黑龙江省大庆铁人中学2020学年高二物理上学期开学考试试题

黑龙江省大庆铁人中学2020学年高二物理上学期开学考试试题

黑龙江省大庆铁人中学2020学年高二物理上学期开学考试试题 ‎ 试题说明：1、本试题满分 110 分，答题时间 90 分钟。‎ ‎2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。‎ 一、选择题：（本题共14小题，每题5分，共70分。1-7题为单选，8-14为多选，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)‎ ‎1.如图所示，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度V抽出纸条后，铁块掉在地上地P点，若以2 V的速度抽出纸条，则铁块落地点为 （ ）‎ A． 仍在P点 B． P点左边 C． P点右边不远处 D． P点右边原水平位移的两倍处 ‎2.如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止沿斜面开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是( )‎ A． 加速过程中，N=G B． 加速过程中，人受到的支持力大于人对电梯的压力 C． 匀速过程中，f＝0，N、G都做功 D． 匀速过程中，摩擦力方向水平向右 ‎3. 如图所示，一物体以6 m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6 m/s，若物体以5 m/s的初速度从A点沿同一路线滑到B点，则到B点时的速率是( 　)‎ A．小于5 m/s　　　 B．等于5 m/s C．大于5 m/s D．不能确定 ‎4．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＝19600 km，公转周期＝6.39天。2020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＝48000 km，则它的公转周期最接近于( 　)‎ A．15天　　　　B．20天 C．25天 D．30天 ‎5．如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA＝4 kg，mB＝2 kg，速度分别是vA＝3 m/s(设向右为正方向)，vB＝－3 m/s。则它们发生正碰后，速度的可能值分别为()‎ A．vA′＝1 m/s，vB′＝1 m/s B．vA′＝4 m/s，vB′＝－5 m/s C．vA′＝2 m/s，vB′＝－1 m/s D．vA′＝－1 m/s，vB′＝－5 m/s ‎6.如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h。今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，小物块在水平方向上移动的距离是（   ）。‎ A: B: C: D:‎ ‎7.如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高。现让小滑块m从A点由静止下滑，则( )‎ A.m不能到达M上的B点 B.m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 C.m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零 D.M与m组成的系统机械能守恒，系统动量守恒 ‎8.某物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为θ,其正切值tanθ随时间t变化的图象如图所示,则(g取）( )‎ A.第1s物体下落的高度为5m B.第1s物体下落的高度为10m C.物体的初速度为5m/s D.物体的初速度是10m/s ‎9．楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 ( )‎ A．两滑块组成系统的机械能守恒 B．重力对M做的功等于M动能的增加 C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力所做的功 ‎10．如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则(　)‎ A．a落地前，轻杆对b一直做正功 B．a落地时速度大小为 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg ‎11．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与左侧箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( 　)‎ A.mv2 B.· v2 C.（2N+1）μmgL D．NμmgL ‎12.如图所示,轻杆长3L,在杆两端分别固定质量均为m的球A和B,光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点,外界给系统一定能量后,杆和球在竖直平面内转动,球B运动到最高点时,杆对球B恰好无作用力.忽略空气阻力.则球B在最高点时(  )‎ A. 球B的速度为 B. 球A的速度大小为 C. 水平转轴对杆的作用力为1.5mg D. 水平转轴对杆的作用力为2.5mg ‎13.质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为（  ）‎ A. ‎2 B. 3 C. 4 D. 5‎ ‎14.如图所示，倾角为θ=30°的足够长的光滑斜面固定在光滑水平面上，两质量均为m的小球a、b用长为L的轻杆连接后放在斜面上，已知小球a距斜面底端A点的距离为L，重力加速度大小为g，不考虑两小球经过斜面底端A点时的机械能损失。现将两小球由静止释放，则( )‎ A.小球b到达斜面底端A点时的速度大小为 B.若小球a、b到达斜面底端A点所用的时间分别为ta、tb，则tb>ta C.两小球从开始运动到全部到达水平面的过程中，小球a的机械能增加mgL D.两小球在运动过程中的任何时刻，速度大小均相等 二．实验题(10分)‎ ‎15.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示.在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.（计算结果均保留三位有效数字）‎ ‎(1)若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则计算小车甲的碰前速度应选_____段，计算小车甲和乙碰后的共同速度应选____段(以上两格填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”).‎ ‎(2)已测得小车甲的质量0.40kg，小车乙的质量0.20kg，由以上测量结果可得：碰前 kg·m/s；碰后 kg·m/s ‎(3)通过计算得出的结论是：____________________________________________________‎ 三.计算题：（共3小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）‎ ‎16(8分). 如图所示，一质量M＝2.0 kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R＝0.60 m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m＝1.0‎ ‎ kg的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时轨道对小铁块的支持力为25 N，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g＝10 m/s2。求：‎ ‎(1)小铁块在弧形轨道末端时的速度大小；‎ ‎(2)小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf；‎ ‎(3)小铁块和长木板达到的共同速度v。‎ ‎17（10分）.一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是3.3×107m/s。该未知粒子跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是4.7×106m/s已知氢原子核的质量是mH,氮原子核的质量是14mH,上述碰撞都是弹性碰撞,求未知粒子的质量.这实际是历史上查德威克测量中子质量从而发现中子的实验,请根据以上查德威克的实验数据计算：氢核的质量mH与中子的质量的比值?‎ ‎18（12分）.如图，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为μ，求：‎ ‎（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；‎ ‎（2）此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。‎ 物理开学考试答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ B C C C A D C AD CD BD BC AC AB ABC ‎15.（1）BC；DE ‎（2）0.420 ，0.417；‎ （3） 在误差允许范围内，甲、乙碰撞过程中，系统动量守恒．‎ ‎16.答案 (1)3 m/s (2)1.5 J (3)1 m/s 解析 (1)小铁块在弧形轨道末端时，满足 F－mg＝‎ (2) 根据动能定理 mgR－Wf＝1mv2－0，‎ ‎2‎ 解得 Wf＝1.5 J。‎ mv2‎ ‎，解得 v0＝3 m/s。‎ R (2) 根据动量守恒定律 mv0＝(m＋M)v，解得 v＝1 m/s。‎ ‎17.‎ ‎18.（1） 、 构成的系统碰撞前后动量守恒 P 停在 A 点后，他们的共同速度为 ，则由动量守恒：‎ ‎（2）弹簧具有最大压缩量 时，弹簧具有最大弹性势能和 、、具有共速 。从 、 刚碰后具有共速 到最后具有共速 过程中有：‎ 从 、 、 第一次具有共速 到最后具有共速 过程中有：‎