【物理】贵州省黔东南凯里市第一中学2019-2020学年高二上学期开学考试试题（解析版）(1)
凯里一中 2019—2020 学年度第一学期高二年级开学考试理科综合试卷-物理试题
1.下列说法符合历史事实的是
A. 牛顿测定了引力常量
B. 牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
C. 亚里士多德指出了力不是维持物体运动的原因
D. 胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.卡文迪许最早成功利用实验方法测出了万有引力常量，不是牛顿，故选项A不符合题意；
B.伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，不是牛顿，故选项B不符题意；
C.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故选项C不符合题意；
D.胡克认为只有在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故选项D符合题意。
2.如图甲、乙所示的位移—时间(x－t)图象和速度—时间(v－t)图象中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中错误的是( )
A. 图线1、3表示物体做曲线运动
B. x－t图象中0～t1时间内物体1和2的平均速度相等
C. v－t图象中t4时间内3的加速度大于4的加速度
D. 两图象中，t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.运动图象反映物体的运动规律，不是运动轨迹，无论速度—时间图象还是位移—时间图象只能表示物体做直线运动，故A符合题意；
B.由平均速度知x－t图象在0～t1时间内两物体的位移Δx相同，时间Δt相等，则平均速度相等，故B不符合题意；
C.在v－t图线中图线的斜率表示物体的加速度，在0～t4时间内的前半段图线3的斜率小于图线4的斜率，a3
a4，故3的瞬时加速度不是总大于4的瞬时加速度，故C符合题意；
D.x－t图线斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动，而t2时刻之前物体的运动沿正方向，t2时刻之后物体沿负方向运动，故t2时刻开始反向运动．v－t图象中速度的正负表示运动方向，从0～t5这段时间内速度为正，故t5时刻反向运动，故D不符合题意．
3.如图，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上，a、b、c 质量分 别为 2m、m、m，斜面倾角为，整个系统处于静止状态。若将 a 和 b、b 与 P、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、f2 和 f3 表示．则
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对物体分析物体受重力，绳子的拉力，根据平衡条件可得；对物体分析可知物体受重力，支持力，绳子的拉力的作用，根据平衡条件可得受到的摩擦力；再对整体分析可知整体受重力，支持力，绳子的拉力的作用，根据平衡条件可得受到的摩擦力，方向沿斜面向上；对及组成的整体分析可知整体在水平方向受绳子的拉力的分力
，所以受地面向左的摩擦力；
A.与分析相符，符合题意；
B.与分析不符，不符合题意；
C.与分析不符，不符合题意；
D.与分析不符，不符合题意。
4.如图，叠放在一起的质量为 M = 4 kg,m = 1 kg 的两个物块，用手从静止的沿竖直方向迅速抬起， 已知手对物块的作用力 F 恒为 60 N（不计空气阻力），两物块始终相对静止，则在此过程中
A. m 处于失重状态
B. m 受到重力，支持力和推力 F 三个力的作用
C. m 受到 M 对它的支持力大小为 12 N
D. M 的机械能可能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.对两个物块整体分析可知，解得，方向竖直向上，所以处于超重状态，故选项A符合题意；
BC. .对分析可知受到重力，支持力作用，根据牛顿第二定律可得，解得受到对它的支持力大小为，故选项C符合题意，B不符合题意；
D.做匀加速上升，动能增加，重力势能增加，所以的机械能增加，故选项D不符合题意。
5.如图，从地面上方的某点，将一小球以 2 m/s 的初速度沿水平方向抛出，小球经过 1s落地，不计空气阻力，取 ,则根据以上信息可以求出的物理量是
A. 下落的高度 B. 落地前瞬间的速度
C. 落地时的动能 D. 小球的位移
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.小球平抛运动，由平抛运动公式可得下落的高度，故选项A符合题意；
B.落地时竖直方向速度，落地前瞬间的速度，落地速度与水平方向夹角为，则有，故选项B符合题意；
C.根据动能定义可得，由于小球的质量未知，所以无法求出小球落地时的动能，故选项C不符合题意；
D.水平方向的位移，落地位移时的位移，位移与水平方向夹角为，则有，故选项D符合题意；
6.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于,则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力小于
【答案】AD
【解析】
【详解】A、B项：火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误；
C、D项：当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，，由于内轨对火车的作用力沿着斜面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，故C错误，D正确。
7.如图所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星 ，P 为 B、C 两卫星轨道的交点。已知 A、B、C 运动的周期相同，则
A. 卫星 C 的运行速度小于物体 A 的速度
B. 卫星 B 的轨道半长轴一定与卫星 C 的轨道半径相等
C. 卫星 B 在 P 点的加速度等于卫星 C 在该点加速度
D. 物体 A 和卫星 C 具有相同大小的加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于、、运动的周期相同，，根据可得卫星的运行速度大于物体 的速度，故选项A不符合题意；
B.根据开普勒第三定律可知卫星的轨道半长轴一定与卫星的轨道半径相等，故选项B符合题意；
C.根据万有引力提供向心力有，则有，所以卫星在点的加速度等于卫星在该点加速度，故选项C符合题意；
D.根据可知物体的加速度大小小于卫星 的加速度，故选项D不符题意。
8.如图所示，在竖直平面内有一个半径为 R 的圆弧轨道。半径 OA 水平、OB
竖直，一个质量为 m的小球自 A 正上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力，已知 AP=2R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中
A. 重力做功 2mgR B. 合外力做功
C. 机械能减小 D. 克服摩擦力做
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力做功，故选项A不符合题意；
B.小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力，由重力提供向心力，则有，解得，根据动能定理得合外力做功为合，故选项B符合题意；
C. 机械能减少量为，故选项C不符合题意；
D.根据功能原理可知克服摩擦力做功等于机械能的减少，为，故选项D符合题意。
9.如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上以v0做匀速直线运动，某时刻将物体B轻放在A的左端，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B放到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（ ）
A. 物体A损失的动能等于木板B获得的动能与A、B系统增加的内能之和
B. 系统克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量
C. 物体B动能的增加量等于系统损失的机械能
D. 摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于0
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据能量守恒可知：物体A损失的动能等于木板B获得的动能与A、B系统增加的内能之和，A正确。
B.根据功能关系可知：系统克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量，B正确。
C.系统损失的机械能转化成了系统的内能，C错误。
D.因为有相对位移产生，摩擦力对系统做总功不为零，且转化为内能，D错误。
10.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点．
B．只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 O，记下弹簧测力计的示数F′和细绳的方向，按同样比例作出力F′的图示．
C．记下两只弹簧测力计的示数及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出 F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F.
D．比较力 F′与F，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的．
E．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸 长，使结点到达某一位置 O
F．改变两个分力的 ①，再做两次实验．
(1)完成上述步骤中的填空.
①________.
(2)上述步骤中，正确的顺序是_____
(3)下列哪些措施能减小实验误差___
A．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行 B．两条细绳必须等长
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些
D．实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同
【答案】 (1). 大小和方向 (2). AECBDF (3). ACD
【解析】
【详解】(1) (2) [1] [2]实验步骤为在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条一端固定在板上的点；把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置；记下两只弹簧测力计的示数、及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出和的图示，用平行四边形定则求出合力；只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置，记下弹簧测力计的示数和细绳的方向，按同样比例作出力的图示；比较力与，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的；改变两个分力的大小和方向，再做两次实验；因此正确的步骤AECBDF ；
(3)[3]A.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，故选项A符合题意；
B.实验中，通过细绳来拉橡皮筋，两细绳长度不需要相同，故选项B不符合题意；
C.拉橡皮条的细绳要稍长一些，弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，故选项C符合题意；
D.实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同，可以减小误差，故选项D符合题意。
11.如某实验小组利用图甲所示的实验装置探究恒力做功与动能改变量的关系。所挂砝码质量为 m，重力加速度为 g。
(1)平衡小车所受阻力操作如下：取下砝码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器 电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图乙所示，则应适当______（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到纸带上打出的点迹____为止。
(2)在满足砝码质量 m 远小于小车质量 M 的情况下，某次实验正确操作后，根据测得的实验数 据描绘出的图线如图丙所示，其中横坐标 s 为小车从静止开始发生的位移，纵坐标为小车运动速度大小的平方。若已知图中直线的斜率为k，小车质量 M=_____。（用 m、g、和 k 表示）
(3)在纸带上选取先后打出的 A、B 两计数点，设 A、B 两计数点间的距离为 d，打这两点时小 车对应的速度分别为 vA、vB，若砝码质量 m 不是远小于小车质量 M,则本实验需验证表达式________在误差范围内是否成立。（用 m、M、g、d、vA 和 vB 表示）
【答案】(1). 减小 均匀 (2). (3).
【解析】
【详解】(1)[1][2]从纸带上来看，纸带相等时间内的位移越来越大，做加速运动，要平衡摩擦力，则需减小木板的倾角，使小车做匀速直线运动，即打出的点迹均匀；
(2)[3] 根据可得，则有，图线斜率，对系统研究，根据牛顿第二定律可得，则有，解得小车质量；
(3)[4]对系统研究，外力做功为，系统动能的变化量为，即验证表达式；
12.在平直路面上以 72km/h 速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，4s末的速度为 36 km/h，求：
(1)刹车后汽车的加速度；
(2)刹车后汽车 6 s末的速度大小；
(3)刹车后汽车 10s内的位移大小。
【答案】(1)-2.5；与汽车运动方向相反；(2)5m/s；(3)80m
【解析】
【详解】(1)速度，
根据加速度定义可知：
汽车的加速度为-2.5m/s2与汽车运动方向相反；
(2)汽车做匀减速直线运动，汽车6s末的速度大小：
(3)根据速度-时间公式可知：
其中，解得：
刹车后汽车 10s内的位移大小：
13.如图所示，水平直轨道 AB与固定的竖直光滑半圆轨道 BC 相切与 B点，半圆轨道的半径为 R，BC为直径。质量 m的一小物块（可视为质点）在水平外力 F作用下，从距离 B点 R处的 P点由静止开始做匀加速直线运动，到达 B点时立即撤除水平外力，小物块刚好能沿圆轨 道经过最高点 C。已知小物块与水平直道之间的动摩擦因数m =0.5，重力加速度为g。求：
(1)小物块第一次落回水平直轨道上的位置到 B点的距离。
(2)求水平外力的大小。
【答案】(1)2R(2)3mg
【解析】
【详解】(1)小物块恰好能经过最高点，由牛顿第二定律可得：
小物块从最高点平抛，由平抛运动规律：
解得物块落地时到的距离：
(2)小物块从到，由动能定律可得：
解得：
14..质量为 m＝1.2×103 kg 的汽车，沿倾角为 30°、坡长为 L＝271m的斜坡从坡底由静止开 始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为车重的 0.1倍，汽车发动机的额定输出功 率为 P = 5.04×104 W，开始时汽车以a = 1 的加速度做匀加速运动(g= 10)，加速到距离坡顶d＝126 m时,汽车到速度恰好达到最大。求：
(1)汽车做匀加速运动的时间 t1；
(2)汽车所能达到的最大速度vm；
(3)计算汽车变加速过程的时间 t2、并通过计算画出汽车从坡底到坡顶 v－t 图象.
【答案】(1)6s(2)7m/s(3)
【解析】
【详解】(1)上坡匀加速运动时，牵引力有：
设匀加速运动过程的末速度为，则有：
解得：
(2)当汽车达到最大速度时，则有：
解得：
(3)汽车做匀加速运动的位移，则有：
解得：
从速度加速到最大速度过程，时间，由动能定理得：
解得：
汽车做匀速运动的时间，则有：
解得：
汽车从坡底到坡顶图象
