2018-2019学年福建省莆田第九中学高二上学期开学考试物理试题

2018-2019学年福建省莆田第九中学高二上学期开学考试物理试题

福建省莆田第九中学 2018-2019 学年高二上学期 开学考试物理试题 一、选择题（每题 4 分，共 56 分。1-9 题为单选题，10-14 为多选题）‎ ‎1．如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图， 如下图所示，可能正确的是哪项(图中 F 为地面对其的摩擦力，f 为行驶时所受阻力)（ ）‎ ‎2.如图所示，三个完全相同的金属球 a、b、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和 c 带正电，b 带负 电，a 所带电荷量的大小比 b 的小．已知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来 表示，它应是（‎ ‎）‎ A．F1‎ C．F3‎ B．F2‎ D．F4‎ ‎3．如图所示，一物块在水平拉力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持 F 的大小不变， 而方向与水平面成 60° 角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（ ）‎ A. 2 - 3 B. 3‎ ‎3‎ ‎3 3‎ C. D.‎ ‎6 2‎ ‎4．我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的 重力为 G1，在月球表面的重力为 G2。已知地球半径为 R1，月球半径为 R2，地球表面处的重力加速 度为 g，则（ ）‎ A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为 G1/G2‎ G R 2‎ B．地球的质量与月球的质量之比为 1 2‎ R G ‎2‎ ‎2 1‎ C．卫星在近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为T = 2p ‎R2 G1‎ gG2‎ D．月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 ‎R2 G1‎ R1G2‎ ‎5．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块 质量为 M，到小环的距离为 L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 F.小环和物块以速度 v 向右 匀速运动，小环碰到杆上的钉子 P 后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑 动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为 g.下列说法正确的是（ ） A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于 2F B．小环碰到钉子 P时，绳中的张力大于 2F ‎2v2‎ C．物块上升的最大高度为 g D．速度 v不能超过 ‎(2F - Mg ) L M ‎6．如 图 所 示 ，球 网 高 出 桌 面 H，网 到 桌 边 的 距 离 为 L 。某 人 在 乒 乓 球 训 练 中 ，从 左 侧 L/ 2 处 ，将 球 沿 垂 直 于 网 的 方 向 水 平 击 出 ，球 恰 好 通 过 网 的 上 沿 落 到 右 侧 桌 边 缘 。设 乒 乓 球 运 动 为 平 抛 运 动 。 则 下 列 说 法 不．正．确．的 是 （ ）‎ A． 击 球 点 的 高 度 与 网 高 度 之 比 为 9： 8‎ B． 乒 乓 球 在 网 左 右 两 侧 运 动 时 间 之 比 为 1： 2‎ C． 乒 乓 球 过 网 时 与 落 到 桌 边 缘 时 速 率 之 比 为 1： 2‎ D． 乒 乓 球 在 左 、 右 两 侧 运 动 速 度 变 化 量 之 比 为 1： 2‎ ‎7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场线中 M点以相同速度垂直于电场线方向飞出 a、‎ b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则（ ） A．a的速度将减小，b的速度将增大 B．a一定带正电，b一定带负电 C．两个粒子的动能，一个增加一个减小 D．a的加速度将减小，b的加速度将增加 ‎8．如图所示，质量为 m 的球与弹簧 I 和水平细线 II 相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于水平和竖直 墙上．弹簧 I 与竖直方向夹角为θ，球静止时，Ⅰ中的拉力为 T1、Ⅱ中的拉力为 T2，分析当仅剪断 Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，下列说法正确的是（ ）‎ A．若剪断Ⅰ，则球的加速度 a=g,方向水平向右 B．若剪断Ⅰ，则球的加速度 a=T1/m,方向沿Ⅰ的延长线 C．若剪断Ⅱ，则球的加速度 a=T2/m,方向水平向左 D．若剪断Ⅱ，则球的加速度 a=g,方向竖直向上 ‎9．如图所示,甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为 R 的圆轨道上运行，若三颗星质量均为 M，万有引力常量为 G，则（ ）‎ A．甲星所受合外力为 B．乙星所受合外力为 ‎‎ GM 2‎ ‎4R 2‎ GM 2‎ R 2‎ C．其它条件不变，去掉乙星，剩下甲与丙构成双星后，甲星的周期与原来相同 ‎5GM 2‎ D．甲星和丙星的动能相同，均为 ‎8R ‎10．如图所示，光滑大圆环静止在水平面上，一质量为 m可视为质点的小环套在大环上，已知大环 半径为 R，质量为 M=3m，小环由圆心等高处无初速度释放，滑到最低点时（ ）‎ A．小环的速度大小为 ‎6gR ‎2‎ ‎‎ B．小环的速度大小为 ‎‎ ‎2gR ‎3‎ C．大环移动的水平距离为 R ‎2‎ ‎‎ R D. 大环移动的水平距离为 ‎4‎ ‎11．一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为 ‎10V、17V、26V。下列说法正确的是（ ） A．电场强度的大小为 2.5V/cm B．坐标原点处的电势为 1V C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7eV D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9eV ‎12．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块 A，细线跨过位于 O 点的轻质光滑定滑轮，一端连接 A， 另一端悬挂小物块 B，物块 A、B 质量相等．C 为 O 点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离 OC=h．开 始时 A 位于 P 点，现将 A、B 静止释放．物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，则下列说法正确的是（ ） A．物块 A速度先增大后减小 B．物块 A 速度一直在增大 C．物块 B速度先增大后减小 D．细线对物块 B 的拉力先小于 B的重力后大于 B的重力 ‎13．小车上固定有位于竖直方向的细杆，杆上套有质量为 M 的小环，环通过细绳与质量为 m 的小球 连接，当车向右匀加速运动时，环和球与车相对静止，绳与杆之间的夹角为θ，如图所示，下列说法 正确的是（ ）‎ A．小车的加速度为 g tanq B．绳子的拉力为 mg / cosq C．杆对环作用力为 (m + M ) g / cosq D．杆对环作用力的方向水平向右 ‎14．如图所示小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的半圆弧轨道后恰能通过最 高点 P，然后落回水平面．不计一切阻力．下列说法不．正．确．的是（ ）‎ A．小球落地点离 O 点的水平距离为 2R ‎5mgR B．小球落地点时的动能为 ‎2‎ C．小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 D．若将半圆弧轨道上部的 1/4 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比 P 点高 0.5R 二、实验题（共 16 分，每空 2 分）‎ ‎15．某实验小组用图甲所示的实验装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数．在一端装有定滑轮的 长木板上固定 A、B 两个光电门，与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时的遮 光时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连，测力计另一端吊着沙桶，测力计能显 示滑块所受的拉力，滑块对长木板的压力与滑块的重力大小相等，已知遮光片宽度为 d ，当地的重 力加速度为 g ．‎ ‎（1）为了满足实验的要求，下列说法正确的是 ． A．长木板应放在水平桌面上 B．长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力 C．沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量 D．定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行 ‎（2）甲同学测出 A、B 两光电门之间的距离为 L，滑块通过 A、B 两光电门的时间分别为 t1、t2，滑 块的加速度大小 a= （用字母 L、d、t1、t2 表示）．‎ ‎（3）多次改变沙桶里沙的质量，重复步骤（2），根据测得的多组 F和 a，作出 a-F图象如图乙所示， 由图象可知，滑块的质量为 ，滑块与长木板间的动摩擦因数为 ．‎ ‎4‎ ‎16．某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。入射球和靶球的半径相同，质量分别为 m1、m2， 平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置 G 由静止开始滚下，落到 复写纸上，重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，让入 射球仍从位置 G 由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落 到复写纸上，重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图 乙所示 ‎（1）关于本实验下列说法正确的是 A．需要用游标卡尺测量两小球的直径 B．应使 m1>m2‎ C．实验中记录纸上铺的复写纸的位置可以移动 D．斜槽要固定好，末端切线不需要调节水平 ‎（2）入射球和靶球的半径相同的目的：是为了保证入射球与靶球发生 ‎ 。‎ ‎（3）按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置 P、Q、R 并测出了 OP、PQ、QR 间的距离 分别为 x1、x2、x3，则验证动量守恒定律的表达式是 。‎ ‎（4）实验时调节入射球下落高度，让入射球以一定速度 v 与静止的靶球发生正碰，碰后测得两球动 量正好相等，则入射球、靶球两球的质量之比 m1/m2 应满足 。 三、计算题（共 38 分 17 题 10 分，18 题 13 分，19 题 15 分）‎ ‎17．如图甲所示，一长方体木板 B 放在水平地面上，木板 B 的右端放置着一个小铁块 A，在 t=0 时 刻同时突然给 A、B 初速度，其中 A 的初速度大小为 vA=1m/s，方向水平向左；B 的初速度大小为 vB=14m/s，方向水向右，木板 B 运动的 v-t 图像如图乙所示．已知 A、B 的质量相等，A 与 B 及 B 与地面之间均有摩擦(动摩擦因数不等)，A 与 B 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A 始终没有 滑出 B，重力加速度 g=10m/s2 ．求：‎ ‎（1）站在水平地面上的人看来 A 向左运动的最大位移；‎ ‎（2）B 运动的时间及 B 运动的位移大小；‎ ‎18.如图所示，质量 mB=3.5kg 的物体 B 通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数 k=100N/m．一 轻绳一端与物体 B 连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 O1、O2 后，另一端与套在光滑直杆顶端的、 质量 mA=1.6kg 的小球 A 连接．已知直杆固定，杆长 L 为 0.8m，且与水平面的夹角θ=37°．初始时使 小球 A 静止不动，与 A 端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力 F=45N．已知 AO1=0.5m，重力加 速度 g 取 10m/s2，绳子不可伸长．现将小球 A 从静止释放，则：‎ ‎（1）在释放小球 A 之前弹簧的形变量；‎ ‎（2）若直线 CO1 与杆垂直，求物体 A 运动到 C 点的过程中绳子拉力对物体 A 所做的功；‎ ‎（3）求小球 A 运动到底端 D 点时的速度．‎ ‎19．如图所示,三个小木块 A、B、C 静止在足够长的光滑水平轨道上,质量分别为 mA=0.1kg , mB=0.1kg, mC=0.3kg ,其中 B 与 C 用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态（弹簧处于原长）;A 和 B 之间有少许塑胶炸药(质量不计),现引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有 E=0.4J 转化为 A 和 B 沿轨道方向的动能。‎ ‎（1）分别求爆炸后瞬间 A、B 的速度大小;‎ ‎（2）求弹簧弹性势能的最大值;‎ ‎（3）分别求弹簧恢复到原长时 B、C 的速度大小。‎ 高二物理答案 一．选择题。（每题 4 分，共 56 分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答案 C B B C D C D 题号 ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 C D AD ABD BCD ABC AC 二．实验题。（共 16 分，每空 2 分）‎ d 2 æ ‎1 =1 ö ‎=F0‎ ‎=a0‎ ‎15.答案 AD ‎2L ç t 2 - t 2 ÷ a g è 2 1 ø 0‎ ‎16.答案（1）BC（2）对心碰撞(或正碰)（3）m1xl+m2(x1+x2+x3)=m1(x1+x2) (或是 m2(x1+x2+x3)=m1x2)(4)1‎ ‎＜m1/m2≤3‎ 三．计算题。（共 38 分 17 题 10 分，18 题 13 分，19 题 15 分）‎ ‎17.答案：（1）0.5m（2）25m，方向水平向右 ‎【解析】（1）由图乙可知，0~3s 内 A 做匀变速运动，速度由 VA=－1m/s 变为 v=2m/s． 则其加速度为：aA=(v-vA)/t1=3/3=1m/s2，方向水平向右．--------------1 分 v 2‎ 当 A 水平向左运动速度减为零时，向左运动的位移最大，则：‎ 得：s=0.5m------------------------1 分 ‎s = A -----1 分 ‎2a ‎（2）设 A 与 B 之间的动摩擦因数为 m1 ，由牛顿第二定律得 m1mg = maA -----------------1 分 则 m1 = a A / g = 0.1‎ 由图乙可知，0~3s 内 B 做匀减速运动，其速度由 vB=14m/s 变为 v=2m/s． 则其加速度大小为：aB=(vB-b)/t1=(14-2)/3=4 m/s2--------------------------------1 分 方向水平向左．‎ 设 B 与地面的动摩擦因数为 m2 ，由牛顿第二定律得： m1mg + m2 2mg = maB ---------1 分 则： m2 = 0.15‎ ‎3s 之后，B 继续向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得m2 2mg - m1mg = ma¢B ---------1 分 则 B 的加速度大小为： a¢B ‎‎ = 2m / s 2 ，方向水平向左．‎ ‎3s 之后运动的时间为： t 2‎ ‎‎ = v a¢B ‎‎ = 2 / 2 = 1s ---------1 分 ‎0~4s 内 B 的位移： xB = ‎vB + v ‎2‎ ‎t + v t -------------------------------1 分 ‎1 2 2‎ 解得： xB = 25m 方向水平向右．-----------------------------------------1 分 ‎18.答案(1)x=0.1m （2）WT=7J (3)vA=2m/s;vB=1.6m/s ‎【解析】（1）释放小球 A 前，物体 B 处于平衡状态，kx=F-mg---------2 分 得 x=0.1m---------1 分 故弹簧被拉长了 0.1m ‎（2）小球从杆顶端运动到 C 点的过程，由动能定理：‎ ‎1 2‎ WT + mgh = m A v A ‎2‎ 其中 h=CO1cos370‎ ‎①--------------------------------------------------------------2 分 而 CO1‎ ‎‎ = AO1‎ ‎‎ sin 37 0 = 0.3m 物体 B 下降的高度 h¢ = AO1 - CO1 = 0.2m ②‎ 由此可知，此时弹簧被压缩了 0.1m，则弹簧的弹性势能在初，末状态相同。 再以 A，B 和弹簧为系统，由机械能守恒：‎ ‎1 2‎ m A gh + mB gh¢ = m A v A ‎2‎ ‎③-------------------------------------------------2 分 对小球进行速度分解可知，小球运动到 C 点时物体 B 的速度 vB=0 ④‎ 由①②③④联立可得：WT ‎‎ = 7 J -----------------------------------------1 分 ‎(3)‎ ‎‎ m gh ‎‎ = 1 m ‎‎ v 2 + 1 m ‎‎ v 2 ------------------------------------------2 分 A AD ‎2 A A ‎2 B B ‎0‎ v A cos 37‎ ‎‎ = vB ------------------------------------------1 分 解得： v A = 2m / s ‎‎ vB = 1.6m / s ------------------------------------------2 分 ‎19．答案（1）2m/s（2）0.15J（3）-1m/s,1m/s ‎【解析】（1）塑胶炸药爆炸瞬间取 A 和 B 为研究对象，假设爆炸后瞬间 A、B 的速度大小分别为 vA、‎ vB，‎ 取向右为正方向，由动量守恒： - mA v A + mB vB = 0 ------------------------------------------2 分 爆炸产生的热量有 0.4J 转化为 A、B 的动能： E = 1 m ‎‎ v 2 + 1 m ‎‎ v 2 ----------------------2 分 解得： vA=vB=2m/s----------------------1 分 ‎2 A A ‎2 B B ‎（2）取 BC 和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时 B、C 达到共同速度 vBC，此时弹簧的 弹性势能最大，设为 EP1‎ 由动量守恒： mB v B = (mB + mC )vBC ---------------------2 分 由能量守恒定律：‎ ‎1 m v 2 = B B ‎2‎ ‎1 (m + m )v 2 + E ----------------------2 分 B C BC P1‎ ‎2‎ 解得： EP1 = 0.15J ----------------------1 分 ‎（3）设 B、C 之间的弹簧第一次恢复到原长时 B、C 的速度分别为 vB1 和 vC1，则由动量守恒和能量守 恒，有： mB v B = mB vB1 + mC vC1 ----------------------1 分 ‎1 2 1 2 1 2‎ ‎2 mB vB = 2 mB vB1 + 2 mC vC1 ----------------------2 分 解得： vB1 = -1m / s .方向向左， vC1 = 1m / s 方向向右---------------------2 分