2019-2020学年吉林省梅河口市第五中学高二上学期开学考试物理试题 Word版

2019-2020学年吉林省梅河口市第五中学高二上学期开学考试物理试题 Word版

吉林省梅河口市第五中学2019-2020学年高二上学期开学考试 物理试卷 ‎(考试时间：90分钟，满分：100分)‎ 一、单项选择题（共6小题，每题4分，共24分）‎ ‎1．在物理学发展过程中， 很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是（ ）‎ A．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律 B．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量 C．牛顿运用万有引力定律预测并发现了海王星和冥王星 D．开普勒利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律 ‎2．从离水平地面某一高度处，以大小不同的初速度水平抛出同一个小球，小球都落到该水平地面上。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）‎ A．平抛初速度越大，小球在空中飞行时间越长 B．平抛初速度越大，小球落地时的末速度与水平地面的夹角越大 C．无论平抛初速度多大，小球落地时重力的瞬间功率都相等 D．无论平抛初速度多大，小球落地时的末动能都相等 ‎3．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶，在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图象如图所示，已知t＝t1时刻，两汽车并排行驶，则在这段时间内（ ）‎ A．两汽车的位移相同 B．两汽车的平均速度均为 C．t＝0时刻，汽车乙在汽车甲前方 D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 ‎4．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图所示，BC是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端C与水平直轨道相切。一个小物块从B点正上方R处的A点处由静止释放，从B 点刚好进入圆弧形光滑轨道下滑，已知圆弧形轨道半径为R＝‎0.2 m，小物块的质量为m＝‎0.1 kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝‎10 m/s2.小物块在水平面上滑动的最大距离是（ ）‎ A．‎0.1 m B．‎0.2 m ‎ C．‎0.6 m D．‎‎0.8 m ‎6．质量分别为M和m的两物体靠在一起放在光滑水平面上。用水平推力F向右推M，两物体向右加速运动时，M、m间的作用力为N1；用水平力F向左推m，使M、m一起加速向左运动时，M、m间的作用力为N2，如图甲、乙所示，则（　　）‎ A．N1：N2=1：1 B．N1：N2=m：M C．N1：N2=M：m D．无法比较N1、N2的大小 二、多项选择题（共4小题，每题4分，共16分）‎ ‎7．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比为sA∶sB=2∶3，转过的角度之比A∶B=3∶2，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．它们的轨道半径之比RA∶RB=4∶9 B．它们的周期之比TA∶TB=3∶2‎ C．它们的线速度之比vA∶vB=3∶2 D．它们的加速度之比aA∶aB=1∶1‎ ‎8．‎2015年11月27日5时24分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将遥感二十九号卫星发射升空，这颗卫星入轨后绕地球做半径为R、周期为T的圆周运动，引力常量为G，根据已知条件可得（　　）‎ A．地球的质量 B．卫星的质量 C．卫星的向心加速度大小 D．卫星的运行速度大小 ‎9．如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（　　）‎ A．落地之前，三个小球均做匀变速运动 B．三个小球在落地时的动能不相等 C．三个小球在落地时动量相同 D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同 ‎10．起重机将质量为m的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为，货物上升h的过程中（已知重力加速度为g），则（ ）‎ A．货物克服重力做功mgh B．货物的动能增加了mgh C．合外力对货物做功为mgh D．货物的机械能增加了mgh 三、实验题（共2小题，共20分）‎ ‎11．（10分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，如图所示为实验装置简图，电源频率为50Hz。‎ ‎（1）下列做法正确的是_____________‎ A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 C．桶和砝码的总质量应当远大于木块的质量 D．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 ‎（2）根据图中纸带上的计数点和相关数据可求出小车的加速度大小a＝_______m/s2。打C点时的速度为____________m/s（结果保留两位有效数字）‎ ‎ ‎ ‎（3）有两位同学通过测量，分别作出a一F图象，如图（a）（b）中的A、B线所示，试分析： ‎ A图线不通过坐标原点的原因是_________________。‎ ‚B图线不通过坐标原点的原因是_________________。‎ ‎12．（10分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=‎1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：‎ ‎（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有____________（填字母序号）。‎ A．重锤质量 B．重力加速度 C．重锤下落的高度 D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度 ‎（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________m/s（保留到小数点后两位）；‎ ‎（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_______J；（g取‎10m/s2保留到小数点后两位）‎ ‎（4）通过计算表明数值上△EP大于△Ek，这是因为____________________________。‎ 四、计算题（共40分）‎ ‎13．（10分）宇航员到达某行星表面后，用长为L的细线拴一小球,让球在竖直面内做圆周运动.他测得当球通过最高点的速度为v0时，恰能完成竖直平面的圆周运动，设行星的半径为R、引力常量为G，求：‎ ‎（1）该行星表面的重力加速度大小；‎ ‎（2）该行星的第一宇宙速度。‎ ‎14．（16分）如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以v0＝3 的初速度由A点开始向B点滑行，AB＝5R，并滑上光滑的半径为R的1/4圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，孔径大于滑块的大小，旋转时两孔均能达到C点的正上方。求：‎ ‎（1）滑块运动到光滑1/4圆弧轨道的B点时对轨道的压力；‎ ‎（2）若滑块滑过C点后竖直向上穿过P孔，求滑块过P点后还能上升的最大高度；‎ ‎（3）若滑块滑过C点后穿过P孔上升又恰能从Q孔落下，平台转动的角速度ω应满足什么条件？‎ ‎15．（14分）如图所示，一轻弹簧右端固定在粗糙水平面右侧的竖直墙壁上，质量为M=‎2kg的物块静止在水平面上的P点，质量为m=‎1kg的小球用长l=‎0.9m的轻绳悬挂在P点正上方的O点。现将小球拉至悬线与竖直方向成60°角位置，静止释放。小球达到最低点时恰好与物块发生弹性正碰。碰后物块向右运动并压缩弹簧，之后物块被弹回，刚好能回到P点。设小球与物块只碰撞一次，不计空气阻力，物块和小球均可视为质点，重力加速度取g=‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小球第一次摆到最低点，与物块发生弹性正碰前的瞬间对细线的拉力大小；‎ ‎（2）弹簧储存的最大弹性势能.‎ 参考答案 ‎1．B ‎【解析】‎ A、开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，故A错误； B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G而被称为测出地球质量第一人，故B正确；‎ C、威廉•赫歇耳运用万有引力定律预测并发现了海王星和冥王星，故C错误； D、牛顿利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律，故D错误。‎ 点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。‎ ‎2．C ‎【解析】‎ 考点：平抛、机械能守恒定律；瞬时功率．动能定理 专题：机械能守恒定律应用专题．‎ 解答：解：A、根据可知，小球在空中飞行时间直接去取决于竖直高度，故A错 B、小球落地时的末速度与水平地面的夹角的正切值，高度确定则竖直速度确定，平抛初速度越大，夹角越小，故B错 C、重力的瞬间功率P=，因为竖直速度与平抛初速度无关，仅与竖直高度有关，所以无论平抛初速度多大，小球落地时重力的瞬间功率都相等，故C对 D、根据动能定理，可知小球落地时的末动能跟初速度有直接关系，故D错 故选C．‎ 点评：解决本题的关键掌握动能定理，以及求解平瞬时功率的方法，瞬时功率P=mgvcosθ ‎3．C ‎【解析】‎ v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，故甲的位移大于乙的位移，而在 时刻两者相遇，所以t=0时刻，汽车乙在汽车甲前方，A错误C正确；由于甲车做变加速运动，平均速度不等于，如图所示，虚线表示匀加速直线运动，其平均速度等于，而匀加速直线运动的位移小于该变加速运动的位移，故甲的平均速度大于，由于乙车做变减速运动，平均速度不等于，如图所示，红线表示匀减速直线运动，其平均速度等于，而匀减速直线运动的位移大于该变减速运动的位移，故乙的平均速度小于，故B错误；图像的斜率表示加速度，故两者的加速度都在减小，D错误．‎ ‎【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．‎ ‎4．B ‎【解析】试题分析：由题，汽车以速度v匀速行驶时，牵引力，速度为时，牵引力为，故此时加速度为，B正确。‎ 考点：功和功率、牛顿第二定律应用 ‎5．D ‎【解析】设小物块在水平面上滑动的最大距离为x，由动能定理得：，，ABC错误；D正确；‎ 故选D。‎ ‎6．B ‎【解析】‎ 试题分析：根据牛顿第二定律有，物体向右加速运动时，M、m间的作用力 ‎，物体向左加速运动时，M、m间的作用力，则。‎ 故选B 考点：牛顿第二定律 点评：容易题。牛顿第二定律在应用时如果求物体间的相互作用力有些情况要先用整体法求出整体的加速度，再用隔离法分析物体间的相互作用。‎ ‎7．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据线速度公式可知：在相同的时间内，线速度与路程成正比。由题可得线速度之比vA：vB=2：3，由角速度公式可知：在相同的时间内，角速度与角度成正比。由题可知角速度之比ωA：ωB=3：2，而半径，得到半径之比RA、RB=4：9．故A正确，C错误；周期，周期与角速度成反比，则它们的周期之比TA：TB=2：3，故B错误；根据a=vω知，向心加速度之比为1：1，故D正确；‎ ‎8．ACD ‎【解析】‎ 试题分析：根据，可以得到：，故选项A正确，选项B错误；根据向心加速度公式：，故选项C正确；根据可得线速度的大小，故选项D正确。‎ 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 ‎【名师点睛】根据万有引力提供圆周运动的向心力，由周期、半径关系展开讨论即可；根据万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键。‎ ‎9．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；‎ B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。‎ C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；‎ D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；‎ ‎10．ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、货物上升h的过程中，货物克服重力做功mgh，故A正确。‎ B、根据动能定理：动能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B错误。‎ C、合外力对货物做功W合= F合h=mah=mgh，故C正确。‎ D、根据牛顿第二定律：F拉-mg=ma，F拉=mg+ma=mg，货物增加的机械能E机=F拉h=mgh，故D正确。‎ ‎11．（1）A （2）‎3.8m/s2； ‎1.8m/s （3）①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够; ②长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）． ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据实验原理以及实验步骤分析各个选项的正误；（2）打点计时器所使用的是交流电源．电源的频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点．根据逐差法可求出加速度的数值，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．（3）根据①图可知，只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，得出没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够的结论；根据②图可知，F为零时，物体确产生了加速度，故得出平衡摩擦力过度的结论．‎ ‎【详解】‎ ‎（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确；每次改变拉小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力，选项B错误；桶和砝码的总质量应远当小于木块的质量，这样才能认为桶和砝码的总重力近似等于木块的牵引力，选项C错误；实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项D错误；故选A.‎ ‎（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小． ‎ 设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4，根据纸带上的数据可知：△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=‎0.61cm 根据△x=aT2得： ‎ ‎（3）①图中，图线中当F≠0时物体的加速度a=0，即只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，故在物体保持静止的时候其所受的静摩擦力等于绳子的拉力，所以出现此现象的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．图②中，图线纵轴的截距大于0，说明在无拉力的情况下物体的加速度大于0，即在平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）．‎ ‎【点睛】‎ 对于实验问题首先要 明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．尤其是正确理解该实验要满足的条件：小车质量远大于砝码质量．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．‎ ‎12．C 0.98 0.50 0.48 存在摩擦阻力，所以有机械能损失 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)由实验原理有：，即有：，需要直接测量的量为重锤下落的高度，故B正确；‎ ‎(2)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：‎ ‎(3) 重力势能减少量：，‎ 此过程中物体运能的增加量为：。‎ ‎13．（1）g=v02/L；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）由题意知：球在最高点只受重力作用，设小球的质量为m，由牛顿第二定律得：‎ ‎，解得： ‎ ‎（2）设行星质量为M，则，在行星表面 ，解得第一宇宙速度为 ‎14．（1）9mg 方向向下（2）2R（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：‎ ‎（1）设滑块滑至B点时速度为vB，对滑块由A点到B点应用动能定理有 ‎－μmg·5R＝－ ‎ 对滑块在B点，由牛顿第二定律有N－mg＝m ‎ 解得N＝9mg 由牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小为 N′＝N＝9mg 方向向下 ‎ ‎（2）滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度为vP，‎ 则 ＝＋mg·2R ‎ 解得vP＝2‎ 滑块穿过P孔后再上升机械能仍守恒，设能上升的最大高度为h ‎ 由=mg·h ‎ 得到h=2R 滑块过P点后还能上升的最大高度为2R ‎ ‎（3）滑块穿过P孔后再回到平台的时间 t＝ ‎ 要想实现题述过程，需满足ωt＝（2n＋1）π ω＝ ‎ 考点：机械能守恒定律 牛顿第二定律 角速度 ‎15．(1) N (2) =2J ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)小球静止释放，由机械能守恒定律： ‎ 小球在最低点由牛顿第二定律得： ‎ 又由牛顿第三定律有小球对细线的拉力为： ‎ 解得： N ‎ ‎(2)小球与物块发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律得： ‎ ‎ ‎ 物块从P点运动到最右端，由能量守恒定律得： ‎ 小球反弹后回到P点的过程，又有： ‎ 联立解得：‎