安徽省屯溪第一中学2020学年高二物理上学期开学考试试题

安徽省屯溪第一中学2020学年高二物理上学期开学考试试题

安徽省屯溪第一中学2020学年高二物理上学期开学考试试题 ‎ 一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定在变化的物理量是（ ）‎ A．加速度 B．动能 C．速度 D．合外力 ‎2．下列运动中不满足机械能守恒的是（ ）‎ A．手榴弹从手中抛出后在空中的运动（不计空气阻力）‎ B．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动 C．降落伞在空中匀速下降 D．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动 ‎3．河宽400m，船在静水中速度为4m／s，水流速度是3m／s，则船过河的最短时间是（ ）‎ A．140s B．100s C．120s D．133s ‎4．从空中以v0=40m／s的初速度水平抛出一重为G=10N的物体，物体在空中运动t=5 s落地，不计空气阻力，取g=10m／s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ）‎ A．500W B．400W C．300W D．700W ‎ 5．如图所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨,，某转弯处规定行驶的速度为v0，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是（ ）‎ A．若速度大于v0，则火车轮缘挤压内轨 B．若速度大于v0，则火车轮缘挤压外轨 C．若速度大于v0，则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生 D．若速度小于v0，则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生 ‎ 6．‎ 如图所示，有一半径为r=0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m=0.2kg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v=1m/s，g=10 m/s2，下列说法正确的是（ ）‎ A．物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4N B．物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0N C．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9J D．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1J ‎7．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0.5‎ ‎8．地球赤道上有一物体随地球自转而做圆周运动，所受到的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受到的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受到的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。假设三者质量相等，地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，则（ ）‎ A．F1＝F2>F3 B．a1＝a2＝g>a3 C．v1＝v2＝v>v3 D．ω1＝ω3<ω2‎ ‎9．如图所示，A、B两物体放在旋转的圆台上，两物体与圆台面间的动摩擦因数均为μ，两物体的质量相等，A物体离转轴的距离是B物体离转轴距离的2倍，当圆台旋转时，A、B均未滑动，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．A物体所受的摩擦力小 B．A物体的向心加速度大 C．当圆台的转速增加时，A先滑动 D．当圆台的转速增加时，B先滑动 ‎10‎ ‎．首届矮寨国际低空跳伞节在湖南吉首市矮寨大桥进行，来自全球17个国家的42名跳伞运动员在矮寨大桥上奉献了一场惊险刺激的低空跳伞极限运动表演．他们从离地350米高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合．假设质量为m的跳伞运动员(包括伞的质量)，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为 g，在运动员下落h的过程中，下列说法不正确的是（ ）‎ A．跳伞运动员的重力势能减少了mgh B．跳伞运动员的动能增加了mgh C．跳伞运动员克服阻力所做的功为mgh D．跳伞运动员的机械能减少了mgh ‎ 11．2020年3月8日凌晨，马航MH370航班突然失联，我国紧急调动海洋、风云、高分、遥感等4个型号，近10颗卫星紧急变轨为地面搜救行动提供技术支持。物理对变轨亦有研究，设某飞行器在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于该飞行器的运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度 B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能 C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 ‎12．如图所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点。一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上运动，到B点撤去拉力F，物块继续上滑至最高点C，设物块由A运动到C的时间为t0，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、动能Ek随位移x、加速度a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图像中，可能正确的是（ ）‎ 二、实验题。（本大题有3小题，共16分）‎ ‎13．用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：‎ ‎（1）适当垫高木板是为了________________。‎ ‎（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________（选填“全部”“前面部分”或“后面部分”）。‎ ‎（3）若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_______________________________________________。‎ ‎14．在“研究小球做平抛运动”的实验中：‎ ‎（1）某同学先观察了如图甲所示的演示实验，A、B两球同时落地，说明___________________________；该同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板衔接，则他将观察到的现象是_______________，这说明_____________________________。‎ ‎（2）该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g＝10 m/s2，那么：照相机拍摄时每________s 曝光一次；B点的速率为________m/s．‎ 三、计算题（本题共4小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15．假如你乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神州X号宇宙飞船，通过长途旅行，目睹了美丽的火星，为了熟悉火星的环境，飞船绕火星做匀速圆周运动，离火星表面的高度为H，测得飞行n圈所用的时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G，求：‎ ‎（1）神舟X号宇宙飞船绕火星的周期T；‎ ‎（2）火星表面重力加速度g．‎ ‎16．‎ 某同学在实验室探究圆周运动向心力和速度之间的关系，他利用双线来连接小球在竖直平面内做圆周运动，如图所示，他用两根长均为L=m 的细线系一质量为m=0.5 kg的小球，细线的另一端系于水平横杆上相距为d=2 m的A、B两点，若小球上升到圆周最高点时两细线的拉力恰好都为零，重力加速度为g=10 m/s2，求：‎ ‎（1）小球到达圆周最高点时的速度大小；‎ ‎（2）小球到达圆周最低点时的速度大小及每根细线的拉力大小。‎ ‎ 17．如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h＝2 m，s＝ m。取重力加速度大小g＝10 m/s2。‎ ‎（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；‎ ‎（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。‎ ‎18．如图所示，倾角为的固定斜面与足够长的水平面平滑对接，一劲度系数N/m的轻质弹簧的上端固定于斜面顶端，另一端固连一质量kg的光滑小球A，跟A紧靠的物块B（质量也为）与斜面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。图中施加在B上的力N，方向沿斜面向上，A和B均处于静止状态，且斜面对B恰无摩擦力．当撤除力 后，A和B一起沿斜面下滑到某处时分离，分离后A一直在斜面上运动，B继续沿斜面下滑．已知：，，重力加速度．‎ ‎（1）A和B分离后A能否再回到出发点？请简述理由．‎ ‎ （2）A和B分离时B的速度为多大？‎ 屯溪一中2020级高二年级开学考试物理试卷 答案与评分说明 一、选择题 ‎1C 2C 3B 4A 5B ‎6解析：选C．A、B、在B点由牛顿第二定律可知，解得:,由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力为4.4N，故A、B均错误。C、D、对于A到B的过程由动能定理，解得，故克服摩擦力做功为0.9J，故C正确，D错误。故选C。‎ ‎7解析：选D．A、B、汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，故A、B均错误；C、D、由和，解得，则最后匀速的速度为，故C错误，D正确。故选D。‎ ‎8解析：选D．根据题意，研究对象三者质量相等，轨道半径r1＝r2T2，再根据ω＝，有ω1＝ω3<ω2，故D正确。‎ ‎9解析：选BC．当A、B两物体在圆台上随圆台一起旋转时，它们所需的向心力均由来自圆台的静摩擦力提供，所以FA＝FfA＝mArAω2；FB＝FfB＝mBrBω2，由题意可知：rA>rB，所以FfA>FfB，A错误；由牛顿第二定律可知，F＝ma，a＝rω2，所以aA>aB，B正确；当圆台的转速增大时，角速度ω也随之增大，由于rA>rB，所以A物体所需向心力增大得快，所以A物体先出现合力（即摩擦力）不足以提供圆周运动所需向心力的情况，A先滑动，C正确，D错误。‎ ‎10解析：选BCD．在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A正确；根据牛顿第二定律得，跳伞运动员所受的合力为F合＝ma＝mg，则根据动能定理得，合力做功为mgh，则动能增加了mgh，故B错误；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则克服阻力所做的功为mgh.故C错误；重力势能减少了mgh，动能增加了mgh，故机械能减少了mgh，故D错误．‎ ‎11ABC ‎12解析：选BD．合力先做正功再做负功，根据动能随x的表达式知，动能先均匀增加，然后均匀减小，则知物块先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等，匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间，故A错误，B正确。物块先向上匀加速后向上匀减速运动，速度方向不变，故过程中加速度改变方向，故C错误。根据除重力以外其他力做功等于机械能的增量，知前半段恒力F做正功，可知机械能随x均匀增加，后半段只有重力做功，机械能守恒，故D正确。‎ 二、实验题 ‎13解析：（1）为使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功，需利用小车重力沿木板方向的分力平衡摩擦力。‎ ‎（2）实验中需要求橡皮筋做功后小车获得的速度，所以应用纸带的后面部分。‎ ‎（3）“过原点的直线”意味着纵横坐标轴对应的两个量成正比关系。‎ 答案：（1）平衡摩擦力；（2）后面部分；（3）W与速度v的平方成正比 ‎14解析：(1)题图甲中A、B两球同时落地，说明B球的平抛运动在竖直方向的分运动与A球的运动相同；题图乙中球1与球2恰好在平板上相碰，说明球1在水平方向的分运动与球2的运动相同。‎ ‎(2)由Δy＝gT2，Δy＝2L＝0.1 m，可得T＝0.1 s。由Δx＝v0T，Δx＝3L＝0.15 m，可得v0＝1.5 m/s。‎ 由vBy＝，可得vBy＝ m/s＝2 m/s。故vB＝＝ m/s＝2.5 m/s。‎ 答案：(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，球1落到光滑水平板上并击中球2，平抛运动在水平方向上是匀速直线运动；(2)0.1，2.5‎ 三、计算题 ‎15解析：(1)神舟X号宇宙飞船绕火星的周期 ‎(2)根据万有引力定律，‎ 解得 ‎16解析：(1)设最高点速度为，最高点受力分析可得，解得 由几何关系可知R=1m，代入数据解得 ‎(2)设最低点速度为，根据动能定理，解得 最低点受力分析得，解得 ‎17解析：（1）小环在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，即小环在该段以某一初速度vb做平抛运动，运动轨迹与轨道bc重合，故有s＝vbt，h＝gt2‎ 从ab滑落过程中，小环机械能守恒，选b点为参考平面，则有0＋mgR＝mvb2＋0‎ 联立三式可得R＝＝0.25 m。‎ ‎（2）小环在下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，小环机械能守恒，再选c点为参考平面，则有 ‎0＋mgh＝mvc2＋0‎ 因为小环滑到c点时与竖直方向的夹角等于（1）问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角，设为θ，则根据平抛运动规律可知sin θ＝，根据运动的合成与分解可得sin θ＝ 联立可得v水平＝ m/s ‎18解析：（1）A不能回到出发点。因为小球与物块一起下滑过程，物块对小球的弹力做负功而使小球的机械能减少了。‎ ‎（2）未撤除力时，对A和B整体，根据平衡条件得 ①‎ 其中弹簧弹力 ②‎ 解得弹簧的压缩量：m ③‎ 分离时，A和B间无弹力作用，但速度和加速度仍相等，根据牛顿第二定律 对B： ④‎ 其中 ，解得 ⑤‎ 对A： 其中弹簧弹力 ⑥‎ 由解得分离时弹簧的伸长量：m ⑦‎ 可见，A和B整体从开始运动到分离，弹簧弹力做功为零，根据动能定理 ‎ ⑧‎ 解得分离时物块B的速度：m/s ⑨‎