辽宁省沈阳市和平区东北育才高中2016-2017学年高一(下)期中物理试卷(解析版)

1、2016-2017学年辽宁省沈阳市和平区东北育才高中高一（下）期中物理试卷一、选择题：（每题4分，1-8单选题，9-12多选题，选对但不全得2分）1玻璃茶杯从同一高度掉下，落在石板上易碎，落在海绵垫上不易碎，这是因为茶杯与石板撞击过程中（）A茶杯的初动量较大B茶杯动量变化较大C茶杯所受冲量较大D茶杯动量变化率较大2质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为（）A向下，m（v1v2）B向下，m（v1+v2）C向上，m（v1v2）D向上，m（v1+v2）3满载砂子的总质量为M的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度

2、为v0在行驶途中有质量为m的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为：（）Av0BCD4如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则（）A在B下滑过程中，B的机械能守恒B轨道对B的支持力对B不做功C在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒DA、B和地球组成的系统的机械能守恒5如图，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定），由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（）A R（N3mg）B R（3mgN）C R（Nmg

3、）D R（N2mg）6如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（）A1：1B2：1C3：1D4：17用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为（）A mgBmgC mgD mg8光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，抵达光滑的水平面上的B点时速度大小为v0光滑

4、水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条，如图所示，小球越过n条活动阻挡条后停下来若让小球从h高处以初速度v0滚下，则小球能越过活动阻挡条的条数是（设小球每次越过活动阻挡条时损失的动能相等） （）AnB2nC3nD4n9如图所示，物体在一个沿斜面的拉力F 的作用下，以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上做匀减速运动，加速度的大小为a=3m/s2，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下说法正确的有（）A物体的机械能增大B物体的机械能减少CF与摩擦力所做功的合功等于物体动能的减少量DF与摩擦力所做功的合功等于物体机械能的增加量10如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终

5、保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（）A等于mv2B小于mv2C大于mgsD小于mgs11如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A 的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（）A小球运动的最大速度等于B小球运动中最大加速度大于gC弹簧的劲度系数为D弹簧的最大弹性势能为3mgx012如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时

6、对地水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后（）Aa、c两车运动速率相等Ba、b两车的运动速率相等C三辆车的速率关系为vcvavbDa、c两辆车的运动方向一定相反13在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接测量的是（）A重物的质量B重力加速度C重物下落的高度D重物下落某一高度所对应的瞬时速度14在验证“机械能守恒定律”的实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需要选用的仪器是（）A秒表B毫米刻度尺C天平D打点计时器二、实验题（14分，每空2分）15某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距

7、离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻 t2 t3 t4 t5速度（m/s）4.994.483.98 （1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5= m/s； （2）从t2到t5时间内，重力势能增量Ep= J，动能减少量Ek= J； （3）在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算可得Ep Ek（选填“”、“”或“=”），造成这种结果的主要原因是 三、计算题：16起跳摸高是学生常进行的一项活动某中学生身高1.80m，质量70kg他站立举臂，手指摸到的高度为2.10m在

8、一次摸高测试中，如果他下蹲，再用力瞪地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到高度为2.55m设他从蹬地到手指摸到最高所用的时间为1.0s不计空气阻力，（g=10m/s2）求：（1）他跳起刚离地时的速度大小；（2）上跳过程中他对地面平均压力的大小17如图所示，用特定材料制作的细钢轨竖直放置，半圆形轨道光滑，半径分别为R，2R，3R和4R，R=0.5m，水平部分长度L=2m，轨道最低点离水平地面高h=1m中心有孔的钢球（孔径略大于细钢轨道直径），套在钢轨端点P处，质量为m=0.5kg，与钢轨水平部分的动摩擦因数为=0.4给钢球一初速度v0=13m/s取g=10m/s2求：（1）钢球运动至第一个半圆形轨

9、道最低点A时对轨道的压力（2）钢球落地点到抛出点的水平距离18一质量为M=2.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，如图1所示地面观察者记录了小物块被击中后的速度随时间的变化关系如图2所示（图中取向右运动的方向为正方向）已知传送带的速度保持不变g取10m/s2（1）指出传送带速度v的方向及大小，说明理由（2）计算物块与传送带间的动摩擦因数（3）计算物块对传送带总共做了多少功？系统有多少能量转化为内能？2016-2017学年辽宁省沈阳市和平区东北育才高中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（每题4分，1-8单选题，9-12多选题，选

10、对但不全得2分）1玻璃茶杯从同一高度掉下，落在石板上易碎，落在海绵垫上不易碎，这是因为茶杯与石板撞击过程中（）A茶杯的初动量较大B茶杯动量变化较大C茶杯所受冲量较大D茶杯动量变化率较大【考点】52：动量定理【分析】玻璃茶杯从同一高度掉下，落在水泥地上，茶杯与水泥地作用时间短，而落在海绵垫上，茶杯与海绵垫作用时间长，根据速度关系，分析动量和动量变化的关系，根据动量定理分析茶杯所受冲量关系和冲力的关系【解答】解：A、B、玻璃茶杯从同一高度掉下，与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同，动量相同，与水泥地和海绵垫作用后速度均变为零，茶杯动量的变化相同故AB错误 C、茶杯的动量变化相同，根据动量定理I=P得

11、知，茶杯所受冲量相同故C错误 D、茶杯与水泥地作用时间短，茶杯与海绵垫作用时间长，由动量定理得，P=Ft，P相同，则茶杯与水泥地撞击过程中所受冲力较大故D正确故选：D2质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2在碰撞过程中，地面对钢球冲量的方向和大小为（）A向下，m（v1v2）B向下，m（v1+v2）C向上，m（v1v2）D向上，m（v1+v2）【考点】52：动量定理【分析】由于碰撞时间极短，钢球的重力相对于地面对钢球的冲力可忽略不计根据动量定理求解在碰撞过程中地面对钢球的冲量的方向和大小【解答】解：选取竖直向下方向为正方向，根据动量定理得地面对钢球

12、的冲量为：I=mv2mv1=m（v1+v2），则地面对钢球的冲量的方向向上，大小为m（v1+v2）故选：D3满载砂子的总质量为M的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为v0在行驶途中有质量为m的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为：（）Av0BCD【考点】52：动量定理【分析】车以及沙子在水平方向动量守恒，根据动量守恒列方程求解即可【解答】解：设漏掉质量为m的沙子后，砂子从车上漏掉的瞬间由于惯性速度仍然为v0，汽车速度为v，根据水平方向动量守恒可得：Mv0=mv0+（Mm）v解得：v=v0，故BCD错误，A正确故选A4如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质

13、量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则（）A在B下滑过程中，B的机械能守恒B轨道对B的支持力对B不做功C在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒DA、B和地球组成的系统的机械能守恒【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】由于没有摩擦力，系统的机械能不能减少，也没有其他外力做功，机械能不能增加，故系统的机械能守恒；根据力与位移方向的夹角，分析做功情况；【解答】解：A、B因B下滑时B对A有压力，A对B有支持力A向左滑动，水平方向发生位移，B对A做正功，A对B做负功因而A、B各自的机械能不守恒故A、B错误C、DA、B和地球组成的系统，由于没有摩擦，只有重力做功，系统的

14、机械能守恒故D正确，ABC错误故选D5如图，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定），由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（）A R（N3mg）B R（3mgN）C R（Nmg）D R（N2mg）【考点】66：动能定理的应用【分析】小球在B点竖直方向上受重力和支持力，根据合力提供向心力求出B点的速度，再根据动能定理求出摩擦力所做的功【解答】解：在B点有：得A滑到B的过程中运用动能定理得，得故A正确，B、C、D错误故选A6如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a

15、站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（）A1：1B2：1C3：1D4：1【考点】37：牛顿第二定律；4A：向心力【分析】b向下摆动过程中机械能守恒，在最低点绳子拉力与重力之差提供向心力，根据向心力公式得出绳对b的拉力，a刚好对地面无压力，可得绳子对a的拉力，根据拉力相等，可得两者质量关系【解答】解：b下落过程中机械能守恒，有：在最低点有：联立得：Tb=2mbg当a刚好对地面无压力时，有：Ta=mag Ta=Tb，所以，ma：mb=2：1，故ACD错误，B正确故选：B7用长度为l的细绳悬

16、挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为（）A mgBmgC mgD mg【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率【分析】小球在运动的过程中机械能守恒，可以求得动能和势能相等时小球的速度的大小和与水平方向的夹角的大小，在根据P=mgvcos可以求得瞬时功率的大小【解答】解：设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v，此时绳与水平方向的夹角为，则由机械能守恒定律得mglsin=mv2=mgl，解得 sin=，v= 即此时细绳与水平方向夹角为30°，

17、所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30°=mg所以C正确故选C8光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，抵达光滑的水平面上的B点时速度大小为v0光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条，如图所示，小球越过n条活动阻挡条后停下来若让小球从h高处以初速度v0滚下，则小球能越过活动阻挡条的条数是（设小球每次越过活动阻挡条时损失的动能相等） （）AnB2nC3nD4n【考点】66：动能定理的应用【分析】分别对A到B、以及从静止开始下滑的全过程运用动能定理，再对小球从h高处以初速度v0滚下全过程运用动能定理，联立解得小球能越过活动阻挡条的条数【解答】解：由

18、静止开始滚下，对于全过程，由动能定理得：mghnW=00对于A到B段运用动能定理得：mgh=若让小球从h高处以初速度v0滚下，对全过程运用动能定理得：联立三式解得：N=2n故B正确，A、C、D错误故选B9如图所示，物体在一个沿斜面的拉力F 的作用下，以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上做匀减速运动，加速度的大小为a=3m/s2，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下说法正确的有（）A物体的机械能增大B物体的机械能减少CF与摩擦力所做功的合功等于物体动能的减少量DF与摩擦力所做功的合功等于物体机械能的增加量【考点】66：动能定理的应用【分析】对物体受力分析，明确各力做功情况，从而分析机械

19、能是否守恒；再根据功能关系即可分析能量之间的关系【解答】解：AB、由于物体向上减速运动，若只受重力，则加速度为gsin=5m/s2；而现在的加速度小于5m/s2；则说明物体一定受向上的合力作用；故机械能不守恒；由于拉力和摩擦力的合力向上做正功，则机械能一定增加；故A正确，B错误；CD、根据功能关系可知，拉力F的功和摩擦力的合力向上，做正功；故二力的合力做功的总功等于重力势能和动能的增加量，即等于机械能的增加量；故C错误，D正确；故选：AD10如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做

20、的功可能（）A等于mv2B小于mv2C大于mgsD小于mgs【考点】66：动能定理的应用；62：功的计算【分析】把货物放到A点，可能先做匀加速运动，后与皮带速度相同后做匀速直线运动；货物也可能一直做匀加速运动，根据动能定理和功的公式求解摩擦力对货物做的功可能值【解答】解：设摩擦力对货物做的功为WA、若把货物放到A点，先做匀加速运动，后与皮带速度相同后做匀速直线运动，根据动能定理得：W=故A正确B、若把货物放到A点，货物一直做匀加速运动，到达B点时速度仍小于皮带的速度v时，根据动能定理得：W故B正确C、摩擦力对货物做的功最大值为W=mgs故C错误D、若货物在到达B点之前与皮带的速度相同，则Wmg

21、s故D正确故选ABD11如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A 的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则（）A小球运动的最大速度等于B小球运动中最大加速度大于gC弹簧的劲度系数为D弹簧的最大弹性势能为3mgx0【考点】6C：机械能守恒定律【分析】根据机械能守恒定律求出小球运动到O点的速度，再分析小球接触弹簧后的运动情况借助简谐运动的模型分析小球的最大加速度根据机械能守恒求解弹簧的最大弹性势能【解答】解：A、设小球刚运动到O点时的速度为v，则有mg2x0=，v=小球接触弹簧后先做加速运动，所以小球运动的最大速度大

22、于故A错误B、小球刚接触弹簧时的加速度大小为g，方向竖直向下，根据简谐运动的对称性可知，当小球运动到关于平衡位置对称点时，加速度大小也等于g，方向竖直向上，而此时小球还有向下的速度，还没有到达最低点，当小球到达最低点时加速度将大于g故B正确C、设弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x，则有mg=kx，k=而弹簧的弹力与重力平衡的位置在B点的上方，则xx0，则k故C错误D、当小球运动到最低点B时，弹性势能最大，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为3mgx0故D正确故选：BD12如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即

23、从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后（）Aa、c两车运动速率相等Ba、b两车的运动速率相等C三辆车的速率关系为vcvavbDa、c两辆车的运动方向一定相反【考点】53：动量守恒定律【分析】题中人与a、b、c组成的系统水平方向不受外力，系统的水平方向动量守恒，分三个过程，分别由动量守恒定律分析人与三车速率关系【解答】解：若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律人跳离c车的过程，有 0=M车vc+m人v，人跳上和跳离b过程，有 m人v=M车vb+m人v，人跳上a车过程，有 m人v=（M车+m人）va，所以：vc=，vb=0，va=即

24、：vcvavb，并且vc与va方向相反故AB错误，CD正确故选：CD13在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接测量的是（）A重物的质量B重力加速度C重物下落的高度D重物下落某一高度所对应的瞬时速度【考点】MD：验证机械能守恒定律【分析】根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh=mv2，可知需要直接测量重锤运动的距离【解答】解：A、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，所以不需要测量重物的质量，故A错误B、重力加速度是已知的，不需要测量，故B错误C、重物下落的高度需要测量，故C正确D、瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的，不是直接测量的，故D错误故选：C

25、14在验证“机械能守恒定律”的实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需要选用的仪器是（）A秒表B毫米刻度尺C天平D打点计时器【考点】MD：验证机械能守恒定律【分析】根据验证机械能守恒定律的原理及实验方法，明确需要测量的数据，则可知需要的器材【解答】解：A、实验中由打点计时器测量时间，不再需要秒表，故A错误；B、实验中需测量点迹间的距离，可知需要毫米刻度尺，故B正确；C、在数据处理中物体的质量可以消去，故不需要测物体的质量，故不用天平和弹簧秤，故C错误；D、在用自由落体“验证机械能守恒定律”时，我们是利用自由下落的物体带动纸带运动，通过打点计时器在纸带上打出的点求得动能及变化的势

26、能，故需要打点计时器，故D正确故选：BD二、实验题（14分，每空2分）15某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻 t2 t3 t4 t5速度（m/s）4.994.483.98 （1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5=3.48m/s； （2）从t2到t5时间内，重力势能增量Ep=1.27J，动能减少量Ek=1.24J； （3）在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述

27、计算可得EpEk（选填“”、“”或“=”），造成这种结果的主要原因是空气阻力对小球做负功【考点】MD：验证机械能守恒定律【分析】（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求t5时刻的速度大小；（2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；【解答】解：（1）t5时刻速度为：（2）重力势能增加量：|Ep|=mgh=0.2×9.8×（23.68+21.16+18.66）×0.011.24J；t2时刻速度为：动能减小量为：1.27J（3）由于空气阻力的存在，机械能有损失，即减小的重力

28、势能有极少部分转化为内能；故答案为：（1）3.48；（2）1.27；1.24；，空气阻力对小球做负功三、计算题：16起跳摸高是学生常进行的一项活动某中学生身高1.80m，质量70kg他站立举臂，手指摸到的高度为2.10m在一次摸高测试中，如果他下蹲，再用力瞪地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到高度为2.55m设他从蹬地到手指摸到最高所用的时间为1.0s不计空气阻力，（g=10m/s2）求：（1）他跳起刚离地时的速度大小；（2）上跳过程中他对地面平均压力的大小【考点】52：动量定理；65：动能定理【分析】（1）根据竖直上抛的高度，结合速度位移公式求出离地的速度大小（2）根据竖直上抛的时间得出与地

29、面接触的时间，通过动量定理求出地面对人的平均作用力，从而得出人对地面的平均压力【解答】解：（1）起跳后离地向上竖直上抛，上升阶段的位移为：h=2.552.10m=0.45m由v2=2gh得他离地的速度为：v=（2）从离地到上升到最高点的所用时间为：，离地之前的时间为：t1=tt2=10.3s=0.7s，由动量定理：（Fmg）t1=mv0代入数据解得平均压力为：F=F=1000N答：（1）他跳起刚离地时的速度大小为3m/s；（2）上跳过程中他对地面平均压力的大小为1000N17如图所示，用特定材料制作的细钢轨竖直放置，半圆形轨道光滑，半径分别为R，2R，3R和4R，R=0.5m，水平部分长度L=

30、2m，轨道最低点离水平地面高h=1m中心有孔的钢球（孔径略大于细钢轨道直径），套在钢轨端点P处，质量为m=0.5kg，与钢轨水平部分的动摩擦因数为=0.4给钢球一初速度v0=13m/s取g=10m/s2求：（1）钢球运动至第一个半圆形轨道最低点A时对轨道的压力（2）钢球落地点到抛出点的水平距离【考点】66：动能定理的应用【分析】（1）球从P运动到A点过程中，重力做功mg2R，摩擦力做功为mgL，根据动能定理求出钢球运动至第一个半圆形轨道最低点A时的速度，根据牛顿运动定律求解对轨道的压力（2）对全程运用动能定理求出钢球到达B的速度钢球从B点轨道后做平抛运动，下落的高度为h+8R，由平抛运动的规律可求出钢球落地点到抛出点的水平距离【解答】解：（1）球从P运动到A点过程由动能定理得 由牛顿第二定律 由牛顿第三定律 FN=F'N解得F'N=178N对轨道压力为178N，方向竖直向下（2）设球到达轨道末端点速度为v2，对全程由动能定理得 解得v2=7m/s钢球从B点轨道后做平抛运动，则有 竖直方向： 水