【全国百强校】内蒙古巴彦淖尔市第一中学(国际班)2015-2016学年高二10月月考物理试题解析(解析版)

一、单项选择题（本题共15个小题，每小题4分，共60分。

）
1．下列关于能量的说法中正确的是（）
A. 能量的概念是牛顿最早提出来的
B. 能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变
C. 牛顿的斜面理想实验体现出能量是守恒的
D. 以上说法均不正确
【答案】B
考点：能量及能量转化。

【名师点睛】本题属于物理学史部分，只有认真阅读课本，了解物理学发展过程及物理学家的研究成果和研究过程，才能正确解答。

2. 关于动能定理下列说法正确的是（）
A.某过程中外力的总功等于各力功的绝对值之和
B.外力对物体所做的总功，一定等于物体动能的变化量
C.在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用
D.动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程
【答案】B
【解析】
试题分析：功是标量，某过程中外力的总功等于各力功的代数和，A错误；动能定理告诉我们，物体所受合外力做的功等于物体动能的变化量，B正确；在物体动能不改变的过程中，动能定理同样适用，只能说明合外力做功为零，C错误；动能定理不仅适用于受恒力作用，也适用于变力作用，既适用于加速运动的过程，也适用于减速运动过程，D错误；故选B。

考点：动能定理。

【名师点睛】动能定理体现功能关系中，合外力的功与物体动能变化相对应，这个规律适用范围相当广泛，对于恒力作用、变力作用、加速过程、减速过程、直线运动、曲线运动的力和运动关系问题，都可用动能定理解答，同时还可以间接求功，体现功是能转化的量度。

3．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是：
A ．小华用力推石头，但没有推动
B ．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中
C ．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中
D ．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中 【答案】C
考点：力对物体做功的必要因素。

【名师点睛】本题考查学生对力对物体做功的两个必要因素的认识，两个因素缺一不可。

只要力的方向和速度方向（位移）不垂直，就做功的，注意高中讲的正功和负功。

4．关于功率的概念，下列说法中正确的是( ) A.功率是描述力对物体做功多少的物理量 B.由t
W
P
可知，功率与时间成反比 C.某个力对物体做功越多，它的功率就一定大 D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
考点：
【名师点睛】本题考查对功率的概念的认识，要抓住描述快慢的含义，即单位时间做功的多少，功率即不与功成正比，也不与时间成反比，在定义式t W P =
中，功率P 与t
W
之间只存在数值相等的关系，没有正比和反比的决定关系，只能说，在相等的时间内，做功越多，功率越大；做相同的功，所用时间越少，功率越大。

5．如图所示，一物块与水平方向成θ角的拉力F 作用下，沿水平面向右运动一段距离x ，在此过程中，拉力F 对物块所做的功为（ ）
A ．Fx
B ．θsin Fx
C ．θcos Fx
D ．θtan Fx 【答案】C 【解析】
试题分析：根据功的公式及其各量的物理意义可知，θcos Fx W =，故选C 。

考点：恒力功的计算。

【名师点睛】本题考查恒力功的计算公式，要正确解答，就要明确式中各符号所表示的物理量，
θcos Fx W =这个公式适用于恒力功的计算，对变力功的计算不适用。

6．水平地面上有一块重量是2N 的静止石块，一个小孩用10N 的力踢石块，使石块滑行了1m 的距离，则小孩对石块所做的功是( )
A. 10J
B.2J
C.12J
D.条件不足，无法确定 【答案】D
试题分析：此题所给的条件中，因不知小孩用力的作用位移，所以无法计算这个力的功，故选D 。

考点：功的计算。

【名师点睛】对于功的计算式θcos Fx W =，F 是作用在物体上的力，x 是物体的位移，θ是力和位移方向间的夹角，在本题中，石块滑行的1m 距离，不是小孩用10N 力的对应位移，所以无法计算。

7．高中生小明骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，改用脚蹬车以5 m/s 的速度匀速前行，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，人和车总质量为100kg,取重力加速度g ＝10 m/s 2.根据估算，小明骑此电动车做功的平均功率最接近( )． A ．10 W B ．100 W C ．1 kW D ．10 kW
【答案】B
考点：功率。

【名师点睛】本题考查的重点是功率的计算，用Fv P =计算功率时，若v 是平均速度，则P 表示平均功率，若v 是瞬时速度，则P 表示瞬时功率；而用t
W
P =
计算时，只能表示平均功率。

此题中人蹬车匀速前进，所以瞬时功率等于平均功率，用Fv P =计算的功率就是平均功率。

8．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h 的A 点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（ ）
A ．沿轨道1滑下重力做功多
B ．沿轨道2滑下重力做功多
C ．沿轨道3滑下重力做功多
D ．沿三条轨道滑下重力做的功一样多
考点：重力做功的计算。

【名师点睛】重力做功的特点是只与初末位置的高度差有关，而与实际路径无关，与接触面情况无关，所以，分析和计算重力做功，只要准确找到初末两点的高度差，利用mgh W =即可算出重力做功。

9．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F 1做功3 J ，力F 2做功4J ，则力F 1、F 2的合力对物体做功（ ） A.7 J
B.5 J
C.1J
D －1J
【答案】D 【解析】
试题分析：功是标量，合力的功等于各力做功的代数和，所以J J J W 743=+=合,故选A 。

考点：合力的功的计算。

【名师点睛】合力的功的计算有两种方法，其一是先求各力做的功再求代数和，对整个过程中，力的作用有变化的情况方便；其二是先求合力，再由θcos x F W 合=求功，在整个过程受力情况不变时可用。

10．有一轻绳拴了一个物体，如图所示，在悬点O 以向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )
A.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B.重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D.重力做负功，拉力做负功，合外力做正功 【答案】A
考点：正功、负功、动能定理。

【名师点睛】力对物体做功的正负，要从力和位移的方向来分析，若夹角大于900.，则做负功；若小于900，则做正功。

合力做功的正负，可从动能的变化确定，动能增加，合力做正功；动能减小，合力做负功。

也可利用外力做功的代数和判断，物体做减速运动，拉力大于重力，所以拉力做的负功多，重力做的正功少，即合力做负功。

11．如图所示，在水平桌面上的A 点有一个质量为m 的物体，以初速度v 0被抛出，不计空气阻力，当它到达B 点时，其动能为( )
A. mgH mv +2021
B. 12
02
1mgh mv + C ．2mgh mgH - D. 22
02
1mgh mv +
【答案】B 【解析】
试题分析：不计空气阻力，只有重力做功，从A 到B 过程， 由动能定理可得：20121mv E mgh KB -=，所以mgh mv E KB +=2
02
1；故选B 。

考点：动能定理。

【名师点睛】这是一个一般的抛体运动，只能从功和能的角度解答。

对于单个物体的运动，首先考虑动能定理，基本上都能解答。

本题因为只有重力做功，这个被抛出的物体还遵从机械能守恒定律，选定B 点所在处为零势能参考面，所以有：
KB E mgh mv =+12
02
1。

12．对重力势能理解正确的是（ ）
A.重力势能的大小与零势面的选取无关
B.重力势能的变化与重力做功有关
C.重力势能是矢量
D.处在同一位置上的两个物体重力势能相同 【答案】B
考点：重力势能。

【名师点睛】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，是物体在重力的作用下而具有由空间位置决定的能量，大小与确定其空间位置所选取的参考点有关。

物体重力势能的大小由地球对物体的引力大小以及地球和地面上物体的相对位置决定。

物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越多。

重力势能的公式：mgh E P =，物体的重力势能有正负，为正时，说明物体在零势能参考面的上方，为负时，说明物体在零势能参考面的下方。

13．一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动，则在物体下降h 高度的过程中物体的（ ） A ．重力势能减少了2mgh B ．合外力做功为mgh
C ．合外力做功为2mgh
D ．动能增加了mgh ，重力势能减少了mgh 【答案】C 【解析】
试题分析：物体以a =2g 的加速度竖直向下运动，由牛顿第二定律：ma mg F =+得：mg F =，说明物体受到竖直向下的外力F 作用, 在物体下降h 高度的过程中， 重力势能的减少量等于重力做的功mgh ，A 错误；合外力为mg 2，做功为mgh 2，B 错误；C 正确；动能的增加量等于合外力的功mgh 2，重力势能的减少量等于重力做的功mgh ，D 错误；故选C 。

考点：牛顿第二定律、功能关系。

【名师点睛】本题主要考查各种力对物体做功对应的能量转化关系，重力做功对应了重力势能的变化；合外力做功对应了动能的变化；利用功是能转化的量度，来表示做功和能量变化的表达式。

14．一个运动物体的速度是v 时，其动能为E k ，那么，当它的速度增加到2v 时，其动能应该是：（ ）A ．E k B ．2E k C ．4E k D ．8E k 【答案】C
考点：动能的表达式。

【名师点睛】物体的动能是由物体的质量和速度决定的，物体的速度具有相对性，所以动能也具有相对性，动能与速度的平方成正比。

15．下列物理量不可能为负值的是（ ）
A ．加速度
B ．功
C ．动能
D ．重力势能 【答案】C 【解析】
试题分析：加速度是矢量，可正可负，表示方向，为正时，与规定的正方向相同，为负时，与规定的正方向相反；功和动能为标量，功为正，说明力与位移的夹角小于900，功为负，说明力与位移的夹角大于900；物体的重力势能有正负，为正时，说明物体在零势能参考面的上方，为负时，说明物体在零势能参考面的下方；动能与速度的平方成正比，不可能为负值，故选C 。

考点：加速度、功、动能、重力势能的物理意义。

【名师点睛】真正掌握物理量，就要认识它们的物理含义，充分了解引入物理量时的背景，从而在物理学习中熟练应用。

二、填空题（每空2分，共12分）
16．汽车在平直公路上以18m/s 的速度匀速行驶，发动机输出功率为7.2×104 W ，则汽车所受的阻力等于 N 。

如果保持输出功率和阻力不变，当汽车速度为15m/s 时，汽车做 运动（选填“加速”、“减速”或“匀速”）。

【答案】4×103 加速 【解析】
试题分析：汽车匀速运动时，fv Fv P ==，则N N v P f 34
10418
102.7⨯=⨯==;
考点：机车启动问题。

【名师点睛】对于机车启动问题中牵引力等于阻力时功率最大，速度最大，注意此类问题经常和牛顿第二定律结合着来考察。

17．【题文】如图（甲）所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，下面操作正确的是。

A．放开小车，小车能够自由下滑即可
B．放开小车，小车能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可
（2）关于本实验中橡皮筋做功，下列说法正确的是。

A．橡皮筋做的功可以直接测量
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D．通过把橡皮筋拉伸为第一次的两倍，来实现橡皮筋做功也增加为原来的两倍
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是。

A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处D．小车未过两个铁钉的连线
(4)橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。

根据第四次的纸带(如图所示)
求得小车获得的最大速度为________m/s 。

【答案】（1）D ； （2）B ； （3）BD ； （4）2m/s
考点：探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。

【名师点睛】本题考查动能定理，首先要使装置中橡皮筋对小车的拉力为小车所受的合力，因此设计了平衡阻力的办法，将木板一端垫高，形成斜面，让重力的下滑分力与阻力平衡；第二个要点是橡皮筋对小车所做变力功的处理，采取成倍数增加，避免了求变力功的计算。

三、计算题（本题共3小题，18题9分，19题9分，20题10分，共28分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

）
18．一质量为4kg 的小球从空中做自由落体运动，取g =10m/s 2，求物体：（1）前2s 内重力对物体做的功； （2）前2s 内重力的平均功率； （3）第2s 末重力的瞬时功率。

【答案】(1)800J;（2）400W;（3）800W 【解析】
试题分析：(1)小球做自由落体运动，2s 内做的功为J J gt mg mgh W 8002102
1
1042122=⨯⨯⨯⨯=⨯
==
考点：功和功率的计算。

【名师点睛】本题中主要考查功率的计算，用Fv P =计算功率时，若v 是平均速度，则P 表示平均功率，若v 是瞬时速度，则P 表示瞬时功率；而用t
W P =
计算时，只能表示平均功率。

要求瞬时功率，必须用Fv P =这个公式。

19．如图，质量m =50kg 的跳水运动员从距水面高h =10m 的跳台上以v 0=5m/s 的速度斜向上起跳，最终落入水中。

若忽略运动员的身高。

取g =10m/s 2，求：（1）运动员在跳台上时的重力势能（以水面为参考平面）；
（2）运动员起跳时的动能；
（3）运动员入水时的速度大小。

【答案】(1)5000J (2）625J (3）15m/s
【解析】
试题分析：（1）取水面为零势能参考面，人在跳台上时具有的重力势能是：
J J mgh E P 3105101050⨯=⨯⨯==
（2）对于起跳过程，由动能定理得：J mv W 6255502
121220=⨯⨯==
（3）对跳起后到落水的过程，只有重力做功，由机械能守恒知：mgh mv mv +=2022121 代入数据解得：s m v /15=
考点：机械能守恒定律。

【名师点睛】本题考查学生对重力势能和动能概念的认识和简单计算以及机械能守恒定律的应用，只有对mgh E P 和22
1mv E K =两式中各量的含义有清晰的认识，才能正确计算，对h 和v 要知道零势能参考面和参考系；应用机械能守恒定律时，首先要根据题目中所给的情景判断是否守恒，然后在确定利用守恒观点、转化观点还是转移观点列式求解。

20．一个质量m = 6kg 的物体，初速度v 0=2m/s,受到水平方向的拉力F =10N ，如图所示，在水平地面上移动的距离L =2m ，物体与地面间的滑动摩擦力f = 4N ，求：
（1）拉力和摩擦力对物体所做的功；
（2）合外力对物体所做的功；
（3）在此过程中物体获得的速度大小。

【答案】（1）J W F 20=，J W f 8-=（2）J W 12=合 （3）s m v /22=
考点：功的计算、动能定理。

【名师点睛】计算力对物体所做的功时，要分清是恒力功还是变力功，若为恒力功，则可用θcos Fs W =求解，同时注意正功和负功。

应用动能定理时，要先求合力的功，然后确定初末状态的动能，再根据K E W ∆=合列式求解。

：。