实际功率