【物理】甘肃省天水市第一中学2020-2021学年高二上学期开学考试试题（解析版）

【物理】甘肃省天水市第一中学2020-2021学年高二上学期开学考试试题（解析版）

天水一中2019级2020—2021学年第一学期开学考试 物理试题（理科）‎ 一、单选题（每小题5分，共50分）‎ ‎1. 以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验共同的物理思想方法是 A. 极限的思想方法 B. 放大的思想方法 C. 控制变量的方法 D. 猜想的思想方法 ‎【答案】B ‎【解析】这三个实验都是把微小变化通过某些装置放大后进行研究，利用了放大的思想方法。‎ 故选B。‎ ‎2. 在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力的选项是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力；滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，故沿切线向后；拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力指向斜右上方；故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎3. 一只小船在静水中的速度为‎5m/s,它要渡过一条宽为‎50m的河，河水流速为‎4m/s，则 A. 这只船过河位移不可能为‎50m B. 这只船过河时间不可能为10s C. 若河水流速改变，船过河的最短时间一定不变 D. 若河水流速改变，船过河最短位移一定不变 ‎【答案】C ‎【解析】船在静水中的速度为‎5m/s，它大于河水流速‎4m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，合速度可以垂直河岸，因此，过河位移可以为‎50m，所以，A选项错误．当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间为t，因此，B选项错误．河水流速改变时，由分运动的独立性可知只要静水中的速度垂直河岸过河那么就时间不变，因此，C选项正确．河水流速改变时，合速度要改变，若大于小船在静水中的速度，合速度不能垂直河岸，过河的最短位移要改变，因此，D选项错误．故选C．‎ ‎4. 如图所示各种电场中，A、B两点电场强度相同的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】A.甲图是非匀强电场，A、B两点到负电荷的距离相等，电场强度大小相等，但方向不相同，所以电场强度不相同，故A错误；‎ B.乙图是非匀强电场，A处电场线较密，电场强度较大，A、B两点电场强度大小不等、方向相同，所以电场强度不相同，故B错误；‎ C.丙图是匀强电场，A、B两点电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相等，故C正确；‎ D.丁图是非匀强电场，A、B两点电场强度大小不相等、方向不同，所以电场强度不相同，故D错误；故选C．‎ ‎5. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，则以下说法正确的是 A. 汽车在前5s内的牵引力为 B. 汽车速度为时的加速度为 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车最大速度为 ‎【答案】C ‎【解析】A、匀加速直线运动的加速度为：，‎ 根据牛顿第二定律得：，‎ 解得牵引力为：故A错误；‎ BC、额定功率为：．‎ 当车的速度是时，牵引力：‎ 车的加速度：，故B错误，C正确．‎ D、当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为：故D错误．故选C．‎ ‎6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；‎ ‎7. 如图所示，一连接体一端与一小球相连，绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为r，图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 若连接体是轻质细绳时，小球到达P点的速度可以为零 B. 若连接体是轻质细杆时，小球到达P点的速度可以为零 C. 若连接体是轻质细绳时，小球在P点受到细绳的拉力不可能为零 D. 若连接体是轻质细杆时，小球在P点受到细杆的作用力为拉力，在Q点受到细杆作用力为推力 ‎【答案】B ‎【解析】A．若连接体是细绳，在P点的临界情况是拉力为零，根据mg=m，最小速度为．故A错误；B．若连接体是细杆，可以提供向上的支持力，若重力等于支持力时，在P点的最小速度为零．故B正确；C．当小球在P点的速度为时，绳子的拉力为零，故C错误；D．若连接体是细杆，小球在P点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，在Q点只能表现为拉力．故D错误．故选B。‎ ‎8. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（ ）‎ A. ‎ B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 C. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 D. 无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力 ‎【答案】C ‎【解析】AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出：‎ ‎（为轨道平面与水平面的夹角 合力等于向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故AD错误；‎ B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；‎ C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；故选C ‎9. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B固定在同一轴上，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比aA∶aB∶aC等于（）‎ A. 1∶2∶4 B. 2∶1∶2‎ C. 4∶2∶1 D. 4∶1∶4‎ ‎【答案】C ‎【解析】由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vC=vB，即：vB：vC=1：1 由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即ωA=ωB，即：ωA：ωB=1：1 由角速度和线速度的关系式v=ωR可得vA：vB=RA：RB=2：1 所以vA：vB：vC=2：1：1 又因为RA=RC=2RB, 由a＝v2/R可得：aA：aB：aC=4：2：1 所以ABD错误，C正确；故选C．‎ ‎10. 如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为（不计空气阻力）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由平抛的运动规律可得：，，小球的瞬时速度与斜面垂直，分解速度由平行四边形可知：，则平抛时间为：；由重力的瞬时功率表达式；故选B．‎ 二、多选题（每小题5分，共10分；全选对得5分，选对但不全得3分，错选得0分）‎ ‎11. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）‎ A. 线速度 B. 角速度 C. 运行周期 D. 向心加速度 ‎【答案】AC ‎【解析】A.探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由G=m可得航天器的线速度 故A正确； B.由mg=mω2R可得航天器的角速度ω=‎ 故B错误； C.由mg=mR可得航天器的运行周期 故C正确；‎ D.由G=ma可得航天器的向心加速度 故D错误．‎ ‎12. 物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则物体可能做（ ）‎ A 匀减速圆周运动 B. 匀加速直线运动 C. 平抛运动 D. 匀速圆周运动 ‎【答案】BC ‎【解析】物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线。A．合力是恒力，不可能出现匀减速圆周运动，故A错误；‎ B．若合力与速度同向，物体做匀加速直线运动，故B正确；‎ C．物体受到竖直向上拉力F和重力G，物体水平方向匀速直线运动，若撤掉F，则物体可以做平抛，故C正确；‎ D．匀速圆周运动合力始终指向圆心，是个变力，所以不可能做匀速圆周运动，故D错误。‎ 故选BC。‎ 三、解答题（共40分，要求写出必要的文字说明和重要的方程及演算步骤，否则不得分！）‎ ‎13. 把质量是的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示．若将带电荷量为的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B在同一水平面上，相距‎0.30m，试求：‎ ‎(1) A球受到的电场力多大？‎ ‎(2) B球所带电荷量为多少？‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】(1)对B球受力分析如图所示，由几何关系知：‎ 由牛顿第三定律知：‎ ‎(2)由库仑定律得：‎ 代入数据得：‎ ‎14. 如图所示，一个质量为‎0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机被能损失）．已知圆弧的半径R=‎0.6m，θ=60°，小球到达A点时的速度vA=‎8m/s．g取‎10m/s2，求：‎ ‎(1)小球做平抛运动的初速度v0;‎ ‎(2)P点与A点的高度差;‎ ‎(3)小球刚好能到达圆弧最高点C，求此过程小球克服摩擦力所做的功.‎ ‎【答案】(1)v0=‎4m/s (2)h=‎2.4m (3)Wf=12J ‎【解析】(1)由题意知小球到A点的速度vA沿曲线上A点的切线方向，对速度分解如图所示：‎ 小球做平抛运动，由平抛运动规律得：v0＝vx＝vAcos θ＝‎4 m/s ‎(2)小球由P至A的过程由动能定理得：mgh＝mvA2－mv02‎ 解得：h＝‎‎2.4 m ‎(3)小球恰好经过C点时，在C点由牛顿第二定律得：mg＝m 解得：vC＝ m/s 小球由A至C过程由动能定理得－mg(Rcos θ＋R)－Wf＝mvC2－mvA2‎ 解得：Wf＝12J ‎15. 如图所示，A物体用板托着，离地高度h=‎1.0m，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态已知A物体质量M=‎1.5kg，B物体质量m=‎1.0kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A着地后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，g取‎10m/s2。求：‎ ‎(1)A着地时，B的速度大小；‎ ‎(2)B物体在上升过程中离地面的最大高度。‎ ‎【答案】(1)‎2m/s；(2) ‎‎1.2m ‎【解析】(1)在A下降B上升的过程中，A、B系统机械能守恒，由机械能守恒定律得 ‎（Mg－mg）h=Mv2＋mv2‎ 解得v=‎ 代入数据得v=‎2m/s。‎ ‎(2)A落地后，B继续上升的高度为h′，由机械能守恒得mv2=mgh′‎ 解得h′=‎‎0.2m 则B离地面的最大高度H=h＋h′=‎‎1.2m