【物理】四川省宜宾市第四中学2020-2021学年高二上学期开学考试试题

【物理】四川省宜宾市第四中学2020-2021学年高二上学期开学考试试题

‎2020年秋四川省宜宾市第四中学高二开学考试 物理试题 第I卷 选择题（50分）‎ 一、单选题（1-10题为单选题，每小题4分，11-12题多选题，每小题5分，少选得3分，多选错选得0分。）‎ ‎1.如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对圆筒无滑动，物体的向心力来源是 （ ）‎ A. 物体的重力 B. 物体所受重力与弹力的合力 C. 筒壁对物体的静摩擦力 D. 筒壁对物体的弹力 ‎2.如图所示，小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠，击中竖直墙上M、N两点（空气阻力不计），初速度大小分别为vM、vN，、运动时间分别为tM、tN，则 A.vM=vN B.vM>vN C.tM>tN D.tM=tN ‎3.中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（　　）‎ A.运动的时间都相同 B.速度的变化量都相同 C.落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D.若初速度为v0，则 ‎4.“嫦娥四号”探测器成功登陆月球，创造了人类历史上三个第一：人类的探测器首次在月球背面实现软着陆，人类第一次成功完成了月球背面与地球之间的中继通信，人类第一次近距离拍摄到月背影像图。“嫦娥四号”登陆月球前环绕月球做圆周运动，轨道半径为r，周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，根据以上信息可得出（ ）‎ A. 月球的质量为 B. 月球的平均密度为 C. 月球表面的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为 ‎5.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一 个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨 道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P 到B的运动过程中：（　　）‎ A.重力做功2.5mgR B.动能增加1.5mgR C.克服摩擦力做功0.5mgR D.机械能减少mgR ‎6.一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是(　　)‎ ‎ ‎ A. hω B. C. D. hωtan θ ‎7.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力 A. 等于零，对人不做功 B. 水平向左，对人做负功 C. 水平向右，对人做正功 D. 沿斜面向上，对人做正功 ‎8.如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（　　）‎ A.线速度之比为1∶4 B.角速度之比为4∶1‎ C.向心加速度之比为8∶1 D.向心加速度之比为1∶8‎ ‎9.质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( 　)‎ A. x＝1 m时速度大小为2 m/s B. x＝3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2‎ C. 在前4 m位移过程中拉力对物块做的功为9 J D. 在前4 m位移过程中物块所经历的时间为2.8 s ‎10.在同一高度以不同的初速度水平抛出质量相等的两小球，不计空气阻力，则有( )‎ A. 两小球落地时间不同 B. 重力对两小球做功的平均功率相同 C. 两小球落地前一瞬间的动能相同 D. 两小球总是落在水平面上的同一点 ‎11.如图所示， 在粗糙水平面上， 用水平轻绳相连的两个相同物体 P、 Q 质量均为 m ‎，在水平恒力 F 作用下以速度 v 做匀速运动。 在 t = 0 时轻绳断开， Q 在 F 作用下继续前进， 则下列说法正确的是 A. t = 0 至时间内， P、 Q 的总动量守恒 B. t = 0 至时间内， P、 Q 的总动量守恒 C. 时， Q 的动量为mv D. 时， Q 的动量为mv ‎12.如图所示，水平地面上停放一质量为3m的木板C,质量分别为2m和m的A、B两滑块，同时从木板的两端以相同的速率v滑上木板，两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动。已知木板C与水平地面间的动摩擦因数为μ,滑块A、B与木板间的动摩擦因数分别为为3μ和6μ,则 A. 木板C加速运动时的加速度大小为μg B. 木板C加速运动时的加速度大小为2μg C. 两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于 D. 两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于 第II卷 非选择题（50分）‎ 二、实验题（15分）‎ ‎13.（7分）如图所示是某同学探究动能定理的实验装置。已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：‎ a．将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连；‎ b．调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m；‎ c．某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动；‎ d．测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d ‎，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L；‎ e．依据以上数据探究动能定理。‎ ‎(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是________；‎ A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳 B．实验时，小车加速运动的合外力为F＝Mg C．实验过程不需要测出斜面的倾角 D．实验时应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M ‎(2)小车经过B的瞬时速度为vB＝_______。如果关系式_______在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。‎ ‎14.（8分）理论分析可得出弹簧的弹性势能公式（式中k为弹簧的劲度系数， x为弹簧长度的变化量）。为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：‎ ‎①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为d。‎ ‎②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧。拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H。‎ ‎③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L。‎ ‎（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量，这个物理量是 ；请用m、d、g表示所示的物理量 。‎ ‎（2）如果成立，那么 A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x＝ ；‎ B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x＝ 。‎ 三、解答题（35分）‎ ‎15.（15分）现代观测表明，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星设某双星系统中的两星、的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动已知引力常量G，求：‎ ‎(1)、两星之间的万有引力大小；‎ ‎(2)星到O点的距离；‎ ‎(3)它们运动的周期．‎ ‎16.（20分）光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接，一质量为m2的小球静止在B处，而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动，当地重力加速度为g，当m1与m2发生弹性碰撞后，m2将沿光滑圆形轨道上升，问：‎ ‎（1）当m1与m2发生弹性碰撞后，m2的速度大小是多少？‎ ‎（2）当m1与m2满足，半圆的半径R取何值时，小球m2通过最高点C后，落地点距离B点最远。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D 2.B 3.C 4.C 5.D 6.C 7.B 8.D 9.D 10.B 11.AD 12.BD ‎13.AC ‎ ‎14.（1）确定弹簧的劲度系数k；（2）A：B：‎ ‎15.（1）根据万有引力定律可知：两星之间的万有引力大小：‎ ‎（2）设点距星的距离为，双星运动的周期为，由万有引力提供向心力；‎ 对于B星：对于A星：解得：‎ ‎（3）由 将代入可得所以它们运动的周期。‎ ‎16.（1）以两球组成的系统为研究对象， 由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2， 由机械能守恒定律得：m1v02=m1v12+m2v22，解得：； （2）小球m2从B点到达C点的过程中， 由动能定理可得：-m2g×2R=m2v2′2-m2v22， 解得：； 小球m2通过最高点C后，做平抛运动，竖直方向：2R=gt2，水平方向：s=v2′t， 解得：， 由一元二次函数规律可知，当时小m2落地点距B最远．‎