安徽省阜阳市第三中学2018-2019学年高二竞培中心下学期第二次调研考试物理试题

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安徽省阜阳市第三中学2018-2019学年高二竞培中心下学期第二次调研考试物理试题

阜阳三中2018—2019学年度竞二第二学期第二次调研考试物理试题 考生注意:本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共6页,18大题。满分100分,考试时间为90分钟。 ‎ 第Ⅰ卷(48分)‎ 一、 选择题(本题共48分,在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一项是正确的,选对得4分,选错或不答的得0分;9-12题为多选题,全对4分,少选2分,错选或不选0分。)‎ ‎1.自然界中某个量D的变化量△D与发生这个变化所用时间△t的比值叫做这个量D的变化率。下列说法中正确的是(  )‎ A.若D表示某质点运动的路程,则恒定不变时,该质点一定做匀速直线运动 B.若D表示某质点运动的速度,则恒定不变时,该质点一定做匀变速直线运动 C.若D表示某质点的动量,则越大,该质点所受的合外力越大 D.若D表示某质点的动能,则越大,该质点所受的合外力做功越多 ‎2.如图1所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是 (   )‎ 图1‎ A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒 C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒 图2‎ ‎3.一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中,物体的机械能与位移的关系图象如图2所示,其中0~s1过程的图象为曲线,s1~s2过程的图象为直线,根据该图象,下列说法正确的是( )‎ A. 0~s1过程中物体所受拉力一定是变力,且不断减小 ‎ B. s1~s2过程中物体可能在做匀变速直线运动 ‎ C. s1~s2过程中物体可能在做变加速直线运动 ‎ D. 0~s2过程中物体的动能一定在不断增大 ‎4.如图3所示,一物体从A点以速度v0 冲向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列说法正确的是(  )‎ 图3‎ A.若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后仍能升高h B.若把斜面弯成如图所示的半圆弧形,物体仍能沿AB′升高h C.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,因为物体的机械能不守恒 D.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,但物体的机械能仍守恒 A B 图4‎ A B ‎5.在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用,《 中国汽车驾驶员 》 杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式:,式中 △L是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体A、B沿公路方向上的水平距离,h1、h2分别是散落物A、B在车上时的离地高度.如图4所示。只要用米尺测量出事故现场的△L、hl、h2三个量,根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度,则下列叙述正确的( )‎ A.A、B 落地时间相同 ‎ B.A、B 落地时间差与车辆速度无关 ‎ ‎ C.A、B 落地时间差与车辆速度成正比 ‎ ‎ D.A、B 落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积小于△L 图5‎ ‎6.2007年11月5日,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球,在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图5所示.之后,卫星在P点又经过两次“刹车制动”,最终在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动.则下面说法正确的是(   )‎ A.由于“刹车制动”,卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿轨道Ⅰ运动的周期长 B.虽然“刹车制动”,但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还是比沿轨道Ⅰ运动的周期短 C.卫星在轨道Ⅰ上运动的速度比沿轨道Ⅲ运动到P点(尚未制动)时的速度更接近月球的第一宇宙速度 图6‎ D.卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点(尚未制动)时的加速度 ‎7.‎ 如图6所示,物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上,B物体上部半圆型槽的半径为R,将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放,一切摩擦均不计.则(   )‎ A. A不能到达B圆槽的左侧最高点 B. A运动到圆槽的最低点时A的速率为 C. A运动到圆槽的最低点时B的速率为 D. B向右运动的最大位移大小为 ‎8. 老山自行车赛场采用的是250米赛道,赛道宽度为7.5米。赛道形如马鞍形,由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成,按2003年国际自盟UCI赛道标准的要求,其直线段倾角为13°,圆弧段倾角为45°,过渡曲线段由13°向45°过渡。假设运动员在赛道上的速率不变,则下列说法中不可能正确的是( )‎ ‎ A.在直线段赛道上自行车运动员处于平衡状态 ‎ B.在圆弧段赛道上自行车运动员的加速度不变 ‎ C.在直线段赛道上自行车受到沿赛道平面斜向上的摩擦力 ‎ D.在圆弧段赛道上的自行车可能不受摩擦力作用 如图7‎ ‎9.如图7所示,半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶最低点.小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度可能为( ) ‎ A.等于v2/2g B.大于v2/2g ‎ C.小于v2/2g D.等于2R 图8‎ ‎10.如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车,质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去,到达某一高度后,小球又返回车右端,则(   )‎ A. 小球以后将做自由落体运动 B. 小球以后将向右做平抛运动 C. 小球在弧形槽上升的最大高度为v2/8g D. 小球在弧形槽上升的最大高度为v2/4g ‎11.如图9所示,一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP′,PP′穿过金属环的圆心.现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则(   )‎ 图9‎ A.磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来 B.磁铁将不会穿越滑环运动 C.磁铁与圆环的最终速度为 D.整个过程最多能产生热量 图10‎ ‎12.如图10所示,在距水平地面高为0.4 m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3 m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看做质点,不计滑轮大小的影响, 且细绳刚好没有张力,g取10 m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F=55N。以下说法正确的是 ( )‎ A. 把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功WF=16.5J B. 当细绳与圆形轨道相切时,小球B与小球A速度大小相等 C. 把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球A速度的大小v=3 m/s D. 把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球B速度的大小v=4m/s 第Ⅰ卷(52分)‎ 一、 实验题(本题共2小题,每空2分,共18分.)‎ ‎13.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.‎ ‎(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是________,理由是______________________________ ‎ 丁 ‎(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出打B点时纸带的速度大小为________ m/s.(结果保留三位有效数字)‎ ‎(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h 图线如图丁所示,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)‎ 丙 丁 ‎14.如图1所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:‎ 先安装好实验装置,在地上铺一张白纸, 白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:‎ 步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;‎ 步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;‎ 步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。‎ ‎(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是________。‎ A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端必须水平 D.小球1质量应大于小球2的质量 ‎(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________。‎ A.A、B两点间的高度差h1 B.B点离地面的高度h2‎ C.小球1和小球2的质量m1、m2 D.小球1和小球2的半径r ‎(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失。‎ ‎(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1,l2、l3‎ ‎。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________________(用所测物理量的字母表示)。‎ 三、计算题(本题共4小题,共34分。解答应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,答案中必须写出数值和单位。)‎ 图1‎ ‎15.(8分)在光滑的水平面内,一质量为m=1 kg的质点以速度v0=10 m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=15 N作用,直线OA与x轴成37 °角,如图1所示曲线为质点的轨迹图,求:‎ ‎ (1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标.‎ ‎(2)质点经过P点时的速度.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)‎ 图2‎ ‎16.(8分)如图1所示,半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内,倾角为θ的斜面固定在水平面上,细线跨过小滑轮连接小球和物块,细线与斜面平行,物块质量为m,小球质量M=3m,对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端,小球恰在A点.撤去力F后,小球由静止下滑.重力加速度为g,sinθ=≈0.64,不计一切摩擦.求:(1)力F的大小;‎ ‎(2)小球运动到最低点C时,速度大小v以及管壁对它弹力的大小N;‎ 图3‎ Ⅱ Ⅰ Ⅲ A B r2‎ ‎(3)在小球从A点运动到C点过程中,细线对物块做的功W.‎ ‎17.(8分)随着我国“神舟五号”宇宙飞船的发射和回收成功。标志着我国的航天技术已达到世界先进水平。如图3所示,质量为m的飞船绕地球在圆轨道Ⅰ上运行时,半径为r1,要进入半径为r2的更高的圆轨道Ⅱ,必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ,然后再进入圆轨道Ⅱ。已知飞船在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为υ,在A点通过发动机向后以速度大小为u(对地)喷出一定质量气体,使飞船速度增加到v′进入椭圆轨道Ⅲ。(已知量为:m、r1、r2、υ、v′u)求:‎ ‎ ⑴飞船在轨道I上的速度和加速度大小。‎ ‎⑵发动机喷出气体的质量△m。‎ v0‎ A B h s 图4‎ ‎18.(10)如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,两物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A物块,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变,g取10m/s2。求:‎ ‎(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少;‎ ‎(2)求子弹在物块B中穿行的距离;‎ ‎(3)为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,求物块B到桌边的最小距离。‎ 阜阳三中2018—2019学年度竞二第二学期第二次调研考试物理试题参考答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C C B D B B D B ACD AD CD BD 二、 实验题 ‎13.【答案】(1)甲 小车在斜面下滑有摩擦力做负功,机械能不守恒 (2)1.37 (3)10.0(9.8~10.03均可)‎ ‎【解析】(1)机械能守恒的条件是只有重力或系统内的弹力做功,所以实验设计就要排除除重力外的其他力做功,乙方案中的摩擦力做负功会导致实验失败.(2)图甲为自由落体运动,是匀变速运动,中间时刻的速度等于平均速度.所以B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,vB==1.367 5 m/s≈1.37 m/s.(3)根据机械能守恒定律mgh=mv2,整理得v2=2gh,所以重力加速度就等于图象斜率的一半.‎ ‎14.【答案】:(1)ACD (2)C (3)m1=m1+m2 m1()2=m1()2+m2()2 (4)m1=m1+m2 三、 计算题 ‎15.解析:(1)小球做类平抛运动,沿y轴方向加速度 a== m/s2=15 m/s2‎ 设P(x,y),则x=v0t①‎ y=at2②‎ tan37°=③‎ 代入数据解①②③得 t=1 s,x=10 m,y=7.5 m ‎(2)在P点,vx=v0=10 m/s vy=at=15 m/s.vp==18 m/s tanφ==,φ=arctan 答案:(1)1 s P(10,7.5)‎ ‎(2)18 m/s 与水平方向夹角arctan ‎16.(1)F=2.36mg ‎(2)小球在C点时速度与物块速度大小相等。‎ N=6mg ‎(3)W=1.5mgR ‎17. 解:(1)在轨道I上,有 解得: (1分)‎ ‎ 同理在轨道II上 由此得: (1分)‎ ‎ 在轨道I上向心加速度为a1,则有 ‎ ‎ 同理在轨道II上向心加速度a=,则有 (1分)‎ ‎ 由此得 (1分)‎ ‎ (2)设喷出气体的质量为,由动量守恒得 ‎ (2分) 得: (2分)‎ ‎18.(1) =10m/s(2)m(3)smin=2.5×10-2m ‎【解析】(1)子弹射穿物块A后,A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运动 t=0.40s A离开桌边的速度 =5.0m/s 设子弹射入物块B后,子弹与B的共同速度为vB,子弹与两物块作用过程系统动量守恒:‎ B离开桌边的速度=10m/s ‎(2)设子弹离开A时的速度为,子弹与物块A作用过程系统动量守恒:‎ m/s 子弹在物块B中穿行的过程中,由能量守恒 ‎ ①‎ 子弹在物块A中穿行的过程中,由能量守恒 ‎ ②‎ 由①②解得m ‎(3)子弹在物块A中穿行的过程中,物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理 ‎ ③‎ 子弹在物块B中穿行的过程中,物块B在水平桌面上的位移为s2,根据动能定理 ‎ ‎ ‎ ④‎ 由②③④解得物块B到桌边的最小距离 smin=2.5×10-2m
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