甘肃省武威六中2017-2018学年高二上学期质检物理试卷8月份 含解析 精品

2018-2018学年甘肃省武威六中高二（上）质检物理试卷（8月
份）
一、单项选择题（共12小题，每小题4分，共48分，1-8单选，9-12多选）1．下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做匀变速直线运动的物体的机械能一定不守恒
C．合外力对物体做功为零时机械能守恒
D．只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒
2．质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始运动，对于该物体的运动过程，下列说法正确的有（）
A．5s内拉力对物体做功600J B．5s内重力对物体做功600J
C．5s末拉力的瞬时功率是120W D．5s内拉力的平均功率是240W
3．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是（）
A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值
D．重力做功的多少与参考平面的选取有关
4．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）
A．mg△t B． C． +mg D．﹣mg
5．如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态．当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是（）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大再减小
D．弹簧的弹性势能先减小再增大
6．一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q点．如图所示，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F所做的功为（）
A．mgLcosθ B．mgL（1﹣cosθ） C．FLsinθD．FLθ
7．地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，下式关于地球密度的估算式正确的是（）
A．B． C．D．
8．一小球沿半径为2m的轨道作匀速圆周运动，若周期为π秒，则（）A．小球的线速度是4m/s
B．经过s小球的位移是π米
C．小球的加速度是4m/s2
D．经过s小球速度增量为8m/s
9．一只小船停止在湖面上，一个人从小船的一端走到另一端，不计水的阻力，下列说法正确的是（）
A．人在船上行走，人对船的冲量比船对人的冲量小，所以人向前运动得快，船后退得比人慢
B．人在船上行走时，人的质量虽比船小，但它们所受的冲量大小是相等的，所以人向前走得快，船后退得比人慢
C．当人停止走动时，因船的质量大，故船要继续后退
D．当人停止走动时，因总动量守恒，故船也停止后退
10．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（）
A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大
11．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方L/2处钉有一颗钉子，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（）
A．小球线速度减小到0
B．小球的角速度突然增大到原来的2倍
C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍
12．如图所示：铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点，第二次以速度2v抽出纸条，则（）
A．铁块落地点在P点左边
B．铁块落地点在P点右边
C．第二次纸条与铁块作用的时间比第一次短
D．第二次抽出纸条的过程中，铁块受合力的冲量比第一次小
二、实验题（每空3分，共12分）
13．某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一
个点．（计算结果保留三位有效数字）
请回答下列问题：
①可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的端（填“左”或“右”）；
②若x2=4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度v B=m/s．
③若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为．
④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：．
三、计算题（本题共3小题，共40分．解答过程有必要的文字说明，公式，重要的演算步骤）
14．如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块（视为质点）从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．（g为重力加速度）
（1）要使物块能恰好通过圆轨道最高点，求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大；
（2）要求物块能通过圆轨道最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．
15．如图所示，坡度顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，从斜面进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末湍O点．A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求
（1）物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小；
（2）弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能E P（设弹簧处于原长时弹性势能为零）．
16．某汽车的额定功率为80kW从静止开始以加速度2m/s2的加速度运行，已知运动中所受的阻力大小恒定为4000N，若汽车的质量为2000kg．
（1）求汽车能维持匀加速运动的时间？
（2）当车速为8m/s时的功率为多大？
（3）当车速为16m/s时的加速度为多大？
2018-2018学年甘肃省武威六中高二（上）质检物理试卷
（8月份）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共12小题，每小题4分，共48分，1-8单选，9-12多选）1．下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做匀变速直线运动的物体的机械能一定不守恒
C．合外力对物体做功为零时机械能守恒
D．只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒
【考点】6C：机械能守恒定律．
【分析】根据机械能守恒的条件分析答题，只有重力或只有弹力做功，机械能守恒．
【解答】解：A、做匀速直线运动的物体，机械能不一定守恒，如在空中匀速下降的雨滴动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故A错误；
B、做匀变速直线运动的物体，机械能可能守恒，如在竖直方向做自由落体运动的物体，只有重力做功；故机械能守恒；故B错误；
C、合外力对物体做功为零时，机械能不一定守恒；如竖直方向做匀速直线运动时，机械能不守恒；故C错误；
D、若只有重力对物体做功，则系统机械能一定守恒；故D正确；
故选：D．
2．质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始运动，对于该物体的运动过程，下列说法正确的有（）
A．5s内拉力对物体做功600J B．5s内重力对物体做功600J
C．5s末拉力的瞬时功率是120W D．5s内拉力的平均功率是240W
【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】根据牛顿第二定律求出加速度，求出5s内位移，从而根据W=Fs求出
拉力和重力对物体做的功．根据P=求出拉力的平均功率．根据运动学公式求出5s末的速度，再根据P=Fv求出拉力的瞬时功率．
【解答】解：AB、物体的加速度为：
a==m/s2=2m/s2
物体在5s内的位移为：
s=at2=×2×52m=25m．
所以5s内拉力对物体做的功为：
W F=Fs=24×25J=600J
5s内重力对物体做功为：
W G=﹣mgs=﹣2×10×25J=﹣500J
故A正确，B错误．
C、5s末的速度为：v=at=2×5m/s=10m/s
所以5s末拉力的瞬时功率为：P=Fv=24×10W=240W，故C错误．
D、5s内拉力的平均功率为：==W=120W．故D错误．
故选：A
3．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是（）
A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值
D．重力做功的多少与参考平面的选取有关
【考点】6C：机械能守恒定律；61：功的概念．
【分析】重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关
【解答】解：A、当重力对物体做正功时，物体的高度下降，物体的重力势能一定减小．故A正确．
B、物体克服重力做功时，物体的高度增大，重力势能一定增加．故B正确．
C、重力势能是相对的，是相对于参考平面的，其大小与零势能的选取有关．故
C不正确．
D、重力做功只与物体初末位置有关，与零势能的选取无关．故D正确．
本题选不正确的，故选：C
4．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）
A．mg△t B． C． +mg D．﹣mg
【考点】52：动量定理．
【分析】由题意可知，铁锤的初末动量，由动量定理可求得其对木桩的平均冲力．【解答】解：对铁锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有：
（mg﹣F）t=0﹣mv
得：F=mg+；
由牛顿第三定律可知，铁锤对桩的平均冲力为：F=mg+；
故选：C．
5．如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态．当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是（）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大再减小
D．弹簧的弹性势能先减小再增大
【考点】69：弹性势能．
【分析】弹簧的弹性势能与弹簧的形变量大小有关，形变量越大，弹性势能越大，题中弹簧先压缩后伸长，根据形变量的变化，分析弹性势能的变化．
【解答】解；当撤去F后，物体向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态变到原长，再伸长，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减少再增加．故D正确．
故选：D
6．一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q点．如图所示，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F所做的功为（）
A．mgLcosθ B．mgL（1﹣cosθ） C．FLsinθD．FLθ
【考点】66：动能定理的应用．
【分析】小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中，拉力不断增大，不能根据功的计算公式求拉力做功，拉力是变力，可根据动能定理求解拉力F所做的功．
【解答】解：小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中，根据动能定理得：
W F﹣mgL（1﹣cosθ）=0
得拉力F所做的功为：W F=mgL（1﹣cosθ）
选项B正确，ACD错误．
故选：B
7．地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，下式关于地球密度的估算式正确的是（）
A．B． C．D．
【考点】4F：万有引力定律及其应用．
【分析】物体在地球表面时，所受的重力近似等于地球对物体的万有引力，根据
万有引力定律可求出地球的质量．再根据密度的定义式计算即可．
【解答】解：设地球表面有一物体质量为m，地球的质量为M．
物体在地球表面时，所受的重力近似等于地球对物体的万有引力，则有：
解得：
地球可以看做球体，其体积为
根据密度的定义：=
故选：A．
8．一小球沿半径为2m的轨道作匀速圆周运动，若周期为π秒，则（）A．小球的线速度是4m/s
B．经过s小球的位移是π米
C．小球的加速度是4m/s2
D．经过s小球速度增量为8m/s
【考点】48：线速度、角速度和周期、转速．
【分析】根据v=求解线速度，经过s，小球转过圆周，则位移为r，然后结合向心加速度的公式即可求出．
【解答】解：A、根据v=得：线速度v=m/s=4 m/s．故A正确；
B
、经过t=s，小球转过圆周，则位移为r=2 m，故B错误；
C、小球的加速度：a=，故C错误；
D、经过t=s，小球转过圆周，末速度的方向与初速度的方向垂直，所以速
度的变化量：m/s．故D错误
故选：A
9．一只小船停止在湖面上，一个人从小船的一端走到另一端，不计水的阻力，
下列说法正确的是（）
A．人在船上行走，人对船的冲量比船对人的冲量小，所以人向前运动得快，船后退得比人慢
B．人在船上行走时，人的质量虽比船小，但它们所受的冲量大小是相等的，所以人向前走得快，船后退得比人慢
C．当人停止走动时，因船的质量大，故船要继续后退
D．当人停止走动时，因总动量守恒，故船也停止后退
【考点】53：动量守恒定律．
【分析】由于不计水的阻力，人和船组成的系统动量守恒，根据动量定理知人对船的冲量和船对人的冲量大小相等．根据动量守恒定律分析人的速度和船的速度关系．
【解答】解：A、人和船之间的相互作用力大小相等，作用时间相同，由冲量的定义I=Ft知，人受的冲量与船受的冲量大小相等．故A错误．
B、人受的冲量与船受的冲量大小相等，根据人和船组成的系统动量守恒：m1v1﹣m2v2=0，因为船的质量大，则船的速度小．故B正确．
C、因为人和船组成的系统动量守恒：m1v1﹣m2v2=0，人的速度为零，则船的速度为零．故C错误，D正确．
故选：BD．
10．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（）
A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大
【考点】43：平抛运动．
【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，
水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．
【解答】解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，
根据t=可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，故A错误，B正确；C、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t
可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C错误，D正确；
故选BD
11．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方L/2处钉有一颗钉子，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（）
A．小球线速度减小到0
B．小球的角速度突然增大到原来的2倍
C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍
【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．
【分析】把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据v=rω、a=判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化．
【解答】解：AB、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即小球的线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据v=rω，则角速度增大到原来的2倍．故A错误，B正确．
C、当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由a=分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍．故C正确．
D、根据牛顿第二定律得：悬线碰到钉子前瞬间：T1﹣mg=m得：T1=mg+m；
悬线碰到钉子后瞬间：T2﹣mg=m，得：T2=mg+2m．由数学知识知：T2＜
2T1．故D错误．
故选：BC
12．如图所示：铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点，第二次以速度2v抽出纸条，则（）
A．铁块落地点在P点左边
B．铁块落地点在P点右边
C．第二次纸条与铁块作用的时间比第一次短
D．第二次抽出纸条的过程中，铁块受合力的冲量比第一次小
【考点】52：动量定理；27：摩擦力的判断与计算．
【分析】抽出的速度不同，则铁块和纸条作用的时间不同，摩擦力相同，根据牛顿第二定律知铁块的加速度相同，结合速度时间公式判断铁块平抛运动的初速度大小，从而得出水平位移的大小关系．
【解答】解：ABC、以不同的速度抽出纸条时，铁块所受摩擦力相同，抽出纸条的速度越大，铁块与纸条相互作用的时间越短，故铁块获得的速度越小，铁块平抛的水平位移越小，故A、C正确，B错误；
D、第二次抽出纸条的过程中，作用时间短，而力的大小相同，故第二次抽出纸条的过程中，铁块受合力的冲量比第一次小，故D正确；
故选：ACD．
二、实验题（每空3分，共12分）
13．某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点．（计算结果保留三位有效数字）
请回答下列问题：
①可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的左端（填“左”或“右”）；
②若x2=4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度v B= 1.20m/s．
③若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为AB之间的距离或h AB．
④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物的质量太小或摩擦阻力太大．
【考点】MD：验证机械能守恒定律．
【分析】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．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
【解答】解：①从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．
与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接
②若x2=4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小得
在纸带上打下记数点B时的速度v B==1.20m/s．
③若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为AB之间的距离．
④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物的质量太小或摩擦阻力太大；
故答案为：①左；②1.20；③AB之间的距离或h AB；④重物的质量太小或摩擦阻力太大．
三、计算题（本题共3小题，共40分．解答过程有必要的文字说明，公式，重要的演算步骤）
14．如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块（视为质点）从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．（g为重力加速度）
（1）要使物块能恰好通过圆轨道最高点，求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大；
（2）要求物块能通过圆轨道最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．
【考点】66：动能定理的应用；4A：向心力．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求得在A处的速度，然后应用机械能守恒求得高度；
（2）根据牛顿第二定律求得在A处的速度范围，然后应用机械能守恒求得高度取值范围；
【解答】解：（1）要使物块能恰好通过圆轨道最高点，那么对物块在最高点A
处应用牛顿第二定律可得：；
又有物块运动过程只有重力做功，机械能守恒，所以有，
所以，；
（2）要求物块能通过圆轨道最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg，那么由牛顿第三定律可得：物块在最高点受到轨道的支持力不超过5mg；
所以，对物块在最高点A处应用牛顿第二定律可得：；
又有物块运动过程只有重力做功，机械能守恒，所以有，所
以，，所以，；
答：（1）要使物块能恰好通过圆轨道最高点，物块初始位置相对于圆形轨道底部
的高度h为；
（2）要求物块能通过圆轨道最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过
5mg．物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围为．
15．如图所示，坡度顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，从斜面进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末湍O点．A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求
（1）物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小；
（2）弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能E P（设弹簧处于原长时弹性势能为零）．
【考点】6C：机械能守恒定律；53：动量守恒定律；8G：能量守恒定律．
【分析】（1）物块A在坡道上下滑时，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小．
（2）A、B碰撞的瞬间动量守恒，碰撞后系统的动能全部转化为弹簧的弹性势能和摩擦产生的内能．根据能量守恒求出弹簧的弹性势能．
【解答】解：（1）由机械能守恒定律得：①
v=②
故物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小为．
（2）A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有：m1v=（m1+m2）v′③
A、B克服摩擦力所做的功：W=μ（m1+m2）gd ④
由能量守恒定律，有：⑤
解得：
故弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能E P为．
16．某汽车的额定功率为80kW从静止开始以加速度2m/s2的加速度运行，已知运动中所受的阻力大小恒定为4000N，若汽车的质量为2000kg．
（1）求汽车能维持匀加速运动的时间？
（2）当车速为8m/s时的功率为多大？
（3）当车速为16m/s时的加速度为多大？
【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率；37：牛顿第二定律．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，以及根据功率公式求出匀加速运动的最大速度，再根据速度公式求出匀加速直线运动的时间；
（2）当车速为8m/s时，根据P=Fv求出功率；
（3）当车速为16m/s时，根据P=Fv求出牵引力，再由牛顿第二定律求加速度【解答】解：（1）根据牛顿第二定律有：F﹣f=ma
P=Fv
V=at
联立解得F=8000N，t=5s，v=10m/s
（2）当达到最大速度v=8m/s时，汽车做匀加速运动，此时的功率为P=Fv=8000
×8W=64kW
（3）由P=Fv得
根据牛顿第二定律F﹣f=ma可知
答：（1）汽车能维持匀加速运动的时间为5s （2）当车速为8m/s时的功率为64kw （3）当车速为16m/s时的加速度为0.5m/s2。