福建省三明市第一中学2018-2019学年高二上学期开学考物理试题

福建省三明市第一中学2018-2019学年高二上学期开学考物理试题

‎2018～2019 学年第一学期新高二开学考 物理试卷 ‎（考试时间：120 分钟 总分：100分）‎ 一、选择题（本题共 12 小题，每小题3分，共36分。每题给出的四个选项中，第1～8题只有一项是符合题意的，第9～12题有多项符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2 分，有选错或不答得0分）‎ ‎1．在物理学发展过程中，许多科学家作出了卓越的贡献，下列说法与事实相符合的是（ ）‎ A．爱因斯坦提出了相对论 B．第谷通过对前人积累的观测资料的仔细分析研究，总结出行星运动规律 C．牛顿建立了万有引力定律，并利用扭秤装置测定了万有引力常量 D．伽利略通过多年的潜心研究，提出了“日心说”的观点 ‎2．以下物体运动过程中，满足机械能守恒的是（ ）‎ A．在草地上滚动的足球 B．从旋转滑梯上滑下的小朋友 C．竖直真空管内自由下落的硬币 D．匀速下落的跳伞运动员 ‎3．某人划小船横渡一条两岸平行的河流，船在静水中的速度大小不变，船头方向始终垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则（ ）‎ A．各处水流速度大小都一样 B．离两岸越近水流速度越小 C．离两岸越近水流速度越大 D．无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最长 ‎4．汽车在平直公路上以匀速行驶，因前方路况不好，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小为原来的一半，并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中，所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）‎ A．汽车先做匀减速运动，之后再匀速行驶 B．汽车先做加速度增大的减速运动，之后再匀速行驶 C．汽车最后匀速行驶时的速度大小为 D．汽车最后匀速行驶时的速度大小为 ‎ ‎5．如图所示，有一半径为 的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为的物块（可视为质点），从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为，，下列说法正确的是（ ）‎ A．物块过B点时，对轨道的压力大小是 B．物块过B点时，对轨道的压力大小是 C．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为 D．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为 ‎6．如图所示，质量相等的A、B两物体随竖直圆筒一起做匀速圆周运动，且与圆筒保持相对静止，下列说法中正确的是（ ）‎ A．线速度 B．运动周期 C．筒壁对它们的弹力 D．它们受到的摩擦力 ‎7．一质量为的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动后撤去外力，其图像如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A．在内，合外力做的功为 B．在内，合外力做的功为 ‎ C．在内，摩擦力做的功为 D．在内，摩擦力做的功为 ‎8．如图所示，在距地面高为处，有一小球A以初速度水平抛出，于此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数，A、B均可看成质点，不计空气阻力，A落地后静止不反弹，，下列说法正确的是（ ）‎ A．球A经时间落地 B．球A落地时速度大小为 C．球A落地时，B已停下 D．球A落地时，B的速度大小为 ‎9．2017年9月25日是我国新一代同步卫星“风雨四号”在轨交付的日子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了160倍，当日，腾讯公司把微信的启动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大陆上空视角照片更换为“风云四号”拍摄的中国所在的东半球上空视角照片，下列关于“风云四号”同步卫星的说法正确的是（ ）‎ A．一定位于赤道正上空 B．绕地球运行的周期比月球绕地球的周期大 C．发射速度大于 D．运行速度大于 ‎10．如图所示，质量为M的木块静止在水平地面上，一颗质量为m，初速度为的子弹水平击中木块，达到共同速度时，子弹进入木块深度为d，木块位移为s。子弹射入木块过程中平均阻力为，木块与地面摩擦力为，则子弹与木块相互作用产生的内能是（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎11．如图所示，一个质量为的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重力加速度为g，现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为时（图中B处），下列说法正确的是（ ）‎ A．小球的速度与重物上升的速度大小之比为 B．小球的速度与重物上升的速度大小之比为 ‎ C．小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量 D．小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量 ‎12．如图所示，质量分别为m和的A、B两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为m（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。A离轴的距离为R，B离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起。A、B随圆盘以角速度w一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（ ）‎ A．A所受的合外力与B所受的合外力大小相等 B．B所受摩擦力方向指向圆心 C．若，细绳无张力 D．若，A、B两物块与圆盘发生相对滑动 二、实验探究题（本大题共3小题，每空2分，共20分）‎ ‎13．如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。‎ ‎（1）两槽转动的角速度______。（选填“＞”“＝”或“＜”＝。‎ ‎（2）现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为。则钢球①、②的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。‎ ‎14．如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。‎ ‎（1）某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C ‎ 是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C 各点的距离，并记录在图中（单位：cm），重锤的质量为，重力加速度。根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为______，动能的增加量为______J 。（要求计算结果均保留三位有效数字）‎ ‎（2）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。从纸带上选取多个点，测量从起始点O到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方，然后以为纵轴，以下落高度h为横轴，根据实验数据作出图线。若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点的直线，验证了机械能守恒定律，则图线斜率表示的物理量是______。‎ ‎（3）在实验过程中，以下说法正确的是______‎ A．实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，因此，实验选取纸带越短越好 B．实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤 C．测出重物下落时间t，通过计算出瞬时速度 D．若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证 ‎15．某实验小组应用如图所示装置探究“恒力做功和物体动能变化间的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，实验步骤如下：‎ ‎①按图示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；‎ ‎②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；‎ ‎③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，读出弹簧测力计的读数。同时，打出一条纸带，由纸带求出小车在相应位置的速度；‎ ‎④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下在相应位置的速度，并读出相应的弹簧测力计读数。‎ 根据以上实验过程，回答以下问题：‎ ‎（1）对于上述实验，下列说法正确的是______‎ A．实验过程中砝码和砝码盘处于超重状态 ‎ B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行 C．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半 D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 ‎（2）如上图所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相应计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M。弹簧测力计的读数为F，从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是______，小车动能的增量是______。（用题中和图中的物理量符号表示）‎ 三、计算题（本大题5小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16．（6分）木星在太阳系的八大行星中质量最大，“木卫1”是木星的一颗卫星，若已知“木卫1”绕木星公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，木星的半径为R，求 ‎（1）木星的质量M；‎ ‎（2）木星表面的重力加速度。‎ ‎17．（8分）蹦床是一项好看又惊险的运动，图示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点，不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失。已知A、B之间的高度为H，B、C之间的高度为h，运动员质量为m，重力加速度为g，取B位置所在的水平面的重力势能为零。求：‎ ‎（1）运动员在A位置和C位置时的重力势能；‎ ‎（2）运动员运动到B位置时的速度大小和运动到C位置时蹦床的弹性势能。‎ ‎18．（8分）水上滑梯可简化成如图所示的模型，倾角为斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水平的高度，BC长，端点C距水面的高度 ‎，一质量的运动员从滑道起点A点无初速度地自由滑下，落水点距端点C的水平距离，运动员与AB、BC动摩擦因数均相同，已知，，重力加速度，求：‎ ‎（1）运动员到达C点时速度的大小；‎ ‎（2）运动员与滑道的动摩擦因数。‎ ‎19．（10分）如图甲所示，半径的光滑半圆形轨道BC固定于竖直平面内，最低点B与水平面相切。水平面上有一质量为的物块从A点以某一初速度向右运动，并恰能通过圆弧轨道的最高点C，物块与水平面间的动摩擦因数为m，且m随离A点的距离L按图乙所示规律变化，A、B两点间距离，g取。求：‎ ‎（1）物块经过最高点C时速度大小；‎ ‎（2）物块经过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小；‎ ‎（3）物块在A点时的初速度。‎ ‎20．（12分）如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道，通过圆形轨道，水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回，取，求：‎ ‎（1）弹簧获得的最大弹性势能；‎ ‎（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能；‎ ‎（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。‎ ‎2018-2019学年第一学期新高二开学考 物理试卷参考答案 一、选择题(本题共12小题，每小题3分，总36分。)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ A C ‎ B D C D A D ‎9‎ ‎10]‎ ‎11‎ ‎12‎ AC AD BD BCD 二、实验探究题(本大题共3小题，每空2分，共20分)‎ ‎13．（1） = （2） （3）‎ ‎14．（1） （2）重力加速度（或g ） （3） D ‎ ‎15．（1） B （2） FS ‎ 三、计算题(本大题共5个小题，共44分)‎ ‎16.（1）由万有引力提供向心力；可得木星质量为 ‎（2）由木星表面万有引力等于重力：；木星的表面的重力加速度 ‎17.（1）运动员在A位置时的重力势能；运动员在C位置时的重力势能 ‎（2）运动员从A到B，由机械能守恒，有：；解得：‎ 运动员从A到C，由系统机械能守恒，有，即 C位置时蹦床的弹性势能 ‎18.（1）设下落时间为t，由平抛运动规律，解得 因为，解得；‎ ‎（2）设运动员与轨道之间动摩擦因数为μ；由几何关系可知，解得 运动员在AB上运动所受摩擦力：‎ 运动员在BC上运动所受摩擦力：；‎ 由A到C过程中，由动能定理：，解得 ‎19.（1）（2分）物块恰好通过C点，由牛顿第二定律可得；解得 ‎（2）（4分）物块从B点到C点，由动能定理可得；解得 在B点由牛顿第二定律可得，解得：‎ 由牛顿第三定律可得物块通过B点时对轨道压力的大小为 ‎(3)（4分）由图象得摩擦力对物块做的功为；物块从A到C，由动能定理得；解得 ‎20.（1）当弹簧被压缩到最短时，其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中，由动能定理由功能关系：，解得；‎ ‎（2）小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中，由动能定理解得；‎ ‎（3）小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动，有以下两种情况：‎ ‎①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动，此时设小球最高点速度为，由动能定理小物块能够经过最高点的条件，解得 ‎②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动，为了不让其脱离轨道，小物块至多只能到达与圆心等高的位置，即，解得；‎ 设第一次自A点经过圆形轨道最高点时，速度为，由动能定理：‎ 且需要满足，解得，‎ 综合以上考虑，R需要满足的条件为：或 ‎ ‎