黄冈市2016年秋季高二物理试题及答案

2016-2017学年湖北省黄冈中学高二（上）周考物理试卷（1）一、选择题（共10小题，每小题5分，满分50分）1．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（）A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做圆周运动的物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒2．如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物体重力的k倍，它与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动．当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动．在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为（）A．0 B．2πkmgR C．2kmgR D．3．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则以下说法正确的是（）①物体落到海平面时的势能为mgh②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为mv02+mgh④物体在海平面上的机械能为mv02．A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④4．用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动t时间后停在最低点．则在时间t内（）A．小球重力做功为mgl（1﹣cosα）B．空气阻力做功为﹣mglcosαC．小球所受合力做功为mglsinαD．绳拉力做功的功率为5．一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示．若将一个质量为m小球分别拴在链条左端和右端，如图b、图c所示．约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是（）A．v a=v b=v c B．v a＜v b＜v c C．v c＞v a＞v b D．v a＞v b＞v c6．如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率V1匀速向右运动．一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2（V2＞V1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端．就上述过程，下列判断正确的有（）A．滑块返回传送带右端时的速率为V2B．此过程中传送带对滑块做功为mv22﹣mv12C．此过程中电动机做功为2mv12D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）27．质量相同的A、B两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力F A、F B的作用由静止开始运动．经过时间t0，撤去A物体所受的水平外力F A；经过4t0，撤去B物体所受的水平外力F B．两物体运动的v﹣t关系如图所示，则下列说法中正确的是（）A．A、B两物体所受摩擦力大小不同B．A、B两物体所受水平外力大小之比F A：F B=12：5C．在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6：5D．A、B两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1：28．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为F1，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x．在这个过程中，以下结论正确的是（）A．小物块到达小车最右端时具有的动能为FxB．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F1xC．小物块和小车增加的机械能为F1xD．小物块克服摩擦力所做的功为F1（L+x）9．人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ．已知重力加速度为g，则（）A．此时物体A的速度为B．此时物体A的速度为vcosθC．该过程中绳对物体A做的功为mgh+D．该过程中绳对物体A做的功为mgh+10．在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，A的速度为v，则此过程（弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比，重力加速度为g）（）A．物块A运动的距离为B．物块A加速度为C．拉力F做的功为D．拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量二、解答题（共1小题，满分8分）11．在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为J，重力势能的减少量为J．（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a= m/s2．（3）在实验中发现，重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为N．三、本题共4小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，解答中必须明确写出数值和单位．12．如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ=37°．已知圆弧轨道半径为R=0.5m，斜面AB的长度为L=2.875m．质量为m=1kg 的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D．sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物块经C点时对圆弧轨道的压力F c；（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ．13．目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5公里．假设有一辆超级电容车，质量m=2×103kg，额定功率P=60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g取10m/s2．（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移．14．如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h．从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E 点在同一竖直线上B点的距离为s．已知小球质量m，不计空气阻力，求：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功．15．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=10m/s2，求：（1）物块m2过B点时的瞬时速度V0及与桌面间的滑动摩擦因数．（2）BP间的水平距离（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）．（4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功．2016-2017学年湖北省黄冈中学高二（上）周考物理试卷（1）参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题5分，满分50分）1．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（）A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做圆周运动的物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒【考点】机械能守恒定律．【分析】在只有重力或弹簧弹力做功时，机械能守恒．要正确理解只有重力做功，物体除受重力外，可以受其它力，但其它力不做功或做功的代数和为0．【解答】解：A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如降落伞匀速下降，机械能减小，故A错误．B、做圆周运动的物体机械能不一定守恒，比如在竖直平面内做匀速圆周运动，机械能在变化，故B错误．C、做变速运动的物体进行可能守恒，比如自由落体运动的物体，只有重力做功，机械能守恒，故C正确．D、合外力做功不为零，机械能可能守恒，比如自由落体运动，故D错误．故选：C．2．如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物体重力的k倍，它与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动．当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动．在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为（）A．0 B．2πkmgR C．2kmgR D．【考点】动能定理．【分析】通过题目情境我们发现在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块的作用力是一个变力，对于变力做的功我们应该首先想到运用动能定理．对于圆周运动的临界问题，我们要通过临界条件列出等式．【解答】解：由于物体做圆周运动，物体刚开始滑动这一时刻，物体受到转台的摩擦力达到最大静摩擦力去提供向心力．即：kmg=m，v2=kgR．设转台对物块做的功为W转，运用动能定理研究在物块由静止到开始滑动前的这一过程，W转=mv2﹣0=故选D．3．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则以下说法正确的是（）①物体落到海平面时的势能为mgh②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为mv02+mgh④物体在海平面上的机械能为mv02．A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④【考点】机械能守恒定律；功的计算；重力势能．【分析】整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．【解答】解：①以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为﹣mgh，故①错误．②重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故②正确．③由动能定理得：mgh=E k2﹣mv02，物体在海平面上的动能为：E k2=mv02+mgh，故③正确．④整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故④正确．故选：B．4．用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动t时间后停在最低点．则在时间t内（）A．小球重力做功为mgl（1﹣cosα）B．空气阻力做功为﹣mglcosαC．小球所受合力做功为mglsinαD．绳拉力做功的功率为【考点】动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】在小球运动的整个过程中，重力和空气的阻力对小球做功，机械能逐渐转化为内能．由于绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以绳子的拉力不做功．【解答】解：A、小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为：△h=l•（1﹣cosα），所以小球的重力大于小球做功：W G=mgl（1﹣cosα）．故A正确B、在小球运动的整个过程中，重力和空气的阻力对小球做功，根据动能定律：W G+W f=0﹣0所以：W f=﹣W G=﹣mgl（1﹣cosα）．故B错误；C、小球受到的合外力做功等于小球动能的增加量，所以：W合=0﹣0=0．故C错误；D、由于绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以绳子的拉力不做功．绳子的拉力的功率为0．故D错误．故选：A5．一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示．若将一个质量为m小球分别拴在链条左端和右端，如图b、图c所示．约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是（）A．v a=v b=v c B．v a＜v b＜v c C．v c＞v a＞v b D．v a＞v b＞v c【考点】机械能守恒定律．【分析】在运动的过程中，对整个系统而言，机械能守恒．抓住系统重力势能的减小量等于动能的增加量，分别求出离开桌面时的速度．【解答】解：铁链释放之后，到离开桌面，由于桌面无摩擦，对两次释放，桌面下方L处为0势能面．则释放前，系统的重力势能为第一次，E p1=mgL+mg•=第二次，E p2=（m+m）gL+mg•=第三次，E p3=mgL+mg•+mg=mgL释放后E p1'=mgE p2'=mgL+mg=mgLE p3'=mgL则损失的重力势能△E p1=mgL△E p2=mgL△E p3=mgL那么△E p1=mv a2△E p2=（2m）v b2△E p3=（2m）v c2解得：v a2=v b2=gLv c2=gL显然 v c2＞v a2＞v b2，所以v c＞v a＞v b，故选：C6．如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率V1匀速向右运动．一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2（V2＞V1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端．就上述过程，下列判断正确的有（）A．滑块返回传送带右端时的速率为V2B．此过程中传送带对滑块做功为mv22﹣mv12C．此过程中电动机做功为2mv12D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）2【考点】功能关系；动能定理的应用．【分析】物体由于惯性冲上皮带后，受到向左的滑动摩擦力，减速向右滑行，之后依然受到向左的滑动摩擦力，会继续向左加速，然后根据v1小于v2的情况分析．根据动能定理得全过程传送带对物块做的总功．根据能量守恒找出各种形式能量的关系．【解答】解：A：由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，由于v1＜v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v′2=v1；故A错误；B：此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△E K得：W=△E K=mv12﹣mv22，故B错误；D：设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：x1=t1=t1摩擦力对滑块做功：W1=fx1=f t1①又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：W1=mv22②该过程中传送带的位移：x2=v1t1摩擦力对滑块做功：W2=fx2=fv1t1=fv1=2fx③将①②代入③得：W2=mv1v2设滑块向右运动的时间t2，位移为x3，则：x3=t2摩擦力对滑块做功：W3=fx3=mv12该过程中传送带的位移：x4=v1t2=2x3滑块相对传送带的总位移：x相=x1+x2+x4﹣x3=x1+x2+x3滑动摩擦力对系统做功：W总=fx相对=W1+W2+W3=m（v1+v2）2滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功，Q=W总=f•x相=m （v1+v2）2，故D正确；C：全过程中，电动机对皮带做的功与滑块动能的减小量等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即Q=W+mv22﹣mv12整理得：W=Q﹣mv22+mv12=mv12+mv1v2，故C错误．故选：D．7．质量相同的A、B两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力F A、F B的作用由静止开始运动．经过时间t0，撤去A物体所受的水平外力F A；经过4t0，撤去B物体所受的水平外力F B．两物体运动的v﹣t关系如图所示，则下列说法中正确的是（）A．A、B两物体所受摩擦力大小不同B．A、B两物体所受水平外力大小之比F A：F B=12：5C．在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6：5D．A、B两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1：2【考点】功率、平均功率和瞬时功率；物体的弹性和弹力．【分析】根据两物块做匀加速运动和匀减速运动的过程，求出各自运动的加速度之比，根据牛顿运动定律的从而求出摩擦力之比；速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，根据加速阶段和整个过程的面积比得出位移比，进而可求合外力做功和克服摩擦力做功之比；由功率的定义式可得功率之比．【解答】解：A、由图象可得，A减速运动的加速度为a1=，B减速运动的加速度为a2=，故AB受到的摩擦力为f=ma，故摩擦力大小相等，故A错误；B、由图象可得，A加速运动的加速度为a′1=，B减速运动的加速度为a′2=，根据牛顿第二定律可知A、B两物体所受水平外力大小之比F A：F B=12：5，故B正确；C、根据牛顿第二定律可知合力之比为8：1，在v﹣t图象中与时间轴所围面积即为位移，故AB位移之比为1：2，故做功之比，4：1，故C错误；D、在整个过程中位移之比为6：5，故摩擦力做功之比为6：5，功率P=可知，摩擦力的平均功率之比为2：1，故D错误故选：B8．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为F1，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x．在这个过程中，以下结论正确的是（）A．小物块到达小车最右端时具有的动能为FxB．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F1xC．小物块和小车增加的机械能为F1xD．小物块克服摩擦力所做的功为F1（L+x）【考点】动能定理的应用；功的概念．【分析】本题的关键是明确小车在摩擦力作用下将向右做加速运动，当小物块到达小车的最右端时，小物块发生的位移为l+s，与小车发生的相对位移为l，然后再根据动能定理即可求物块到达小车最右端时具有的动能，根据功能关系可求得系统增加的机械能．【解答】解：A、物块滑到小车最右端时，相对于地面的位移为L+x，根据动能定理得物块的动能为E km=（F﹣F1）（L+x）．故A错误B、对小车，小车受力为F1，位移为x，根据动能定理得：小车具有的动能 E kM=F1x，故B正确；C、小物块和小车增加的机械能为E km+E kM=（F﹣F1）（L+x）+F1x=FL+Fx﹣F1L，故C错误；D、小物块的位移为L+x，则小物块克服摩擦力所做的功为F1（L+x），故D正确．故选：BD．9．人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ．已知重力加速度为g，则（）A．此时物体A的速度为B．此时物体A的速度为vcosθC．该过程中绳对物体A做的功为mgh+D．该过程中绳对物体A做的功为mgh+【考点】动能定理的应用．【分析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则求出A的实际运动的速度，再根据动能定理求出人对A做的功．【解答】解：将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度，故A正确，B错误；CD、在A上升的过程中根据动能定理有：即绳对A做的功为：W=，故D正确，C错误．故选：AD．10．在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，A的速度为v，则此过程（弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比，重力加速度为g）（）A．物块A运动的距离为B．物块A加速度为C．拉力F做的功为D．拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；机械能守恒定律．【分析】未加拉力F时，物体A对弹簧的压力等于其重力的下滑分力；物块B刚要离开C时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力；根据平衡条件并结合胡克定律求解出两个状态弹簧的行变量，得到弹簧的长度变化情况；然后结合功能关系进行分析即可．【解答】解：A、开始时，弹簧处于压缩状态，压力等于物体A重力的下滑分力，根据胡克定律，有：mgsinθ=kx1解得：x1=物块B刚要离开C时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，根据胡克定律，有；mgsinθ=kx2解得：x2=故物块A运动的距离为：，故A正确；B、此时物体A受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力，根据牛顿第二定律，有：F﹣mgsinθ﹣T=ma弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，为：T=mgsinθ故：a=，故B错误；C、拉力F做的功等于物体A、物体B和弹簧系统机械能的增加量，为：W=mg•△xsinθ+，故C错误；D、由于质量相等，那么刚好要离开挡板时候的弹性势能和刚开始相同，同时B物体机械能没有变化，那么整个过程中外力F做的功全部用于增加物块A的机械能，故D正确；故选：AD．二、解答题（共1小题，满分8分）11．在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O 点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为8.00 J，重力势能的减少量为8.25 J．（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a= 9.50 m/s2．（3）在实验中发现，重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为0.30 N．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】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．由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．【解答】解：（1）C点速度为：v C==m/s=4.00m/s该过程动能的增加量为：△E k=mv=×1.0×（4.00）2J=8.00J该过程重力势能的减少量为：△E p=mg•=1.0×9.8×（68.97+15.24）×10﹣2J=8.25J（2）加速度为：a==m/s2=9.50m/s2（3）由牛顿第二定律得：mg﹣F f=ma即：F f=mg﹣ma=0.30N故答案为：（1）8.00，8.25；（2）9.50；（3）0.30．三、本题共4小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，解答中必须明确写出数值和单位．12．如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ=37°．已知圆弧轨道半径为R=0.5m，斜面AB的长度为L=2.875m．质量为m=1kg 的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D．sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物块经C点时对圆弧轨道的压力F c；（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ．【考点】动能定理；向心力．【分析】（1）由牛顿第二定律求的在D点的速度，从C到D由动能定理求的C点速度，由牛顿第二定律求的在D点的作用力；（2））对小物块从A经B到C过程，由动能定理有：【解答】解：（1）由题意知小物体沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿运动定律和动能定理有：…①从C到D由动能定理可得…②由牛顿第二定律可知…③F C=F′C…④联解①②③④并代入数据得：F C=60N…⑤（2）对小物块从A经B到C过程，由动能定理有：…⑥联解①②⑥并代入数据得：μ=0.25答：（1）物块经C点时对圆弧轨道的压力F c为60N（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ为0.25．13．目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5公里．假设有一辆超级电容车，质量m=2×103kg，额定功率P=60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g取10m/s2．（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】（1）当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，速度达到最大，由P=Fv求的最大速度；。

湖北省黄冈市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题一、本题包括10小题，每小题5分,1〜6题为必考试题，7〜10题为选考试题，共50分。

在每小 8给出的四个选项中，第1〜4题以及第7〜8 题只有-项符合题目要求，其他试题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，未选或有错选的得0分。

1. 下列有关近代物理内容的叙述正确的是A. 一束光射到某种金属上未发生光电效应，改用波长较长的光照射则可能发生光电效应B. 氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天就完全衰变成其他元素C. 卢瑟福粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的D. 重核裂变会放出能量，是由于中等质量的核的比结合能比重核的大【答案】D点睛：本题考查了核式结构模型、半衰期、光电效应、质量亏损等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记教材中的基本概念和基本规律。

2. 大量处于n=4的激发态的氛原子在向低能态跃迁时最多能发出种不同频率的光，则A. x=3B. x=4C. x=5D. x=6【答案】D【解析】现有大量的氢原子处于的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁，辐射光子的种类为种，故D正确，A、B、C错误。

点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式的应用。

3. 匀速转动手摇式交流发电机的线框，若从线框转动开始计时，线框内产生的交变电流的电动势),下列相关说法正确的是A. 发电机电动势的有效值为10VB. 发电机线框每秒转动8周C. 线框内电流的方向每秒改变8次D. 线框从与中性面垂直的位置开始转动【答案】C【解析】A、通过交流电的表达式可知交流电的最大值，角速度，故交流电的有效值，故A错误；B、交流电的周期，故每秒钟转动的圈数周，故B错误；C、线圈转一周电流改变2次，故每秒钟电流改变的次数为，故C正确；D、当时，，故线框从中性面位置开始转动，故D错误。

点睛：对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义。

2016年秋期普通高中二年级期末测试题物 理·参考答案第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、单选题：本大题8 小题，每小题3 分，共24 分。

在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的。

1．A 2．B 3．C 4．B 5．D 6．A 7．D 8．C二、多选题：本大题4小题，每小题4分，共16分。

全选对得4分，选对但不全得3分，有错或不选得0分。

9．AD 10．AC 11．BC 12．BD第Ⅱ卷(非选择题 共60分)三、实验探究题：本题共2小题，共15分。

13．(6分)(1)滑块B 的质量m B (2分)；(2) m A d t A ＝m B d t B 或m A d t A －m B d t B ＝0 或m A t A －m B t B ＝0 或m A t A ＝m B t B或m A t B ＝m B t A 或m A t B －m B t A ＝0 (2分)； (3)＞ (2分)。

14．(9分)(1)b ；(1分)(2)(2分，其中描点1分，画线1分)； (3) 1.50(1.48～1.52)(2分) 1.00(1.05～0.950) (2分)；(4)＜ (1分) ＜ (1分) 四、计算题：本大题4小题，共45分，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算过程。

15．(9分)解：(1)对金属棒，由平衡条件得F 安=mg ………………………………..…….………..3分F 安=0.2(N)…………………………………………..1分(2)由闭合电路欧姆定律E =I (R 0+R 1+r ) ①………………………………………..1分F 安=BIL ②……………………………………..3分由①②得R 1=2(Ω)………………………….……..……..1分16．(10分)解：(1)在匀强电场中U AC =－E d AC ①………………………………………..2分d AC =2θtan R ②…………………………………..……..1分由①②得U AC = qmgR 2−…………………………….…..1分 (2)对小球，从A 点到D 点的过程中，由动能定理可得： qE (d AC + R )=2D mv ２１③………………………………….……..2分 在D 点，由牛顿第二定律和圆周运动2D N v F qE m R −= ④………………………………………….…..2分得 6.25N F mg = …………………………..…………………....1分 由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力大小6.25N N F F mg ′==，…………………………..……………….…..1分 17．(11分)解：(1)对金属杆AB 在匀速运动时有：E =BLv ①………………………………………………..1分U =IR ②………………….……………………………...1分 由欧姆定律I =)(r R E +③……………………………………………..….1分 由①②③得U =0.1V………………………………….1分(2)对金属杆AB 在匀速直线运动时，由平衡条件F =µmg +BIL ④…………………………………………..…..1分 F =2.02N…………………………………………….….1分(3)对金属杆AB 撤去恒力以后，设经过距离x 停止，由能量守恒： 2mv １２＝µmgx +Q ⑤………………………………..…..1分 得：x =0.5m又由法拉第电磁感应定律 t E ∆∆Φ=⑧………………………………………..1分 由欧姆定律：rR E I +=⑦…………………………………………..…..1分 通过金属杆AB 电荷量q =t I ∆⑥……………………………………………..1分 又：∆Φ=BLx ⑨由⑤⑥⑦⑧⑨得q =0.05C…………………………….……..1分 18．(15分)解：(1)对电子，在加速电场中，由动能定理：221mv eU =①……………………………..2分 meU v 2=………………………………………………..2分(2)设在区域Ⅰ中做作半径r 1匀速圆周运动，偏转90度可得r 1＝R ………………………….…………………………....1分 由牛顿第二定律和圆周运动12r mv evB =１②……………………………………………..2分 emU R B 211=③………………………………………...1分 (3)设在区域Ⅱ中做半径r 2匀速圆周周运动，轨迹如图 由牛顿第二定律和圆周运动２２r mv evB 2=④….…....1分 r 2＝３R ……………….………....1分 tanθ=33r 2=R⑤………………...1分θ=6π因为电子离开区域Ⅱ再次进入区域Ⅰ的位置在x 轴上方，所以电子离开区域Ⅰ以后不再进入磁场 由几何对称关系可得：在两个磁场区域中运动的总时间t电子在区域Ⅰ经过两个14圆，在区域Ⅱ做圆周运动的轨迹对应的圆心角为2(6ππ− t =)2622(221T T πππππ−+⑥……...1分v r T 112π=⑦……………………..1分 v r T 222π=⑧……………….…..1分t =eU mR 23351π（+……..1分。

2016-2017学年湖北省黄冈市蕲春县高二（下）期中物理试卷一、本题共10小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分.1．（4分）关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波C．光的波长越短，其波动性越显著；波长越长，其粒子性越显著D．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性2．（4分）频率为υ的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km．改用频率为2υ的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为（h为普朗克常量）（）A．E km+hυB．2E km C．E km﹣hυD．E km+2hυ3．（4分）A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动．B 在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速度是原来的一半，碰后两球的速度比v A′：v B′为（）A．2：3B．1：3C．2：1D．1：24．（4分）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势的频率为100Hz5．（4分）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U＝110V，I＝0.2A B．U＝110V，I＝0.05AC．U＝110V，I＝0.2A D．U＝110V，I＝0.2A6．（4分）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（）A．，B．，C．，D．（）2R，7．（4分）木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒D．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒8．（4分）在任何相等时间内，物体动量的变化总是相等的运动可能是（）A．匀速圆周运动B．匀变速直线运动C．自由落体运动D．平抛运动9．（4分）质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B 发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小v A和小球B的速度大小v B可能为（）A．v A＝v0，v B＝v0B．v A＝v0，v B＝v0C．v A＝v0，v B＝v0D．v A＝v0，v B＝v010．（4分）某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示电路，A、B 为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变．保持A的输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光．则（）A．如果只闭合开关S，L1变暗B．如果只闭合开关S，A的输入功率变大C．仅将滑片P上移，L1变亮D．仅将滑片P上移，A的输入功率不变二、本题包括2小题，共14分．解答时只需把答案填在答题卷中的相应位置或按题目要求作图，不必写出演算步骤．11．（6分）某同学用如图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图2所示的三个落地点．（1）在图2中读出OP＝（2）已知m A：m B＝2：1，碰撞过程中动量守恒，则由图2可以判断出R是球的落地点，P是球的落地点．（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式．12．（8分）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的装置如图（a）所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力．（1）若已测得打点的纸带如图（b）所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选段来计算A碰撞前的速度，应选段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．（2）已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为kg•m/s，碰后两小车的总动量大小为kg•m/s．（计算结果保留三位有效数字）三．本题包括4小题，共46分．解答时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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（10分）在光滑的水平面上，质量为0.2kg的A球以6m/s的水平向右速度去撞击静止的质量为0.3kg的B球，两球发生弹性碰撞，求：（1）碰后A、B两球的速度是多少？（2）撞击过程中，A球对B球的冲量为多少？14．（10分）在如图1所示的装置中，K为一个金属板，A为一个金属电极，都密封在真空玻璃管中，单色光可通过玻璃壳照在K上，E为可调直流电源．实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K间的电压等于零，回路中也有电流，当A的电势低于K时，电流仍不为零，A的电势比K低得越多，电流越小，当A比K的电势低到某一值U0（遏止电压）时，电流消失．当改变照射光的频率ν时，遏止电压U0也将随之改变．如果某次实验我们测出了画这条图线所需的一系列数据如图2所示，若知道电子的电荷量e，则根据图象可求出（1）该金属的截止频率为多少？（2）该金属的逸出功W0为多少？（3）普朗克常量h为多少？15．（12分）如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈匝数N＝100匝，线圈电阻r＝3Ω，ab＝cd＝0.5m，bc＝ad＝0.4m，磁感应强度B＝0.5T，电阻R＝219Ω，当线圈以n＝300r/min的转速匀速转动时：（1）求感应电动势的最大值；（2）t＝0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电动势的瞬时值表达式；（3）此电压表的示数是多少？16．（14分）质量为m B＝2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为m A＝6kg的物块A停在B的左端，质量为m C＝2kg的小球C用长为L＝0.8m的轻绳悬挂在固定点O．现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放小球，小球C在最低点与A发生碰撞，碰撞时间很短为△t＝10﹣2s，之后小球C反弹所能上升的最大高度h＝0.2m．已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.1，物块与小球可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小；（2）为使木块A不滑离木板B，木板B至少多长？2016-2017学年湖北省黄冈市蕲春县高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、本题共10小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分.1．【解答】解：A、光既有波动性，又有粒子性，个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性；不能说有的光是波，有的光是粒子。