江西省南昌市八一中学20162017学年高一物理文理分班考试试题(含解析)
2016—2017学年度第二学期高一物理文理分科考试
一、选择题（每小题4分，共40分。第1---6题单选，第7---10题多选）
1. 某物体运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是（）
A. 物体在第2s 末运动方向发生改变
B. 物体在第2 s内和第3 s内的加速度是不相同的
C. 物体在第6 s末返回出发点
D. 物体在第5 s末离出发点最远，且最大位移为0．5 m
【答案】A
【解析】在速度时间图像中，速度的正负表示运动方向，从图中可知在2s末前后，速度由正变为负，所以运动方向发生变化，A正确；图像的斜率表示加速度，所以1~3s内的加速度恒定，B错误；图线与坐标轴围成图形的“面积”表示位移，可知在0-2s内，物体一直沿正向运动，2-4s内沿负向运动，在第4s末返回出发点，所以物体在第2s末离出发点最远，且最大位移为：，根据周期性知，物体在第5s时离出发点不是最远，在第6s时离出发点最远，最大位移为1m，CD错误．
【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移
2. 质点在恒力F的作用下做曲线运动，P、Q为运动轨迹上的两个点，若质点经过P点的速度比经过Q点时速度大，则F的方向可能为下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】试题分析：做曲线运动的物体合力应该指向弧内，当合力方向与速度方向夹角大于90°时做减速运动，小于90°时做加速运动．
从P点沿曲线运动到Q点，曲线是向左弯曲的，由合力应该指向弧内，可知恒力F的方向应该是向左的，而经过P点的速度比经过Q点时速度大，则合力方向与速度方向的夹角大于90°，故A正确．
3. 如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是m a ＝m b＜m c，则( )
A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B. b、c的周期相等，且小于a的周期
C. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
D. a所需向心力最小
【答案】C
【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据得，因为，所以，A错误；根据得，因为，所以，B错误；根据得，因为，所以，但b、c向心加速度方向不同，b、c的向心加速度不同，故C正确；，因为，，所以b所需向心力最小，故D错误．4. 如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB
和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )
A. 弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动
B. C与B碰前，C与AB的速率之比为M：m
C. C与油泥粘在一起后，AB继续向左运动
D. C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动
【答案】B
【解析】A、小车AB与木块C组成的系统动量守恒，系统在初状态动量为零，则在整个过程中任何时刻系统总动量都为零，由动量守恒定律可知，弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB与向左运动，故A错误；
B、以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，故B正确；
C、系统动量守恒，系统总动量守恒，系统总动量为零，C与油泥沾在一起后，AB立即停止运动，故CD错误。
点睛：本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断：动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零；机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功。
5. 如图所示，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上，当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与B相碰，并粘合在一起继续摆动，它们能上升的最大高度是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，A、B碰撞过程动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，AB向右摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，故选项
点睛：分析清楚小球运动过程，应用机械能守恒定律与动量守恒定律即可正确解题。
6. 如图所示，长为L1的橡皮条与长为L2的细绳的一端都固定在O点，另一端分别系两球A 和B，A和B的质量相等，现将两绳都拉至水平位置，由静止释放放，摆至最低点时，橡皮条和细绳长度恰好相等，若不计橡皮条和细绳的质量，两球经最低点速度相比( )
A. A球小
B. B球小
C. 两球一样大
D. 条件不足，无法比较
【答案】A
【解析】对A球，重力势能的减小量等于动能的增加量和弹性势能的增加量，根据能量守恒定律得，，对于B球，重力势能的减小量等于动能的增加量，根据能量守恒有：因为质量相等，可知重力势能减小相同，则B球的动能大于A球的动能，所以A球的速度较小，故A正确，BCD错误。
点睛：解决本题的关键知道A球重力势能的减小量等于弹性势能和动能增加量之和，B球重力势能的减小量等于动能的增加量。
7. 倾角为、质量为的斜面体静止在粗糙水平面上，质量为的滑块静止在斜面体上，滑块与斜面体间动摩擦因数为，重力加速度为；如图所示。下列结论正确的是（）
A. 滑块受到的摩擦力大小一定是
B. 滑块对斜面体的作用力为
C. 地面对斜面体一定没有摩擦力作用
D. 若只是增大滑块的质量，其它条件不变，释放滑块后，滑块可能沿斜面下滑
【解析】A、先对木块m受力分析，受重力、支持力N和静摩擦力，根据平衡条件，有；
，故A错误；
B、斜面体对木块有支持力和静摩擦力两个力，斜面体对木块的作用力是支持力和摩擦力的合力，根据平衡条件可知，支持力和摩擦力的合力与重力大小相等，所以斜面体对木块的作用力大小为，故B正确；
C、对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为
，静摩擦力为零，故C正确；
D、物体静止在斜面上，有：，如果只是增大滑块的质量，依然有：
，故滑块依然保持平衡，故D错误。
点睛：本题关键灵活地选择研究对象，运用隔离法和整体法结合求解比较简单方便。
8. 游乐场有一“摩天轮”如图所示。轮面与水平面成一定的角度。一游客随“摩天轮”一起做匀速圆周运动旋转半周，则此过程中可能正确的是( )
A. 游客所受合外力的冲量为零
B. 重力对游客始终做负功
C. 任意相等时间内，游客的重力势能变化量相等
D. 游客的重力功率最小时，游客处于最高点。
【答案】BD
【解析】A、由于小球做圆周运动，小球速度发生变化，则动量发生变化，根据动量定理可以知道，合外力的冲量不为零，故选项A错误；
B、在旋转半周的过程中，重力方向与位移方向可能相反，重力可以做负功，故B正确；
C、任意相等时间内，游客竖直方向的分位移不一定相同，故游客的重力势能变化量
不一定相等，故C错误；
D、游客处于最高点，速度方向与重力方向垂直，则重力的功率最小为零，故选项D正确。点睛：本题关键是明确机械能的概念，知道机械能守恒的条件，会根据公式求解瞬时功率。
9. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g．关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有（）
A. 小球的机械能减少了mgh
B. 小球克服阻力做的功为mg（H+h）
C. 小球所受阻力的冲量大于m
D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
【答案】BC
【解析】A、小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小，则小球的机械能减小了，故A错误；
B、对全过程运用动能定理得，，则小球克服阻力做功，故B正确；
C、落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得，，知阻力的冲量大小不等于，故C正确；
D、对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，故D错误。
点睛：解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用，运用动能定理解题不需考虑速度的方向，运用动量定理解题需考虑速度的方向。
10. 如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，
上升到最大高度，并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m 2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有( )
A. 两滑块到达B点的速度相同
B. 两滑块沿斜面上升的最大高度不相同
C. 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同
D. 两滑块上升到最高点过程机械能损失相同
【答案】BD
【解析】A、两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；
B、两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；
C、两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：
，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；
D、由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D 正确。
点睛：先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和。
二、填空题（每空2分，共20分）
11. 当今科技水平迅猛发展，新型汽车不断下线，某客车在水平直线公路上行驶，如图所示．该客车额定功率为140kW，行驶过程中所受阻力恒为3500N，客车质量为7500kg，在不超过额定功率的前提下，该客车所能达到的最大速度是________．在某次测试中，客车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1.0m/s2，客车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶．在此次测试中，客车速度为7m/s时瞬时功率为_______ kW．
【答案】 (1). 40 (2). 77
【解析】汽车速度最大时，牵引力，
汽车的最大速度；
汽车做匀加速运动，由牛顿第二定律得：，
客车速度达到时的瞬时功率：，解得：；
点睛：应用功率公式及其变形功公式、牛顿第二定律即可正确解题，本题难度不大。
【答案】 (1). (2). (3).
【解析】对A球，根据牛顿第二定律，其加速度为：，B球的加速度为：
设经过t时间相撞，则：对A球：，对B球：，而且：，整理可以得到：，；
对A球：，则
对B球：，则。
13. 如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的3倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________。
【答案】 (1). v/4 (2). 3v2/8μg
【解析】试题分析：物体与盒子组成的系统动量守恒；先由动量守恒求出盒子与物块的最终速度，再结合损失的机械能即可求出滑块相对于盒运动的路程．
设滑块的质量是m，碰后速度为，物体与盒子组成的系统合外力为0，
设向左为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，
开始时盒子与物块的机械能：，
碰后盒子与物块的机械能：
损失的机械能，解得：；
14. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s2，那么：
（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到________________点来验证机械能守恒定律；（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量_________，速度的增加量
_________(结果取四位有效数字)；
【答案】 (1). B (2). 1.882 J (3). 1.920 m/s
【解析】（1）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据，故选B点。
（3）减少的重力势能
则速度的增加量为。
点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果。
三、计算题（共40分。第15题8分，第16题8分，第17题12分，第18题12分。）
15. 如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m2球速度的大小.
【答案】
【解析】两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
第一次碰撞过程：，
第二次碰撞过程：，联立解得
16. 如图所示，半径R＝0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1 m的水平面相切于B点，BC离地面高h＝0.8 m，质量m＝2.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，(不计空气阻力，取g＝10 m/s2)求：
（1）小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小与方向；
（2）小滑块落地点距C点的水平距离．
【答案】（1）60N,方向竖直向下（2）1.6 m
............
由牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力为.方向：竖直向下。
（2）设滑块运动到C点时的速度为，由动能定理得，
解得，小滑块从C点运动到地面做平抛运动水平方向：
竖直方向，则滑块落地点距C点的水平距离。
点睛：本题是一道力学综合题，分析清楚滑块的运动过程是解题的关键，应用动能定理
与牛顿第二定律、平抛运动规律可以解题。
17. 如图所示，水平传送带AB足够长，质量为M＝1kg的木块随传送带一起以v1＝2m/s的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的摩擦因数，当木块运动到最左端A点时，一颗质量为m＝20g的子弹，以v0＝300m/s的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v＝50m/s，设子弹射穿木块的时间极短，（g取10m/s2）求：
（1）木块遭射击后远离A的最大距离；
（2）木块遭射击后在传送带上向左加速运动所经历的时间。
【答案】（1）1m（2）4/9s
【解析】（1）设木块遭击后的速度瞬间变为V，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
则，代入数据解得，方向向右。
木块遭击后沿传送带向右匀减速滑动．摩擦力
设木块远离A点的最大距离为S，此时木块的末速度为0．
根据动能定理得，，则．
木块遭击后沿传送带向右匀减速滑动，则木块远离A点的最大距离为S为。
（2）木块遭击后沿传送带向右匀减速滑动，然后向左加速运动，木块在传送带上向左加速运动一段时间之后速度达到，与传送带相对静止．，则向左加
速运动所经历的时间。
点睛：本题综合考查了动量守恒定律、动能定理、牛顿第二定律以及运动学公式，关键理清运动过程，选择合适的规律进行求解。
18. 如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上。一长为L＝18 cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1 kg的小球，将细绳拉至水平，使小球在位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5 cm。(g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：
（1）D点到水平线AB的高度h；
（2）弹簧所获得的最大弹性势能E p。
【答案】（1）h＝32 cm（2）E p＝5.2J
【解析】(1)小球由C到D，由机械能守恒定律得：
解得
由D到A，小球做平抛运动
联立解得。
(2)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即
，代入数据得：。
点睛：本题考查了圆周运动、平抛运动等知识点，综合运用了牛顿第二定律、机械能守
恒定律，关键是理清运动过程，选择合适的规律进行求解。