【物理】吉林省通化梅河口市博文学校2019-2020年学年高二上学期期末考试复习1试题（解析版）

【物理】吉林省通化梅河口市博文学校2019-2020年学年高二上学期期末考试复习1试题（解析版）

梅河口市博文学校2019-2020年学年高二上学期期末复习题 一、选择题(有的一个选项正确，有的有多个选项正确)‎ ‎1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是 A. 牛顿发现了万有引力定律 B. 相对论的创立表明经典力学已不再适用 C. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D. 爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：英国科学家牛顿发现了万有引力定律，故A正确；经典力学是相对论低速情况下的近似，经典力学在宏观、低速情况下仍然适用，故B错误；英国科学家卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故C正确；爱因斯坦建立了狭义相对论，研究高速运动的情形，把物理学推进到高速领域，故D正确．‎ 考点：考查了物理学史 ‎2. 一人乘电梯从1楼到10楼，在此过程中经历了先加速、后匀速，再减速的运动过程，则地面上的观察者考察电梯支持力对人做功情况是（ ）‎ A. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B. 加速时做正功，匀速和减速时做负功 C. 始终做正功 D. 加速和匀速时做正功，减速时做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即θ=0°，根据力对物体做功的定义：‎ 可知支持力始终做正功，故C正确，ABD错误。‎ 故选C．‎ ‎3.原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的多少倍：‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，得，，因为高锟星的质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，故C正确，ABD错误．‎ ‎4.有三颗质量相同的人造地球卫星1、2、3，其中1是放置在赤道附近还未发射的卫星，2是靠近地球表面做圆周运动的卫星，3是在高空的一颗地球同步卫星．比较这三颗人造卫星的角速度ω，下列判断正确的是 A. ω1=ω2 B. ω1<ω2 C. ω1> ω3 D. ω2< ω3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：比较卫星1、3，由两卫星的周期相同，因此角速度也相同，选项C错误；比较卫星2、3，由可得；可知半径越小角速度越大，选项D错误；因此，A错误B正确 考点：考查人造卫星 点评：本题难度较小，应两两进行比较，找到相同量，根据公式判断求解 ‎5.某运动员臂长为L，他将质量为m的铅球推出，铅球出手时速度大小为v0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球做的功为 ( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知运动员对铅球做的功等于铅球出手时机械能的增量，即：‎ 故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎6.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在0t1时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得 则有 拉力的功率 m、a1均一定，则 P1∝t 在t1t2时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力 F=mg 则拉力的功率 P2不变，根据拉力的大小得到，P2小于t1时刻拉力的功率，在t2t3时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得 则有 拉力的功率 m、a2均一定，P3与t是线性关系，随着t延长，P3减小。t3时刻拉力突然减小，功率突然减小。故选B。‎ ‎7. 如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点. 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大,后减小 D. 先减小,后增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确 考点：考查了功率的计算 ‎【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化 ‎8.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 在B位置小球动能最大 B. 从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量 C. 从A→D位置小球动能先增大后减小 D. 从B→D位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速，故在C点动能最大，故A错误；从A→C过程，重力势能减小量转化为动能、弹性势能，选项B错误；从A→D过程，A点和D点动能都是零，所以小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，选项C正确；从B→D过程，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，选项D错误；故选C 考点：考查机械能守恒定律 点评：本题关键是要明确能量转化情况，同时要知道在平衡位置动能最大，借助力与运动的关系是关键 ‎9.在同一竖直直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两个小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须 A. 先抛出A球 B. 先抛出B球 C. 同时抛出两球 D. 抛出A球的初速度大于B球的初速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】要是AB相遇，一定是同时到达交点的位置，根据知，A的高度大，A运动的时间要长，所以一定是A先抛出，所以A正确，BC错误．因两球水平位移相同，由可知抛出A球的初速度小于B球的初速度，选项D错误.‎ ‎10.一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后速度大小与碰撞前相等．则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为 A. △v =0 B. △v = 12m/s ‎ C. W = 0 D. W = 8.10J ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】规定初速度方向为正方向，初速度，碰撞后速度，‎ ‎，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s．故A错误．B正确．运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，所以 碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0．故C正确D错误．‎ ‎11. 如图，质量为m物块始终静止在倾角为θ的斜面上，则 A. 若斜面向左匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsinθcosθs B. 若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs C. 若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s，斜面对物块不做功 D. 若斜面向上以加速度a匀加速移动距离s，斜面对物块做功m（g＋a）s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：若斜面向右匀速移动，物体受力平衡，斜面对物体作用力等于重力，故斜面对物体做功为零，故A错误；斜面向上匀速运动，物体受力平衡斜面对物体的作用力，则作用力做功，故B正确；若斜面向左加速度a运动时，物体对斜面的作用力可分解为向上的大小等于重力的支持力，水平方向上，则斜面对物体做功，故C错误；若斜面向上以加速度a加速移动时，由牛顿第二定律可知，，作用力，则斜面对物体做功，故D正确；‎ 考点：考查了功的计算；力的合成与分解的运用．‎ ‎12.质量为m的人造地球卫星在地面上的重力为G0，它在距地面高度等于2倍于地球半径R的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是 ( )‎ A. 线速度 B. 动能G0R C. 周期为 D. 周期为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知根据万有引力等于重力有：‎ 可得：‎ 再根据万有引力提供向心力：‎ 可解得：‎ 所以动能：‎ 故BD正确，AC错误。‎ 故选BD。‎ ‎13.光滑水平地面上，A，B两物块质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩到最短时 ( )‎ A. A、B系统总动量为2mv B. A的动量变为零 C. B的动量达到最大值 D. A、B的速度相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A：A、B组成的系统所受的合外力为零，动量守恒，初始时总动量为mv ‎；弹簧被压缩到最短时，A、B系统总动量仍为mv．故A项错误．‎ BCD：A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，两者速度相等时，弹簧压缩量最大，然后B继续加速，A继续减速，所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．弹簧被压缩到最短时，A、B的速度相等，A的动量不为零．故BC两项错误，D项正确．‎ ‎【点睛】两物体沿一直线运动，速度不等时，两者间距离发生变化；当两者速度相等时，两物体间距离出现极值．‎ ‎14.如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可视为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是 A. 小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动 B. 小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 C. 小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 D. 小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误；‎ B．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。故B错误；‎ C．小球在槽内运动全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零。所以小球与槽组成的系统机械能守恒。故C正确；‎ D．小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D正确；‎ 故选CD。‎ 二、计算题 ‎15.如图所示，静止在光滑水平面上的木板A，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3 kg。质量m=1 kg的铁块B以水平速度v0=4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为多少？‎ ‎【答案】3J ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知铁块压缩弹簧过程中，以弹簧木板和铁块为系统动量守恒，当木板和铁块速度相等时弹簧具有最大弹性势能，设木板与铁块间摩擦力为Ff，木板长L，共同速度为v，以水平向右为正方向；故根据能量守恒定律和动量守恒定律有：‎ 又因为铁块最后恰好停在木板的左端，故根据能量守恒有：‎ 联立以上各式代入数据解得：Ep=3J。‎ 答：弹簧具有的最大弹性势能为3J。‎ ‎16.如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动．滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：根据根据动量守恒求出碰前A的速度，然后由动能定理求出A与B碰撞前摩擦力对A做的功；B再与C发生碰撞前的位移与A和B碰撞前的位移大小相等，由于滑块 A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值，所以地面对B做的功与地面对A做的功大小相等，由动能定理即可求出B与C碰撞前的速度，最后根据动量守恒求解B、C碰后瞬间共同速度的大小．‎ 设滑块是质量都是m，A与B碰撞前的速度为vA，选择A运动的方向为正方向，碰撞的过程中满足动量守恒定律，得：mvA=mvA′+mvB′‎ 设碰撞前A克服轨道的阻力做的功为WA，由动能定理得：‎ 设B与C碰撞前的速度为vB″，碰撞前B克服轨道的阻力做的功为WB，‎ 由于质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上，滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值，所以：WB=WA 设B与C碰撞后的共同速度为v，由动量守恒定律得：mvB″=2mv 联立以上各表达式，代入数据解得：.‎ 点睛：该题涉及多个运动的过程，碰撞的时间极短，就是告诉我们碰撞的过程中系统受到的摩擦力可以忽略不计，直接用动量守恒定律和动能定理列式求解即可，动量守恒定律不涉及中间过程．‎