枣阳一中2016-2017高二物理暑假开学试卷有解析

湖北省枣阳市第一中学2016-2017学年高二暑假开学考试物理检测题
时间：90分钟 分值100分

第I卷（选择题共48分）    
一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）
1．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接）弹簧水平且无变形，用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 ，此时物体静止，撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4  ，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则

A、撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B、撤去F后，物体岗运动时的加速度大小为
C、物体做匀减速运动的时间为
D、物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做功为
2．在某一高处的同一点将三个质量都相等的小球，以大小相等的初速度分别竖直上抛，平抛和竖直下抛，不计空气阻力，则
A、从抛出到落地的过程中，重力对它们做的功相等
B、落地时三个小球的动能相等
C、三小球落地时间相同
D、从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等
3．如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是

A、在0~3s时间内，合力对质点做功为6J
B、在4~6s时间你诶，质点的平均速度为3m/s
C、在1~5s时间内，合力的平均功率为4W
D、在t=6s时，质点的加速度为零
4．一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，运动一圈时间为T，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为 ,，车对轨道的压力为2mg，设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则

A、车经最低点时对轨道的压力为3mg
B、车经最低点时发动机功率为2
C、车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功等于0.5 T
D、车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功等于2mgR
5．如图所示，物体沿足够长的斜面向上运动，经过A点时具有动能100J，当它向上滑行道B点时，动能减少了80J，机械能损失了20J，则物体回到A点时的动能为

A、100J         B、50J         C、20J          D、60J
6．如右图所示，木块A放在木板B上左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为 ，生热为 ，第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做功为 生热为 ，则应有

A、 ，        
B、 ，
C、 ，        
D、 ，
7．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，甲、乙以相同的初动能在同一水平面上滑行，最后都静止下来，它们滑行的距离
A、甲大        B、乙大         C、相等         D、无法确定
8．下列说法正确的是：
A．单晶体和多晶体都有各项异性的物理性质
B．夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶
C．能量耗散说明能量在不断减小
D．绝对湿度一定的情况下，温度越高相对湿度越大
9．两个粒子,电荷量相同,在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动（重力不计）（  ）
A．若速率相等,则半径必相等      
B．若动能相等,则周期必相等
C．若质量相等,则周期必相等      
D．若质量与速度的乘积大小相等,则半径必相等
10．如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是

A．A球的轨道半径比B球大       B．A球的向心力比B球大
C．A球的线速度比B球大         D．A球的角速度比B球大
11．消防队员手持水枪灭火，水枪跟水平面有一仰角．关于水枪射出水流的射高和射程，正确的是
A．初速度大小相同时，仰角越大，射程越大    
B．初速度大小相同时，仰角越大，射高越高
C．仰角相同时，初速度越大，射高一定越大    
D．仰角相同时，初速度越大，射程一定越大
12．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va、vb沿水平方向抛出，经过时间ta、tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是

A．ta > tb         B．ta < tb         C．va > vb          D．va < vb

第II卷（非选择题）
二、实验题（12分）
13．（本题8分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点，如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，0为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当体的重力加速度 ，那么：

（1）纸带的________端（选填“左”或者“右”）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中0点和_______点来验证机械能守恒定律；
（3）从0点到所取点，重物重力势能减少量 =________J，该所取点的速度大小为_______m/s（结果取3位有效数字）
14．（本题4分）在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重锤重力势能的减少量等于它的动能的增加，以下步骤中仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的活错误的有__________
A、把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压直流电源连接起来
B、把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
C、接通电源，释放纸带
D、用秒表测出重锤下落的时间

三、计算题（40分）
15．（本题10分）如图所示，质量为 的 光滑圆弧形轨道ABC与一质量为 的物块P紧靠着（不粘连）静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R=0.3m，一质量为 的小球（可视为质点）从圆弧轨道的A处由静止释放， ，求：

（1）小球第一次滑到B点时的速度 ；
（2）小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h。
16．（本题10分）某人为了测定一个凹形路面的半径，在乘汽车通过凹形路面的最低点时，他注意到车上速度计的示数为72km/h，车内悬挂1kg砝码的弹簧秤示数为12N，（g=10m/ ）问：

（1）该汽车通过凹形路面的最低点时的加速度多大？
（2）凹行路面的半径为多少？
17．（本题10分）如图所示，一轻绳长为L，下端拴着质量为m的小球（可视为质点），当球在水平面内做匀速圆周运动时，绳与竖直方向间的夹角为θ，已知重力加速度为g，求：

（1）绳的拉力大小F；
（2）小球做匀速圆周运动的周期T．
18．（本题10分）如图所示，B是质量为2m、半径为R的光滑半圆弧槽，放在光滑的水平桌面上。A是质量为3m的细长直杆，在光滑导孔的限制下，A只能上下运动。物块C的质量为m，紧靠B放置。初始时，A杆被夹住，使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触，然后从静止释放A。求：

（1）杆A的下端运动到槽B的最低点时B、C的速度；
（2）杆A的下端经过槽B的最低点后，A能上升的最大高度。

参考答案
1．BD
【解析】
试题分析：撤去力F后，物体受四个力作用，竖直方向上重力和地面支持力是一对平衡力，水平方向受向左的弹簧弹力和向右的摩擦力，合力 ，根据牛顿第二定律物体产生的加速度 ，撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，故A错误；撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为： ，故B正确；物体离开弹簧后通过的最大距离为 ，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为 ．将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则： ，得 ，故C错误；当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为 ，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 ，故D正确．
考点：考查了牛顿第二定律的应用，功能关系
【名师点睛】本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的．运用逆向思维研究匀减速运动过程，求解时间比较简洁
2．AB
【解析】
试题分析：因为三种运动整个过程中下落的高度相同，所以重力做功相等，根据动能定理可得 ，由于重力做功相同，所以落地时动能增加量相同，AB正确；落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故C错误；平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故上抛时间最长，下抛时间最短，根据 ，平均功率不等，故D错误；
考点：考查了机械能守恒，功率的计算
【名师点睛】球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，但方向不同；根据运动学规律判断运动时间长短，再根据功率的定义判断平均功率的大小
3．AB
【解析】
试题分析：根据动能定理，在0～3.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故 ，故A正确；由于速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移，故物体在4.0s～6.0s时间内的位移为 ，故平均速度为 ，故B正确；根据动能定理，在1s～5.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故 ，，故合力的平均功率为 ，故C错误；在t=6.0s时，质点速度为零，但从5s到7s物体做匀变速直线运动，加速度不变，故该时刻物体的加速度不为零，故D错误；
考点：考查了速度时间图像，功率的计算
【名师点睛】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
4．B
【解析】
试题分析：在最高点：向心力大小为 ，摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，则
在最低点： ，得 ，故A错误；在最高点：发动机功率 ，在最低点：发动机功率 ，则 ，故B正确；车在最高点的发动机功率为 ，车在最低点的发动机功率为 ，车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的功率是变化的，所以发动机做的功不等于 ，故C错误；摩托车做匀速圆周运动，动能不变，根据动能定理得知其合力做功为零，则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和，发动机做的功不等于2mgR，故D错误。
考点：考查了圆周运动，功率的计算
【名师点睛】摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，根据牛顿第二定律可求出摩托车在最高点时的向心力大小，即可求出最低点时轨道对它的支持力．发动机的功率等于牵引力与速度乘积，而牵引力与摩擦力大小相等．根据动能定理求解发动机做的功
5．B
【解析】
试题分析：物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，
根据动能定理，有 ，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，故
 ，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J，机械能减少了20J，所以当物体到达最高点时动能减少了100J，机械能减少了25J，所以物体上升过程中克服摩擦力做功是25J，全过程摩擦力做功W=-50J从出发到返回底端，重力做功为零，由动能定理可得 ，即回到A点时的动能为 ，B正确；
考点：考查了动能定理，功能关系
【名师点睛】功能关系有多种表现形式：合力的功（总功）等于动能增加量；重力做功等于重力势能的减小量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量
6．A
【解析】
试题分析：设木板B的长度为L，当B固定时，F做功为 ，生热为 ，当B可以自由滑行时，设B滑行距离为x，则A的位移为 ，所以F做功为 ，两者之间发发生的相对位移仍为L，故摩擦生热为 ，故 ， ，A正确；
考点：考查了功的计算
【名师点睛】根据 ，比较克服摩擦力所做的功，摩擦产生的热量 ，通过比较相对位移比较摩擦产生的热量
7．B
【解析】
试题分析：材料相同，即接触面间的动摩擦因数相同，设为 ，在物体滑行过程中，根据牛顿第二定律可得运动加速度为 ，最后都静下来，末速度为零，所以根据公式 可得滑行距离为 ，加速度相同，所以初速度大的物体滑行距离远，根据 ， 可得乙的初速度小于甲的初速度，故乙的滑行距离大，B正确；
考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式的应用
【名师点睛】本题涉及力在空间的效应可优先考虑运用动能定理，涉及力在时间的效应优先考虑动量定理，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．
8．B
【解析】
试题分析： 单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体是各向同性的，故A错误；夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶，选项B正确；根据能量守恒定律可知，能量虽然耗散，但是总能量仍然是守恒的，只是从一种形式转化为其他形式，选项C错误；在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，饱和湿度增加，故相对湿度一定减小，故D错误；故选B．
考点：晶体与非晶体；浸润与不浸润；能量守恒；相对湿度
【名师点睛】本题考查了晶体与非晶体、液体表面张力，关键是记住晶体、非晶体的区别，注意多晶体也是各向同性；液体表面张力是分子力的宏观表现．
9．CD
【解析】
试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，粒子轨道半径： ，粒子做圆周运动的周期： ，已知粒子电荷量q、磁场磁感应强度B都相同；
由 可知，粒子轨道半径与粒子质量m有关，粒子速率相等，轨道半径不一定相等，故A错误；粒子动能EK= mv2，两粒子动能相等，粒子质量不一定相等，由 可知，粒子的周期不一定相等，故B错误；由 可知，如果粒子的质量相等，则粒子的周期一定相等，故C正确；由 可知：如果粒子的质量与速度的乘积大小相等，则半径必相等，故D正确；故选CD。
考点：带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中的运动问题；解决本题的关键掌握洛伦兹力的大小公式，以及知道粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
10．AC
【解析】
试题分析：由图可知，A球的轨道半径比B球大，选项A正确；物体受力如图：

将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①，FNsinθ=mg…②．由②可知支持力相等，则A、B对内壁的压力大小相等．根据牛顿第二定律，合外力提供向心力，合外力相等，则向心力相等．由①②可得：mgcotθ=ma=m =mω2R．可知半径大的线速度大，角速度小．则A的线速度大于B的线速度，A的角速度小于B的角速度，A、B的向心加速度相等．故AC正确，BD错误．故选AC。
考点：匀速圆周运动
【名师点睛】解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析，根据向心力公式列方程进行讨论，注意各种向心加速度表达式的应用。
11．BCD
【解析】
试题分析：将初速度分解，水平的速度为 Vx=Vcosθ，竖直的速度为 Vy=Vsinθ，所以当初速度大小相同时，仰角越大，水平的速度Vx=Vcosθ 也越小，竖直分速度vysinθ就越大，则竖直方向上的运动时间越长，根据x=vxt知，水平射程不一定大．故A错误．当初速度大小相同时，仰角越大，竖直的速度Vy=Vsinθ 就越大，所以射高越高，所以B正确．当仰角相同时，初速度越大，竖直的速度Vy=Vsinθ 就越大，所以射高越高，所以C正确．仰角相同时，初速度越大，水平的速度Vx=Vcosθ 也越大，竖直分速度vysinθ就越大，则竖直方向上的运动时间越长，根据x=vxt知，射程越大，所以D正确．故选BCD．
考点：斜抛运动
【名师点睛】水枪射出水流属于斜抛运动，对于斜抛运动我们可以把它分解到水平和竖直两个方向来分析，把初速度在水平和竖直方向分解，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动。
12．AD
【解析】
试题分析：两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由h= gt2，得 ，则知ta＞tb．
小球水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t，由题意x相等，又ta＞tb，则知va＜vb，故选AD．
考点：平抛运动
【名师点睛】平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动时间由下落的高度决定，根据水平位移与时间结合可分析初速度关系．
13．（1）左端（2）B点（3） 、
【解析】
试题分析：（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．
（2）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 ，
考点：用打点计时器验证机械能守恒定律的实验
【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即 ，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度
14．AD
【解析】
试题分析：打点计时器都是使用的交流电源，A错误；在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表，故D错误．
考点：验证机械能守恒定律的实验
【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有这样才能明确每步操作的具体含义，从而确定哪些步骤是必须的，哪些是不必要的
15．（1） ，方向向右（2）
【解析】
试题分析：（1）小球向下滑动过程中，以小球、弧形轨道ABC和物块P组成的系统为研究对象，系统在水平方向不受外力，水平方向上系统动量守恒．
设小球第一次滑到B点时的速度为 ，轨道和P的速度为 ，取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒有：  ①，又由机械能守恒有：② ，
联①②解得： 方向向右， ，方向向左．
故小球第一次滑到B点时的速度 ，方向向右．
（2）物块经过B点后，物块P与轨道分离，小球与轨道水平方向动量守恒，且上升到最高点时，与轨道共速，设为v，有：  ③
解得： ， 方向向右
由机械能守恒定律得： ④
解得： ．
考点：考查了动量守恒定律，机械能守恒定律的应用
【名师点睛】小球向下滑动过程中，小球、弧形轨道ABC和物块P组成的系统水平方向动量守恒，系统的机械能守恒，此过程中，小球和物块P的过程相同，据此列方程可求出小球第一次滑到B点时的速度 ；小球经过B点后，物块P与弧形轨道ABC分离，小球与弧形轨道水平方向动量守恒，当二者速度相同时，小球上升高度最大，根据动量守恒和机械能守恒列方程即可求解
16．（1）2m/s2（2）200m
【解析】
试题分析：（1）由题意知，汽车的速度v=72km/h=20m/s
汽车通过凹形路面的最低点时，砝码所受的拉力F和砝码的重力mg的合力为砝码提供竖直向上的向心力
由牛顿第二定律得：F﹣mg=ma
可得加速度a=2m/s2
因为汽车和砝码的加速度相同，故汽车在最低点的加速度为2m/s2
（2）汽车做圆周运动的向心加速度为2m/s2，根据向心加速度的表达式
得凹形路面的半径r=200m
考点：牛顿第二定律的应用；圆周运动
【名师点睛】物体在竖直平面内做圆周运动，在最高点和最低点时，竖直方向的合力提供圆周运动的向心力，这是解决问题的关键突破口，知道在最低点时汽车的加速度与砝码的加速度相同。
17．（1） ；（2）
【解析】
试题分析：（1）以球为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件 ，得 。
（2）由牛顿第二定律 ， ，得 。

考点：向心力
【名师点睛】解决本题的关键知道小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力．小球在竖直方向上平衡，即拉力在竖直方向的分力等于重力。
18．（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，BC具有共同速度v，由（整个系统ABC）机械能守恒定律
3mgR=
所以，
（2）B、C分离后，杆上升到所能达到的最高点时，AB的速度均为0，AB系统机械能守恒

解得
考点：机械能守恒定律
【名师点睛】此题是关于机械能守恒定律的应用题；关键是能根据题目所给条件分析出机械能守恒，找到物理过程的初末状态，利用机械能守恒定律列出方程求解；注意分析各个物体运动过程中的速度关系是本题的难点．