2018-2019学年湖南省双峰县第一中学高二上学期入学考试物理试题-解析版

2018-2019学年湖南省双峰县第一中学高二上学期入学考试物理试题-解析版

绝密★启用前 湖南省双峰县第一中学2018-2019学年高二上学期入学考试物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）‎ A． 速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变 B． 速度可以不变，但加速度一定不断改变 C． 质点不可能在做匀变速运动 D． 质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析: A、B、C、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一直线上，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动，就是匀变速运动．故选项A、B、C均错误．D、曲线运动的速度方向时刻改变，质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向，故D正确．故选D．‎ 考点：考查曲线运动；物体做曲线运动的条件．‎ ‎【名师点睛】本题一定要掌握物体做曲线运动的条件：合力与速度不在同一条直线上．既然是曲线运动，那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上，速度方向时刻改变．‎ ‎2．如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的（ ）‎ A．线速度 B．加速度 C．角速度 D．轨道半径 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：地球自转绕地轴转动，地球上除两级各点具有相同的角速度．在a和b两地的物体随地球自转的轨道半径不同，根据v=rω、a=rω2‎ 知线速度、加速度不同．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选C．‎ ‎3．某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F．若此物体受到的引力减小到F/4，则此物体距离地面的高度应为（R为地球半径）（　　　）‎ A． R B． 2R C． 4R D． 8R ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据万有引力定律表达式得：F=，其中r为物体到地球中心的距离。‎ 某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F，此时r=R；‎ 若此物体受到的引力减小为F/4，根据F=得出此时物体到地球中心的距离r′=2R，所以物体距离地面的高度应为R.‎ 故选：A ‎4．关于静电场，下列说法正确的是 A． 元电荷就是点电荷 B． 库仑力和万有引力是性质不同的两种力 C． 电场线不是实际存在的线，所以引入电场线没有意义 D． 电场中某点电场强度的方向与点电荷在该点所受的静电力的方向相同 ‎【答案】B ‎【解析】点电荷是忽略自身大小的一种理想化的物理模型，元电荷是指电子或质子所带的电荷量，故A错误；库仑力和万有引力是性质不同的两种力，选项B正确；电场线不是实际存在的线，但它可以形象的描述电场，所以引入电场线有意义，选项C错误；电场中某点电场强度的方向与正的点电荷在该点所受的静电力的方向相同，选项D错误；故选B.‎ ‎5．如图所示，以9.8 m/s的水平初速度 v0 抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)(　　)‎ A． B． ‎ C． D． 2 s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 小球撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图。‎ ‎ 则tan60°=，则vy=v0tan60°=gt，所以，故选C.‎ ‎6．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是 A． 卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度 B． A、B的线速度大小关系为vA＞vB C． 周期大小关系为TA＝TC＞TB D． B、C的线速度大小关系为vC＞vB ‎【答案】C ‎【解析】根据万有引力提供向心力：,解得：，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB＞vC，故D错误；第一宇宙速度指的是r=R时的速度，B的轨道半径为r=2R，由上可知卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B错误；A、C的角速度相等，则 A、C的周期相等，根据知，C的周期大于B的周期，故C正确。所以C正确，ABD错误。‎ ‎7．如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中客服摩擦力所做的功。则 A． ，质点恰好可以到达Q点 B． ，质点不能到达Q点 C． ，质点到达Q后，继续上升一段距离 D． ，质点到达Q后，继续上升一段距离 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：在N点，根据牛顿第二定律有：，解得，对质点从下落到N点的过程运用动能定理得，mg•2R−W＝mvN2−0，解得W=mgR．由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，则在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，对NQ段运用动能定理得，−mgR−W′＝mvQ2−mvN2，因为W′＜mgR，可知vQ＞0，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离．故C正确，ABD错误．故选C。‎ 考点：牛顿第二定律；动能定理 ‎【名师点睛】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，知道在最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出N点的速度是关键．注意在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功。‎ 视频 ‎8．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是　　‎ A． M带负电荷，N带正电荷 B． M在b点的动能小于它在a点的动能 C． N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D． N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 试题分析：由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确．M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确．d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确．‎ D、N从c到d，库仑斥力做正功，故D错误．故选ABC 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化。‎ ‎9．平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么( )‎ A． 保持电键S闭合，将A板稍向B板靠近，则θ减小 B． 保持电键S闭合，将A板稍向上移，则θ减小 C． 电键S断开，将A板稍向B板靠近，则θ不变 D． 电键S断开，将A板稍向上移，则θ减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据E=U/d，知电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A错误。保持开关S闭合，仅将A板沿极板方向上移少许，电容器两端间的电势差不变，板间距离也不变，则板间场强不变，小球所受的电场力不变，θ不变。故B错误。断开开关S，电容器所带的电量不变，根据E=U/d、C=Q/C、C= 联立得，E=，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变。将A板稍向上移，则S减小，E变大，则θ变大，故C正确；D错误。故选C。‎ ‎【点睛】‎ 解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量．若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变．‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎10．用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示。则下列说法正确的是（ ）‎ A． 小球通过最高点时，绳子张力可以为0‎ B． 小球通过最高点时的最小速度为0‎ C． 小球刚好通过最高点时的速度是 D． 小球通过最低点时绳子张力可以为3mg ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确。B、C、绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由，解得，此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确。D、小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理 可得通过最低点的最小速度为 ，在最低点由牛顿第二定律可知，解得最低点的最小拉力为，D错误。故选AC。‎ ‎【点睛】‎ 圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳—球模型和杆—球模型刚好能过最高点的临界情况．‎ ‎11．卫星在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，关于卫星的运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A． 卫星在圆形轨道I上过A点时减速可能进入椭圆轨道Ⅱ B． 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度 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 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道Ⅰ、Ⅱ上受到的万有引力相同；飞船在轨道Ⅰ做圆周运动，在轨道Ⅱ做向心运动，故在轨道Ⅰ时需要的向心力大于在轨道Ⅱ时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道Ⅰ可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道Ⅰ的长半轴大于轨道Ⅱ的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误。故选AC。‎ ‎12．如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，则以下说法正确的是 A． 物体落到O点后，做加速度增大的减速运动 B． 物体从O点运动到B点，动能逐渐减小 C． 物体在B点速度为零 D． 若不计空气阻力，在整个过程中，物体与弹簧组成系统的机械能守恒 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB. 物体接触弹簧开始，弹簧的弹力小于重力，其合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，后来弹簧的弹力大于重力，合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点B时，速度为零，所以速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故A错误，B错误；‎ C. B点时最低点，所以物体在B点速度为零，故C正确； ‎ D. 在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，故D正确。‎ 故选：CD.‎ 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．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图. ‎ ‎（1）.实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线__________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________.‎ ‎（2）.图乙是正确实验取得的数据,其中为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为__________. (取9.8)‎ ‎（3）.在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为__________;点的竖直分速度为__________.(取10)‎ ‎【答案】水平初速度相同1.61.52.0‎ ‎【解析】‎ ‎（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同。‎ ‎（2）根据，代入数据解得：，所以初速度：。‎ ‎（3）在竖直方向上，2L=gT2，解得：，则平抛运动的初速度为：，B点竖直方向上分速度为。‎ ‎14．某同学利用如图所示的装置验证动能定理，水平轨道上安装两个光电门1、2，测出两光电门的中心距离为s；小车上固定有力传感器和宽度为d的挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过光滑定滑轮挂上砝码盘，小车（包括挡光板和拉力传感器）质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m。‎ ‎（1）实验时，________________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；________________（填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量m远小于小车（包括挡光板和拉力传感器）质量M。‎ ‎（2）实验时，读出拉力传感器的示数为F，经过光电门1、2的挡光时间分别为，则遮光条通过光电门1时的速度为_________，遮光条通过光电门2时的速度为____________，验证动能定理的表达式为___________________________（用测得物理量字母表示）。‎ ‎【答案】 需要 不需要 ‎ ‎【解析】（1）力传感器的示数为小车受到的合力，对小车受力分析可知受到重力支持力，拉力和摩擦力，要使拉力为小车的合力，必须平衡摩擦力；由于测量小车的合力是通过传感器测量的，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量m远小于小车；（2）通过AB光电门的速度为：，，验证动能定理的表达式为：。‎ ‎【点睛】该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式．‎ 评卷人 得分 四、解答题 ‎15．如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑。当小球p开始下滑的同时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处。已知斜面AB光滑，长度l=0.75 m，斜面倾角=37°，不计空气阻力。（g取10 m/s2，，）求：‎ ‎（1）小球p从A点滑到B点所需要的时间；‎ ‎（2）小球q抛出时初速度的大小。‎ ‎【答案】t=0.5s;‎ ‎【解析】（1）小球p从斜面上下滑的加速度为a，由牛顿第二定律有： ‎ ‎ 设下滑所需时间为t1，根据运动学公式有： ‎ 联立解得：t1 =0.5 s .‎ ‎（2）小球q做平抛运动，设抛出速度为v0，则：‎ 由几何关系知：x=lcos37° ‎ 依题意有： t2=t1 ‎ 解得： v0=1.2m/s ‎ 点睛: 本题是匀加速直线运动和平抛运动的综合，既要分别研究两个物体的运动情况，更要抓住它们运动的同时性．‎ ‎16．如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道I上．在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道II上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道III上，已知地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R，求：‎ ‎（1）卫星在近地轨道I上的速度大小；‎ ‎（2）远地点B距地面的高度．‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据万有引力提供向心力即可求出卫星在近地轨道I上的速度大小和远地点B距地面的高度。‎ ‎【详解】‎ ‎（1）在地球表面，重力等于万有引力，有：‎ 解得：‎ 根据万有引力提向心力：‎ 联立可得：‎ ‎（2）因为B在地球同步卫星轨道，周期T，卫星受地球的万有引力提供向心力，故有：‎ 联立解得：‎ ‎【点睛】‎ 根据卫星运动时万有引力提供向心力和在地球表面重力等于万有引力分别列方程求解。会写向心力的不同表达式。‎ ‎17．如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点平滑连接,导轨半径为R,一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后,经过B点进入导轨时对导轨的压力大小为8mg,然后小球沿轨道向上运动恰能运动到C点(已知重力加速度为g),求：‎ ‎(1)释放小球前弹簧的弹性势能；‎ ‎(2)小球从B运动到C的过程中克服摩擦阻力做的功.‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球经过B点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经过B点的速度，得到小球的动能，小球从A点至B点的过程中机械能守恒定律，弹簧的弹性势能等于小球经过B点的动能；小球恰好到达C点时，由重力充当向心力，由牛顿第二定律求出C点的速度，小球从B到C的过程，运用动能定理求解克服摩擦阻力做的功。‎ ‎【详解】‎ ‎(1)物块在B点时，由牛顿第二定律得： 根据题意： 物体经过B点的动能： 在物体从A点至B点的过程中,根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能：‎ ‎ (2)物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有：‎ 可得： 物体从B点到C点只有重力和阻力做功,根据动能定理有： 计算得出： ‎ 所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为： 。‎ ‎【点睛】‎ 本题的解题关键是根据牛顿第二定律求出物体经过B、C两点的速度，再结合动能定理求解克服摩擦做的功。‎ ‎18．如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度v0，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度v离开电场．已知平行板长为L，两板间距离为d，求：‎ ‎（1）v0的大小．‎ ‎（2）离子在偏转电场中运动的时间t．‎ ‎（3）离子在离开偏转电场时的偏移量y．‎ ‎（4）离子在离开偏转电场时的速度v的大小．‎ ‎【答案】(1) （2）L (3) (4) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）在加速电场中，由动能定理得：‎ qU1=mv02﹣0，解得：v0=；‎ ‎（2）离子在偏转电场中做类平抛运动，‎ 离子的运动时间： ；‎ ‎（3）粒子的偏移量：；‎ ‎（4）由动能定理得：，‎ 解得：v=；‎ 故本题答案是：(1) （2） (3) (4)‎ ‎【点睛】‎ 会利用类平抛求带电粒子在电场中的运动，并利用公式求侧位移。‎