四川省成都实验外国语学校（西区）2019-2020学年高二上学期入学考试物理试题

四川省成都实验外国语学校（西区）2019-2020学年高二上学期入学考试物理试题

成都市实验外国语学校(西区)高二上学期入学考试物理试题 一、单项选择题:‎ ‎1.经典力学理论适用于解决( 　　)‎ A. 宏观高速问题 B. 微观低速问题 C. 宏观低速问题 D. 微观高速问题 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：经典力学的局限性是宏观物体及低速运动．当达到高速时，经典力学就不在适用，C正确；‎ 考点：考查了经典力学适用范围 ‎2. 如图所示，大河的两岸笔直且平行，现保持快艇船头始终垂直河岸从岸边某处开始先匀加速而后匀速驶向对岸，在快艇离对岸还有一段距离时开始减速，最后安全靠岸。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河流中水的流速处处相等，则快艇实际运动的轨迹可能是图中的( )‎ A. ① B. ② C. ③ D. ④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：在垂直河岸方向上先匀加速直线运动，即合力沿垂直河岸方向并指向要驶向的对岸，并且指向轨迹的内侧，然后匀速直线运动，轨迹是一条与河岸有夹角的直线，然后减速运动，合力沿垂直河岸方向并指向驶出的河岸，所以轨迹为④，故D正确 考点：考查了运动的合成与分解 ‎3.如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的两物体A和B ‎，它们与圆盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发生的运动情况是( )‎ A. 两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动 B. 只有A仍随圆盘一起转动，不会发生滑动 C. 两物体均滑半径方向滑动，A靠近圆心、B远离圆心 D. 两物体均滑半径方向滑动，A、B都远离圆心 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：当两物体刚要滑动时，A、B所受静摩擦力都是最大静摩擦力fm.‎ 对A：‎ 对B：‎ 若此时剪断细线，A的向心力由圆盘的静摩擦力提供，且，所以，A仍随盘一起转动；而剪断细线的瞬间，T消失，不足以提供B所需的向心力，故B将沿某一曲线做离心运动．故B正确 考点：考查了匀速圆周运动实例分析 ‎4.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中（ ）‎ A. 动能增加了1900J B. 动能增加了2000 J C. 重力势能减小了1900J D. 重力势能减小了2000J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、根据动能定理合外力做的功等于物体动能的增加量，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力对他做功为−100J，则外力对他所做的总功为1900J−100J=1800J，是正功，他的动能增加了1800J，A、B错误；‎ CD、重力做的功等于重力势能的减少量，重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，C正确、D错误，故选C ‎【点睛】物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少；根据动能定理确定动能的变化。‎ ‎5. 利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6．6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为 A. 1h B. 4h C. 8h D. 16h ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：设地球的半径为R，周期T=24h，地球自转周期的最小值时，三颗同步卫星的位置如图所示，所以此时同步卫星的半径r1=2R，由开普勒第三定律得：，可得，故A、C、D错误，B正确。‎ 考点：万有引力定律；开普勒第三定律；同步卫星 ‎6.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )‎ A. P球的速度一定大于Q球的速度 B. P球的动能一定小于Q球的动能 C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小．故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故C正确，D错误．故选C．‎ 点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．‎ 二、多项选择题: ‎ ‎7.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )‎ A. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同角速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 卫星要由轨道1进入轨道2，在P点必须点火加速，做离心运动，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故A错误 B. 设P点到地心的距离为r，卫星的质量为m，加速度为a，地球质量为M，由牛顿第二定律得：，得：，P到地心的距离r是一定的，所以不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，故B正确。‎ C. 根据万有引力定律得：，可知卫星在轨道1的不同位置受到引力不同，加速度不同，故C错误。‎ D. 卫星在轨道2做匀速圆周运动，所以角速度相同，故D正确 ‎8.我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组(　　)‎ A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B. 做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2‎ C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，故A错误；设每一节车厢的质量是m，阻力为 ‎，做加速运动时，对6、7、8车厢进行受力分析得：，对7、8车厢进行受力分析得：，联立可得：，故B正确；设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：，又，可得：，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；设每节动车的功率为P，当只有两节动力车时，最大速率为v，则：，改为4节动车带4节拖车的动车组时，最大速度为，则：，所以，故D正确．‎ ‎9.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0 时其速度为2.0m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示，设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、 P2、P3, 则( )‎ A. ‎ B. ‎ C. 0~2s内力F对滑块做功为2J D. 0~3s内克服摩擦力做功为8J ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 根据匀变速直线运动的平均速度公式，知物体在第1s内的平均速度为：‎ 第2s内的平均速度 第3s内的平均速度，则第1s内的平均功率 第2s内的平均功率 第3s内的平均功率 所以 ，故A错误B正确。‎ C. 由速度图象可知，面积代表位移，第1s、2s、3s内的位移分别为1m、1m、2m，由F-t图象及功的公式 ，可求知：第1s内拉力做的功W1=1J，第2s内拉力做的功W2=3J，故0～2s内拉力所做的功为4J，故C错误。‎ D.第3s内拉力做的功W3=4J，0-3s动能该变量为0，所以克服摩擦力做功等于拉力做功8J，故D正确。‎ ‎10.如图所示,一轻弹簧直立于水平地面上,质量为的小球从距离弹簧上端点高处的点自由下落,小球在处速度达到最大.表示两点之间的距离；表示小球在处的动能.若改变高度,则表示随变化的图象、随变化的图象正确的是( ) ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在下落中先做自由落体运动，再做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，小球的速度达最大，故小球速度最大值与小球下落的高度无关，不论A点多高，到达C点均为速度最大值；x0保持不变；故A错误，B正确；因小球下落过程中只有重力和弹簧的弹力做功，因弹簧的形变量保持不变，故弹簧弹力做功不变，故高度越高，小球到达C点的动能越大；Ek=mgh-W弹，故图象不能过原点，故C正确，D错误；故选BC。‎ ‎11.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）‎ A. 球A的线速度一定大于球B的线速度 B. 球A的角速度一定小于球B的角速度 C. 球A的运动周期一定小于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】AD、两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，合力的方向都沿水平方向。根据力的合成可知两球支持力大小、合力大小相等。根据，得，合力、质量相等，r大线速度大，所以球A的线速度大于球B的线速度，故A正确，D错误；‎ B、根据，得，r大则角速度小，所以球A的角速度小于球B的角速度，故B正确；‎ C、根据，由前面分析球A的角速度小于球B的角速度角，则A的周期大于B的周期。故C错误。‎ ‎12. 如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等。C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°。现将A、B静止释放。则下列说法正确的是( )‎ A. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小 B. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中，细线对A拉力的功率一直增大 C. 物块A经过C点时的速度大小为 D. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，细线对物块B的拉力先小于B的重力后大于B的重力 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析:对滑块A分析知，拉力对A始终做正功，故由P点出发第一次到达C点的过程中，速度一直增加，细线对A拉力的功率在C点时因拉力与速度垂直，故功率为零，AB错；物块A在C点的速度最大，后继续向右运动，对B物体，当A物块过C点后，物块B上升，故物块A在C点时，B的速度为零，可知在物块A有P向C运动的过程中，B物块的速度线增后减，故先向下加速，失重，绳的拉力小于重力，后减速，加速度向上，超重，绳的拉力大于B的重力，D对；在A物块由P运动到C的过程中，由动能定理知，得:,C对。‎ 考点:运动合成与分解、机械能守恒。‎ ‎【名师点睛】判断机械能是否守恒的方法 ‎1．利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化．如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少．‎ ‎2．用做功判断：若物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒．‎ ‎3．用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则系统的机械能守恒．‎ ‎4．对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示．‎ 三、实验题:‎ ‎13.在做“研究平抛物体的运动”实验时，有如下实验要求与实验操作,下列说法正确是___‎ A.斜槽轨道必须光滑 B.要用秒表测出小球下落时间 C.要用天平测出小球质量 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 只要保证每次小球从同一位置静止释放，轨道光滑与否都不影响平抛运动的初速度，不影响实验．故A错误．‎ B.本实验不需要测量小球下落时间，下落时间是数据处理时利用竖直位移计算出来的，故B错误。‎ C.本实验不需要测量小球质量，故C错误。‎ D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确 ‎14.在用打点计时器验证机械能守恒定律实验中，质量的重物自由下落，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所示，O点为打下的第一个点，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)重物与纸带的哪端相连__________(填“左端”或“右端”) ;‎ ‎(2)根据图上所得数据，应取图中O点到___点来验证机械能守恒:‎ ‎(3)从O点到(2)问中所取的点，重物重力势能减少量△Ep=___J,动能增加量△Ek=___J.‎ ‎ (结果取3位有效数字)‎ ‎(4)若用v表示打下各计数点时的纸带速度，h表示各计数点到O点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是_______.‎ ‎【答案】 (1). 左端 (2). B (3). (4). (5). g ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] 纸带在重物的拖动下速度越来越大，相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连．‎ ‎(2)[2] 根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律．‎ ‎(3)[3][4] 从O到B重力势能的减小量为：‎ B点的瞬时速度为：‎ 则动能增加量为：‎ ‎(4)[5]根据机械能守恒 ，所以-h图线斜率为g，则下落过程机械能守恒。‎ 四、计算题:‎ ‎15.2005年10月12日，我国成功地发射了“神舟六号”载人飞船，飞船进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，经过了近5天的运行后，飞船的返回舱顺利降落在预定地点．设“神舟六号”载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：‎ ‎(1)飞船的圆轨道离地面的高度；‎ ‎(2)飞船在圆轨道上运行速率．‎ ‎【答案】(1) 　(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎ (1)飞船在轨道上做圆周运动，运动的周期，设飞船做圆周运动距地面的高度为h，飞船的质量为m，万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，‎ 即：，而地球表面上质量为的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即，‎ 联立解得：。‎ ‎(2)飞船运行的速度，所以：。‎ 点睛：本题要掌握万有引力的作用，天体运动中万有引力等于向心力，地球表面忽略地球自转时万有引力等于重力，利用两个公式即可解决此问题，只是计算和公式变化易出现错误。‎ ‎16.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.‎ ‎(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；‎ ‎(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；‎ ‎(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系．‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）若微粒打在探测屏AB的中点，则有：=gt2，‎ 解得：‎ ‎（2）设打在B点的微粒的初速度为V1，则有：L=V1t1，2h=gt12‎ 得：‎ 同理，打在A点的微粒初速度为：‎ 所以微粒的初速度范围为：≤v≤‎ ‎（3）打在A和B两点的动能一样，则有：mv22+mgh=mv12+2mgh 联立解得：L=2h ‎17. 轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0．5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。‎ ‎（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；‎ ‎（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P得质量的取值范围。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）竖直的弹簧上物体压缩，由机械能守恒：‎ 物体P从压缩弹簧到B点，由能量守恒：‎ 解得：‎ 滑块由B点到D点：‎ 解得：‎ 滑块由D点平抛：‎ 解得：‎ ‎（2）滑块至少过B点：‎ P最多到C点而不脱轨：‎ 则：‎ 考点：能量守恒定律、平抛运动、圆周运动 ‎18.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为 ，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为。重力加速度取。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。‎ ‎（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；‎ ‎（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？‎ ‎（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？‎ ‎【答案】（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止； 0.50m；（3）0.91m；‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。‎ ‎【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有 ‎ ①‎ ‎②‎ 联立①②式并代入题给数据得 vA=4.0m/s，vB=1.0m/s ‎（2）A、B两物块与地面间动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有 ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ 在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为 sA=vAt–⑦‎ 联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得 sA=1.75m，sB=0.25m⑧‎ 这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为 s=0.25m+0.25m=0.50m⑨‎ ‎（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有 ‎⑩‎ 联立③⑧⑩式并代入题给数据得 ‎ ‎ 故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有 ‎ ‎ ‎ ‎ 联立式并代入题给数据得 ‎ ‎ 这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式 ‎ ‎ 由④式及题给数据得 sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离 ‎ ‎ ‎ ‎