广东省江门一中2020学年高二物理上学期开学考试试题（含解析）

广东省江门一中2020学年高二物理上学期开学考试试题（含解析）

广东省江门一中2020学年高二物理上学期开学考试试题（含解析） ‎ 一、选择题 ‎1.下列说法中正确的是 A. 质点是一个理想化模型，只有体积、质量都很小的物体才能看成质点 B. 物体沿直线运动时，位移的大小一定等于路程 C. 时间间隔和时刻的区别在于长短不同，长的是时间间隔，短的是时刻 D. 参考系就是我们假设不动的物体,以它为标准来研究其他物体的运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.质点是理想化的模型，当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略，就可以看成质点，不一定体积小、质量小的物体可以看成质点，故A错误；‎ B.只有在物体做单向直线运动时，才能说位移的大小等于路程。除此之外位移大小总是小于路程，故B错误；‎ C.时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，故C错误；‎ D.运参考系就是我们假设为不动物体，以它作标准来研究其它物体的运动，故D正确。‎ ‎2.如图所示，斜面体质量为M．小方块质量为m，在水平推力F作用下左做匀速直线运动，各接触面之间的动摩擦因数都为μ，重力加速度为g，则（　　）‎ A. 地面对斜面体的支持力大小为Mg B. 斜面体对地面的压力大小为（M+m）g C. 斜面体对小方块的摩擦力大小μmgcosθ D. 地面对斜面体的摩擦力大小为μMg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 以整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件分析支持力，根据摩擦力的计算公式求解地而对斜面体的摩擦力；根据平衡条件得到斜面体对小方块的摩擦力大小。‎ ‎【详解】ABD．以整体为研究对象，地面对斜面体的支持力大小为（M+m）g，根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的压力大小为N=（M+m）g，根据摩擦力的计算公式可得f=μN=μ（M+m）g，故AD错误，B正确；‎ C．斜面体对小方块的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小为f=mgsinθ，故C错误。‎ 故选：B。‎ ‎【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。‎ ‎3.从空中以v0=40m/s的初速度水平抛出一重为G=10N的物体，物体在空中运动t=5s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( )‎ A. 500W B. 400W C. 300W D. 700W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=10×5m/s=50m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=10×50W=500W。故选A。‎ ‎【点睛】公式P=Fv通常用来求解瞬时功率，往往用来求解平均功率，是在平均速度可求得的情况下计算平均功率的特殊方法。‎ ‎4.若已知万有引力恒量 ，重力加速度，地球半径，则可知地球质量的数量级是（ ）‎ A. 1018kg B. 1020kg C. 1022kg D. 1024kg ‎【答案】D ‎【解析】‎ 在地球表面有 代入数据得： ,故D正确，ABC错误；‎ 故选D 点睛：利用万有引力提供向心力解题即可。‎ ‎5.如图所示，长度均为l =1m的两根轻绳，一端共同系住质量为m=0.5kg的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为l，重力加速度g=10m/s2。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力恰好为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有：‎ 当小球在最高点的速率为2v时，根据牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ A. 与分析相符，故A项正确；‎ B. 与分析不符，故B项错误；‎ C. 与分析不符，故C项错误；‎ D. 与分析不符，故D项错误。‎ ‎6.在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A.B两点，如图所示.关于细杆在A.B两点所受支持力的说法，正确的是 A. A点处方向指向球心，是由于容器的形变产生的 B. A点处方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的 C. B点处方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的 D. B点处方向竖直向上，是由于细杆形变产生的 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.在A处：细杆与半球形容器的接触面是半球形容器的切面，半球形容器对细杆的支持力垂直切面指向细杆，根据几何知识得知，此方向指向球心O，即A点处半球形容器对细杆的支持力指向球心O，施力物体是半球形容器，则是由于容器的形变产生的，故A正确，B错误；‎ CD.在B处：细杆与半球形容器的接触面就是细杆子的下表面，所以B点处半球形容器对细杆的支持力垂直于细杆斜向上，施力物体是半球形容器，则是由于容器的形变产生的，故C正确，D错误。‎ ‎7.如图所示，皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点；左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r；b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在转动过程中皮带不打滑，则（ ）‎ A. a点和c点周期相等 B. a点和b点角速度相等 C. a点和c点线速度大小相等 D. a点和d点的向心加速度大小相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC. 因a、c两点同带，则其线速度大小相等，根据v=rω，知角速度不等，那么a点和c点周期不相等，故A错误，C正确；‎ B. a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，因此a点和b点角速度不相等，故B错误；‎ D. 根据a=rω2得，d点的向心加速度是c点的2倍，根据知，a的向心加速度是c的2倍，所以a、d两点的向心加速度相等，故D正确。‎ ‎8.卫星在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于卫星的运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 卫星在圆形轨道I上过A点时减速可能进入椭圆轨道Ⅱ B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道Ⅰ、Ⅱ上受到的万有引力相同；飞船在轨道Ⅰ做圆周运动，在轨道Ⅱ做向心运动，故在轨道Ⅰ时需要的向心力大于在轨道Ⅱ时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道Ⅰ可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道Ⅰ的长半轴大于轨道Ⅱ的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误。故选AC。‎ ‎9.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么（ ）‎ A. 闪光的时间间隔是0.1s B. 小球运动的水平分速度为2.0m/s C. 小球经过b点速度的大小为2.5m/s D. 小球是从O点开始水平抛出的 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球运动的水平分速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度。根据速度时间公式求出O点的竖直分速度，判断小球是否从O点开始水平抛出的。‎ ‎【详解】A、在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，闪光的时间间隔，A正确。B、小球的水平分速度，B正确。C、小球经过b点的竖直分速度，根据速度的平行四边形定则可知，b点的速度，C正确。D、根据，可推出抛出点到b点的运动时间为，而O到b的时间为0.2s，可知O点不是抛出点，D错误。故选ABC。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，‎ 二、填空题 ‎10.为了测量弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验。将一弹簧竖直悬挂在铁架台上，用弹簧测力计拉弹簧下端，同时记下弹簧总长度和弹簧测力计的示数，记录的数据如下表：‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 弹簧总长L（单位：cm）‎ ‎2.41‎ ‎3.00‎ ‎3.41‎ ‎380‎ ‎4.60‎ ‎5.00‎ 弹力F（单位：N）‎ ‎0.71‎ ‎1.28‎ ‎2.21‎ ‎4.05‎ ‎4.60‎ 请完成以下问题：‎ ‎(1)第4次操作时，弹簧测力计的示数如图甲所示，请读出其示数F4＝_____N。‎ ‎(2)除第4次的数据外，其他均已在图乙中描点，请你把第4次数据在图乙中描点，并作F﹣L图象_____。‎ ‎(3)根据F﹣L图象可得弹簧的劲度系数k＝_____N/m（保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 3.20 (2). (3). 150N/m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值是0.1N，故弹簧测力计的示数为3N+0.20N＝3.20N ‎(2)[2]根据提供数据描点画出图象如图所示：‎ ‎(3)[3]劲度系数为图象直线部分的斜率，‎ k＝N/m＝150N/m ‎11.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：‎ ‎（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝________ ，重锤动能的增加量为△EK＝__________。‎ ‎（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=__________,它和当地的重力速度g进行比较，应该是a_________g（填“>”、“=”或“<”）。‎ ‎【答案】 (1). ; (2). ; (3). ; (4). <;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①重锤下落的高度为(s0+s1)，重力势能的减少量为mg(s0+s1)。‎ C点的速度为：‎ 打C点时重锤的动能为：‎ ‎②重锤下落的加速度，由于存在摩擦和空气阻力，这个加速度小于重力加速度。‎ 三、计算题 ‎12.甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶，甲车在乙车前面，它们之间相距s0=20m，速度均为v0=10m/s，某时刻，甲车刹车作匀减速直线运动，加速度大小为a=4m/s2，而乙一直做匀速直线运动。从此时刻起，求：‎ ‎(1)甲车经过多长时间停止运动？‎ ‎(2)从甲开始刹车时计时，经多长时间两车相遇？‎ ‎【答案】(1)2.5s(2)3.25s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设甲车刹车到停止的时间为t，由0=v0-at得 ‎(2)甲车静止时，由得甲车的位移 乙车的位移 x2=v0t=10×2.5m=25m 甲乙两车之间的距离 ‎△x=x1+s0-x2=12.5+20-25m=7.5m 甲车停止后，乙需继续追及的时间 则 t总=t+t′=2.5s+0.75s=3.25s。‎ ‎13.如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔 0，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为 m=1kg的小球 A，另一端连接质量为 M=4kg的重物 B。求:‎ ‎（1）当 A球沿半径为 R=0.1m的圆做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时，B对地面的压力是多少?‎ ‎（2）要使 B物体对地面恰好无压力，A球的角速度应为多大？（g=10m/s2）‎ ‎【答案】（1）30N，方向竖直向下（2）20rad/s.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球A来说，小球受到的重力和支持力平衡．因此绳子的拉力提供向心力，则：FT=mRω2‎ 解得：FT=10N 对物体B来说，物体受到三个力的作用：重力Mg、绳子的拉力FT、地面的支持力FN，‎ 由力的平衡条件可得：FT+FN=Mg，故FN=Mg-FT 将FT=10N代入可得：FN=(4×10-10)N=30N 由牛顿第三定律可知，B对地面的压力为30N，方向竖直向下。‎ ‎（2）当B对地面恰好无压力时，有：Mg=FT′，‎ 拉力FT′提供小球A所需向心力，FT′=mRω′2‎ 则有：ω′=20rad/s.‎ ‎14.如图甲所示，放在光滑水平地面上的长木板质量M="0" 5kg，木板右端放一质量m="0" 5kg的滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数="0" 4；滑块的正上方有一悬点O，通过长l="0" 8m的轻绳吊一质量m0="1" 0kg的小球 现将小球拉至与O点处于同一水平位置，由静止释放，小球摆至最低点时与滑块发生正碰，且m0与m只碰一次，小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）碰前瞬间绳子对小球拉力的大小；‎ ‎（2）碰后瞬间滑块速度的大小；‎ ‎（3）要使滑块不会从木板上滑下，则木板的长度应滿足什么条件？‎ ‎【答案】（1）30N （2）（3）1m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设小球摆动到最低点速度为，绳对小球拉力为T，由机械能守恒定律得：‎ ‎2分 解得：1分 由牛顿第二定律得：2分 解得：1分 ‎（2）设碰后小球、滑块速度分别为和，‎ 由图像可得：‎ 得：，或2分 小球与滑块碰撞过程动量守恒，得：2分 解得：，或 计算碰撞前后的总动能可知：，合理 1分 而，不合理 1分 所以碰后滑块速度只能取1分 ‎（3）当滑块和长木板共速时滑块恰好在木板最右端，设板长为 由动量守恒得：2分 由功能原理得：2分 解得：l="1m" 1分 考点：牛顿第二定律、动能定理