(物理试题+答案)湛江市2017-2018学年度第二学期期末调研考试

湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试
高一物理（必修2）试卷
说明：1、考试时间90分钟；满分100分。

2、请把答案作在答题卡上。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，请把正确的答案序号填在答题卡相应的表格内）
1．下列说法符合史实的是：
A．卡文迪许发现了行星的运动规律
B．牛顿发现了万有引力定律
C．开普勒第一次在实验室里测出了万有引力常量
D．伽利略发现了海王星和冥王星
2．如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc运动
3．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的A．质量一定相同B．轨道半径一定相同
C．轨道平面可以不同D．速率可以不同
4．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓
慢推袋壁使它变形，则水的重力势能
A．不变B．变小
C．增大D．不能确定
5．同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有A．车对凸形桥面的压力大B．车对两种桥面的压力一样大
C．无法判断D．车对平直桥面的压力大
6．由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的
A．周期变小B．周期变大C．速率变小D．速率不变
7．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴
正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不
计空气阻力，则
【湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试高一物理（必修2）试卷第1页共6页】
【湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试 高一物理（必修2）试卷 第2页 共6页】
A ．a 的飞行时间比b 的长
B ．b 的初速度比c 的小
C ．a 的水平速度比b 的小
D ．b 和c 的飞行时间相同
8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t ＝0时其速度为1 m/s ，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F ，力F 和滑块的速度v 随时间t 的变化规律分别如图甲、乙所示，则以下说法正确的是
A ．第1 s 内，F 对滑块做的功为3 J
B ．第2 s 内，F 对滑块做功的平均功率为4.5 W
C ．第3 s 末，F 对滑块做功的瞬时功率为3 W
D ．前3 s 内，F 对滑块做的总功为零
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．以下各有多个选项正确，全对的每题得4分，选对不全的得2分，有选错或不选的得0分）
9．下列运动中，加速度不变的是
A ．平抛运动
B ．斜抛运动
C ．匀速圆周运动
D ．自由落体运动
10．火车在水平轨道上做匀加速直线运动，若阻力不变，则牵引力F 和火车的瞬时功率P 的变化情况是
A ．F 不变
B ．F 变小
C ．P 变大
D ．P 不变
11. 如图所示，a 、b 是在地球大气层外圆形轨道上做匀速圆周运动的两颗卫星，下列说法正确的是
A ．a 、b 的线速度大小相等
B ．a 的向心加速度大于b 的向心加速度
C ．a 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的a
D ．a 、b 的向心加速度大小相等
12. 起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动．一质量为m 的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了h ，离地时他的速度大小为v .下列说法正确的是
A ．该同学重力势能增加了mgh
B ．起跳过程中该同学机械能增量为mgh ＋1
2m v 2
C ．地面的支持力对该同学做功为mgh ＋1
2m v 2
D ．该同学所受的合外力对其做功为1
2m v 2＋mgh
b a
地球
13.如图所示是网球比赛场地，已知底线到网的距离为L，运动员在网前截击，若在球网正上方距地面H处，将球以水平速度沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．将球的运动视做平抛运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是()
A．根据题目条件能求出球的水平速度v
B．根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间t
C．球从击球点至落地点的位移等于L
D．球从击球点至落地点的水平位移与球的质量无关
14.如图，在绕地球运行的“天宫一号”实验舱中，航天员将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球．拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动．在a、b两点时，设小球动能分别为E k a、E k b，细绳拉力大小分别为T a、T b，阻力不计，则()
A．E k a＞E k b B．E k a＝E k b
C．T a＞T b D．T a＝T b
三、实验题（16分）
15．（10分）用如图甲所示的装置“验证机械能守恒
定律”．
(1)下列物理量需要测量的是________，通过计
算得到的是________(填写代号)．
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，
A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的x1、x2、x3、x4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式________，动能增量的表达式________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量．
16．（6分）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．
（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，则下面操作正确的是______．
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（2）关于该实验，下列说法正确的是______．
A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6 V
B．实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等
C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
【湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试高一物理（必修2）试卷第3页共6页】
D．利用每次测出的小车最大速度v m和橡皮筋做的功W，依次作出W－v m、W－v2m、W－v3m、W2－v m，W3－v m…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系
（3）图中给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65 cm，OB＝7.12 cm，OC＝8.78 cm，OD＝10.40 cm，OE＝11.91 cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度v m＝________m/s.（保留二位有效数字）
四、计算题（本题共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17、（10分）从某一高度以初速度v0平抛一物体，落地时速度方向与水平成30°角。

求：
（1）落地时物体的速度；（2）物体在空中运动的时间；（3）抛出点距地面的高度。

18．(12分)质量m＝1 kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中E k－x的图线如图所示．(g取10 m/s2)求：
(1)物体的初速度多大？
(2)物体和水平面间的动摩擦因数为多大？
(3)拉力F的大小．
19．（14分）如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，求：
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；
(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件．
【湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试高一物理（必修2）试卷第4页共6页】
【湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试 高一物理（必修2）试卷 第5页 共6页】
湛江市2017—2018学年度第二学期期末调研考试
高一物理（必修2） 参考答案
15．(1) C （2分）；D （2分） (2)mg (x 3－x 1)（2分）；mx 4（x 4－2x 2）
8T 2 （2分）小于（2分）
16．(1) D （2分） (2) CD （2分） (3) 0.83（2分）
四、计算题（本题共3小题，共36分） 17．（10分）解：（1）落地时物体的速度：0033
2
30cos v v v ==
ο
（2分） （2） 003
3
30tan v v v y =
=ο
（2分） 物体在空中运动的时间：g
v g
v t y 330
=
= （2分） （3）gh v y 22
= （2分）
抛出点距地面的高度： g
v h 620
= （2分）
【湛江市201７—201８学年度第二学期期末调研考试 高一物理（必修2）试卷 第6页 共6页】
18．（12分）解：（1）从图线可知物体初动能为2 J ，则
E k0＝1
2
m v 2＝2 J （2分）
得v ＝2 m/s.
（1分）
（2）在位移为4 m 处物体的动能为E k ＝10 J ，在位移为8 m 处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功．
J E mgs k 102==μ （2分）
故μ＝0.25. （2分）
(3)物体从开始到移动4 m 这段过程中，根据动能定理有
01)(k k E E s mg F -=-μ （3分）
故得F ＝4.5 N （2分） 19．(1)因为摩擦力始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧轨道上往复运动．对整体过程由动能定理得：
mgR ·cos θ－μmg cos θ·s ＝0 （2分）
所以总路程为s ＝R
μ
（1分）
(2)对B →E 过程
mgR (1－cos θ)＝1
2m v 2E
（2分）
F N －mg ＝m v 2E
R
（1分）
得F N ＝(3－2cos θ)mg （1分）
由牛顿第三定律，物体对轨道的压力F ′N ＝F N ＝(3－2cos θ)mg ，方向竖直向下．（2分） (3)设物体刚好到D 点，则
mg ＝m v 2D
R
（1分）
L ′取最小值时，对全过程由动能定理得：
mgL ′sin θ－μmg cos θ·L ′－mgR (1＋cos θ)＝1
2m v 2D （2分）
得L ′＝3＋2cos θ
2（sin θ－μcos θ）
·R （1分）
故应满足的条件为L ′≥3＋2cos θ
2（sin θ－μcos θ）
·R （1分）。