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四川省资阳市20172018学年度高一第二学期期末质量检测物理试题一、选择题（本题共10小题，每小题4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，第7-10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 下列说法符合史实的是A. 伽利略提出了日心说 B. 开普勒总结出了行星运动的三大规律C. 卡文迪许发现了万有引力定律 D. 牛顿发现万有引力定律并测出引力常量【答案】BB、开普勒在研究第谷的观察数据的基础上，提出了行星运动的三大定律，即开普勒三定律，故B正确；C、牛顿发现万有引力定律后，并没能测得万有引力常量，而是由卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，故CD错误。点睛：关于物理学史的考察，考的就是记忆能力，关键在于平时的积累，应当在留意每一节提到的相关内容，并整理记忆。2. 如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过平行于斜面的细绳带动小车沿斜面升高当滑轮右侧的绳与竖直方向成角且重物下滑的速率为v时，小车的速度为A. B. C. D. 【答案】C【解析】将M物体的速度按图示两个方向分解,如图所示得绳子速率为: ,而绳子速率等于物体m的速率,故C对；ABD错；故选C点睛：物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳子的速率等于物体m的速率,将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解m的速率,从而即可求解. 3. 一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A. B. C. D. 【答案】B【解析】小球最后的速度方向与斜面垂直， ，解得： 小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 故B对；ACD错；故选B4. 如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为下列说法中正确的是A. 越大，小球运动的线速度越大B. 越大，小球运动的加速度越小C. 小球受重力、绳的拉力和向心力作用D. 越大，小球运动的周期越大【答案】A【解析】A、小球做圆周运动的向心力可看成是由重力和绳的拉力的合力提供，即 ，所以越大，小球运动的线速度越大，故A对；B、根据 ，所以越大，小球运动的加速度越大，故B错；C、向心力是按作用效果命名的力，小球只受到重力和绳的拉力作用，故C错；D、根据 ，越大，小球运动的周期越小，故D错；故选A5. 如图所示，将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出小球落回地面时，其速度大小为设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是A. 克服空气阻力做功B. 上升时间等于下降时间C. 上升的最大高度为D. 重力做功不为零【答案】A【解析】A、小球由地面竖直向上抛到落回地面过程中，由动能定理可知： ，所以克服空气阻力做功为 ，故A对；B、上升过程受到的空气阻力向下，下降过程受到的空气阻力向上，导致上升过程的加速度大于下降过程的加速度，在位移大小相等的情况下，运动需要的时间就不相等，故B错；C、由于小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则上升过程中克服阻力做的功为 ，设在上升过程中最大高度为h，根据动能定理知： ，解得： ，故C错D、整个过程中高度为零，所以重力做功为零，故D错；故选A6. 质量为5kg的铅球从距沙坑某一高度无初速度释放，下落0.8s后接触沙坑，再经过0.2s停止了下降，在该过程中（不计空气阻力，取g=10m/s2），则下列说法正确的是A. 克服沙坑阻力做功160J B. 重力做功的平均功率为160WC. 重力的冲量为零 D. 沙坑对铅球的平均阻力为铅球重力的5倍【答案】D【解析】A、设向下为正，整个过程由动量定理得： 解得： 铅球接触沙坑时的速度为v，由动量定理得： 解得： 则铅球在空中自由下落的高度为 在沙坑中下落的高度为 在下落过程中克服阻力做功为 ，故A错；B、重力做功的平均功率为 ，故B错；C、重力的冲量为 ，故C错；D、由于，所以沙坑对铅球的平均阻力为铅球重力的5倍，故D对；故选D7. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是A. 当时，A、B相对于转盘会滑动B. 当时，绳子一定有弹力C. 在范围内增大时，B所受摩擦力变大D. 在范围内增大时，A所受摩擦力不变【答案】AB【解析】试题分析：开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：，对B有，解得，当时，A、B相对于转盘会滑动，A正确；当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，解得，知时，绳子具有弹力，B错误；角速度，B所受的摩擦力变大，在范围内增大时，B所受摩擦力不变，C错误；当在，范围内增大时，A所受摩擦力一直增大，D正确8. 某类地行星的质量是地球质量的8倍，半径是地球半径的2倍，宇航员在地球表面以初速度10m/s水平抛出一物体，其水平射程为10m，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是A. 该类地行星表面的重力加速度5m/s2B. 该类地行星的平均密度与地球的平均密度相等C. 该类地行星的第一宇宙速度为地球的第一宇宙速度的2倍D. 宇航员在类地行星表面以相同的高度和水平初速度抛出一物体，其水平射程为5m【答案】BC【解析】A、在星球表面由重力等于万有引力,即 得： ，故A错；B、结合题中说给数据，根据 ，可知该类地行星的平均密度与地球的平均密度相等，故B对；C、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,由牛顿第二定律得: 可得： ，故C对；D、由于，所以下落相同高度所用时间为 ，即时间变为原来的 倍，所以水平位移也就变为原来的，故D错；故选BC点睛：由重力加速度的表达式及行星与地球的质量之比,半径之比求得重力加速度之比.由第一宇宙速度表达式及行星与地球的质量之比、半径之比求得第一宇宙速度.9. 如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的滑块，初始时静置于a点一原长为l的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连直杆上还有b、c、d三点，且b与O在同一水平线上，Ob=l，Oa、Oc与Ob夹角均为37，Od与Ob夹角为53现由静止释放小滑块，在小滑块从a下滑到d过程中，弹簧始终处于弹性限度内，sin37=0.6，则下列说法正确的是A. 滑块在b点时速度最大，加速度为gB. 从a下滑到c点的过程中，滑块的机械能守恒C. 滑块在c点的速度大小为D. 滑块在d处的机械能小于在a处的机械能【答案】CD【解析】A、从a到b,弹簧对滑块有沿弹簧向下的拉力,滑块的速度不断增大.从b到c,弹簧对滑块沿弹簧向上的拉力,开始时拉力沿杆向上的分力小于滑块的重力,滑块仍在加速,所以滑块在b点时速度不是最大,此时滑块的合力为mg,则加速度为g.故A错误.B、从a下滑到c点的过程中,因为弹簧的弹力对滑块做功,因此滑块的机械能不守恒.故B错误.C、对于滑块与弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,系统的机械能守恒,由机械能守恒定律得 ，解得 ，故C对；D、弹簧在d处的弹性势能大于在a处的弹性势能,由系统的机械能守恒可以知道,滑块在d处的机械能小于在a处的机械能，故D对；故选CD点睛：滑块的速度根据其受力情况,分析速度的变化情况确定.加速度由牛顿第二定律分析.对于滑块与弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,系统的机械能守恒,但滑块的机械能不守恒.根据系统的机械能守恒求滑块在c点的速度. 10. 如图所示，物体A、B的质量均为m=0.1kg，B静置于劲度系数k=100N/m竖直轻弹簧的上端且B不与弹簧连接，A从距B正上方h=0.2m处自由下落，A与B相碰并粘在一起弹簧始终在弹性限度内，g=10m/s2下列说法正确的是A. AB组成的系统机械能守恒B. B运动的最大速度大于1m/sC. B物体上升到最高点时与初位置的高度差为0.05mD. AB在最高点的加速度大小等于10m/s2【答案】BD【解析】A、由于弹簧对AB系统做功，所以AB组成的系统机械能不守恒，故A错B、设A下落高度h时的速度为v，根据动能定理可知： 可得： A与B相碰过程动量守恒： 解得 ，由于刚接触弹簧时弹簧弹力小于重力，所以AB整体继续向下做加速运动，所以 B运动的最大速度大于1m/s，故B对；C、AB碰后一起在竖直方向做简谐运动，当弹力等于重力时，加速度等于零，故 解得 ，即简谐运动的振幅为0.02m,而刚开始时 得： 所以整体上升到最高点相对于B的初位置上升了0.01m,此时弹簧处于原长状态，所以AB的加速度为g，故C错；D对；故选BD二、探究与实验题（本题共2个小题，共18分请按题目要求将答案填写在答题卡中对应题目的横线上）11. 某同学用如图所示装置来探究碰撞中动量是否守恒，让质量为m1的入射小球A从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为m2的被碰小球B发生碰撞（1）实验中必须要求的条件是_A斜槽必须是光滑的B斜槽末端的切线必须水平C槽口离地的高度DA与B的球心在碰撞瞬间必须在同一高度（2）两小球的质量应满足m1_m2（填、 (3). (3)守恒 (4). 【解析】（1）实验中为了保证碰后做平抛运动，所以要求斜槽末端的切线必须水平，为了保证碰撞前后小球在一条直线上，所以要求A与B的球心在碰撞瞬间必须在同一高度，故选BD；（2）为了防止碰撞过程中小球反弹，则两小球的质量应满足m1m2（3）由于碰撞前后都做平抛运动，下落高度一样，所以水平方向上运动时间一样，则水平位移与平抛初速度成正比，则可以用水平位移代替速度来验证，根据数据得： ，所以碰撞过程动量守恒；若已知槽口末端离地高h=0.45m，根据平抛运动可知：水平方向： 竖直方向： 解得： 则碰撞后A球落地时的速度为 故本题答案是： (1)BD (2). (3).守恒. 点睛：在验证动量守恒实验中由于下落高度相等，所以碰前碰后运动时间相等，所以可以利用水平方向上的位移代表碰前碰后的速度来验证动量守恒。12. 为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知：“弹簧的弹性势能，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量”某同学用压缩的弹簧推静止的小球（已知质量为m）运动来探究这一问题为了研究方便，把小铁球O放在水平桌面上做实验，让小铁球O在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功该同学设计实验如下：（1）如图甲所示，将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O，静止时测得弹簧的形变量为d在此步骤中，目的是要确定_，用m、d、g表示为_（2）如图乙所示，将这根弹簧水平放在光滑桌面上，一端固定在竖直墙面，另一端与小铁球接触（不连接），用力推小铁球压缩弹簧；小铁球静止时测得弹簧压缩量为x，撤去外力后，小铁球被弹簧推出去，从水平桌面边沿抛出落到水平地面上（3）测得水平桌面离地高为h，小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L，则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1_，末动能Ek2_（用m、h、L、g表示）；弹簧对小铁球做的功W_（用m、x、d、g表示）对比W和（Ek2Ek1）就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”，即：“在实验误差范围内，外力所做的功等于物体动能的变化”【答案】 (1). （1）弹簧劲度系数k (2). (3). （2）0 (4). (5). 【解析】（1）将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O，静止时测得弹簧的形变量为d在此步骤中，目的是由此确定弹簧的劲度系数 ，（3）小球弹出后做平抛运动，则水平方向： 竖直方向： 解得; 所以小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek10，末动能 在此过程中弹簧弹力做功为 故本题答案是：弹簧劲度系数k ； ； 0 ； ； 。三、论述与计算（本题共3小题，共42分解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）13. 英国某媒体推测：在2020年之前，人类有望登上火星，而登上火星的第一人很可能是中国人假如你有幸成为人类登陆火星的第一人，乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神舟x号宇宙飞船，通过长途旅行，可以亲眼目睹了美丽的火星为了熟悉火星的环境，你的飞船绕火星做匀速圆周运动，离火星表面的高度为H，飞行了n圈，测得所用的时间为t已知火星半径为R、引力常量为G，试求：（1）火星表面重力加速度g；（2）火星的平均密度【答案】（1） (2)【解析】试题分析：设火星和飞船的质量分别为、，飞船绕火星做匀速圆周运动的周期为：1分火星对飞船的万有引力提供飞船做匀速圆周运动的向心力，有：4分对放在火星表面质量为的物体有：3分联立得：2分考点：考查了万有引力定律的应用14. 如图所示，水平长直轨道AB与半径为R=0.8m的光滑竖直圆轨道BC相切于B，BC与半径为r=0.4m的光滑竖直圆轨道CD相切于C，质量m=1kg的小球静止在A点，现用F=18N的水平恒力向右拉小球，在到达AB中点时撤去拉力，小球恰能通过D点已知小球与水平面的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2求：（1）小球在D点的速度vD大小；（2）小球在B点对圆轨道的压力NB大小；（3）A、B两点间的距离x【答案】(1) （2）45N (3)2m【解析】（1）小球恰好过最高点D，有： 解得： （2）从B到D，由动能定理： 设小球在B点受到轨道支持力为N，由牛顿定律有： NB=N 联解得：N=45N （3）小球从A到B，由动能定理： 解得： 故本题答案是：(1) （2）45N (3)2m点睛：利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加速阶段的位移， 15. 如图所示，质量为mA2kg的滑块A的左端放有可视为质点的物体C，AC以v05m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，C的质量为mC5kg，C与A之间的动摩擦因数=0.2某一时刻，A与静止在水平面上长为L=0.4m的质量为mB3kg的木板B发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），A、B上表面高度相差H0.8m此后，物体C刚好掉落在B的右端并立即与B相对静止不计空气阻力，取g10m/s2求：（1）AB碰撞结束时的速度v1；（2）整个系统损失的机械能E；（3）滑块A的长度d【答案】（1）2m/s （2）66.25J (3)1m【解析】（1）A与B碰撞，由动量守恒有： 解得： （2）设系统最终速度为v，由水平方向动量守恒有： 对系统，由能量守恒得： 联解得： 此后C做平抛运动： 联解得： 故本题答案是：（1）2m/s （2）66.25J (3)1m点睛：利用动量守恒求碰后速度，利用系统内能量守恒求损失的机械能，在利用平抛运动求解滑块a的长度。
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