首都师范大学附属昌江矿区中学高一第二学期物理阶段测试（4月)
班级： 姓名：
满分100分， 考试用时90分钟。
一、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化
B．做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
C．曲线运动一定是变加速运动
D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和速度方向垂直
【答案】B
2.关于功的论述，下列说法正确的是：( )
A、大的力一定比小的力做的功多 B、+5 J的功比-5 J的功多
C、+10 J的功比+5 J的功多 D、-5J的功比-10J的功多
【答案】C
3. 如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动．关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 只受重力 B. 只受重力和支持力
C. 受重力、支持力和摩擦力 D. 受重力、支持力、摩擦力和向心力
【答案】C
4．高中生小明骑自行车以5 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，若骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，重力加速度g取10 m/s2，根据估算，小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数值是( )
A．8 W B．80 W C．800 W D．8 kW
【答案】B
解析：小明与车的总质量约为80 kg，小明骑自行车匀速运动时的牵引力约为F＝f＝0.02mg＝0.02×80×10 N＝16 N，功率P＝Fv＝16×5 W＝80 W，故B正确，A、C、D错误。
5．某跳伞运动员打开降落伞降落，在无风的时候落地速度为，现在有水平方向的风，风使他获得的水平速度，则运动员的落地速度为:（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
6. 一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则：
A. N1G C. N2【答案】C
7. 如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（ ）
A. 线速度大小关系为 B. 加速度大小关系为
C. 向心力大小关系为 D. 周期关系为
【答案】B
8. 下列说法正确的是( )
A. 由功率表达式可知，功率 与做功 成正比，与做功时间 成反比
B. 重力势能的值有正负，故重力势能的变化与零势能面的选取有关
C. 某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零
D. 重力做负功，则重力势能一定增大
8. 选D。【分析】本题主要考查合力的功、功率及重力做功与重力势能之间的关系，熟练掌握求解合力的功的方法及平均功率；要知道重力做功与路径无关；重力做的功等于重力势能的减少量；重力做正功，重力势能增加，重力做负功，重力势能减少。
【解答】
A.是比值定义法，在相同时间内，力做功越多，功率 越大，做相等的功，所用时间越少，功率 越大，故A错误；
B.重力势能的变化与初末位置高度差有关，与零势能面的选取无关，故B错误；
C.某物体所受合力做功为零，但每个力做功不一定为零，故C错误；
D.重力做负功，则重力势能一定增大，故D正确。
9. 下面各个实例中，机械能守恒的是( )
A. 物体沿光滑曲面滑下 B. 物体从高处以的加速度竖直下落
C. 物体沿斜面匀速下滑 D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
9. 【分析】该题主要考查机械能守恒相关知识。物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可分析做功情况，从而判断物体是否是机械能守恒。也可以根据机械能的概念进行分析．
【解答】
A.物体沿光滑曲面滑下，曲面的支持力对物体不做功，只有物体的重力做功，所以机械能守恒，故A正确。
B.物体从高处以的加速度竖直下落，说明下落过程受到阻力的作用，机械能减小，不守恒，故B错误；
C.物体沿斜面匀速下滑说明下滑过程受到摩擦力的作用，机械能减小，不守恒，故C错误；
D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升一定受到外力的作用外力做正功，机械能增加，故D错误。
故选A．
10. 一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个
过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是( )
A. 重力做功为 B. 重力做了 的负功
C. 物体的重力势能一定减少 D. 物体的重力势能一定增加
10. C【分析】
由重力做功的公式可求得重力所做的功；再由重力做功与重力势能的关系可分析重力势能的变化．
本题考查重力做功与重力势能变化的关系，在解题时一定要明确重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关．
【解答】
整个过程中，物体的高度下降了；则重力对物体做正功为：；而重力做功多少等于重力势能的减小量，故小球的重力势能一定减少，故C正确，ABD错误。
故选：。
11. 细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动。下列说法中正确的是( )
A. 小球机械能守恒
B. 小球能量正在消失
C. 小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化
D. 总能量守恒，但小球的机械能减少
11.D 【分析】
小球摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，一部分机械能转化为内能，故摆的幅度越来越小，最后停下。
本题主要考查机械能守恒的判断、能量守恒定律、功能关系。
【解答】
A.小球在摆动的过程中，经过一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服阻力做功转化为了内能，即机械能不守恒，故A错误；
B.小球的机械能转化为内能，是能量发生了转化，而不是能量消失，故B错误；
小球摆动的过程中，重力势能和动能相互转化的同时，一部分机械能不断地转化为内能，故摆动的幅度越来越小；在整个过程中，总能量守恒，但小球的机械能减少了，故C错误，D正确。
12. 如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知与水平方向的夹角，重力加速度，则( )
A. 推力做的功为 B. 推力的功率为
C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 D. 物体克服摩擦力做功为
12. C【分析】
本题考查功和功率的计算以及力的平衡条件的应用，掌握相关公式是解题的关键。
由功的定义得到推力所做的功；由得到推力的功率；根据力的平衡条件得到物体与水平面间的动摩擦因数；由动能定理得到物体克服摩擦力所做的功。
【解答】
A.推力，故A错误；
B.推力的功率为，故B错误；
C.根据力的平衡条件，有：，代入数据解得：，故C正确；
D.根据动能定理，，物体克服摩擦力做功为，故D错误。
故选C。
13. 如图所示，一条铁链长为，质量为，放在水平桌面上，提起铁链
一端直到铁链全部离开桌面的瞬间，则（重力加速度 取）( )
A. 铁链的重心位置提高了 B. 铁链克服重力做功
C. 铁链的重力势能增加了 D. 铁链的重力势能为
13. C【分析】
铁链克服重力做功时铁链重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力做的功，由功的计算公式分析答题。
本题中铁链不能看成质点，计算重力做功时，要根据重心上升的高度来求。
【解答】
A、铁链从初状态到末状态，铁链的重心位置提高了，故A错误；
B、铁链克服重力所做的功，故B错误；
C、铁链重力势能增加量等于克服重力所做的功，即重力势能增加了，故C正确；
D、若以铁链初状态所在水平面为参考平面，在末状态铁链重力势能为，若以水平地面为为参考平面，在末状态铁链重力势能大于，故D错误； 故选C。
14．如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为（ ）
A． B． C． D．
14．B
【详解】设AB之间的距离为L，
则：水平方向：
竖直方向：Lsinθ=
联立解得：t= ,故B正确；
ACD错误； 综上所述本题答案是：B
【点睛】
解决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．
二、多项选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。
15. 如图所示，一个人把质量为的石块，从距地面高为处，以初速度斜向上抛出。以水平地面处为势能零点，不计空气阻力，重力加速度为，则：( )
A. 石块离开手的时刻机械能为
B. 石块刚落地的时刻动能为
C. 人对石块做的功是
D. 人对石块做的功是
15. AD【分析】
本题考察了机械能守恒定律和动能定理的应用。机械能等于动能和重力势能之和，石块运动的过程中机械能守恒，由此求出石块落地时刻的动能，根据动能定理得到人推石块做的功。要注意的是找好物体初、末位置的高度，知道利用动能定理是求功常用的方法。
【解答】
A、以水平地面处为势能零点，石块离开手的时刻重力势能为，动能为，则机械能为故A正确。
B、根据机械能守恒定律得：石块刚落地的时刻动能为：，故B错误。
、对人抛石块的过程，由动能定理得：人对石块做的功为：，故C错误，D正确。
故选AD。
16. 如图所示，质量为的小球从距离地面高的点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为的点时速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，下列说法中正确的有( )
A. 小球的机械能减少了
B. 小球克服阻力做的功为
C. 小球所受阻力的冲量等于
D. 小球动量的改变量大小等于
16. BD【分析】
解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用，运用动能定理解题不需考虑速度的方向，运用动量定理解题需考虑速度的方向。
通过小球重力势能和动能的变化量求出小球机械能的减小量，对全过程运用动能定理，求出小球克服阻力做功的大小，根据动量定理求出小球阻力的冲量。
【解答】
A.小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小，而在空气中自由下落的过程机械能不变，则小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，小球的机械能减小了，故A错误；
B.对全过程运用动能定理得，，则小球克服阻力做功，故B正确；
C.落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得，，知阻力的冲量大小不等于，故C错误；
D.落到地面的速度，对进入泥潭后的速度为，所以小球动量的改变量大小等于，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。
17．(本题8分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置“探究平抛运动的特点”。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图乙中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
（1）由以上信息，可知a点________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。
（2）该星球表面的重力加速度为________m/s2；
（3）小球平抛的初速度是________m/s；
（4）小球在b点时的速度是________m/s。
17． 是 8 0.8
【解析】（1）[1]由图像可知在连续相等的时间间隔内通过的位移之比为1：3：5，根据初速度为0的匀变速运动，在连续相等的时间间隔内通过的位移之比的规律可知a点是小球的抛出点。
（2）[2]根据
可得 则该星球表面的重力加速度为。
（3）[3]由
可得 则小球平抛的初速度是。
（4）[4]小球在b点时的竖直方向的速度为
小球在b点时的速度为
18. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
对于本实验操作的说法正确的是______。
A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
B.应用秒表测出重物下落的时间
C.重物的密度和质量选用的大些，有利于减小误差
D.重物的密度和质量选用的小些，有利于减小误差
若实验中所用重物的质量某同学选取了一条前两个点间距接近的纸带，是打下的第一个点，打点时间间隔为，则在纸带上打下点时的速度______，此时重物的动能______，从打下点到至打下点的过程中重物的重力势能减少量______由此可得出的结论是 取，结果均保留三位有效数字）
11.；；；；在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒。
【分析】纸带法实验中，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和加速度，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。
【解答】
打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，以减小纸带与打点计时器之间的摩擦，选项A正确；
B.打点计时器就是计时仪器，则不需要秒表测重物下落的时间，选项B错误；
重物的密度和质量选用的大些，有利于减小误差，选项C正确，D错误；
故选AC．
纸带上打下点时的速度
此时重物的动能
从打下点到至打下点的过程中重物的重力势能减少量
由此可得出的结论是：在误差允许的范围内机械能守恒．
四、计算题：任选两题完成，各12分，，共24分。
19. 电动机从很深的矿井中提升重物，重物由静止开始竖直向上做匀加速运动，加速度大小为，当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变已知重物质量为，电动机最大输出功率为，取求：
重物匀加速运动的时间
匀加速阶段电动机的平均功率
重物上升的最大速度．
19.解：设匀加速运动阶段牵引力为，
则：
代入数据得：；
当电机达到最大功率时，匀加速运动结束，设此时速度为，
则，
匀加速运动时间；
，
代入数据：；
最后匀速直线运动阶段，，，
最大速度。
20. 如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m．不计空气阻力，g取10m/s2．求：
（1）小球从抛出到落地经历的时间;
（2）小球抛出时的速度大小v0;
（3）小球落地时的速度大小v;
20【答案】(1)t=0.6s(2)(3)
【详解】(1)根据平抛运动规律得，竖直方向
得：
(2)水平方向得：
(3)落地时竖直方向的速度为
由运动的合成可知，落地时的速度
21. 如图，光滑水平面与竖直面内的半圆形导轨在点相连接，导轨半径为，一质量为的静止小球在处压缩弹簧，释放后，小球向右运动，当它经过点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点，不计空气阻力，试求：
小球释放时，弹簧的弹性势能；
小球从到过程中克服摩擦力做的功；
小球离开点落回水平面时的动能。
21. 解：物块在点时，由牛顿第二定律得， ，
物块在点时动能，
物体从至的过程中，根据物块与弹簧系统的机械能守恒定律，
弹簧的弹性势能；
物体到达点仅受重力，根据牛顿第二定律有，
则，
物体从点到点只有重力和阻力做功，根据动能定理有，
所以物体从点运动至点克服阻力做的功为；
物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有。首都师范大学附属昌江矿区中学高一第二学期物理阶段测试（4月)
班级： 姓名：
一、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化
B．做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
C．曲线运动一定是变加速运动
D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和速度方向垂直
2.关于功的论述，下列说法正确的是：( )
A、大的力一定比小的力做的功多 B、+5 J的功比-5 J的功多
C、+10 J的功比+5 J的功多 D、-5J的功比-10J的功多
3. 如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动．关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 只受重力 B. 只受重力和支持力
C. 受重力、支持力和摩擦力 D. 受重力、支持力、摩擦力和向心力
4．高中生小明骑自行车以5 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，若骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，重力加速度g取10 m/s2，根据估算，小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数值是( )
A．8 W B．80 W C．800 W D．8 kW
5．某跳伞运动员打开降落伞降落，在无风的时候落地速度为，现在有水平方向的风，风使他获得的水平速度，则运动员的落地速度为:（ ）
A． B． C． D．
6. 一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则：（ ）
A. N1G C. N27. 如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（ ）
A. 线速度大小关系为 B. 加速度大小关系为
C. 向心力大小关系为 D. 周期关系为
8. 下列说法正确的是( )
A. 由功率表达式可知，功率 与做功 成正比，与做功时间 成反比
B. 重力势能的值有正负，故重力势能的变化与零势能面的选取有关
C. 某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零
D. 重力做负功，则重力势能一定增大
9. 下面各个实例中，机械能守恒的是( )
A. 物体沿光滑曲面滑下 B. 物体从高处以的加速度竖直下落
C. 物体沿斜面匀速下滑 D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
10. 一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是( )
A. 重力做功为 B. 重力做了 的负功
C. 物体的重力势能一定减少 D. 物体的重力势能一定增加
11. 细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动。下列说法中正确的是( )
A. 小球机械能守恒 B. 小球能量正在消失
C. 小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化 D. 总能量守恒，但小球的机械能减少
12. 如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知与水平方向的夹角，重力加速度，则( )
A. 推力做的功为 B. 推力的功率为
C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 D. 物体克服摩擦力做功为
13. 如图所示，一条铁链长为，质量为，放在水平桌面上，提起铁链
一端直到铁链全部离开桌面的瞬间，则（重力加速度 取）( )
A. 铁链的重心位置提高了 B. 铁链克服重力做功
C. 铁链的重力势能增加了 D. 铁链的重力势能为
14.如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，
不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。
15. 如图所示，一个人把质量为的石块，从距地面高为处，以初速度斜向上
抛出。以水平地面处为势能零点，不计空气阻力，重力加速度为，则：( )
A. 石块离开手的时刻机械能为
B. 石块刚落地的时刻动能为
C. 人对石块做的功是
D. 人对石块做的功是
16. 如图所示，质量为的小球从距离地面高的点由静止开始释放，落到地面上后又
陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为的点时速度减为零．不计空气阻力，
重力加速度为关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，下列说法中正确的有( )
A. 小球的机械能减少了 B. 小球克服阻力做的功为
C. 小球所受阻力的冲量等于 D. 小球动量的改变量大小等于
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。
17．(本题8分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置“探究平抛运动的特点”。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图乙中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
（1）由以上信息，可知a点________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。
（2）该星球表面的重力加速度为________m/s2；
（3）小球平抛的初速度是________m/s；
（4）小球在b点时的速度是________m/s。
18. (10分） 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
对于本实验操作的说法正确的是______。
A.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B.应用秒表测出重物下落的时间
C.重物的密度和质量选用的大些，有利于减小误差 D.重物的密度和质量选用的小些，有利于减小误差
若实验中所用重物的质量某同学选取了一条前两个点间距接近的纸带，是打下的第一个点，打点时间间隔为，则在纸带上打下点时的速度______，此时重物的动能______，从打下点到至打下点的过程中重物的重力势能减少量______。
由此可得出的结论是 取，结果均保留三位有效数字）。
四、计算题：本题共3小题，任选两题，另一题可做为附加题。共24分。
19. 电动机从很深的矿井中提升重物，重物由静止开始竖直向上做匀加速运动，加速度大小为，当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变已知重物质量为，电动机最大输出功率为，取求：
重物匀加速运动的时间
匀加速阶段电动机的平均功率
重物上升的最大速度．
20. 如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m．不计空气阻力，g取10m/s2．求：
（1）小球从抛出到落地经历的时间;
（2）小球抛出时的速度大小v0;
（3）小球落地时的速度大小v;
21.如图，光滑水平面与竖直面内的半圆形导轨在点相连接，导轨半径为，一质量为的静止小球在处压缩弹簧，释放后，小球向右运动，当它经过点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点，不计空气阻力，试求：
小球释放时，弹簧的弹性势能；
小球从到过程中克服摩擦力做的功；
小球离开点落回水平面时的动能。
