2018-2019学年湖南省长沙市麓山国际实验学校高二上学期开学摸底考试物理试题 解析版

2018-2019学年湖南省长沙市麓山国际实验学校高二上学期开学摸底考试物理试题 解析版

绝密★启用前 湖南省长沙市麓山国际实验学校2018年高二上学期开学摸底考试物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该( )‎ A． 提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 B． 对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广 C． 提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论 D． 对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论 ‎【答案】B ‎【解析】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来．本题是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故B正确，ACD错误 ‎2．红军在长征时，遇到的环境十分恶劣。在过草地时，有的地方看上去是草，而下面能就是淤泥，一不小心就会陷入到淤泥中，这是因为（ ）‎ A． 红军给地面的压力大于地面给红军的支持力 B． 地面给红军的支持力大与红军给地面的压力 C． 地面给红军的支持力小于红军受的重力 D． 地面给红军的支持力等于红军受的重力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ AB、红军对地面的压力与地面对红军的支持力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故AB错误；    ‎ CD、军陷入淤泥中，是因为红军受重力和支持力作用，重力大于支持力，产生向下的加速度，故C正确，D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，红军陷入淤泥中，是因为红军受重力和支持力，重力大于支持力。‎ ‎3．一个物体做匀加速直线运动，它在第3 s内的位移为5 m，则下列说法正确的是 A． 物体在第3 s末的速度一定是6 m/s B． 物体的加速度一定是2 m/s2‎ C． 物体在前5 s内的位移一定是25 m D． 物体在第5 s内的位移一定是9 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：做匀变速直线运动过程中，一段过程内的平均速度等于该段过程中的中间时刻速度故物体在第4.5s末的速度等于第5s内的平均速度，所以，4.5s也是9s内的中间时刻，所以也为9s内的平均速度，故9s内的位移为，AC正确D错误；由于不知道初速度，所以无法判断加速度，和第9s内的位移，BD错误；‎ 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 ‎【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题 ‎4．关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是（ ）‎ A． 物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大 B． 物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变 C． 物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向 D． 物体所受的合外力越大，它的动量变化越快 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ A、物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故A错误；‎ B、合外力的冲量等于物体动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，‎ 它的动量一定要改变，故B正确；‎ CD、合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体动量变化量的方向，就是它所受冲量的方向，物体动量的方向与物体运动方向相同，与它所受合外力的冲量方向无关，故D正确，C错误； ‎ 故选BD。‎ ‎5．（题文）如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）‎ A． a、b、c三个等势面中，a的电势最高 B． 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大 C． 该带电质点在P点处的动能比在Q点处大 D． 该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出P、Q两点处场强的方向，如图：‎ 则可知，三个等势面中的，a的电势最低，故A错误；根据电场线的疏密可知，P点的电场强度大于Q点，则带电质点在P点受到的电场力大于Q点，故B错误；若质点从P到Q过程，电场力做负功，质点的电势能增大，动能减小，则质点在P点时的动能比通过Q点时大，故C正确，D错误；‎ 考点：等势面、电势、电势能 名师点睛：根据合力指向轨迹的内侧和电场线与等势线垂直，确定电场力的方向，判断电势的高低．由电场力做功的正负判断电势能的变化．电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大；电场力做负功，质点的电势能增大，动能减小．根据等差等势面密处场强大，判断场强大小，确定加速度的大小。‎ ‎6．如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则 (　　)‎ A． A点和B点的电势相同 B． C点和D点的电场强度相同 C． 正电荷从A点移至B点，电场力做正功 D． 负电荷从C点移至D点，电势能增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，故A错误；根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，故B错误；从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，电势能减小，故C正确；C点和D点在同一个等势面上，负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能不变，故 D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎7．如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为ω时，小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）‎ A． 这个行星的质量 B． 这个行星的第一宇宙速度 C． 这个行星的同步卫星的周期是 D． 离行星表面距离为2R的地方的重力加速度为ω2L ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：μmgcos30°-mgsin30°=mω2L；所以：；绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力提供向心力，则：G＝mω2R=mg；所以：．故A错误；这个行星的第一宇宙速度．故B正确；不知道同步卫星的高度，所以不能求出同步卫星的周期。故C错误；离行星表面距离为2R的地方的重力加速度为：，故D错误；故选B。‎ ‎8．兴趣课堂上，某同学将完全相同的甲、乙两个条形磁铁水平放在粗糙的水平木板上(N极正对)，如图所示，并缓慢抬高木板的右端至倾角为θ，这一过程中两磁铁均保持与木板相对静止，下列说法正确的是 （ ）‎ A． 木板对甲的支持力小于对乙的支持力 B． 甲受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化 C． 乙受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化 D． 继续增大倾角，甲将先发生滑动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：木板对甲乙的支持力均等于mgcosθ，故选项A错误；木板水平时，甲由于受乙的排斥作用，而有指向乙的摩擦力；当斜面转动后，甲受重力、支持力及向下的斥力，则甲的摩擦力只能指向乙；故B错误；对乙受力分析可知，开始时乙受到的摩擦力指向甲；当木板转动后，乙受重力、支持力、斥力的作用，若重力向下的分力大于斥力，则摩擦力可能变成向上；故C正确；由以上受力分析可知，增大倾角，甲受到的向下的力要大于乙受的力；故甲应先发生滑动；故D正确；故选：CD．‎ 考点：物体的平衡；‎ ‎9．x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2.Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出 A． Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量 B． Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷 C． 电势最低处P点的电场强度为零 D． 将一正点电荷由xP点的左侧移至右侧，电势能先增大后减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ABC、P点切线斜率为零，而φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，则P点的电场强度为零．两电荷在P点的合场强为零，P点距离Q1较远，根据点电荷的场强公式知，Q1的电量大于Q2的电量．从坐标x1到x2电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势逐渐降低，知Q1和Q2一定是同种电荷，且都为正电荷．故A、B错误，C正确．‎ D、P点的左侧电场方向向右，P点的右侧电场方向向左，知负电荷所受的电场力先向左后向右，电场力先做负功再做正功．故D错误．‎ 解决本题的关键找到该题的突破口，即根据P点的切线斜率（即电场强度）为零入手分析，以及知道沿着电场线方向电势逐渐降低．‎ ‎10．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起，将其放在光滑水平面上，如图所示，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若子弹击中上层，子弹刚好不穿出；若子弹击中下层，则子弹整个刚好嵌入，由此可知（ ）‎ A．子弹射中上层时对滑块做功多 B．两次子弹对滑块做的功一样多 C．子弹射中上层系统产生热量多 D．子弹与下层之间的摩擦力较大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：根据动量守恒知道最后物块获得的速度（最后物块和子弹的公共速度）是相同的，即物块获得的动能是相同的；根据动能定理，物块动能的增量是子弹做功的结果，所以两次子弹对物块做的功一样多．故A错误，B正确；子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度相等）；物块能加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故C错误；根据摩擦力和相对位移的乘积等于系统动能的损失量，由公式：Q=Fl相对，两次相对位移不一样，因此子弹所受阻力不一样，子弹与下层之间相对位移比较小，所以摩擦力较大．故D正确；故选BD。‎ 考点：动量守恒定律 ‎【名师点睛】此题是对动量守恒定律的考查；本题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；知道产生的热量的计算公式是：Q=Fl相对；这是一道考查动量和能量的综合题。‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎11．如图甲所示，倾角为 37°的传送带以恒定速度运行。现将质量为 1kg 的小物体以一定的初速度平行射到传送带上，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示。取沿传送带向上为正方向，g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则 A． 物体与传送带间的动摩擦因数为 0.875‎ B． 0~8s 内物体位移的大小为 18m C． 0~8s 内的物体机械能的增量为 90J D． 0~8s 内的物体与传送带由于摩擦力产生的热量为 126J ‎【答案】ACD ‎【解析】由图象知，物体相对传送带滑动时的加速度为，对此过程中物体分析得，解得，故A正确；0-8s内，从图乙中求出物体位移为，故B错误．物体被送上的高度为，重力势能增量为，动能增量为，机械能增加为，0-8s内只有前6s发生相对滑动．0-6s内传送带运动距离为，0-6s内物体位移为，产生的热量为：，故C正确D错误．‎ ‎12．如图，固定斜面倾角为30°，C为斜面的最高点．轻弹簧一端固定在挡板A上，处于原长时另一端在B处，C、B两点间的高度差为h.质量为m的木箱(可看做质点)与斜面的动摩擦因数为，当地重力加速度为g，木箱从斜面顶端C无初速下滑，下列选项正确的是 A． 箱子从C点刚运动到B点这一过程损失的机械能为mgh B． 箱子最终将停在斜面上B点的下方 C． 箱子在斜面上运动的总路程等于4h D． 箱子在运动过程中弹簧的最大弹性势能一定大于mgh ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 箱子从C点刚运动到B点的过程中，由能量的守恒可知损失的机械能为摩擦力所做的功，对物体受力分析，受重力支持力和摩擦力，摩擦力为：，沿斜面方向上的位移为：s==2h，所以摩擦力所做的功为：Wf=fs=mg×2h=mgh，选项A正确。因为mgsin30°＞μmgcos30°，所以箱子与弹簧碰撞反弹上升至速度为零时会再次下滑，最后会在重力、支持力、弹簧的弹力和摩擦力的作用下处于静止状态，最终位置会低于B点，所以选项B正确。假设箱子最终会停在B点，设此过程中箱子通过的路程为s，由能量守恒则有：mgh=μmgScosθ，代入数据得s=4h，对B的解答可知，箱子最终会停在B点一下，所以总路程会大于4h，C选项错误。当箱子第一次运动到B点时，箱子的动能为mgh，在压缩弹簧的过程中，弹簧的想变量不一定能达到2h（当形变量为2h时，弹簧的弹性势能等于mgh），所以弹簧的最大弹性势能不一定大于mgh。故D错误；故选AB。‎ ‎【点睛】‎ 该题主要考查了功能关系，应用功能关系解答物理问题时，要注意对过程的分析，分析清楚在运动过程中有哪些力做功，以及这些力做功做功的特点，尤其是有摩擦力做功时，会有一定的机械能转化为内能，导致机械能不再守恒。这是在解题过程中应特别注意的一点。‎ 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 ‎13．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置：‎ ‎(1)以下实验操作正确的是（____）‎ A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C．先接通电源后释放小车 D．实验中小车的加速度越大越好 ‎(2)在实验中，得到一条如图所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字).‎ ‎(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图所示.图线________是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝________ kg.‎ ‎【答案】BC;0.34;①;0.5;‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力．所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故A错误；为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故B正确；使用打点计时器时，先接通电源后释放小车，故C正确；试验中小车的加速度不是越大越好，加速度太大，纸带打的点太少，不利于测量，故D错误．故选BC ‎（2）由匀变速运动的规律得：s4-s1=3aT2；s5-s2=3aT2；s6-s3=3aT2；‎ 联立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2‎ 解得：，‎ ‎（3）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．根据F=ma得a-F图象的斜率k=1/m，由a-F图象得图象斜率k=2，所以m=0．5kg．‎ 考点：探究加速度与力、质量的关系 ‎14．利用气垫导轨探究动能定理，实验装置如下图所示.实验步骤如下：‎ ‎①调整水平桌面上的气垫导轨至水平；‎ ‎②测量挡光条的宽度l，两光电门间的中心间距s，用天平称出滑块和挡光条的总质量M，托盘和砝码的总质量m；‎ ‎③将滑块移至光电门1左侧某位置，由静止释放滑块，从计时器中分别读出挡光条通过两光电门的时间Δt1、Δt2.‎ 用测量的物理量求解下列物理量：‎ ‎(1)滑块通过光电门1和2时瞬时速度分别为v1＝________，v2＝________.‎ ‎(2)滑块通过光电门1和2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝______，Ek2＝______.外力对系统做的功为W＝________.‎ ‎(3)实验中，验证动能定理是否成立的关系式为______.‎ ‎【答案】 mgs ‎ ‎【解析】（1‎ ‎）由于遮光条比较小，通过光电门的时间极短，因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度分别为：，。‎ ‎（2）滑块通过光电门1时的动能为：，滑块通过光电门2时的动能为：，小车从1到2的过程中，其合力做功mgs。‎ ‎（3）验证动能定理是否成立的关系式为：。‎ 评卷人 得分 四、解答题 ‎15．如图所示，物体沿斜面向上做匀减速运动，依次经过A、B、C三点，且恰好到达D点．物体从A到B和从B到C所用的时间相等，已知物体从A到D所用的时间t=3.5s，XAB=6m，XBC=4m，求：‎ ‎（1）物体做匀减速运动的加速度的大小 ‎（2）物体向上运动经过C点时的速度大小．‎ ‎【答案】（1）a=2m/s2，T=1s（2）vC =3m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）设物体从A到B的时间与从B到C的时间都是T，得：‎ ‎ ①‎ 由于物体恰好到达D点，且A到D的时间t=3.5s，采用逆向思维，则：‎ ‎ ②‎ 联立①②解得：a=2m/s2，T=1s ‎（2）物体从D到C的时间为t﹣2T，所以物块到达C的速度：‎ vC=a（t﹣T）=2×（3.5﹣2×1）=3m/s ‎16．滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱．如图是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7m的水平轨道．一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员的质量50kg．h=1.4m，H=1.8m，不计圆弧轨道上的摩擦．（g=10m/s2）求：‎ ‎（1）运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？‎ ‎（2）运动员与BC轨道的动摩擦因数．‎ ‎（3）运动员最后停在BC轨道上距B为多少米处？‎ ‎【答案】（1）8 m/s 6 m/s． （2）0.2．（3）2 m．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）以水平轨道为零势能面．根据机械能守恒定律：‎ 代入数据，解得：vB=8m/s 根据机械能守恒定律：，‎ 代入数据，解得：vc=6m/s ‎（2）由动能定律可得：‎ 代入数据，解得：μ=0.2‎ 考点：机械能守恒定律；动能定理.‎ ‎17．如图所示，甲车质量m1＝m，在车上有质量M＝2m的人，甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动，此时质量m2＝2m的乙车正以速度v0迎面滑来，已知h＝，为了使两车不发生碰撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳上乙车，试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件？不计地面和斜坡的摩擦，小车和人均可看成质点．‎ ‎【答案】v的取值范围为v0≤v≤v0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设向左为正方向，甲车(包括人)滑下斜坡后速度为v1，由机械能守恒定律有:‎ ‎(m1＋M)v1＝(m1＋M)gh 解得：v1＝＝2v0‎ 设人跳出甲车的水平速度(相对地面)为v，在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒，设人跳离甲车和跳上乙车后，两车的速度分别为v′1和v′2，‎ 则人跳离甲车时：(M＋m1)v1＝Mv＋m1v′1‎ 人跳上乙车时：Mv－m2v0＝(M＋m2)v′2‎ 解得v′1＝6v0－2v，v′2＝v－v0‎ 两车不发生碰撞的临界条件是v′1＝±v′2‎ 当v′1＝v′2时，解得v＝v0‎ 当v′1＝－v′2时，解得v＝v0‎ 故v的取值范围为v0≤v≤v0.‎ ‎【点睛】‎ 此题主要考查动量守恒定律的应用，解决本题的关键是分析物体的运动规律，抓住临界状态，选择研究对象，运用动量守恒定律进行求解．‎ ‎18．如图甲所示，空间存在水平方向的大小不变、方向周期性变化的电场，其变化规律如图乙所示(取水平向右为正方向).一个质量为m、电荷量为＋q的粒子(重力不计)，开始处于图中的A点.在t＝0时刻将该粒子由静止释放，经过时间t0，刚好运动到B点，且瞬时速度为零.已知电场强度大小为E0.试求：‎ ‎(1)电场变化的周期T应满足的条件；‎ ‎(2)A、B之间的距离；‎ ‎(3)若在t＝时刻释放该粒子，则经过时间t0粒子的位移为多大？‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】试题分析：根据动量定理列式分析，运动时间是周期的整数倍；作出速度时间图象，根据v-t图象的面积表示位移大小列式求解；从时刻释放该粒子，作出v-t图象，同样根据v-t图象的面积表示位移大小列式求解。‎ ‎(1)经过时间t0，瞬时速度为零，故时间t0为周期的整数倍，即：‎ t0＝nT 解得：，n为正整数.‎ ‎(2)作出v－t图象，如图甲所示.‎ 最大速度为：‎ v－t图象与时间轴包围的面积表示位移大小为：，n为正整数。‎ ‎(3)若在时刻释放该粒子，作出v－t图象，如图乙所示.‎ v－t图象与时间轴包围的面积表示位移大小，上方面积表示前进距离，下方的面积表示后退的距离，故位移为：，n为正整数。‎ 点睛：本题主要考查了粒子的受力情况和运动规律，作出v-t图象即可解题。‎