教育最新K12河南省安阳市林州一中2017-2018学年高二物理上学期开学试题(含解析)

小学+初中+高中

河南省安阳市林州一中 2017-2018 学年高二(上)开学物理试卷
一、选择题 1. 质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示,t2=2t1,则( )

A. 质点一直沿正向运动 B. 质点在某个位置附近来回运动 C. 在 0~t2 时间段内,质点在 t1 时刻的速度最大 D. 在 0~t2 时间段内,质点在 t2 时刻的速度最大 【答案】AC

考点:运动图像 【名师点睛】考查了加速度的图象,会根据图象分析质点的运动情况;注意加速度改变方向 时,速度方向不一定改变。 2. 如图,在倾角为 α 的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫.已 知木板的质量是猫的质量的 2 倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上 跑,以保持其相 对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )

A. 1.5gsinα 【答案】A

B. sinα

C. gsinα

D. 2gsinα

【解析】 【试题分析】对猫和木板受力分析受力分析,可以根据各自的运动状态由牛顿第二定 小学+初中+高中

小学+初中+高中 律分别列式来求解,把猫和木板当做一个整体的话计算比较简单. 木板沿斜面加速下滑时,猫保持相对斜面的位置不变,即相对斜面静止,加速度为零.将木 板和猫作为整体,由牛顿第二定律,受到的合力为 F 木板=2ma,猫受到的合力为 F 猫=0 则整体受的合力等于木板受的合力:F 合=F 木板=2ma(a 为木板的加速度) , 又整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小(垂直斜面分力为零) 即 F 合=3mgsinα ,解得 a=1.5gsinα 【点睛】本题应用整体法对猫和木板受力分析,根据牛顿第二定律来求解比较简单,当然也 可以采用隔离法,分别对猫和木板受力分析列出方程组来求解. 3. 人在距地面高 h、离靶面距离 L 处,将质量 m 的飞镖以速度 v0 水平投出,落在靶心正下方, 如图所示.只改变 h、L、m、v0 四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )

A. 适当减小 v0 【答案】BD 【解析】水平方向

B. 适当提高 h

C. 适当减小 m

D. 适当减小 L

,减小 m 对时间没有影响,竖直高度不变,C 错;如果水

平位移不变,初速度不变,运动时间不变,竖直高度不变,B 错;适当减小初速度,运动时间 增大,竖直高度增大,A 对;减小水平位移,时间减小,竖直高度减小,D 错 4. 如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运 动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动, 下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的有( )

A. 笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线 B. 笔尖留下的痕迹是一条抛物线 C. 在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变 D. 在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变 【答案】BD 【解析】试题分析:在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,合力 小学+初中+高中

小学+初中+高中 沿竖直方向,轨迹为一条抛物线,A 错误 B 正确;在运动过程中,由于做曲线运动,笔尖的速 度方向时刻变化着,但是由于合力恒定,所以加速度恒定,方向不变,D 正确; 考点:考查了运动的合成 5. 冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆,公转周期为 T0,其近日点到太阳的距离为 a,远日点 到太阳的距离为 b,半短轴的长度为 c,如图所示.若太阳的质量为 M,万有引力常量为 G, 忽略其他行星对它的影响,则( )

A. 冥王星从 A→B→C 的过程中,机械能逐渐增大 B. 冥王星从 A→B 所用的时间等于 C. 冥王星从 B→C→D 的过程中,万有引力对它先做正功后做负功 D. 冥王星在 B 点的加速度为 【答案】D 【解析】试题分析:冥王星从 A→B→C 的过程中,万有引力做负功,速率逐渐变小,所以 A 错误;由于太阳在椭圆的焦点,不在椭圆中心,故冥王星从 A→B 所用的时间不等于 ,所以 B 错误;冥王星从 B→C→D 的过程中,万有引力对它做负功后做正功,所以 C 错误;根据几何 关系可求 B 点到太阳的距离 ,冥王星受万有引力为 ,联立可求加速度

,所以 D 正确。 考点:本题考查天体运动 6. 运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看做是自由落体运动,打开伞后减速下 降,最后匀速下落.如果用 h 表示下落高度,t 表示下落的时间,F 表示人受到的合力,E 表 示人的机械能,Ep 表示人的重力势能,v 表示人下落的速度,在整个过程中,如果打开伞后空 气阻力与速度平方成正比,则下列图象可能符合事实的是( )

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A.

B.

C.

D.

【答案】C 【解析】A、 图象不可能是直线,否则是匀速下降,而运动员先自由落体运动,打开降落伞

后做减速运动,最后是匀速运动,矛盾,故 A 错误; B、而运动员先自由落体运动,打开降落伞后做减速运动,最后是匀速运动; 减速过程,根据牛顿第二定律,有: B 错误; C、自由落体阶段,合力恒定,为 合力为零,故 C 正确; D、由于 图象不可能是直线,否则是匀速下降,而重力势能 ,故 不是直线, ,减速阶段,由于 ,故合力是变化的,匀速阶段, ,故加速度是变化的, 图不是直线,故

故 D 错误。 点睛:本题关键分三个阶段分析运动员的运动,注意减速过程是加速度不断减小的减速运动, 当加速度减为零时,速度达到最小;最后是匀速。 7. 游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一 段距离后停下来,则( )

A. 下滑过程中支持力对小朋友做功 B. 下滑过程中小朋友的重力势能增加 C. 整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D. 在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功 【答案】D 【解析】下滑过程中小朋友在支持力方向没有发生位移,支持力不做功.故 A 错误.下滑过 程中,小朋友高度下降,重力做正功,其重力势能减小.故 B 错误.整个运动过程中,摩擦 力做功,小朋友的机械能减小,转化为内能.故 C 错误.在水平面滑动过程中,摩擦力方向 与位移方向相反,摩擦力对小朋友做负功,故 D 正确.故选 D. 点睛:判断力是否做功,可根据做功的两个要素,也可根据动能定理.整个过程重力做正功, 小学+初中+高中

小学+初中+高中 动能变化量为零,根据动能定理可判断出摩擦力做负功. 8. 如图所示,光滑水平面上,质量为 m 的小球 A 和质量为 m 的小球 B 通过轻质弹簧相连并处 于静止状态, 弹簧处于自由伸长状态; 质量为 m 的小球 C 以初速度 v0 沿 AB 连线向右匀速运动, 并与小球 A 发生弹性正碰.在小球 B 的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出) ,当小球 B 与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走,不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性 限度以内,小球 B 与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球 B 的速度大小不变,但方向相反, 则 B 与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值 Em 可能是( )

A. mv02 【答案】BC

B.

C.

D.

【解析】A、由题可知,系统的初动能为 能不可能等于 ,故 A 错误;

,而系统的机械能守恒,则弹簧的弹性势

B、由于小球 C 与小球 A 质量相等,发生弹性正碰,则碰撞后交换速度,若在 A 与 B 速度动量 相等时,B 与挡板碰撞,B 碰撞后速度与 A 大小相等、方向相反,当两者速度同时减至零时, 弹簧的弹性最大,最大值为 ,故 B 正确;

C、当 B 的速度很小(约为零)时,B 与挡板碰撞时,当两球速度相等弹簧的弹性势能最大, 设共同速度为 ,以 C 的初速度方向为正方向,则由动量守恒定律得: ,由机械能守恒定律可知,最大的弹性势能为 ,则最大的弹性势能的范围为 ,故 C 正确,D 错误。 ,得 ,解得:

点睛:不计所有碰撞过程中的机械能损失,系统的机械能是守恒的.系统的合外力为零,总 动量也守恒,根据两大守恒定律分析选择。 二、非选择题 9. 利用如图 1 实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.

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①图 2 为一条符合实验要求的纸带, O 点为打点计时器打下的第一点. 分别测出若干连续点 A、 B、C…与 O 点之间的距离 h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为 T,重锤质量为 m,重 力加速度为 g,可得重锤下落到 B 点时的速度大小为______. ②取打下 O 点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度 h 时所对应的动能 Ek 和重 力势能 Ep.建立坐标系,横轴表示 h,纵轴表示 Ek 和 Ep,根据以上数据在图 3 中绘出图线Ⅰ和 图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值 k1=2.94J/m,请计算图线Ⅱ的斜率 k2=______J/m(保留 3 位有效数字) .重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为________(用 k1 和 k2 表示) . 【答案】 (1). (2). 2.80 (3). 。

【解析】 (1) 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度, 那么 B 点的瞬时速度

(2)取打下 O 点时重物的重力势能为零,因为初位置的动能为零,则机械能为零,每个位置 对应的重力势能和动能互为相反数,即重力势能的绝对值与动能相等,而图线的斜率不同, 原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功. 根据图中的数据可以计算计算图线Ⅱ的斜率 根据动能定理得, 图线斜率 知 值为 。 ,则阻力 ,则 ,图线斜率 , , .

,所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比

点睛:解决本题的关键知道实验的原理,验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等.以 及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度。 10. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出,从水平飞出时开始计 时,经 t=3.0s 落到斜坡上的 A 点.已知 O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 θ =37°, 小学+初中+高中

小学+初中+高中 运动员的质量 m=50kg, 不计空气阻力. 取重力加速度 g=10m/s , sin37°=0.6, cos37°=0.8. 求: (1)A 点与 O 点的距离 L; (2)运动员离开 O 点时的速度 v1 和落到 A 点时的速度 v2 的大小.
2

【答案】 (1)75m; (2)20m/s, 36.06m/s. 【解析】 (1)运动员从 O 到 A,在竖直方向做自由落体运动,有: 代入数据解得: ;

(2)运动员从 O 到 A,在水平方向做匀速直线运动,有: 代入数据,联解得: ;

运动员落到斜坡上的 A 点时,根据运动的分解有: 根据平行四边形定则知, 联解得: 。

点睛:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式 灵活求解。 11. 滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱.如图是滑板运动的轨道,AB 和 CD 是一段圆弧形轨道,BC 是一段长 7m 的水平轨道.一运动员从 AB 轨道上 P 点以 6m/s 的速度下 滑, 经 BC 轨道后冲上 CD 轨道, 到 Q 点时速度减为零. 已知运动员的质量 50kg. h=1.4m, H=1.8m, 不计圆弧轨道上的摩擦. (g=10m/s2)求:

(1)运动员第一次经过 B 点、C 点时的速度各是多少? (2)运动员与 BC 轨道的动摩擦因数. (3)运动员最后停在 BC 轨道上距 B 为多少米处? 【答案】 (1)8 m/s 6 m/s. (2)0.2. (3)2 m.

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......... 代入数据,解得 从 C 到 Q 的过程中,有: mv =mgH 代入数据,解得 (2)在 B 至 C 过程中,由动能定理有 -μ mgs= mv - mv 代入数据,解得 (3)由能量守恒知,机械能的减少量等于因滑动摩擦而产生的内能,则有 μ mgs 总= mv +mgh 代入数据,解得 n= =2 的地方.

故运动员最后停在距 B 点

考点:动能定理的应用、能量守恒定律 名师点睛:本题运用动能定理时,关键是灵活选择研究的过程,要抓住滑动摩擦力做功与总 路程有关。 12. 如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的 S 形轨道.光滑半圆轨道半 径为 R,两个光滑半圆轨道连接处 CD 之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD 之间距离 可忽略.粗糙弧形轨道最高点 A 与水平面上 B 点之间的高度为 h.从 A 点静止释放一个可视为 质点的小球,小球沿翘尾巴的 S 形轨道运动后从 E 点水平飞出,落到水平地面上,落点到与 E 点在同一竖直线上 B 点的距离为 s.已知小球质量 m,不计空气阻力,求: (1)小球从 E 点水平飞出时的速度大小; (2)小球运动到半圆轨道的 B 点时对轨道的压力; (3)小球沿翘尾巴 S 形轨道运动时克服摩擦力做的功.

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【答案】 (1)

(2)

,方向竖直向下; ( 3)

【解析】试题分析: (1)小球从 E 点水平飞出做平抛运动,设小球从 E 点水平飞出时的速度 大小为 vE,由平抛运动规律得:s=vEt 4R= gt2 联立解得: (2)小球从 B 点运动到 E 点的过程,机械能守恒,根据机械能守恒定律得: mvB2=mg4R+ m vE2 解得:

在 B 点,根据牛顿第二定律得:

得: 由牛顿第三定律可知小球运动到 B 点时对轨道的压力为 (3)设小球沿翘尾巴的 S 形轨道运动时克服摩擦力做的功为 W,则 mg(h? 4R)? W= m vE2 得 W=mg(h? 4R)? 考点:牛顿第二定律的应用;动能定理 【名师点睛】解决本题的关键理清运动的过程,把握每个过程和状态的规律,知道竖直平面 内的圆周运动在最高点和最低点由合外力提供向心力,综合运用牛顿定律和动能定理进行解 题。 ,方向竖直向下

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