安徽省肥西农兴中学2020学年高二物理上学期开学考试试题（含解析）

安徽省肥西农兴中学2020学年高二物理上学期开学考试试题（含解析）

农兴中学2020学年度高二上学期开学考试 ‎ 物理试卷 一、单选题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)‎ ‎1. 下列说法中正确的是（　　）‎ A. 物体在恒力作用下，不可能做曲线运动 B. 物体在变力作用下，不可能做直线运动 C. 物体在方向不变的力作用下，一定做直线运动 D. 物体在大小不变方向始终垂直于速度方向的力的作用下，一定做匀速圆周运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎2. 下列说法不正确的是（　　）‎ A. 做平抛运动的物体速度一直增大 B. 做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心 C. 不共线的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动 D. 物体在恒力作用下做曲线运动，在相同时间内的速度变化量一定相同 ‎【答案】B ‎【解析】做平抛运动的物体只受到重力的作用，加速度一直不变，而速度一直在增大，故A说法正确；匀速圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心，变速圆周运动的加速度方向不一定指向圆心，故B说法错误；不共线的两个初速度不为零的匀变速直线运动，它们受到的都是恒力，所以它们的合运动受到的力也一定是恒力，加速度是恒定的，所以合运动一定是匀变速运动，故C说法正确；物体在恒力作用下做的曲线运动是匀变速曲线运动，在相同时间内的速度变化量一定相同，故D说法正确。所以选B。‎ ‎3. 如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1．若在小球A抛出的同时，小球B从同一点Q处开始自由下落，下落至P点的时间为t2‎ ‎，不计空气阻力，则A、B两球在空中运动的时间之比t1：t2等于（　　）‎ A. B. C. 1：2 D. 1：3‎ ‎【答案】A ‎【解析】小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图 由速度关系可得：，水平位移S=v0t1，竖直位移：，联立可得：，小球B作自由下落的高度为：，联立以上各式解得：，故A正确，BCD错误。‎ ‎4. 如图所示，船在人的牵引下靠岸，为使船能匀速靠岸，设水的阻力恒定不变，则关于人牵引绳的拉力F及拉力作用点的移动速度v的说法正确的是（　　）‎ A. F不变、v减小 B. F减小、v增大 C. F增大、v减小 D. F增大、v不变 ‎【答案】C ‎【解析】将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向 ‎5. 如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA=rC=2rB，若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的线速度之比和角速度之比为（　　）‎ A. 1：2：2，2：1：2 B. 1：2：2，1：1：2‎ C. 1：2：1，1：1：2 D. 1：1：2，1：2：2‎ ‎【答案】D ‎【解析】点a和点b是同缘传动边缘点，线速度相等，所以有：va：vb=1：1；根据v=rω，可得：ωa：ωb=rb：ra=1：2；点B和点C是同轴传动角速度相等，故有：ωb：ωc=1：1；根据v=rω，有：vb：vc=rb：rc=1：2；由以上可得：ωa：ωb：ωc=1：2：2；va：vb：vc=1：1：2，故D正确，ABC错误。‎ ‎6. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）‎ A. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力 B. 洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用 D. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 ‎【答案】D ‎【解析】汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度（向心加速度）超重，故对桥的压力大于重力，故A错误；衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要提供的向心力较大，力无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故B错误；演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，仍然受重力的作用，故C错误；当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎7. 一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（　　）‎ A. 60° B. 45° C. 30° D. 75°‎ ‎【答案】A ‎【解析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误。‎ ‎8. 一个物体从距水平地面H高处自由下落，当其动能是重力势能是2倍时（以地面为零势能面），物体的速度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】物体做自由落体运动，根据动能定理有：，物体的动能是其重力势能的两倍，故，联立解得：，故C正确，ABD 错误。‎ 二、多选题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)‎ ‎9. 质量为m的物体，在距地面为h的高处，以的恒定加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 物体的重力势能减少 B. 物体的机械能减少 C. 物体的动能增加 D. 重力做功mgh ‎【答案】BCD ‎【解析】下降h的过程中，重力做功为mgh，则重力势能减小mgh，故A错误，D正确；根据牛顿第二定律：，可得：，机械能的减少量等于摩擦力做的功即：，故B正确；由动能定理可得：，故C正确。所以BCD正确，A错误。‎ ‎10. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A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h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g．关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有（　　）‎ A. 小球的机械能减少了mg(H+h) B. 小球重力做的功为mgH C. 小球阻力做的功为mg(H+h) D. 小球所受平均阻力为mg(H+h)/h ‎【答案】AD ‎【解析】小球在整个过程中，动能变化量为零，重力做功为mg（H+h），重力势能减小mg（H+h），则小球的机械能减小了mg（H+h），故A正确，B错误；对全过程运用动能定理得，mg（H+h）+Wf=0，则小球阻力做功Wf=-mg（H+h），故C错误；小球阻力做功为：Wf=-mg（H+h）=fh，可得：，故D正确。所以AD正确，BC 错误。‎ ‎11. 如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至髙为h的坡顶B，获得速度为v的水平距离为s．在上述运动过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 小车克服阻力做功 B. 小车的动能增加了 C. 小车的重力势能增加 D. 小车的机械能增加了 ‎【答案】ACD ‎【解析】小车克服重力所做的功是mgh，重力势能增加mgh，故C正确；由于推力为恒力，故W推=Fs，对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得：，可得克服阻力所做的功：，故A正确；由以上可知动能的增加量也等于Fs-mgh-Wf，故B错误； 车的动能增加，机械能增加，故增加的机械能为，故D正确。所以ACD正确，B错误。‎ ‎12. 2020年我国将实施16次宇航发射，计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等20颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则（　　）‎ A. “神舟十号”绕地球表面角速度与“嫦娥三号”绕月球表面角速度之比为1：b2‎ B. 地球和月球的质量之比为a3：b2‎ C. 地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为a：b2‎ D. 地球和月球的第一宇宙速度之比为a：b ‎【答案】ACD ‎【解析】根据可知， “神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则角速度之比为，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，因为地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则地球和月球的质量：，故B正确；根据，解得表面的重力加速度：，因为地球和月球的质量：，半径之比为a，则重力加速度之比：，故C正确；根据 ，解得：，因为地球和月球的质量：，半径之比为a，则第一宇宙速度之比，故D正确。所以BCD正确，A错误。‎ 三、实验题探究题(本大题共2小题，每空2分，共14分)‎ ‎13. 在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B 间距离y1=5.02cm，B、C 间距离y2=14.82cm。请回答以下问题（g=9.8m/s2 ）‎ ‎①为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？答：________。‎ ‎②根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0‎ ‎=___。（用题中所给字母表示）。‎ ‎③小球初速度的值为v0=_____m/s。‎ ‎【答案】 (1). 为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 (2). (3). 1‎ ‎【解析】试题分析：（1）小球每次都由挡板处静止释放的目的是保证小球具有的初速度相同。‎ ‎（2）由可得，再由可得 ‎（3）由代数得m/s 考点： 探究平抛运动规律和求平抛运动初速度 ‎14. “探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。‎ ‎（1）关于该实验，请将下列步骤填写完整。‎ A．为了____摩擦力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动。‎ B．每次实验小车必须从_______位置由静止弹出。‎ C．实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车。‎ ‎（2）图2给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm；相邻两点打点时间间隔为______s，则小车获得的最大速度vm=_____m/s．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 平衡 (2). 同一 (3). 0.02 (4). 0.81 m/s ‎【解析】（1）实验仪器安装时，要平衡摩擦力，让绳子的拉力等于小车受到的合外力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动。小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出。‎ ‎（2）因为交流电的频率为50Hz，所以打点周期为0,02s。小车获得的最大速度：。‎ 四、计算题(本大题共3小题，共38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，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15. 如图所示，用长为L=0.8m的细绳把质量为m=2kg的小球系于O点，把细绳拉直至水平后无初速度地释放，小球运动至O点正下方的B点时绳子恰好被拉断，B点距地面的高度为H=1.8m。设绳子被拉断时小球没有机械能损失，小球抛出后落到水平地面上的C点，(g取9.8m/s2)求：‎ ‎（1）绳子被拉断前瞬间受到的拉力大小T。‎ ‎（2）B、C两点间的水平距离x。‎ ‎【答案】（1）60N （2）1.2m ‎【解析】试题分析：‎ ‎（1）设小球在B点的速度为v，由A到B有：‎ 解得：‎ 设绳子被拉断瞬间受到的拉力大小为T，由牛顿运动定律有：‎ 将代入得：‎ ‎（2）绳子被拉断后，小球做平抛运动，有：‎ 将代入 得：‎ 考点：机械能守恒定律，平抛运动，圆周运动 ‎............‎ ‎16. 2020年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g'，引力常量为G，求：‎ ‎（1）月球的质量M；‎ ‎（2）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h；‎ ‎（3）月球的第一宇宙速度v1。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】试题分析：在月球表面的物体受到的重力等于万有引力：，可得质量；根据万有引力提供向心力，结合周期和轨道半径的关系，可计算出卫星的高度，根据万有引力提供向心力：，可得月球的第一宇宙速度。‎ ‎（1）月球表面引力等于重力，解得：‎ ‎（2）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力：‎ 卫星周期，轨道半径r=R+h，‎ 联立解得：‎ ‎（3）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力：‎ 联立以上可得月球第一宇宙速度为：‎ 点睛：本题主要考查了万有引力公式的应用，属于基础题。‎ ‎17. 如图所示，质最m=8kg的滑块（可视为质点），在水平牵引功率恒为P=42W的力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去牵引力。当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能以5m/s的速度从竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向切入轨道，并从轨道边缘E点竖直向上抛出。已知∠COD=53°，AB间距离L=3m，滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.2，圆弧轨道半径R=1.0m。不计空气阻力，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=9.8m/s2，求：‎ ‎（1）滑块运动到D点时的速度大小；‎ ‎（2）滑块运动到B点时的速度大小；‎ ‎（3）滑块对圆弧轨道的最大压力；‎ ‎（4）滑块在平台上运动时水平牵引力的作用时间。‎ ‎【答案】（1） （2）3m/s （3）344N （4）2s ‎【解析】试题分析：滑块从C点到D点运用动能定理得D点的速度；根据平抛运动的规律，结合平行四边形定则求出水平分速度，即B点的速度大小；通过牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出滑块对圆弧轨道的最大压力．根据B点的速度，结合动能定理求出牵引力作用的时间。‎ ‎（1）滑块从C点到D点运用动能定理得：‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）根据速度间的关系可得：C点水平分速度：v′=vCcosα=5×0.6=3m/s，B点的速度vB=v′=3m/s。‎ ‎（3）在D点，轨道对滑块的支持力最大，在D点，‎ 代入数据解得：FN=344N，由牛顿第三定律知，滑块对轨道的最大压力为344N。‎ ‎（4）滑块从A点到B点，由动能定理，得：‎ 代入数据解得：t=2s 点睛：本题主要考查了平抛运动、圆周运动和动能定理的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。‎