卷子答案网-一个不只有答案的网站湖南省娄底市第一中学2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2020高一下·娄底期末）某旅行团到洪湖观光旅游，乘汽艇游览洪湖，汽艇在湖面转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，如图A、B、C、D分别画出了汽艇转弯时所受合力的情况，你认为正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2020高一下·娄底期末）一船在静水中的速度为6m/s，要渡过宽度为80m，水流的速度为8m/s的河流，下列说法正确的是（ ）
A．因为船速小于水速，所以船不能渡过此河
B．因为船速小于水速，所以船不能行驶到正对岸
C．船渡河的最短时间一定为l0 s
D．船相对河岸的速度大小一定为10m/s
3．（2020高二下·宜宾月考）从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易碎，掉在软泥地上不容易碎．这是因为（ ）
A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量大
B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大
C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大
D．掉在水泥地上，玻璃杯受到水泥地的作用力大
4．（2020高一下·娄底期末）如图所示，A、B两轮绕轴O转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），A、B、C三轮的半径之比4：5：5，a、b、c为三轮边缘上的点，则正确的是（ ）
A．线速度
B．角速度
C．角速度
D．向心加速度
5．（2020高一下·娄底期末）长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于（ ）
A．15天 B．25天 C．35天 D．45天
6．（2020高一下·娄底期末）以v0水平抛出一物体，如图，不计空气阻力，它又落到斜面上时，所用的时间为（ ）
A． B． C． D．
7．（2018高一下·太仆寺旗期末）质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地。重力加速度g=10 m/s2。关于重力做功及功率，下列说法正确的是( )
A．下落过程中重力的平均功率是200 W
B．下落过程中重力做的功是200 J
C．落地前的瞬间物体的动能是200 J
D．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W
8．（2020高一下·娄底期末）如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为 圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为（ ）
A．μmgR B．mgR（1－μ）
C． πμmgR D． mgR
9．（2020高一下·娄底期末）如图所示，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（ ）
A．这个电场是匀强电场
B．这个电场可能是负点电荷的电场
C．点电荷 q 在A 点受的电场力比在 B 点受到的电场力小
D．点电荷 q 在A 点瞬时加速度比在 B 点的瞬时加速度大（不计重力）
10．（2020高一下·长沙月考）如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R。若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）：（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．（2020高一下·娄底期末）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
12．（2020高一下·娄底期末）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位置有一只小球.小球从静止开始自由下落,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,不计空气阻力小球下降阶段下列说法中正确的是（ ）
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
13．（2020高一下·娄底期末）如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2 kg的另一物体B以水平速度v0＝3 m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．木板获得的动能为2 J B．系统损失的机械能为4 J
C．木板A的最小长度为1.5 m D．A，B间的动摩擦因数为0.1
三、实验题
14．（2020高一下·娄底期末）某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C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C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，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点， 为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 ，米尺的零点与O点对齐。（注意MA>MB）
（1）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量______
A．测量A球或B球的直径
B．测量A球和B球的质量
C．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
D．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
E．测量G点相对于水平槽面的高度
（2）实验所需验证的表达式为： 。
15．（2020高一下·娄底期末）
（1）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C。已知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点O到打下B点的过程中，重物动能的增加量 J，重力势能的减小量 J。（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s2）
（2）该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝ m/s2（结果保留两位有效数字）。
四、解答题
16．（2020高一下·娄底期末）从20m高处水平抛出的物体，初速度为15m/s，（g=10m/s2）求该物体
（1）飞行的水平距离？
（2）落地时的速度大小
17．（2020高一下·娄底期末）如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为+4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直方向的夹角为45°（g取10m/s2），求：
（1）小球A带何种电荷；
（2）此时小球B受到的库仑力大小；
（3）小球A带的电荷量qA．
18．（2020高一下·娄底期末）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）物块通过C、D点的速度大小。
（2）物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；
（3）物块与斜面间的动摩擦因数μ。
19．（2020高一下·娄底期末）如图所示，固定的光滑轨道MON的ON段水平，且与MO段平滑连接。将质量为m的小球a从M处由静止释放后沿MON运动，在N处与质量也为m的小球b发生正碰并粘在一起。已知MN两处的高度差为h，碰撞前小球b用长为h的轻绳悬挂于N处附近。两球均可视为质点，且碰撞时间极短。
（1）求两球碰撞前瞬间小球a的速度大小v；
（2）求两球碰撞后的速度大小 ；
（3）若悬挂小球b的轻绳所能承受的最大拉力为2.5mg，通过计算说明两球碰后轻绳是否会断裂？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】AD．做曲线运动的物体，所受力的方向总指向曲线运动的凹处，AD不符合题意；
BC．汽艇从M到N，速度逐渐增大，则力与物体运动的夹角小于90°，C不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】做曲线运动的物体，受到的合外力指向圆弧的内部，运动方向是运动轨迹的切线方向。
2．【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解：A、B、船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，由于船速小于水速，合速度不可能与河岸垂直，只能偏下下游，因而船的轨迹一定偏向下游，不会垂直与河岸，A不符合题意，B符合题意；
C、由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间，故当船头指向垂直与河岸时，沿船头指向分位移最小，渡河时间最短t= =13.3s，C不符合题意；
D、船的实际速度为两个分运动的速度（分速度）的矢量和，当船头指向不同时，沿船头方向的分速度方向不同，根据平行四边形定则，合速度也不同，D不符合题意；
故答案为：B．
【分析】船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，当船头指向不同，合速度不同，轨迹也不同，由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向和船在静水中速度有关．
3．【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A．两种情况下，玻璃杯下降的高度相同，下降过程机械能守恒，则
可知玻璃杯掉在软泥地和水泥地上的速度相同，即动量相同，A不符合题意；
B．两种情况下玻璃杯的速度都是从v减小到0，所以玻璃杯的动量变化量相同，B不符合题意；
C．根据动量定理可得
两种情况下受到的冲量也相等，C不符合题意；
D．根据动量定理可得
因为掉在水泥地上所用时间短，所以掉在水泥地上玻璃杯受到水泥地的作用力大，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用动量定理可以判别玻璃下落过程的动量和动量变化量相同，但是由于缓冲时间不同导致作用力大小不同。
4．【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】已知A、B、C三轮的半径之间的关系ra：rb：rc=4：5：5；A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，故ωa：ωb=1：1， 根据公式v=ωr，线速度之比为va：vb=4：5；根据公式a=ω2r，向心加速度之比为aa：ab=4：5. A、C两个轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故va：vc=1：1， 根据公式v=ωr，角速度之比为 ，根据公式 可得 ；A、结合以上分析结果可知 ，A不符合题意．B、C、角速度之比为 ，B、C均错误．D、三点的加速度之比为 ，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等、同轴传动角速度相同以及线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解.
5．【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【解答】根据开普勒行星三定律的周期定律 ，代入数据可求T2最接近于25天，所以B选项正确；A、C、D不符合题意．
故答案为：B
【分析】开普勒第三定律对应的公式为R3/T2=k，其中R是轨道长轴长度，T是周期，k是与中心天体有关的量。
6．【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】设起点和落点之间的距离为 ，则由平抛运动的规律得，水平方向上 竖直方向上
由以上两个方程可以解得
故答案为：B。
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间。
7．【答案】A
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】下落的高度h= gt2＝ ×10×22m＝20m，
则下落过程中重力做的功为：W=mgh=2×10×20=400J；重力的平均功率 ，B不符合题意，A符合题意。
落地时速度v=gt=10×2m/s=20m/s，所以落地时的动能为：Ek= mv2= ×2×202=400J；
落地前的瞬间重力的瞬时功率是：P=mgv=2×10×20W=400W，C不符合题意，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】平均功率，瞬时功率。
8．【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】设在AB段物块克服摩擦力做的功为W，则物块由A到B运用动能定理可得
物块由B到C运用动能定理可得
联立解得W=mgR（1－μ），B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对物体进行受力分析，结合物体的初末速度，对物体的运动过程应用动能定理求解外力做功。
9．【答案】D
【知识点】电场强度和电场线；电场力做功
【解析】【解答】A、B、孤立的负点电荷形成的电场电场线是收缩型的射线，则知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场，也不是均匀的电场线形成的匀强电场；所以A不符合题意、B不符合题意.
C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以EA>EB，根据F=qE可知，点电荷在A点时受到的电场力比在B点时受到的电场力大；C不符合题意.
D、根据牛顿第二定律 ，结合EA>EB可得，q在A点瞬时加速度比在B点的瞬时加速度大；D符合题意.
故答案为：D.
【分析】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．电场力F=qE，同一电荷在场强越大的地方，所受的电场力越大．
10．【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T+μmg=mLω2，T=μMg．
解得：
故答案为：B
【分析】利用牛顿第二定律结合摩擦力的大小可以求出角速度的大小。
11．【答案】B,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.根据万有引力提供向心力： ，得： ，所以 ，A不符合题意
B.根据万有引力提供向心力： ，得： ，所以 ，B符合题意
C.根据万有引力提供向心力： ，结合题中质量，半径关系得 ， ，但A、C无法比较，C不符合题意
D.根据万有引力提供向心力： 得： ，所以 ，D符合题意
故答案为：BD
【分析】卫星的轨道半径越大，到中心天体的距离越远，受到的万有引力越小，运动的线速度越小，角速度越小，加速度越小，周期越长。
12．【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用；能量守恒定律
【解析】【解答】本题考查力与运动的关系，当弹簧弹力小于重力时，小球向下加速，当两个力相等时速度最大，然后做减速运动，重力势能的减小量等于动能的增加和弹性势能的增大之和．小球在B位置时重力大于弹力，小球继续向下加速运动，在C点重力等于弹力，此时小球的速度最大，动能最大，因此A不符合题意B符合题意；从A到C的过程中小球重力势能的减少量等于小球动能的增加和弹簧弹性势能的增加量，因此C不符合题意，小球在D速度为零，因此重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量．C不符合题意D符合题意．
故答案为：BD
【分析】小球和弹簧两个物体组成系统能量守恒，利用能量守恒列方程分析求解即可。
13．【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、由图示图象可知，木板获得的速度为v=1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=（m+mA）v，解得：mA=4 kg，则A的动能为 ；A符合题意.
B、系统损失的动能 ，B不符合题意.
C、木板A的长度 ，最小长度为1.5 m．C符合题意.
D、B的加速度大小： ，由牛顿第二定律得μmg=ma，得μ=0.2．D不符合题意.
故答案为：AC.
【分析】本题属于木块在木板上滑动类型，既考查读图能力，知道v-t图象的斜率表示加速度、面积表示位移，要有运用牛顿第二定律、功能关系处理复杂力学问题的能力．
14．【答案】（1）B；C；D
（2）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】(1)从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同，而水平方向为匀速运动，故水平位移 ，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞前后的速度，通过计算 与mA·OM+mB·ON是否相等，即可以说明两个物体碰撞前后各自的质量与其速度的乘积之和是否相等，故必须测量的是两球的质量和水平射程，
故答案为：BCD(2)由动量守恒
因运动时间相同，等式两边同时乘以运动时间得
即
【分析】（1）两个小球做平抛运动，竖直位移相同，运动时间相同，故水平速度之比为水平位移之比；
（2）两个小球碰撞时遵循动量守恒定律，即m1v1=m1v1′+m2v2′，利用运动学公式表示出速度v，再化简即可。
15．【答案】（1）1.84；1.88
（2）9.7或9.8
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)利用匀变速直线运动的推论得
动能的增量△Ek= mvB2= ×1×1.922≈1.84 J
重力势能的减少量△Ep=mghB=1×9.8×19.2×10-2J≈1.88 J(2)因为mgh＝ mv2
所以v2＝2gh
图线的斜率是2g，则
可得g＝9.7 m/s2（或g＝9.8 m/s2.）
【分析】（1）重力势能的减少量利用公式mgh求解即可，利用公式求出纸带上的点的速度，进而求出动能的增量；
（2）结合机械能守恒定理，根据图像的横纵坐标求解图像的形式，求出图像斜率的表达式，根据斜率的表达式分析斜率的意义即可。
16．【答案】（1）解：根据 得
则落地点与抛出点的水平距离为
（2）解：落地时的竖直分速度为
根据平行四边形定则知，落地的速度为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据初速度求解水平方向的位移；
（2）结合小球的运动时间，利用运动学公式求解落地时的竖直速度，与水平速度合成即可。
17．【答案】（1）解：两个电荷相互吸引，由于B带正电，A带负电
（2）解：小球A受水平向左的库仑力、竖直向下的重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：
将 代入解得：
根据牛顿第三定律可知，小球B受到的静电力F的大小也是
（3）解：库仑力：
解得：
小球A带的电量是
【知识点】库仑定律
【解析】【分析】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，即可求解小球A带负电；对小球A进行正确受力分析，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列方程求解库仑力大小；再依据库仑定律的公式，即可求解小球A电量．
18．【答案】（1）解：由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有 ①
解得
从C到D由动能定理可得 ②
解得
（2）解：在C点时由牛顿第二定律可得 ③
由牛顿第三定律得 FC＝FC′④
联解①②③④并代入数据得FC＝60 N⑤
（3）解：对小物块从A经B到C过程，由动能定理有mg[Lsin θ＋R（1－cos θ）]－μmgcos θ·L＝ mvC2－0⑥
联解①②⑥并代入数据得μ＝0.25
【知识点】动能定理的综合应用；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）当小球恰好经过最高点的时候，只有重力提供向心力，对小球进行受力分析，利用向心力公式求解此时的速度；利用动能定理求解物体到达最低点的速度；
（2）对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
（3）对物体进行受力分析，结合物体的初末速度，对物体的运动过程应用动能定理求解动摩擦因数。
19．【答案】（1）解：设两球碰撞前瞬间小球a的速度大小为v。根据机械能守恒定律得
得
（2）解：设碰撞后两球的速度大小为v，对于碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得
解得
（3）解：两球碰后一起做圆周运动，设碰后瞬间绳子的拉力为T。根据牛顿第二定律得
解得
所以轻绳会断裂。
【知识点】动能定理的综合应用；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）（3）利用动能定理求解物体到达最低点的速度，对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
（2）两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。
湖南省娄底市第一中学2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2020高一下·娄底期末）某旅行团到洪湖观光旅游，乘汽艇游览洪湖，汽艇在湖面转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，如图A、B、C、D分别画出了汽艇转弯时所受合力的情况，你认为正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】AD．做曲线运动的物体，所受力的方向总指向曲线运动的凹处，AD不符合题意；
BC．汽艇从M到N，速度逐渐增大，则力与物体运动的夹角小于90°，C不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】做曲线运动的物体，受到的合外力指向圆弧的内部，运动方向是运动轨迹的切线方向。
2．（2020高一下·娄底期末）一船在静水中的速度为6m/s，要渡过宽度为80m，水流的速度为8m/s的河流，下列说法正确的是（ ）
A．因为船速小于水速，所以船不能渡过此河
B．因为船速小于水速，所以船不能行驶到正对岸
C．船渡河的最短时间一定为l0 s
D．船相对河岸的速度大小一定为10m/s
【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解：A、B、船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，由于船速小于水速，合速度不可能与河岸垂直，只能偏下下游，因而船的轨迹一定偏向下游，不会垂直与河岸，A不符合题意，B符合题意；
C、由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间，故当船头指向垂直与河岸时，沿船头指向分位移最小，渡河时间最短t= =13.3s，C不符合题意；
D、船的实际速度为两个分运动的速度（分速度）的矢量和，当船头指向不同时，沿船头方向的分速度方向不同，根据平行四边形定则，合速度也不同，D不符合题意；
故答案为：B．
【分析】船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，当船头指向不同，合速度不同，轨迹也不同，由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向和船在静水中速度有关．
3．（2020高二下·宜宾月考）从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易碎，掉在软泥地上不容易碎．这是因为（ ）
A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量大
B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大
C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大
D．掉在水泥地上，玻璃杯受到水泥地的作用力大
【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A．两种情况下，玻璃杯下降的高度相同，下降过程机械能守恒，则
可知玻璃杯掉在软泥地和水泥地上的速度相同，即动量相同，A不符合题意；
B．两种情况下玻璃杯的速度都是从v减小到0，所以玻璃杯的动量变化量相同，B不符合题意；
C．根据动量定理可得
两种情况下受到的冲量也相等，C不符合题意；
D．根据动量定理可得
因为掉在水泥地上所用时间短，所以掉在水泥地上玻璃杯受到水泥地的作用力大，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用动量定理可以判别玻璃下落过程的动量和动量变化量相同，但是由于缓冲时间不同导致作用力大小不同。
4．（2020高一下·娄底期末）如图所示，A、B两轮绕轴O转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），A、B、C三轮的半径之比4：5：5，a、b、c为三轮边缘上的点，则正确的是（ ）
A．线速度
B．角速度
C．角速度
D．向心加速度
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】已知A、B、C三轮的半径之间的关系ra：rb：rc=4：5：5；A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，故ωa：ωb=1：1， 根据公式v=ωr，线速度之比为va：vb=4：5；根据公式a=ω2r，向心加速度之比为aa：ab=4：5. A、C两个轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故va：vc=1：1， 根据公式v=ωr，角速度之比为 ，根据公式 可得 ；A、结合以上分析结果可知 ，A不符合题意．B、C、角速度之比为 ，B、C均错误．D、三点的加速度之比为 ，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等、同轴传动角速度相同以及线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解.
5．（2020高一下·娄底期末）长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于（ ）
A．15天 B．25天 C．35天 D．45天
【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【解答】根据开普勒行星三定律的周期定律 ，代入数据可求T2最接近于25天，所以B选项正确；A、C、D不符合题意．
故答案为：B
【分析】开普勒第三定律对应的公式为R3/T2=k，其中R是轨道长轴长度，T是周期，k是与中心天体有关的量。
6．（2020高一下·娄底期末）以v0水平抛出一物体，如图，不计空气阻力，它又落到斜面上时，所用的时间为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】设起点和落点之间的距离为 ，则由平抛运动的规律得，水平方向上 竖直方向上
由以上两个方程可以解得
故答案为：B。
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间。
7．（2018高一下·太仆寺旗期末）质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地。重力加速度g=10 m/s2。关于重力做功及功率，下列说法正确的是( )
A．下落过程中重力的平均功率是200 W
B．下落过程中重力做的功是200 J
C．落地前的瞬间物体的动能是200 J
D．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W
【答案】A
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】下落的高度h= gt2＝ ×10×22m＝20m，
则下落过程中重力做的功为：W=mgh=2×10×20=400J；重力的平均功率 ，B不符合题意，A符合题意。
落地时速度v=gt=10×2m/s=20m/s，所以落地时的动能为：Ek= mv2= ×2×202=400J；
落地前的瞬间重力的瞬时功率是：P=mgv=2×10×20W=400W，C不符合题意，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】平均功率，瞬时功率。
8．（2020高一下·娄底期末）如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为 圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为（ ）
A．μmgR B．mgR（1－μ）
C． πμmgR D． mgR
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】设在AB段物块克服摩擦力做的功为W，则物块由A到B运用动能定理可得
物块由B到C运用动能定理可得
联立解得W=mgR（1－μ），B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对物体进行受力分析，结合物体的初末速度，对物体的运动过程应用动能定理求解外力做功。
9．（2020高一下·娄底期末）如图所示，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（ ）
A．这个电场是匀强电场
B．这个电场可能是负点电荷的电场
C．点电荷 q 在A 点受的电场力比在 B 点受到的电场力小
D．点电荷 q 在A 点瞬时加速度比在 B 点的瞬时加速度大（不计重力）
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线；电场力做功
【解析】【解答】A、B、孤立的负点电荷形成的电场电场线是收缩型的射线，则知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场，也不是均匀的电场线形成的匀强电场；所以A不符合题意、B不符合题意.
C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以EA>EB，根据F=qE可知，点电荷在A点时受到的电场力比在B点时受到的电场力大；C不符合题意.
D、根据牛顿第二定律 ，结合EA>EB可得，q在A点瞬时加速度比在B点的瞬时加速度大；D符合题意.
故答案为：D.
【分析】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．电场力F=qE，同一电荷在场强越大的地方，所受的电场力越大．
10．（2020高一下·长沙月考）如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R。若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）：（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T+μmg=mLω2，T=μMg．
解得：
故答案为：B
【分析】利用牛顿第二定律结合摩擦力的大小可以求出角速度的大小。
二、多选题
11．（2020高一下·娄底期末）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,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A.根据万有引力提供向心力： ，得： ，所以 ，A不符合题意
B.根据万有引力提供向心力： ，得： ，所以 ，B符合题意
C.根据万有引力提供向心力： ，结合题中质量，半径关系得 ， ，但A、C无法比较，C不符合题意
D.根据万有引力提供向心力： 得： ，所以 ，D符合题意
故答案为：BD
【分析】卫星的轨道半径越大，到中心天体的距离越远，受到的万有引力越小，运动的线速度越小，角速度越小，加速度越小，周期越长。
12．（2020高一下·娄底期末）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位置有一只小球.小球从静止开始自由下落,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,不计空气阻力小球下降阶段下列说法中正确的是（ ）
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用；能量守恒定律
【解析】【解答】本题考查力与运动的关系，当弹簧弹力小于重力时，小球向下加速，当两个力相等时速度最大，然后做减速运动，重力势能的减小量等于动能的增加和弹性势能的增大之和．小球在B位置时重力大于弹力，小球继续向下加速运动，在C点重力等于弹力，此时小球的速度最大，动能最大，因此A不符合题意B符合题意；从A到C的过程中小球重力势能的减少量等于小球动能的增加和弹簧弹性势能的增加量，因此C不符合题意，小球在D速度为零，因此重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量．C不符合题意D符合题意．
故答案为：BD
【分析】小球和弹簧两个物体组成系统能量守恒，利用能量守恒列方程分析求解即可。
13．（2020高一下·娄底期末）如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2 kg的另一物体B以水平速度v0＝3 m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．木板获得的动能为2 J B．系统损失的机械能为4 J
C．木板A的最小长度为1.5 m D．A，B间的动摩擦因数为0.1
【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、由图示图象可知，木板获得的速度为v=1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=（m+mA）v，解得：mA=4 kg，则A的动能为 ；A符合题意.
B、系统损失的动能 ，B不符合题意.
C、木板A的长度 ，最小长度为1.5 m．C符合题意.
D、B的加速度大小： ，由牛顿第二定律得μmg=ma，得μ=0.2．D不符合题意.
故答案为：AC.
【分析】本题属于木块在木板上滑动类型，既考查读图能力，知道v-t图象的斜率表示加速度、面积表示位移，要有运用牛顿第二定律、功能关系处理复杂力学问题的能力．
三、实验题
14．（2020高一下·娄底期末）某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C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C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，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点， 为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 ，米尺的零点与O点对齐。（注意MA>MB）
（1）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量______
A．测量A球或B球的直径
B．测量A球和B球的质量
C．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
D．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
E．测量G点相对于水平槽面的高度
（2）实验所需验证的表达式为： 。
【答案】（1）B；C；D
（2）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】(1)从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同，而水平方向为匀速运动，故水平位移 ，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞前后的速度，通过计算 与mA·OM+mB·ON是否相等，即可以说明两个物体碰撞前后各自的质量与其速度的乘积之和是否相等，故必须测量的是两球的质量和水平射程，
故答案为：BCD(2)由动量守恒
因运动时间相同，等式两边同时乘以运动时间得
即
【分析】（1）两个小球做平抛运动，竖直位移相同，运动时间相同，故水平速度之比为水平位移之比；
（2）两个小球碰撞时遵循动量守恒定律，即m1v1=m1v1′+m2v2′，利用运动学公式表示出速度v，再化简即可。
15．（2020高一下·娄底期末）
（1）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C。已知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点O到打下B点的过程中，重物动能的增加量 J，重力势能的减小量 J。（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s2）
（2）该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝ m/s2（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）1.84；1.88
（2）9.7或9.8
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1)利用匀变速直线运动的推论得
动能的增量△Ek= mvB2= ×1×1.922≈1.84 J
重力势能的减少量△Ep=mghB=1×9.8×19.2×10-2J≈1.88 J(2)因为mgh＝ mv2
所以v2＝2gh
图线的斜率是2g，则
可得g＝9.7 m/s2（或g＝9.8 m/s2.）
【分析】（1）重力势能的减少量利用公式mgh求解即可，利用公式求出纸带上的点的速度，进而求出动能的增量；
（2）结合机械能守恒定理，根据图像的横纵坐标求解图像的形式，求出图像斜率的表达式，根据斜率的表达式分析斜率的意义即可。
四、解答题
16．（2020高一下·娄底期末）从20m高处水平抛出的物体，初速度为15m/s，（g=10m/s2）求该物体
（1）飞行的水平距离？
（2）落地时的速度大小
【答案】（1）解：根据 得
则落地点与抛出点的水平距离为
（2）解：落地时的竖直分速度为
根据平行四边形定则知，落地的速度为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据初速度求解水平方向的位移；
（2）结合小球的运动时间，利用运动学公式求解落地时的竖直速度，与水平速度合成即可。
17．（2020高一下·娄底期末）如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为+4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直方向的夹角为45°（g取10m/s2），求：
（1）小球A带何种电荷；
（2）此时小球B受到的库仑力大小；
（3）小球A带的电荷量qA．
【答案】（1）解：两个电荷相互吸引，由于B带正电，A带负电
（2）解：小球A受水平向左的库仑力、竖直向下的重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：
将 代入解得：
根据牛顿第三定律可知，小球B受到的静电力F的大小也是
（3）解：库仑力：
解得：
小球A带的电量是
【知识点】库仑定律
【解析】【分析】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，即可求解小球A带负电；对小球A进行正确受力分析，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列方程求解库仑力大小；再依据库仑定律的公式，即可求解小球A电量．
18．（2020高一下·娄底期末）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）物块通过C、D点的速度大小。
（2）物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；
（3）物块与斜面间的动摩擦因数μ。
【答案】（1）解：由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有 ①
解得
从C到D由动能定理可得 ②
解得
（2）解：在C点时由牛顿第二定律可得 ③
由牛顿第三定律得 FC＝FC′④
联解①②③④并代入数据得FC＝60 N⑤
（3）解：对小物块从A经B到C过程，由动能定理有mg[Lsin θ＋R（1－cos θ）]－μmgcos θ·L＝ mvC2－0⑥
联解①②⑥并代入数据得μ＝0.25
【知识点】动能定理的综合应用；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）当小球恰好经过最高点的时候，只有重力提供向心力，对小球进行受力分析，利用向心力公式求解此时的速度；利用动能定理求解物体到达最低点的速度；
（2）对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
（3）对物体进行受力分析，结合物体的初末速度，对物体的运动过程应用动能定理求解动摩擦因数。
19．（2020高一下·娄底期末）如图所示，固定的光滑轨道MON的ON段水平，且与MO段平滑连接。将质量为m的小球a从M处由静止释放后沿MON运动，在N处与质量也为m的小球b发生正碰并粘在一起。已知MN两处的高度差为h，碰撞前小球b用长为h的轻绳悬挂于N处附近。两球均可视为质点，且碰撞时间极短。
（1）求两球碰撞前瞬间小球a的速度大小v；
（2）求两球碰撞后的速度大小 ；
（3）若悬挂小球b的轻绳所能承受的最大拉力为2.5mg，通过计算说明两球碰后轻绳是否会断裂？
【答案】（1）解：设两球碰撞前瞬间小球a的速度大小为v。根据机械能守恒定律得
得
（2）解：设碰撞后两球的速度大小为v，对于碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得
解得
（3）解：两球碰后一起做圆周运动，设碰后瞬间绳子的拉力为T。根据牛顿第二定律得
解得
所以轻绳会断裂。
【知识点】动能定理的综合应用；竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）（3）利用动能定理求解物体到达最低点的速度，对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
（2）两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。