2018-2019学年四川省棠湖中学高二上学期开学考试理综-物理试题-解析版

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绝密★启用前 四川省棠湖中学2018-2019学年高二上学期开学考试理综-物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．下列有关曲线运动的说法正确的是 A． 物体做曲线运动，其运动的速度一定发生变化 B． 物体运动的速度发生变化，其运动一定是曲线运动 C． 物体做曲线运动时，其加速度一定发生变化 D． 物体运动的加速度发生变化，一定做曲线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 曲线运动是指物体的运动轨迹为曲线的运动，其速度方向一定变化，故A正确；物体的速度方向如果变成反向，则物体仍然可以做直线运动，故B错误；物体做曲线运动时，其加速度不一定发生变化，如平抛运动。故C错误；物体运动的加速度发生变化，不一定做曲线运动，如简谐振动，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎2．滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做的功为2000J，他克服阻力做的功为100J，下列判断中错误的是 A． 人的重力势能减少了2000J B． 人的重力势能减少100J C． 人的动能增加1900J D． 人的机械能减少100J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 重力做功为2000J，则重力势能减小2000J，故A说法正确，B说法错误；根据动能定理可知，人的动能增加量为：△EK=2000-100=1900J，故C说法正确；除重力以外，只有阻力做功，阻力做功为-100J，则机械能减小100J，故D说法正确。所以选B。‎ ‎3．如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球．开始时，细绳被拉直并处于水平位置，球处在与0点等高的A位置．现将球由静止释放，则它从A点运动到最低点B的过程中，重力瞬时功率的变化情况是 ‎ A． 一直在增大 B． 一直在减小 C． 先增大后减小 D． 先减小后增大 ‎【答案】C ‎【解析】小球在初位置重力做功的功率为零，在B点，由于重力的方向与速度方向垂直，则重力做功的功率为零，因为初末位置都为零，则A到B过程中重力做功的功率先增大后减小，故C正确，ABD错误。‎ ‎4．设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度的二次方成正比,即,其中k为比例常数,且雨点最终都做匀速运动.已知球的体积公式为(r为半径).若两个雨点的半径之比为1:2,则这两个雨点的落地速度之比为( )‎ A． B． 1:2 C． 1:4 D． 1:8‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 因为阻力，，‎ 整理得：‎ 所以 则这两个雨点的落地速度平方之比为 所以：‎ 故本题正确答案选A。‎ ‎【点睛】‎ 已知雨点做匀速运动，阻力等于重力，还知道阻力，以及球的体积公式，已知两个雨滴的半径之比，根据等式可求这两个雨点的落地速度之比，G为雨点的重力。‎ ‎5．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B是赤道平面内的地球同步卫星，下列关系正确的是 ‎ A． 物体A随地球自转的线速度等于卫星B的线速度 B． 物体A随地球自转的周期等于卫星B的周期 C． 物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度 D． 物体A随地球自转的向心加速度等于卫星B的向心加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物体A随地球自转的周期等于地球自转的周期，同步卫星B的周期等于地球自转的周期，所以物体A随地球自转的周期等于卫星B的周期；物体A随地球自转的角速度等于地球自转的角速度，同步卫星B的角速度也等于地球自转的角速度，所以物体A随地球自转的角速度等于卫星B的角速度，故B正确，C错误；因为物体A随地球自转的轨道半径小于卫星B的半径，根据v=ωr知物体A随地球自转的线速度小于卫星B的线速度，故A错误；因为物体A随地球自转的轨道半径小于卫星B的半径，根据，知物体A随地球自转的向心加速度小于卫星B的向心加速度，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎6．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，光滑弧形槽固定在光滑的水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是 ‎ A． 物块在弧形槽下滑过程中，物块的机械能守恒 B． 物块将弹簧压缩到最短的过程中，物块的机械能守恒 C． 物块将弹簧压缩到最短的过程中，一直做匀减速直线运动 D． 物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物块下滑过程中支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；物块与弹簧碰撞后，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，物块与弹簧系统机械能守恒，物块机械能减小mgh，故B错误；物块将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的弹力逐渐增大，所以物块做加速度增大的减速直线运动，故C错误；由于滑块与弹簧系统机械能守恒，物块被弹簧反弹到最高点时，弹簧的弹性势能为零，滑块的动能为零，故物体的重力势能依然为mgh，回到出发点，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎7．如图所示，水平传送带的长度L=5m，皮带轮的半径R=0.1m，皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动，现有一小物体（视为质点）以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为x．保持物体的初速度v0不变，多次改变皮带轮的角速度ω，依次测量水平位移x，得到如图所示的x﹣ω图象，则下列说法正确的是 ‎ A． 当0＜ω＜10rad/s时，物体在AB之间做匀减速直线运动 B． 当ω≥30rad/s时，物体在AB之间做匀速直线运动 C． B端距地面的高度h=5m D． 物体水平初速度为v0=5m/s ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 当0＜ω＜10rad/s时，物体平抛运动的水平位移相同，说明物体离开B点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度，一直做匀减速直线运动，故A正确；当ω≥30rad/s时，水平位移不变，知物体在AB之间一直做匀加速运动，故B错误；当ω=10rad/s时，物体经过B点的速度为vB=Rω=1m/s ，平抛运动：s=vBt，解得：t=1s，根据，所以B端距离地面的高度为5m，故C正确；当ω＞30rad/s 时，水平位移不变，说明物体在AB之间一直匀加速运动，其末速度，根据，当0≤ω≤10rad/s时，，当ω≥30rad/s时，，解得：，故D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎8．如图所示，人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量为m的飞镖以v0水平投出，落在靶心正下方．只改变m、h、L、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是 ‎ A． 适当增大v0 B． 适当提高h C． 适当减小m D． 适当增大L ‎【答案】AB ‎【解析】飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；开始时飞镖落在靶心正下方，说明飞镖水平方向飞行L时，下落的高度y较大；在水平方向有，竖直方向有。‎ A：适当增大v0，可减小时间t，从而减小y，可使飞镖投中靶心。故A项正确。‎ B：适当提高h，飞行时间不变，飞镖下落的高度y不变，飞行轨迹整体向上平移，可使飞镖投中靶心。故B项正确。‎ C：平抛物体的运动与物体的质量无关，适当减小m，飞行轨迹不变，不能使飞镖投中靶心。故C项错误。‎ D：适当增大L，可延长时间t，从而增大y，飞镖下落的更多，不能使飞镖投中靶心。故D项错误。‎ 第II卷（非选择题）‎ 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、实验题 ‎9．如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。‎ ‎（1）图中s应是B球初始位置到_____________的水平距离.‎ ‎（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有：_____________.‎ ‎【答案】落地点;，S;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）B球离开小支柱后做平抛运动，S是B球做平抛运动的水平位移，即B球初始位置到落地点的水平距离． （2）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，由动能定理得：，解得：，此时动量为：，碰前小球B静止，则PB=0；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vB′t，竖直方向，联立解得：‎ ‎，则碰后B球的动量：，由动量守恒定律可知，实验需要验证的表达式为：。实验需要测量的量有：mA、mB、α、β、H、L、S。‎ ‎10．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器．用天平测出A、B两物块的质量mA＝300 g，mB＝100 g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器计时周期为T＝0.02 s，则：‎ ‎ ‎ ‎(1)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减小量ΔEp＝________J，由此得出的结论是________；(重力加速度g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字)‎ ‎(2)用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度．若某同学作出的－h图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g＝________m/s2(结果保留3位有效数字)．‎ ‎【答案】1.15；1.18；在误差范允范围内A,B组成的系统机械能守恒；9.70；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点5的瞬时速度 ‎，则系统动能的增加量：，系统重力势能的减小量△Ep=（mA-mB）gh=0.2×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J。在误差允许的范围内，A、B组成的系统机械能守恒。‎ ‎（2）根据系统机械能守恒定律得：，解得：，图线的斜率：，代入数据得：g=9.70m/s2。‎ 评卷人 得分 四、解答题 ‎11．我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，标志着中国航天正式开始了深空探测新时代．已知月球的半径约为地球半径的，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的．地球半径R地=6.4×103km．取地球表面的重力加速度g近似等于。求绕月球飞行卫星的周期最短为多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当卫星贴近月球表面做圆周运动时，周期最小，根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的最小周期。‎ ‎【详解】‎ 最短的卫星在很靠近月球表面的轨道上运行，轨道半径可看成月球的半径．设月球的半径为R月、月球表面的重力加速度为g月，卫星的最短周期为T，则 对卫星分析：‎ 对月球表面物体：‎ 将，‎ 代入可得 代入数据解得卫星的最短周期约为：‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力等于重力、万有引力提供向心力，并能灵活运用。‎ ‎12．如图所示，在光滑水平面AB与竖直平面内的半圆形导轨（轨道半径为R）在B点平滑连接，质量为m的小物块静止在A处，小物块立即获得一个向右的初速度，当它经过半圆形轨道的最低点B点时，对导轨的压力为其重力的9倍，之后沿轨道运动恰能通过半圆形轨道的最高点C点，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小物块的初动能．‎ ‎（2）小物块从B点到C点克服摩擦力做的功．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】由牛顿第二定律求得物块在B点的速度，然后根据物块从A到B做匀速直线运动，故动能不变来求解；根据牛顿第二定律求得物块在C点的速度，然后对B到C的运动过程应用动能定理即可求解。‎ ‎（1）小物块经过半圆形轨道的最低点B点时，由牛顿第二定律可得：‎ 又有小物块在AB上运动，合外力为零，物块做匀速直线运动，故动能不变，所以，小物块的初动能。‎ ‎（2）小物块恰能通过半圆形轨道的最高点C点，故对小物块在C点应用牛顿第二定律可得：‎ 物块从B到C的运动过程，故由动能定理可得：‎ ‎ ‎ 小物块从B点到C点克服摩擦力做的功为 ‎【点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。‎ ‎13．如图，有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度v1=2m/s向左运动，B同时以v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车，两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）求小车总长；‎ ‎（2）开始时B离小车右端的距离；‎ ‎（3）从A、B开始运动计时，经6s小车离原位置的距离x．‎ ‎【答案】（1）9.5m；（2）7.5m；（3）1.625m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由于开始时物块A、B给小车的摩擦力大小相等，方向相反，小车不动，物块A、B做减速运动，加速度a大小一样，A的速度先减为零；A在小车上滑动过程中，B也做匀减速运动，A的速度减小为0后，B继续在小车上减速滑动，而小车与A一起向右方向加速．因地面光滑，两个物块A、B和小车组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求出共同速度，根据功能关系列式求出此过程中B运动的位移，三段位移之和即为小车的长度；A在小车上滑动的过程中产生的热量等于A滑动过程中克服摩擦力做的功，由功能关系即可求出开始时A离小车左端的距离，然后由几何关系即可求出；小车和A在摩擦力作用下做加速运动，由牛顿运动定律可得小车运动的加速度，再根据运动学基本公式即可求解。‎ ‎【详解】‎ ‎（1）设最后达到共同速度v，整个系统动量守恒，选取向右为正方向，能量守恒，有：mv2﹣mv1=（2m+M）v 根据能量关系为：‎ 代入数据解得：v=0.5m/s，L=9.5m ‎（2）A车离左端距离x1刚运动到左端历时t1，在A运动至左端前，木板静止．‎ 根据牛顿第二定律：μmg=maA，v1=aAt1，，‎ 解得：t1=2s，x1=2m B离右端距离为：x2=L﹣x1=7.5m ‎（3）从物块开始到达共速历时t2，有：v=v2﹣aBt2，‎ 又：μmg=maB，‎ 解得：t2=3.5s 小车在t1前静止，在t1至t2之间以a向右加速，以小车与A组成的系统为研究对象，‎ 由牛顿第二定律得：μmg=（M+m）a 小车向右走位移为：‎ 接下来三个物体组成的系统以v共同匀速运动了s'=v（6s﹣t2）‎ 小车在6s内向右走的总距离为：x=s+s'‎ 代入数据得：x=1.625m ‎【点睛】‎ 本题主要考查了运动学基本公式、动量守恒定律、牛顿第二定律、功能关系的直接应用，关键是正确分析物体的受力情况，从而判断物体的运动情况。‎