重庆市第一中学2016-2017学年高一下学期期中考试物理试题含答案

第一部分（选择题共60分）
一、选择题：（1－6题为单项选择题，每小题5分,7－12小题有多项选择题，每小题5分，选对未选全得3分,错选得0分）
1。

下面关于冲量的说法中正确的是（）
A. 物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大
B. 当力与位移垂直时，该力的冲量为零
C. 不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同
D. 只要力的大小恒定，其相同时间内的冲量就恒定
2.一位母亲与六岁的女儿乐乐一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（）
A. 爬相同的楼梯,女儿体重小，克服重力做的功少
B. 爬相同的楼梯，母亲体重大，克服重力做的功多
C. 爬相同的楼梯,若女儿比母亲先到达，女儿克服重力做功的功率一定大
D. 爬相同的楼梯，若母亲比女儿先到达,母亲克服重力做功的功率一定大
3. 如图所示，一根长为l,质量为m的匀质软绳悬于O点，若将其下端向上提起使其对折，则软绳重力势能变化为( ）
A.mgl B。

1
2
mgl C。

1
3
mgl D.
1
4
mgl
4。

一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的（）
A。

0.25倍 B. 0.5倍C。

2倍D。

4倍
5.在光滑水平面上,原来静止的物体在水平恒力F的作用下，在时间t内通过的位移为L,动量变为p、动能变为
k
E.以下说法正确的是（）
A. 若由静止出发,仍在水平恒力F的作用下，经过时间2t物体的动能将变为2k E
B。

若由静止出发,仍在水平恒力F的作用下，经过时间2t物体的动能将变为4k E
C。

若由静止出发，在水平恒力2F的作用下，通过位移L物体的动量将变为2p
D。

若由静止出发,在水平恒力2F的作用下，通过位移L物体的动量将变为4p
6。

如图所示，a b
、两物块质量分别为m、2m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和
一切摩擦。

开始时，a b 、两物体距离地面高度相同，用手托住物块b ，然后突然由静止释放，直至b 物块下降高度为h,在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A 。

物块a 的机械能守恒
B 。

物块b 机械能减少了
2
3
mgh C. 物块b 重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功 D. 物块a 重力势能的增加量大于其动能增加量
7。

(创编）下列关于机械能守恒和动量守恒的说法,正确的是（ ) A 。

对于不涉及弹性势能的物体系统，只有重力做功，机械能守恒 B. 合力为零，物体的机械能一定守恒 C. 只要系统所受的合外力为零,动量就守恒 D 。

只要系统内存在滑动摩擦力,动量就不可能守恒
8。

在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。

汽车的运动可看做是半径为R 的圆周运动,设内外路面高度差为h ，路基的水平宽度为d,路面的宽度为L ，已知重力加速度为g ，汽车转弯时为临界车速c v 时,车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向）等于零，则关于汽车转弯时下列说法正确的是（ ）
A. 临界车速c gRh
v L =
B. 临界车速c gRh
v d
=C 。

车速虽然高于临界车速c v ，但只要不超出一定限度，车辆就不会向外侧滑动 D 。

当路面结冰与未结冰相比，临界车速c v 的值变小
9. 一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进,如果发动机的牵引力保持恒定,汽车所受阻力保持不变，当功率达到额定功率后继续加速到最大速度，对于其速度变化图象和功率变化图像正确的是（ ）
A. B. C. D。

10。

(创编）某星球可视为质量均分布的球体，其半径为R，一卫星在距该星球球心高度为2R的圆轨道上做匀速圆周运动,周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（）
A.卫星运行的加速度大小为
2
2
8R
T
π
B. 该星球的质量为
23
2
32R
GT
π
C。

该星球表面的重力加速度大小为
2
2
4R
T
π
D. 该星球的平均密度为
2
3
GT
π
11。

（创编)如图所示,物体以100J的初动能从倾角37°斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的M点时,其动能减少80J,机械能减少32J。

如果物体能从斜面上返回底端,下列说法中正确的是( ）
A。

根据条件可以求得物体向下运动返回M点时的动能
B。

根据条件无法求得物体与斜面的动摩擦因数具体数值
C。

根据条件可求得上升过程的最大程度
D。

无法求出向上运动和向下运动具体时间，但是可判断出向上运动到最高点的时间一定小于向下返回底端的时间12.(创编）如图所示，质量都为m的A物块和B物块通过轻质细线连接，细线跨过轻质定滑轮，B物块的正下方有一个只能在竖直方向上伸缩且下端固定在水平面上的轻质弹簧，其劲度系数为k，开始时A锁定在固定的倾角为30°的光滑斜面底端，弹簧处于原长状态，整个系统处于静止状态，B物块距离原长状态弹簧上端的高度为H，现在对A 解除锁定，A、B物块开始运动，A物块上滑的最大位移未超过固定光滑斜面顶端.已知当A物块上滑过程细线不收
缩的条件是
3
4
mg
H
k
≤（重力加速度为g，忽略滑轮与轮轴间的摩擦，弹簧一直处在弹性限度内)下列说法正确的是
（)
A。

当B物块距离弹簧上端的高度
3
4
mg
H
k
=时,弹簧最大弹性势能为
22
5
8
m g
k
B。

当B物块距离弹簧上端的高度
3
4
mg
H
k
=时，A物块上升的最大位移为
9
4
mg
k
C. 当B物块距离弹簧上端的高度
mg
H
k
=时，弹簧最大弹性势能为
22
19
16
m g
k
D 。

当B 物块距离弹簧上端的高度mg H k =
时，A 物块上升的最大位移为218mg
k
第二部分（非选择题 共90分)
二、实验题:（共22分)
13.（9分)如图甲所示为做“探究外力做功和速度变化的关系”的实验装置图。

(1）本实验平衡摩擦力时,小车应_______________（填“拖着”或“不拖"）纸带。

(2）某同学在实验中得到了如图乙所示的纸带,测得AB=1。

44cm ，BC=1。

64cm ，CD=1。

64cm ，DE=1.59cm 。

已知相邻两点的打点时间间隔为0.02s ，应选择_____________段计算小车的最大速度，小车的最大速度为v=____________________m/s.
14。

（13分创编）DIS 实验是利用现代信息技术进行的实验。

老师上课时用DIS 研究“机械能守恒定律”的装置如图甲所示，在某交实验中,选择DIS 以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示。

图象的横轴表示小球距D 点的高度h ，纵轴表示摆球的重力势能p E 、动能k E 或机械能E 。

试回答下列问题：
（1）图乙的图象中,表示小球的重力势能p E 、动能k E 、机械能E 随小球距D 点的高度h ，变化关系的图线分别是( ） A 。

甲、乙、丙 B. 乙、丙、甲 C 。

丙、甲、乙 D. 丙、乙、甲
(2）根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是______________________________；
（3)根据图乙所示的实验图象,本次实验小球重力势能p E 和动能k E 相等时距最低点D 的竖直高度为______m ，由静止释放时距最低点D 的竖直高度为_______m 。

(4)根据图乙所示的实验图象，可以得出小球的质量为______________kg （取2
9.8/g m s =，结果保留两位有效数字） 三、计算题：（共68分）（本题共5小题，总68分，其中15、16、17题12分，18题14分，19题18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）
15。

（12分）质量是40kg 的铁锤从5m 的高处落下，打在水泥桩上,跟水泥桩撞击的时间是0.04s ，撞击结束铁锤速
度为0，求撞击时铁锤对桩的平均冲击力大小？
16.（12分)质量为m 的汽车，以恒定的功率P 从静止开始在平直路面上行驶一段距离s 后达到最大速度，若行驶中阻力f 恒定，求:(1）最大的速度m v ；（2）经历的时间t 。

17.（12分)如图所示，质量均为m 的两个小球固定在一根直角轻尺的两端A 、B,直角尺的定点O 处有光滑的固定转动轴，AO 、BO 的长分别为2L 和L ，开始时直角尺的AO 部分处于水平位置而B 在O 的正下方，让该系统由静止开始自由转动,重力加速度为g ，不计直角尺的质量。

求:
（1）当A 达到最低点时，B 小球的速度大小v ；
（2）当A 达到最低点之后,B 小球能继续上升的最大高度h 。

18.（14分创编）如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A,已知轨道半径为R,一质量为m 的小球在水平地面上C 点受水平向左大小为3
4
F mg =
的恒力由静止开始运动，当运动到A 点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆形轨道运动到轨道最高点B 点,重力加速度为g 。

（1）若小球恰能运动到轨道最高点B ，求A 、C 间的距离L ；
（2）若小球运动到A 点时未撤去恒力F ，当A 、C 间的距离L=5R 时，求小球沿竖直半圆形轨道运动中的最大动能km E 及此时对轨道的压力。

19.（18分创编）如图甲所示，水平传送带在电动机带动下保持以速度0v 向右运动，传送带长L=10m ，t=0时刻，将质量为m=1kg 的木块轻放在传送带左端,木块向右运动的速度-时间图象（v —t ）如图乙所示。

当木块刚运动到传送带最右端时(未滑下传送带），一颗子弹水平向左正对射入木块并穿出,木块速度变为3/v m s =，方向水平向左,以后每隔时间1t s ∆=就有一颗相同的子弹向左射向木块。

设子弹与木块的作用时间极短，且每次子弹穿出后木块的速度都变为方向水平向左大小为3/v m s =，木块长度比传送带长度小得多，可忽略不计，子弹穿过木块前后木块质量不变,重力加速度取2
10/g m s =。

求：
（1）传送带运动速度大小0v 及木块与传送带间动摩擦因数μ；
（2）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中；
（3)木块从轻放在传送带左端至最终被子弹打下传送带,电动机多消耗的电能。

参考答案
一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C
C
D
C
B
D
AC
BC
BC
AB
AD
BD
二、实验题
13. （1）拖着 （2） BD(BC 、CD 也正确） 0。

82m/s
14。

（1）B （2）由实验结果知：在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。

(3)0.1m 0。

2m
（4）0.0081—-—0。

0082kg 三、计算题
15. 解：法一：设铁锤落到地面时的速度为0v ，由机械能守恒21012
mgh mv =, 得01210/v gh m s =
=，
选向上为正方向，铁锤与桩碰撞过程由动量定理得：()()00F mg t mv -=--, 代入数据得10400F N =，由牛顿第三定律可得:铁锤对桩的平均作用力为10400N 。

法二：（全程法）铁锤下落时间由自由落体运动：2
1112
h gt =
，得11t s =,20.04t s =， 选向上为正方向，全过程由动量定理得()2120Ft mg t t -+=,
代入数据得10400F N =，
由牛顿第三定律可得：铁锤对桩的平均作用力为10400N 。

16。

解:（1）匀速运动时,F f =，由m P fv =，得m P v f
=
； （2)功率P 不变，可知汽车做加速度减小的加速运动，对加速过程,根据动能定理：
2102m Pt fs mv -=
-,得22mP fs t f P
=+. 17. 解：
(1）当A 运动到最低点过程中A 的重力势能减少，A 、B 的动能和B 的重力势能增加，运动过程A B 、速度满足公式
2,A B v w L v wL ==，
则A 的即时速度总是B 的2倍，如甲图，由A 、B 组成系统机械能守恒()2
2112222
mg L mgL m v mv =+
+，解得:25
gL
v =
（2）B 球不可能到达O 的正上方，它到达最大高度时速度一定为零，设该位置OA 比OA 竖直位置向左偏了α角，如乙图，全过程由A 、B 组成系统机械能守恒：()2cos 1sin mg L mg L αα=+， 此式可化简为2cos sin 1αα=, 联立()()2
2
sin cos 1αα+=， 解得sin 0.6α= ，
所以B 球能继续上升的最大高度，sin 0.6h L L α==。

18。

解：（1）小球恰能运动到轨道最高点时,设小球到B 点速度为v ，
2
v mg m R
=解得v gR
从C 到B 根据动能定理有：21202FL mgR mv -=
-，其中3,4F mg v gR ==103
L R =,
所以A 、C 间的距离10
3
L R =。

（2）
设小球沿竖直半圆形轨道运动至小球与轨道圆心连线(半径）与竖直方向成θ角时动能最大，从C 到此位置根据动能定理有()()sin 1cos 0km F L R mgR E θθ+--=-, 其中35,4L R F mg ==
，解得()111
3sin 4cos 44
km E mgR mgR θθ=++, 由数学辅助角公式，当0
37θ=时,()3sin 4cos θθ+取得最大值5, 此时动能最大值,4km E mgR =， 在此位置,F 与mg 的合力为5
4
F mg =
合，方向与竖直方向成037θ=， 则2
N v F F m R
-=合，解得374N F mg =， 由牛顿第三定律，37
4
N F F mg ==
压， 方向与竖直方向成0
37θ=左偏下 （也可用等效场求解，答案略)
19. 解:（1）由木块v-t 图可知:木块达到传送带速度0v 后做匀速直线运动
201/,4/v m s a m s ==，
mg
a m
μ=
得,0.4a g μμ==；
（2）设第一颗子弹穿出木块后瞬时，木块被子弹击中后将向左做匀减速直线运动经过时间1t s ∆=速度变为v '，
v v at '=-,
解得1/v m s '=-即木块恰好再次与传送带共速,
期间木块对地向左最大位移大小为219
28
v x m a =
=，
然后木块对地向右最大位移大小为202128
v x m a =
=, 木块实际向左位移大小为121x x x m ∆=-=， 设木块在传送带上最多能被n 颗子弹击中， 应满足()12n x x L -∆+≤，()11n x x L -∆+≥， 解得:10n =；
（3）当木块在皮带上相对滑动时，4f mg N μ==,
木块从轻放在传送带左端到加速与传送带共速时间为10.25t s =，010.25x v t m ==皮1， 则电动机牵引力做功与克服摩擦力做功相等，111E fx J ==皮 ，
前9颗子弹作用结束时,每次木块速度由方向水平向左3/v m s =变为与传送带共速时间为1t s ∆=且这段时间滑动摩擦力未反向,
总时间为299t t s =∆=,0229x v t m ==皮,
则电动机牵引力做功与克服摩擦力做功相等,2236E fx J ==皮，
第10颗子弹作用结束时,设3t 时间后木块从左边离开传送带，需运动位移9x L x =-∆，
2
033112
x v t at m =-=，解得：30.5t s =，0330.5x v t m ==皮，
则电动机牵引力做功与克服摩擦做功力相等,332E fx J ==皮，
则木块从轻放在传送带左端至最终被子弹打下传送带，电动机多消耗的电能12339E E E E J =++=电。