四川省绵阳市南山中学实验学校2019-2020学年高二上学期入学考试物理试题

四川省绵阳市南山中学实验学校2019-2020学年高二上学期入学考试物理试题

南山中学实验学校高 2018 级入学考试物理 一、本大题 12 小题 ‎1.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞 A. 落地时速度越大           B. 落地时速度越小 C. 下落的时间越长            D. 下落的时间越短 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动,水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故风速变大时,下落的时间不变,故CD错；根据 ,若风速越大,水平速度越大,则降落伞落地时速度越大,故A对；B错 故选A ‎2.下列说法正确的是 A. 瞬时速度是矢量，平均速度是标量 B. 做直线运动的物体，位移大小可能等于路程 C. 做曲线运动的物体，所受的合力可能为零 D. 做曲线运动的物体，可能处于平衡状态 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.瞬时速度和平均速度都是矢量，故A错误。‎ B.当物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，故B正确。‎ CD. 曲线运动的速度方向是沿着切线方向，时刻在改变，一定是变速运动，一定有加速度，合力一定不为零，不能处于平衡状态，故CD错误。‎ ‎3.如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训 者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是 A. 轮胎所受的合力不做功 B. 重力对轮胎做负功 C. 绳子的拉力对轮胎不做功 D. 地面对轮胎的摩擦力不做功 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.轮胎做匀变速直线运动，根据动能定理可得，轮胎所受的合力不做功，故A正确。‎ B.轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故B错误。‎ C.设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误。‎ D. 地面对轮胎的摩擦力的方向向右，与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。‎ ‎4.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上．从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，下列说法正确的是 A. 木块在经历时间t，在t时刻力F的瞬时功率为 B. 木块在经历时间t，在t时刻力F的瞬时功率为 C. 木块在经历时间t的过程中，水平恒力F做的功为 D. 木块在经历时间t的过程中，水平恒力F做功的平均功率为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.时刻物块的速度为，所以时刻的瞬时功率为，故AB错误。‎ C. 时间内物块的位移为，所以拉力的功为，故C正确。‎ D. 时间内，拉力的平均功率为，故D错误。‎ ‎5.精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎，如图所示，两条丝带上端栓在天 花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两 人一起在水平面内做匀速圆周运动（第一次）。第二次一起做圆周运 动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变。下列说法中 正确的是 A. 匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上 B. 他们第二次做圆周运动的线速度更大 C. 两次丝带对男演员的拉力大小相等 D. 他们第二次做圆周运动的周期更大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.女演员做圆周运动时受到重力和男演员的作用力，合力指向圆心，所以男演员对其作用力应为斜向上，故A错误。‎ B.设丝带的长为，则根据牛顿第二定律可得：，所以丝带更短，其线速度更小，故B错误。‎ C.将两演员看做整体，其受力如图所以：‎ ‎ ‎ 拉力竖直向上的分力等于重力，因为两次丝带与竖直方向的夹角相等，所以两次丝带中的拉力相等，故C正确。‎ D.由可知，丝带变短后，他们做圆周运动的周期变短，故D错误。‎ ‎6.静止的城市绿化洒水车，由横截面积为 S 的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为 t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹 角为θ，忽略空气阻力(重力加速度 g 取 10)，以下说法正确的是 A. 水流射出喷嘴的速度为gttanθ B. 空中水柱的水量（体积）为 C. 水流落地时位移大小为 D. 水流落地时的速度为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.水流落地点与喷嘴的连线与水平地面的的夹角为，则，可求，故A错误。‎ B.空中水柱的水量为，故B正确。‎ C.水流落地时，竖直方向的位移，根据几何知识可得，水流落地时位移大小为 ‎，故C正确。‎ D.水流落地时，竖直方向的分速度，则水流落地的速度为，故D错误。‎ ‎7.如图所示，长为0.5m的轻质细杆,一端固定一个质量为2kg的小球，使杆绕O点在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点的速率为2m/s，g取10m/s2。关于球在不同位置受杆的作用力，下列判断正确的是 A. 小球通过最高点时，杆对小球向下的拉力大小是16N B. 小球通过最高点时，杆对小球向上的支持力大小是4N C. 小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是32N D. 小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是30N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、设小球在最高点时，重力刚好能提供向心力时，小球的速度为v，根据牛顿第二定律有，解得，由于，所以杆在最高点对小球产生支持力，方向向上，设大小为N，由牛顿第二定律有，代入数据可得N=4N，B正确A错误； CD、设小球运动到最低点的速度为，由动能定理有，设杆对小球的拉力为F，根据牛顿第二定律有：，联立可得F=116N，CD错误．‎ ‎【点睛】当物体与杆连接在竖直平面内做圆周运动时，杆可以产生拉力与可以产生支持力，所以物体能否做完整的圆周运动的临界速度与杆出现支持力还是拉力的临界速度是不一样的，这也是本题的关键。‎ ‎8.在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度 分别为 和 绳子对物体的拉力为，物体所受重力为，则下面说法正确的是 A. 物体做匀速运动，且 B. 物体做加速运动，且 ‎ C. 物体做加速运动 ，且 D. 物体做匀速运动，且 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】小车的运动可分解为沿绳子方向和垂直绳子的方向两个运动，设两段绳子的夹角为，由几何知识可得，所以，小车向右运动，逐渐增大，故逐渐增大，物体由向上的加速度，处于超重状态，所以，故BC正确，AD错误。‎ ‎9.一个质量为质点在平面上运动，在方向的速度图像和方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是 ‎ A. 质点所受的合外力大小为 B. 质点的初速度大小为 C. 质点做匀变速直线运动 D. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知，质点在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速直线运动，则：质点的加速度，根据牛顿第二定律：，A正确；由图知，质点在x方向上初速度为3m/s，在y方向上初速度大小为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小，故B错误；质点在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，C错误；质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值：，θ=53°，质点初速度的方向与合外力的方向不垂直，D错误。‎ ‎10.如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星。 关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是 A. 卫星乙的周期可能是20h B. 卫星乙可能在泸州正上空 C. 卫星甲的周期大于卫星乙的周期 D. 卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、乙为同步卫星，其周期为24h，A错误；‎ B、同步卫星的轨道只能在赤道上空，B错误；‎ CD、，解得，可知轨道半径小的周期小，角速度大，C错误D正确。‎ ‎11.如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是(    )‎ A. 落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B. 落在a点小球飞行过程中速度变化大 C. 小球落在a点和b点时的速度方向不同 D. 两小球的飞行时间均与初速度成正比 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．‎ ‎【详解】AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b球运动时间长所以速度变化大，故AB错误 C、落在a点和b点的小球，由，而速度偏转角 应有，由于 ，所以他们速度方向相同，故C错误．‎ D、落在a点和b点的小球，由，得，所以运动时间t与v0成正比，D正确 ‎12.引体向上是国家高中学生体质健康标准的选测项目之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，为男学生上肢力量的测试项目。某同学在测试中单次引体向上的时间约为2‎ ‎ s，下列数据中，最接近该同学在测试中克服重力做功的平均功率的是 A. 1.5 W B. 15 W C. 150 W D. 1500 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】高三同学体重大约60kg，引体向上时向上运动的位移大约0.4m，则克服重力做功的平均功率约为： 接近150W。‎ A. 1.5 W与计算结果不符，A错误。‎ B. 15 W与计算结果不符，B错误。‎ C. 150 W与计算结果相符，C正确。‎ D. 1500 W与计算结果不符，D错误。‎ 二、本大题 6 小题 ‎13.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位置处有一个小球，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。关于小球下落阶段，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量小于小球动能的增加量 D. 从 A→D 位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增 加量 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 在 C位置小 球所受弹力大小等于重力，合力等于零，加速度等于零，速度达到最大值，所以在 C 位置小球动能最大，故B正确，A错误。‎ C. 从 A→C 位置小球减少的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，所以小球重力势能的减少量小于小球动能的增加量，故C正确。‎ D.由于小球在D点的速度为零，由能量的转化与守恒可知，从 A→D 位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。‎ ‎14.如图所示，让一长为 L的细绳一端栓一质量为 m的小球，另一端固定在 O 点，若绳子能承受的拉力最大为11mg，在 O点正下方 点有一钉子，把绳拉至 水平位置由静止释放小球，下列说法正确的是 A. 当小球摆到最低点时，细绳碰到钉子的瞬间角速度变大 B. 当小球摆到最低点时，细绳碰到钉子的瞬间线速度变大 C. 为使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则钉子的位置到 O点的距离最大为 ‎ D. 为使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则钉子的位置到 O点的距离最小为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 当小球摆到最低点时，细绳碰到钉子的瞬间线速度的大小不变，做圆周运动的半径变小，结合由公式可知，角速度变大，故A正确，B错误。‎ C.当小球转动时，恰好达到绳子的最大拉力时，此时小球一定在最低点，设半径为，则有：，根据机械能守恒定律可知，联立解得：‎ ‎，则钉子的位置到 O点的距离最大为，故C正确。‎ D.当小球恰好到达圆周运动的最高点时，小球的转动半径为，重力提供向心力，则有：，根据机械能守恒定律有：，联立解得：，则钉子的位置到 O点的距离最小为，故D错误。‎ ‎15.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则以下说法正确的是 （ ）‎ A. 要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次 B. 由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度 C. 卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/s D. 卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】在Q点，从1轨道到2轨道，是内轨向外轨变轨，所以需加速，在P点，从2轨道到3轨道，也是内轨向外轨变轨，也需加速，所以A正确；变轨过程中加速两次，但P点到Q点过程，克服引力做功，速度会变小；由圆轨道速度公式可知，轨道3的运行速度小于轨道1的运行速度，故B错误；在Q点，从1轨道到2轨道需加速，卫星在轨道1上Q点的速度为7.9km/s，则卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s；卫星在圆轨道3上的运行速度小于7.9km/s，在P点，从2轨道到3轨道需加速，则椭圆轨道2远地点 P的速度一定小于7.9km/s，故C正确；根据牛顿第二定律和万有引力定律得：，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故D正确。‎ ‎16.2019年1月3日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信支持，我国于2018年5月21日成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”如图所示，“鹊桥号”中继星围绕地月拉格朗日L2点旋转，“鹊桥号”与L2点的距离远小于L2点与地球的距离。已知位于地月拉格朗日Ll、L2点处的小物体能够在地月的引力作用下，几乎不消耗燃料，便可与月球同步绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（　　）‎ A. “鹊桥号”的发射速度大于11.2km/s B. “鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期 C. 同一卫星在L2点受地月引力的合力比在L1点受地月引力的合力大 D. “鹊桥号”若刚好位于L2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、11.2km/s是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于11.2km/s，故A不符合题意；‎ B、根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故B符合题意；‎ C、“鹊桥”中继星在的L2点是距离地球最远的拉格朗日点，由Fn=mω2r可知在L2点所受月球和地球引力的合力比在L1点要大，故C符合题意；‎ D、“鹊桥号”若刚好位于L2点，由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持，故D不符合题意。‎ ‎17.如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m ‎=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s, g取10，在此过程中，下列判断正确的是 A. 系统的机械能保持不变 B. 物体的重力势能减少了24J C. 物体的动能增加了18J D. 物体的机械能减少了7J ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；‎ D、物体的机械能减少了，D正确．‎ ‎【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。‎ ‎18.如图甲所示，木块A和长木板B叠放在水平地面上，假定木板与地面之间、木板和木板之间最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. A质量为0.5kg B. B的质量为1.5kg C. B与地面间的动摩擦因数为0.2‎ D. A、B间的动摩擦因数为0.4‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知，当F=3N时，AB一起开始运动，则有 当F较小时，木块和木板一起做匀加速直线运动时，共同加速度 ‎ 由数学知识知，a﹣F图象的斜率 ‎ 联立解得：B与地面间的动摩擦因数 当拉力达到一定程度，木块和木板之间发生相对滑动，对木块A，所受的摩擦力恒定，加速度恒定，即 ‎ 由图知，aA=4m/s2，则解得 ‎ ‎ ‎ 对B，加速度 ‎ 由图得： ‎ 得 mB=1.0kg 据 解得：mA=0.5kg 故B错误， ACD正确．‎ 三、本大题 2小题。‎ ‎19.在“研究平抛物体的运动”实验中 ‎（1）下列说法正确的是（ ）‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端可以不水平 C．应使小球每次从斜槽上相同的位置释放 D．为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 ‎（2）如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，A．B．c和d为轨迹上的四点，小方格的边长为L，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为=___________，经b点时速度大小为__________。‎ ‎【答案】 (1). （1）CD (2). （2） (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）A、为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，斜槽不一定需要光滑，故A错误，C正确；‎ B、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故B错误；‎ D、为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确；‎ ‎（2）在竖直方向上，根据得，相等的时间间隔，则小球平抛运动的初速度；b点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，b点的速度。‎ ‎20.如图甲所示，在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使 质量为 的重物从静止开始自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的 点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为打下的第一个点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）已知打点计时器每隔 0.02s打一个点,当地的重力加速度为 。那么：‎ ‎ ‎ ‎(1)为验证机械能是否守恒,需要比较 重物下落过程中任意两点间的_______‎ A.动能变化量与重力势能变化量 B.速度变化量和重力势能变化量 C.速度变化量和高度变化量 ‎(2)纸带的______端（选填“左”或“右”）与重物相连；‎ ‎(3)从打 O点到打 B点的过程中，重物重力势能的减少量=________J,动能增加量=_______J.（结果取两位有效数字）‎ ‎(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因 是_______。‎ ‎【答案】 (1). A (2). 左 (3). (4). (5). 阻力要做功，减少的重力势能没有全部转化为动能 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]验证机械能是否守恒,需要比较 重物下落过程中任意两点间的动能变化量与重力势能变化量的关系，故A正确。‎ ‎（2）[2]通过观察纸带可知，从左到右两点间的距离逐渐增大，所以纸带的左端与重物相连。‎ ‎（3）[3]重力势能减小量为，打下B点时重物的速度为，动能增加量为。‎ ‎（4）[4]原因是重物在下落的过程中，阻力要做功，减少的重力势能没有全部转化为动能。‎ 四、本大题 3 小题 ‎21.2019 年 1 月 3 日，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆中 国载人登月工程前进了一大步。已知地球与月球的质量之比为 81:1，地球与月 球的半径之比为 4:1。忽略地球与月球的自转。 ‎ ‎(1)求地球和月球表面的重力加速度大小之比 g1：g2‎ ‎ (2)若在地球和月球表面附近，分别竖直上抛一个小球结果两小球上升最大高 度相同，求在地球和月球表面附近竖直上抛的小球的初速度大小之比 ‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设地球与月球的质量分别为、，地球与月球的半径分别为、，由重力等于万有引力可得：‎ ‎，‎ 联立解得：‎ ‎（2）设小球上升的最大高度为，由运动学公式可得：‎ ‎，‎ 联立解得：‎ ‎22.额定功率 P＝125kW 的汽车在平直公路上行驶，汽车的质量 m＝2.5×，在水平面上行驶时所受的阻力大小恒为 ‎ ‎(1)求汽车所能达到的最大速度 ‎ ‎(2)若汽车以大小 的加速度由静止开始匀加速行驶，求匀加速阶段可持 续的时间 t。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当汽车的牵引力等于阻力时，速度最大，根据瞬时功率公式可得：‎ 解得：‎ ‎（2）设匀加速运动过程中的牵引力的大小为，根据牛顿第二定律可得：‎ 当汽车的功率达到额定功率时，匀加速过程结束，设此时的速度为：‎ 由运动学公式可得：‎ 联立以上方程解得：‎ ‎23.如图所示，光滑半圆弧轨道的半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m的小物块（视为质点）从A点以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰好位于水平滑道的末端C（此时弹簧处于自然状态）。若物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，弹簧的最大压缩量为d，物块被弹簧反弹后通过B点时对半圆弧轨道的压力大小为mg（g为重力加 速度的大小），求：‎ ‎（1）物块通过B点时的速度大小vB；‎ ‎（2）物块离开弹簧通过C点时对半圆弧轨道的压力FN的大小；‎ ‎（3）物块与水平滑道间的动摩擦因数μ以及物块从A点开始下滑时的初速度大小v0。‎ ‎【答案】（1）（2）7mg（3）2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意可知，物块通过B点时有： ‎ 解得： ‎ ‎(2)在物块由点运动到点的过程中，由机械能守恒定律有： ‎ 设物块通过点时受到半圆弧轨道的支持力大小为，有： ‎ 由牛顿第三定律有： ‎ 解得：‎ ‎(3)对物块压缩弹簧到最短后，被弹簧弹开至点的过程，由能量守恒定律有： ‎ 其中由(2)可得： ‎ 解得： ‎ 对物块由A点下滑至弹簧被压缩到最短的过程，由能量守恒定律有： ‎ 解得：‎ ‎ ‎