共 2 页 第 1 页 2016 级开学考试物理试题级开学考试物理试题 满分 满分 110 一 选择题 48 分 1 4 题为单选 5 8 题为不定项选择 1 下列说法中正确的是 A 曲线运动轨迹是曲线 所受合力与速度有夹角 但速度可以不变 故不一定都是变速运动 B 做曲线运动的物体 一定是变速运动 不可能受恒力作用 故一定不是匀变速运动 C 做匀速圆周运动的物体 所受合力一定指向圆心 合力只改变速度方向 但速率保持不变 D 物体以初速度 V0在离地 h 处 分别做竖直上抛 平抛运动 斜抛运动 加速度都是 g 故 运动时间相等 2 下列说法正确的是 A 物体的机械能守恒 一定只受重力和弹簧弹力作用 B 物体的动能和重力势能之和增大时 必定有重力以外的其它力对物体做了功 C 物体从倾角为 的斜面上匀速下滑过程中 各力的冲量均为零 D 体操运动员从高处落地时总是要屈腿 这样做的目的是为了减小冲量 3 据新华社北京 3 月 21 日电 记者 21 日从中国载人航天工程办公室了解到 已在轨工作 1630 天 的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后 由于超期服役两年半时 间 其功能已于近日失效 正式终止了数据服务 根据预测 天宫一号的飞行轨道将在今后数月内 逐步降低 并最终再入大气层烧毁 若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面 h h 343km 运行周期为 T 地球的半径为 R 下列关于天宫一号的说法正确的是 A 因为天宫一号的轨道距地面很近 其线速度小于同步卫星的线速度 B 女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课 那时她不受地球的引力作用 C 天宫一号再入外层稀薄大气一小段时间内 克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量 D 由题中信息可知地球的质量为 23 2 4R GT 4 如图所示 小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动 同时从O 点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球 物块和小球在斜面上的 P 点相遇 已知物块和小球质量相等 均可视为质点 空气阻力忽略不 计 则下列说法正确的是 A 斜面可能是光滑的 B 小球运动到最高点时离斜面最远 C 小球和物块到达P点过程中重力势能的变化量不相等 D 在P点时 小球的动能大于物块的动能 5 如图所示 光滑水平面上放着长为 L 木板 B 木板 B 上放着 木块 A A B 接触面粗糙 现用一水平拉力 F 作用在 B 上使其由 静止开始运动 用 f1代表 B 对 A 的摩擦力 f2代表 A 对 B 的摩 擦力 当滑块运动到木板左端时 木板在地面上移动的距离为 x 下列说法正确的有 A 力 F 做的功一定等于 A B 系统动能的增加量 B 其他条件不变的情况下 木板质量越大 x 越大 C 力 f1对 A 做的功等于 A 动能的增加量与系统产生的热量之和 D 其他条件不变的情况下 AB 间摩擦力越大 滑块与木板间产生的热量越多 6 如图所示 弹簧的一端固定在竖直墙上 质量为 M 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上 底部与水平面平 滑连接 一个质量为 m m M 的小球从槽高 h 处开 始自由下滑 下列说法正确的是 A 在以后的运动全过程中 小球和槽的水平方向动 量始终保持某一确定值不变 B 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C 全过程小球和槽 弹簧所组成的系统机械能守恒 D 小球被弹簧反弹后 小球和槽的机械能守恒 但小球不能回到槽高 h 处 7 如图所示 足够长的传送带以恒定速率顺时针运行 将一个物体轻 轻放在传送带底端 第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度 第二阶段与传送带相对静止 匀速运动到达传送带顶端 下列说法中正 确的是 A 第一阶段摩擦力对物体做正功 第二阶段摩擦力对物体不做功 B 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热小于第一阶段传送带克服 摩擦力的功相等 C 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热不等于第一阶段物体机械能的增加 D 物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程摩擦力对物体所做的功 8 如图所示 一轻质弹簧的下端 固定在水平面上 上端叠放着两个质量 均为 M的物体 A B 物体 B与弹簧拴接 弹簧的劲度系数为 k 初始时 物体处于静止状态 现用竖直向上的拉力 F作用在物体 A上 使物体 A开 始向上做加速度为 a 的匀加速运动 测得两个物体的 v t 图象如图乙所示 重力加速度为 g 则 A 施加外力的瞬间 A B间的弹力大小为 M g a B A B在 t1时刻分离 此时弹簧弹力大小不为零 C 弹簧恢复到原长时 物体 B 的速度达到最大值 D B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小 后保持不变 二 实验题 12 分 每空 2 分 1 图为 碰撞中的动量守恒 实验装置示意图 1 入射小球 1 与被碰小球 2 直径相同 均为 d 它们的质量相 比较 应是 m1 m2 2 为了保证小球做平抛运动 必须调整斜槽使 3 继续实验步骤为 A 在地面上依次铺白纸和复写纸 B 确定重锤对应点 O C 不放球 2 让球 1 从斜槽滑下 确定它落地点位置 P D 把球 2 放在立柱上 让球 1 从斜槽滑上 与球 2 正碰后 确定球 1 和球 2 落地点位置 M 和 N E 用刻度尺量 OM OP ON 的长度 F 看是否相等 以验证动量守恒 上述步骤有几步不完善或有错误 请指出并写出相应的正确步骤 共 2 页 第 2 页 2 为了测木板与物块 m 之间的动摩擦因数 采用如图所示装置 取匀质材料的木板截成两段PQ 和 ON 将PQ 平放在水平桌面上 在木板的P点固定一个带有刻度尺的竖直立柱 把ON的O端用铰链 连接在PQ 上 ON可绕O点转动 另一端架在立柱的定位螺钉上 上下调节螺钉可以改变木板ON 的倾角 实验操作如下 让小木块m 视为质点 从木板ON的定位螺 钉正上方静止释放 木块将经过O点进入水平木 板滑行 并最终停在水平木板上 木块越过O点 前后没有机械能损失 从立柱刻度上读出木块 下滑初位置的高度h 并用刻度尺测出物块在水 平木板上滑行距离s 上下调节定位螺钉位置 重新实验多次 每次 都让小木块从木板ON的定位螺钉上方静止释放 记录每次释放高度h和对应的滑行距离s 见右表 根据上述实验操作 回答下面问题 1 用s做纵坐标 h做横坐标 建立soh 坐标系 根据表格数据描点并描绘出s h 图像 2 利用s h图像 计算木块与木板间的 动摩擦因数 保留两位有效数 字 3 实验装置图中 铰链 O 点到立柱的距 离OP cm 三 计算题 三 计算题 1 16 分 如图所示 在某竖直平面内 光滑曲面 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点 BC 右端连接 内壁光滑 半径 r 0 2m 的四分之一细圆管 CD 管口 D 端正下方直立一根劲度系数为 k 100N m 的 轻弹簧 弹簧一端固定 另一端恰好与管口 D 端平齐 一个质量为 1kg 的小球放在曲面 AB 上 现 从距 BC 的高度为 h 0 6m 处静止释放小球 它与 BC 间的动摩擦因数 0 5 小球进入管口 C 端时 它 对上管壁有 FN 2 5mg 的作用力 通过 CD 后 在压 缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为 Ep 0 5J 取重力加速度 g 10m s 2 求 1 小球经过 C 处时速度大小 2 在压缩弹簧过程中小球的最大动能 Ekm 3 小球最终停止的位置 2 17 分 如图所示 上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为 R 的光滑半圆轨道相切 整 体固定在水平地面上 平台上放置两个滑块 A B 其质量 mA m mB 2m 两滑块间夹有被压缩的轻 质弹簧 弹簧与滑块不拴接 平台右侧有一小车 静止在光滑的水平地面上 小车质量 M 3m 车 长 L 2R 小车的上表面与平台的台面等高 滑块与小车上表面间的动摩擦因数 0 2 解除弹簧 约束 滑块 A B 在平台上与弹簧分离 在同一水平直线上运动 滑块 A 经 C 点恰好能够通过半圆 轨道的最高点 D 滑块 B 冲上小车 两个滑块均可视为质点 重力加速度为 g 求 1 滑块 A 在半圆轨道最低点 C 处时的速度大小 2 滑块 B 冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小 3 若右侧地面上有一高度略低于小车 上表面的立桩 图中未画出 立桩与小 车右端的距离为 S 当小车右端运动到 立桩处立即被牢固粘连 请讨论滑块 B 在小车上运动的过程中 克服摩擦力做 的功 Wf与 S 的关系 3 17 分 如图所示 质量为 m1 2kg 的小球 A 用不可伸长的轻质 细绳悬挂 从偏离竖直方向 600角位置静止释放 在最低点与静 止小球 B 发生对心弹性碰撞 B 球位于四分之一圆弧 CD 的圆心 O 处 的光滑小支架上 圆弧半径与细绳长度均为 R 1m OC 边水平 B 球质量为 m2 4kg A B 小球可视为质点 重力加速度为 g 10m S2 求 1 碰后 B 球的速度大小 vB 2 若改变 的大小使小球 B 到达圆弧面时具有最小动能 EK 则 碰后 B 球的速度大小 vB 为多少 最小动能 E K为多少 共 2 页 第 3 页 开学考试开学考试物理物理参考答案 参考答案 1 C 2 B 3 C 4 D 5 BD 6 CD 7 BD 8 ABD 二 实验题 1 1 2 其末端切线水平 3 D 选项中 球 1 应从与 C 项相同高度滑下 P M N 点应该是多次实验落地点的平均位置 F 项中 应看是否相等 2 0 25 40 1 图线如图 2 由动能定理可知 cosmghmgLmgsmgOPmgs 即 h sOP 则由图线可知 180 4 30 10 则 0 25 3 由 h sOP 可知 当 s 0时 h 10cm 则 40 h OPcm 三 计算题 1 答案 1 m s 2 6J 3 0 2m 解析 1 小球进入管口 C 端时它与圆管上管壁有大小为 F 2 5mg 的相互作用力 故 小球受到的向心力为 F向 2 5mg mg 3 5mg 在 C 点 由代入数据得 vc m s 2 在压缩弹簧过程中速度最大时 合力为零 设此时滑块离 D 端的距离为 x0 则有 kx0 mg 解得 由机械能守恒定律有 mg r x0 mvC 2 E km Ep 得 Ekm mg r x0 mv C 2 E p 3 3 5 0 5 6 J 3 滑块从 A 点运动到 C 点过程 由动能定理得 mg h mgs mvC 2 解得 BC 间距离 s 0 5m 小球与弹簧作用后返回 C 处动能不变 小滑块的动能最终消耗在与 BC 水平面相互作用 的过程中 设物块在 BC 上的运动路程为 s 由动能定理有 0 mvC 2 mgs 解得 s 0 7m 故最终小滑块距离 B 为 0 7 0 5m 0 2m 处停下 2 答案 1 A 5vgR 2 3 4 R S 车 3 见解析 解析 试题分析 1 滑块 A 在半圆轨道运动 设到达最高点的速度为 vD 则有 2 D v mgm R 得 D vgR 滑块 A 在半圆轨道运动的过程中 机械能守恒 所以有 22 11 2 22 DA mgRmvmv A 5vgR 2 A B 在弹簧恢复原长的过程中动量守恒 则有 A AB B 0m vm v 得 B 5 2 gR v 假设滑块可以在小车上与小车共速 由动量守恒得 B BB m vmM v 共 得 B 52 55 gR vv 共 则滑块从滑上小车到与小车共速时的位移为 22 B 21 28 B vvR S g 共 车的加速度 2 15 ag 车 此过程中小车的位移为 2 3 24 v SR a 共 车 车 滑块 B 相对小车的位移为 B 15 2 8 R SSSR 车 滑块 B 未掉下小车 假设合理 滑块 B 冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移 3 4 R S 车 共 2 页 第 4 页 3 分析如下 当 3 4 SR 时滑块 B 从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为 f1B 21 2 20 mgR WmgS 车与立桩相碰 静止后 滑块 B 做匀减速运