四川省成都市棠湖中学2019-2020学年高二上学期开学考试物理试题

四川省成都市棠湖中学2019-2020学年高二上学期开学考试物理试题

‎2019-2020学年秋四川省棠湖中学高二开学考试 物理试题 一、选择题 ‎1.关于重力加速度，下列说法正确的是：‎ A. 重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B. 重力加速度表示自由下落的物体速度变化的大小 C. 重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢 D. 轻、重物体在同一地点的重力加速度不同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据加速度定义可以知道，加速度描述速度变化的快慢，所以重力加速度描述的是自由下落物体速度变化的快慢，而不论轻重，同一地点的重力加速度相同，ABD错误C正确。‎ ‎2.下列有关现象，分析正确的是（　　）‎ A. 草地上滚动的足球会停下来，是因为运动要靠力来维持 B. 汽车启动时乘客向后倒，是因为人在此刻才具有惯性的缘故 C. 100m比赛中运动员跑到终点后会继续向前跑一段距离，这样做是为了减小惯性 D. 刷牙用力甩牙刷能把水甩走，是因为水具有惯性 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、草地上滚动的足球会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因，故A错误；‎ B、汽车任何时刻都具有惯性，与运动状态无关，故B错误；‎ C、100m比赛中运动员跑到终点后会继续向前跑一段距离，是由于惯性的原因，质量是惯性的唯一量度，故C错误；‎ D、当用力去甩时，牙刷突然静止，水由于惯性，水保持原速度不变，从而与牙刷分离，故D正确；‎ ‎3.关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是：‎ A. 物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力 B. 作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因而这二力平衡 C. 作用力与反作用力可以是不同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力 D. 作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体相互作用时，作用力和反作用力是同时产生，同时消失的，选项A错误；‎ B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因作用在两个物体上，则这二力不能平衡，选项B错误；‎ C．作用力与反作用力是相同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力一定也是弹力，选项C错误；‎ D．作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用两个物体上，选项D正确。‎ ‎4.如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若要使船匀速行进，则人拉的绳端将做（ ）‎ ‎ ‎ A. 减速运动 B. 匀加速运动 C. 变加速运动 D. 匀速运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示：‎ v1是人拉船的速度，v2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有：v1=v2cosθ,随着θ增大，由于v2不变，所以v1减小，且非均匀减小;故A正确，B,C,D错误.故选A.‎ ‎5.如图所示，x轴在水平方向，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）‎ A. a的飞行时间比b的长 B. b的飞行时间比a的长 C. a的水平速度比b的小 D. b的初速度比c的小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据得，高度越高，运动的时间越长，则a的飞行时间比b短，b的飞行时间和c的飞行时间相等，故A错误，B正确； C、a的运动时间短，水平位移大，则a的初速度大于b的初速度，故C错误； D、b、c的运动的时间相等，b的水平位移大，则b的初速度大于c的初速度，故D错误。‎ ‎6.如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用 B. 小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的 C. 筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大 D. 筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、橡皮块随圆筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力作用，故选项A错误； ‎ BCD、水平方向上，弹力指向圆心提供向心力，据牛顿第二定律有：‎ ‎，可知角速度越大，则橡皮块所受的弹力越大，在竖直方向上，橡皮块所受的重力和静摩擦力平衡，故选项B、C错误，D正确。‎ ‎7.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处。将小球拉至A处时，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，则 A. 由A到B过程合力对小球做的功等于mgh B. 由A到B过程小球的重力势能减少 C. 由A到B过程小球克服弹力做功为mgh D. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据动能定理，可求合外力做功，，故A错误；重力做功为mgh，故重力势能减少了mgh，所以B错误；根据动能定理，，所以从A到B的过程中，弹力做功为，小球克服弹力做功为，所以C错误；再根据可知，，又，所以小球到达位置B时弹簧的弹性势能为，故D正确。‎ ‎8.质量为1 kg的物体在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用运动，如图甲所示，外力F做功和物体克服摩擦力做功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g为10 m/s2。下列分析错误的是 A. s＝9 m时，物体速度为3 m/s B. 物体运动位移13.5 m C. 前3 m运动过程中物体的加速度为3 m/s2‎ D. 物体与地面之间的动摩擦因数为0.2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据W-s图像的斜率表示力，由图乙可求物体受到的摩擦力大小为f=2N，设s=9m时物体的速度为v，根据动能定理：，代入数据可求，所以A错误；设物体运动的总位移为x，由乙图知，拉力的总功为27J，根据W=fx，可求x=13.5m，所以B正确；前3m拉力F=5N，根据牛顿第二定律：F-f=ma，代入得加速度a=3m/s2，所以C正确；摩擦力f=μmg，可求摩擦因数μ=0.2，所以D正确。‎ ‎9.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖直立在水平面上，其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 从A→D位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动 B. 从A→C位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C. 在B位置小球动能最大 D. 在C位置小球动能最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、小球下降过程中，重力不变，弹力逐渐变化，所以加速度是变化的，不可能做匀变速运动，故A错误； B、小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，则重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故B错误； C、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速运动，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，故在C点动能最大，故C错误，D正确。‎ ‎10.如图所示，质量为m = 245 g物块（可视为质点）放在质量为M = 0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ = 0.4，质量为 m0 = 5 g的子弹以速度v0 = 300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），g = 10 m/s2，则在整个过程中 A. 物块和木板组成的系统动量守恒 B. 子弹的末动量大小为0.01 kg m/s C. 子弹对物块的冲量大小为0.49 Ns D. 物块相对木板滑行的时间为1 s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 子弹进入木块的过程中，木块的动量增大，所以物块和木板组成的系统动量不守恒．故A错误；选取向右为正方向，子弹打入木块过程，由动量守恒定律可得： m0v0=（m0+m）v1…① 木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律可得： （m0+m）v1=（m0+m+M）v2…② 联立可得： ‎ 所以子弹的末动量：P＝m0v2＝5×10−3×2＝0.01kgm/s．故B正确； 由动量定理可得子弹受到的冲量：I＝△P＝P−P0＝0.01−5×10−3‎ ‎×300＝1.49kgm/s=1.49N•s．子弹与物块作用力的时间相等，相互作用力大小始终相等，而方向相反，所以子弹对物块的冲量大小也是1.49Ns．故C错误；对子弹木块整体，由动量定理得： -μ（m0+m）gt=（m0+m）（v2-v1）       ③ 由①②③式可得，物块相对于木板滑行的时间 ．故D正确． 故选：BD.‎ ‎11.如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是 ‎ A. 乙的速度必定大于甲的速度 B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量 C. 乙的动量必定大于甲的动量 D. 甲、乙的动量之和必定不为零 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD.甲、乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：‎ 甲甲乙乙车车=0‎ 小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，故选项A不符合题意，C、D符合题意；‎ B.小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，故选项B符合题意。‎ ‎12.一质量为m可视为质点的小球以某一初速度竖直上抛，上升过程中受到的空气阻力恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小球在上升h的过程中( )‎ A. 小球的机械能减少了kmgh B. 小球的动能减少了kmgh C. 小球克服空气阻力所做的功为(k+1)mgh D. 小球的重力势能增加了mgh ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量。在上升过程中，物体克服阻力做功kmgh，故机械能减小kmgh;故A正确.‎ B、小球上升过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，则得动能的减小量等于(1+k)mgh，故动能的减小量大于kmgh;故B错误.‎ C、根据W=FL得小球克服空气阻力所做的功为kmgh;故C错误.‎ D、小球上升h，故重力势能增加mgh;故D正确.‎ 故选AD.‎ ‎【点睛】本题关键是明确功的物理意义，即功是能量转化的量度；要掌握各种功能关系：①总功等于动能的变化量；②重力做功等于重力势能的减小量；③除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，并能运用来分析问题.‎ 二、实验题： ‎ ‎13.在“研究平抛物体的运动”的实验中：‎ ‎（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的______‎ A．实心小铁球              B．空心小铁球 C．实心小木球              D．以上三种球都可以 ‎（2）高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm，如果取g=10m/s2，那么：‎ ‎①照相机的闪光周期T=______s；‎ ‎②小球做平抛运动的水平初速度大小是______m/s；‎ ‎【答案】 (1). A (2). 0.04 (3). 0.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项A正确；‎ ‎(2)在竖直方向上，根据得：‎ 小球平抛运动的初速度大小为：‎ ‎14.某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量Δx之间的关系。实验步骤如下：‎ ‎（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d。如图乙所示测量值d=__________mm ‎（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x0‎ ‎（3）测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=__________（用题目所给字母符号表示）‎ ‎（4）用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处（保持细线竖直），迅速释放重锤使其无初速下落，光电门记下遮光条经过的时间△t，则此时弹簧的弹性势能Ep=__________（用题目所给字母符号表示）‎ ‎（5）换上不同质量的重锤，重复步骤3、4，计算出相关结果，并验证弹性势能Ep与弹簧伸长量△x之间的关系 ‎【答案】 (1). 2.50 (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）游标卡尺读数为；‎ ‎（3）根据胡克定律可知，解得；‎ ‎（4）此时重物的速度为，根据动能定理可知，‎ 解得．‎ 三、计算题 ‎ ‎15.宇航员在某星球表面让一个小球从高度为h处做自由落体运动，经过时间t小球落到星球表面。已知该星球的半径为R，引力常量为G。不考虑星球自转的影响。求：‎ ‎（1）该星球的质量；‎ ‎（2）该星球的“第一宇宙速度”。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设此星球表面的重力加速度为g，星球的质量为M，星球表面一物体的质量m。‎ ‎ 小球做自由落体运动： ‎ 解得： ‎ 不考虑星球自转影响： ‎ 解得 ； ‎ ‎（2）卫星在星球表面附近绕星球飞行，万有引力提供向心力，则： ‎ 即星球的“第一宇宙速度” 为：。‎ ‎16.如图所示，在光滑的水平面上，静止的物体B侧面固定一个轻弹簧，物体A以速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，两物体的质量均为m.‎ ‎(1)求它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能Ep；‎ ‎(2)若B的质量变为2m，再使物体A以同样的速度通过弹簧与静止的物体B发生作用，求当弹簧获得的弹性势能也为Ep时，物体A的速度大小．‎ ‎【答案】①‎ ‎②或 ‎【解析】‎ 试题分析：①设A、B质量为m，当A、B速度相同时，弹簧的弹性势能最大，以AB组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，‎ 由机械能守恒定律得：，解得：；‎ ‎②当弹簧弹性势能为时，设A、B的速度分别为，以AB组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，‎ 由机械能守恒定律得：，解得：，或；‎ 考点：考查了动量守恒定律，机械能守恒定律 ‎17.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑连接，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高，质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数u；‎ ‎（2）若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；‎ ‎（3）若滑块离开A处的速度大小为2m/s，求滑块从C点飞出落到斜面上的时间t；‎ ‎【答案】（1）0.375；（2）；（3）0.2s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）滑块从A到D过程：根据动能定理有：‎ ‎ ‎ 解得 ‎ ‎（2）若滑块牛顿达C点，根据牛顿第二定律有 ‎ ‎ ‎ ‎ 得 ‎ 滑块由A到C过程，根据动能定理，‎ ‎ ‎ 得 ‎ ‎（3）滑块离开A点时的速度为，故滑块能够到达C点。由 得 滑块离开C点做平抛运动，‎ ‎ ‎ 带入数据，整理得: ‎ 解得 t=0.2s （t=-0.8s舍去）‎ ‎ ‎