【物理】山东省菏泽市单县第五中学2020-2021学年高二上学期开学考试试题（解析版）

【物理】山东省菏泽市单县第五中学2020-2021学年高二上学期开学考试试题（解析版）

新高二开学考物理试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）‎ A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 ‎【答案】B ‎【解析】做曲线运动的物体，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的；而做曲线运动的物体受到的合力、加速度以及速率都可以不变，如平抛运动的合力与加速度不变，匀速圆周运动的速率不变，故A、C、D错误，B正确；故选B。‎ ‎2. 一船在静水中的速度是‎10m/s，要渡过宽为‎240m、水流速度为‎8m/s的河流，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 此船不可能垂直到达正对岸 ‎ B. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是‎6m/s C. 此船过河的最短时间30s ‎ D. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸 ‎【答案】B ‎【解析】船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，由于船速大于水速，合速度可能与河岸垂直，可能垂直到达正对岸，故A错误；根据速度的合成可得船垂直到达正对岸的实际航行速度是：，故B正确；由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间，故当船头指向垂直与河岸时，沿船头指向分位移最小，渡河时间最短为：，故C错误；船可以垂直到达正对岸时令船头的指向与上游河岸的夹角为，则有：，解得：，故D错误．所以B正确，ACD错误．‎ ‎3. 关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 平抛运动是匀速直线运动 B. 平抛运动不是匀变速运动 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体，最后落地时的速度方向一定竖直向下 ‎【答案】C ‎【解析】ABC．平抛运动的初速度与合外力方向垂直，且加速度恒定为g，是匀变速曲线运动，AB错误，C正确；‎ D．做平抛运动的物体，最后落地时由于有水平速度，则速度方向一定不是竖直向下，D错误。故选C。‎ ‎4. 如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了3个小球a、b、c做平抛运动的运动轨迹。不计空气阻力，则（　　）‎ A. a的初速度比b的大 B. b的落地速度比c小 C. a的飞行时间比b的长 D. c的初速度比b的大 ‎【答案】A ‎【解析】由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据 可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等；由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据 所以a初速度最大，c的初速度最小；bc落地的速度 因b的初速度比c大，则b的落地速度比c大；故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎5. 如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）‎ A. A点的电场强度最大 B. B点的电场强度最小 C. 把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大 D. 把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致 ‎【答案】C ‎【解析】如图，B处电场线最密，电场强度最大，电场最强．A处电场线最疏，电场强度最小，电场最弱．故AB错误 根据F=Eq，可知把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大，故C正确 负电荷所受电场力的方向跟场强反向相反，所以把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向相反，故D错误 所以应该选C ‎6. 一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动距离s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为Ff，则整个过程中摩擦力做功为(　　)‎ A. 0 B. －2Ffs C. －Ffs D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为，则全程摩擦力所做的功，故B正确，A、C、D错误；故选B．‎ ‎7. 如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一小球从离弹簧一定高度处由静止释放，在小球从开始接触弹簧到向下运动到最低点的过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A. 小球动能一直在减小 B. 小球重力势能一直在增加 C. 弹簧弹性势能一直在增加 D. 弹簧弹力先做负功后做正功 ‎【答案】C ‎【解析】从小球接触弹簧开始，开始时重力大于弹力，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，弹力和重力相等，合力为零，加速度为零，速度最大，再向下运动过程中，弹力大于重力，做加速度增大的减速运动，直到停止，故小球的动能先增加后减小，重力势能一直减小，弹簧弹力一直做负功，则弹性势能一直变大，故ABD错误，C正确；故选C。‎ ‎8.‎ ‎ 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最大高度为h，在最高点时的速度为 v，不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员踢球时对足球做的功为（　　）‎ A. mv2 B. mgh ‎ C. mgh+mv2 D. mgh+mv2‎ ‎【答案】C ‎【解析】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为E=mgh+mv2，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+mv2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：W=mgh+mv2，故ABD错误，C正确；故选C．‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9. 关于匀速圆周运动的说法，正确的是（　　）‎ A. 匀速圆周运动的速度大小不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度 B. 匀速圆周运动的速度大小不变但方向时刻在变，所以有加速度 C. 匀速圆周运动的加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心在改变，所以不是匀变速运动 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．匀速圆周运动的速度大小不变，但是方向不断改变，所以做匀速圆周运动的物体有加速度，A错误，B正确；‎ CD．匀速圆周运动的加速度虽然大小不变，但是方向始终指向圆心在改变，所以不是匀变速曲线运动，C错误，D正确。故选BD。‎ ‎10. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。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，它们的旋转方向相同。已知地表的重力加速度为g，地球半径为以下判断正确的是（　　）‎ A. C的线速度一定小于B的线速度 B. C的线速度一定大于B的线速度 C. C的向心加速度一定小于B的向心加速度 D. C的向心加速度一定大于B的向心加速度 ‎【答案】AC ‎【解析】AB．万有引力提供向心力有 得 由于C的轨道半径大于B的，则C的线速度一定小于B的线速度，故A正确，B错误；‎ CD．万有引力提供向心力有 得 由于C的轨道半径大于B的，则C的向心加速度一定小于B的向心加速度，故C正确，D错误。故选AC ‎11. 质量为‎2kg的物体被人由静止开始向上提升‎2.5m后速度达到‎2m/s，g取‎10m/s2，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 人对物体做的功是50J B. 合外力对物体做功4J C. 物体克服重力做功50J D. 人对物体做的功等于物体增加的机械能 ‎【答案】BCD ‎【解析】A．物体向上做匀加速直线运动，物体的初速度的大小为0，位移的大小为‎2.5m，末速度的大小为‎2m/s，根据v2-0=2ax 解得加速度a=‎0.8m/s2 由牛顿第二定律可得F-mg=ma 所以F=mg+ma=21.6N 人对物体做功为W=Fx=54J 故A错误； B．合外力对物体做功W合=F合x=max=2×0.8×2.5J=4J 故B正确； C．重力做功为WG=-mgh=-50J 所以物体克服重力做功为50J，故C正确； D．根据功能关系可知人对物体做的功等于物体增加的机械能，故D正确。故选BCD。‎ ‎12. 如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（　　）‎ A. 0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B. t1~t2时间内汽车牵引力做功为mv22－mv12‎ C. t1~t2时间内的平均速度大于（v1＋v2）‎ D. 在全过程中，t1时刻的牵引力及其功率都是最大值 ‎【答案】CD ‎【解析】A．0~t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力F大小恒定，但汽车的速度v逐渐增大，所以其功率逐渐增大，选项A错误；‎ B．在t1~t2时间内，牵引力做正功，摩擦力做负功，合外力做功之和等于动能的改变量，所以选项B错误；‎ C．根据“面积”法求位移，t1~t2时间内汽车的位移 所以平均速度 选项C正确；‎ D．在全过程中t1时刻的斜率最大，加速度a1也最大，根据F1=f＋ma1‎ 可知，此时牵引力F1最大，此时刻的功率P1也是在0~t1时间内最大的，在t1时刻之后，汽车的功率保持P1不变，所以P1是整个过程中的最大值，在t2~t3时间内牵引力等于摩擦力，牵引力最小，所以选项D正确。故选CD。‎ 三、实验题：本题共2小题，共16分。把写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。‎ ‎13. 某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到的现象是：小球A、B______（填“同时”或“不同时”）落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______（填“变长”、“不变”或“变短”）；上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。‎ ‎【答案】 (1). 同时 (2). 不变 (3). 初速度 (4). 自由落体 ‎【解析】[1]小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地；‎ ‎[2]用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；‎ ‎[3][4]上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 ‎14. 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律．‎ 他进行了下面几个操作步骤：‎ A.按照图示的装置安装器件；‎ B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；‎ C.用天平测出重锤的质量；‎ D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；‎ E.测量纸带上某些点间的距离；‎ F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ 其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______．‎ 这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示．其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为______．保留3位有效数字 他继续根据纸带算出各点速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图丙中的______．‎ ‎【答案】 (1). C (2). B (3). 1.84 (4). C ‎【解析】（1）将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当；‎ 因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较,不需要用天平,故C没有必要．‎ ‎（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：；‎ ‎（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据，所以应是图中的C．‎ 四、计算题：本题共4小题，共36分。把写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎15. 如图所示，一质量为m带电液滴，在大小为E，方向竖直向上的匀强电场中处于静止状态，求：‎ ‎(1)这个液滴带什么电？电荷量为多少？‎ ‎(2)当场强的大小突然变为原来的一半，方向保持不变时，液滴向什么方向运动？其加速度为多少？‎ ‎【答案】(1)正电；(2)向下运动；‎ ‎【解析】(1)液滴受重力、电场力处于静止状态，电场力方向竖直向上，电场方向竖直向上，故液滴带正电；又重力与电场力平衡 解得 ‎(2)当场强的大小突然变为原来的一半，方向保持不变时，电场力变为原来的一半，小于重力，故液滴向下运动； 代入数据得 ‎16. 一只鸟在距水面‎20m的上空以‎5m/s的速度水平飞行。突然它叼着的一条‎0.1kg的鱼从口中掉落。不计空气阻力g取‎10m/s2，求：‎ ‎（1）鱼从脱离到落至水面所用的时间；‎ ‎（2）鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小。‎ ‎【答案】（1）2s；（2）‎‎10m ‎【解析】（1）根据平抛运动规律h= 得 ‎ ‎（2）鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移x=vt=5×‎2m=‎‎10m ‎17. 如图所示，粗糙水平地面与半径为R=‎0.5m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m=‎1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为‎3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小物块到达D时的速度vD；‎ ‎（2）小物块运动到B点时所受圆轨道支持力的大小；‎ ‎（3）小物块由B点到D过程，摩擦力做的功。‎ ‎【答案】（1）m/s；（2）154N；（3）-23.5J ‎【解析】（1）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于向心力，即 可得vD=m/s ‎（2）小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理，有（F-μmg）xAB=mvB2-0 ‎ 解得 ‎ 在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得 联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为N=154N ‎（3）小物块由B点到D过程，由动能定理 ‎ 摩擦力做的功 ‎18. 汽车发动机的最大功率为P=60kW，汽车的质量为m=2.0×‎103kg，在水平路面从静止以a1=‎1.0m/s2做匀加速直线运动，当小车牵引力的功率达到最大时，保持最大功率不变，又运动了t2=20s后小车的速度达到最大vm，已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，重力加速度取g=‎10m/s2，求：‎ ‎(1)汽车在水平路面能达到最大速度大小vm；‎ ‎(2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持的时间t1；‎ ‎(3)汽车在整个加速运动过程中的总位移大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，即 当牵引力等于阻力时，速度达到最大，有 解得最大速度为 ‎(2)匀加速阶段，由牛顿第二定律得 达到最大功率为 代入数据解得 由得匀加速时间为 ‎(3)匀加速位移为 变加速过程，由动能定理得 代入数据解得 加速运动过程中的总位移为