【物理】河南省安阳林州市第一中学2020-2021学年高二上学期开学考试（实验班）试题（解析版）

【物理】河南省安阳林州市第一中学2020-2021学年高二上学期开学考试（实验班）试题（解析版）

林州一中 2019 级高二火箭班上学期 8 月月考 物理试题 一、选择题(共 12 小题，1-8 单选题，9-12 多选题，每小题 4 分,共 48 分) 1.某星球的半径为 R，在其表面上方高度为 aR 的位置，以初速度 v0 水平抛出一个金属小球， 水平射程为 bR，a，b 均为数值极小的常数，则这个星球的第一宇宙速度为( ) A． v0 B． v0 C． v0 D． v0 2.在光滑水平地面上有两个相同的木块 A、B，质量都为 m.现 B 静止，A 向 B 运动，发生正 碰并粘合在一起运动．两木块组成的系统损失的机械能为ΔE.则碰前 A 球的速度等于( ) A． B． C．2 D．2 3.如图所示，方盒 A 静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块 B，盒的质量是滑块的 2 倍，滑 块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度 v 开始向左运动，与盒的左、右壁发生无 机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则( ) A． 最终盒的速度大小是 B． 最终盒的速度大小是 C． 滑块相对于盒运动的路程为 D． 滑块相对于盒运动的路程为 4.如图所示，a、b、c 三个相同的小球，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时 b、c 从 同一高度分别开始做自由下落和平抛运动.它们从开始到到达地面,下列说法正确的有( ) A． 它们同时到达地面 B． 重力对它们的冲量相同 C． 它们的末动能相同 D． 它们动量变化的大小相同 5.人的质量 m＝60 kg，船的质量 M＝240 kg，若船用缆绳固定，船离岸 1.5 m 时，人恰好可 以跃上岸．若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为多远？(不计水的阻力， 两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)( ) A． 1.5 m B． 1.2 m C． 1.34 m D． 1.1 m 6.如图，质量为 M、长度为 l 的小车静止在光滑的水平面上．质量为 m 的小物块(可视为质 点)放在小车的最左端．现有一水平恒力 F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直 线运动，物块和小车之间的摩擦力为 Ff.经过时间 t，小车运动的位移为 s，物块刚好滑到小 车的最右端．以下判断正确的是( ) A． 此时物块的动能为 F (s＋l ) B． 此时物块的动量为 Ft C． 这一过程中，物块和小车产生的内能为 Ff D． 这一过程中，物块和小车增加的机械能为 F (l＋s )－Ffl 7.如图所示，不带电导体 B 在靠近带正电的导体 A 后，P 端及 Q 端分别感应出负电荷和正电 荷，则以下说法正确的是( ) A． 若用导线将 Q 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将带负电 B． 若用导线将 Q 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将带正电 C． 若用导线将 Q 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将不带电 D． 若用导线将 P 接地，然后断开，再取走 A，则导体 B 将带正电 8.相距为 L 的点电荷 A、B 带电荷量分别为＋4q 和－q，如图所示，今引入第三个点电荷 C， 使三个点电荷都处于平衡状态，则 C 的电荷量和放置的位置是( ) A． －q，在 A 左侧距 A 为 L 处 B． －2q，在 A 左侧距 A 为 处 C． ＋4q，在 B 右侧距 B 为 L 处 D． ＋2q，在 B 右侧距 B 为 处 9.如图所示，将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m 的环，环 套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻定滑轮与直杆的距离为 d，杆上的 A 点与定滑轮等高， 杆上的 B 点在 A 点下方距离为 d 处.现将环从 A 点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说 法正确的是( ) A． 环到达 B 点时，重物上升的高度为 B． 环到达 B 点时，环与重物的速度大小相等 C． 环从 A 到 B，环减少的机械能等于重物增加的机械能 D． 环能下降的最大高度为 d 10.如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上．其中弹簧两端分别与静止的滑块 N 和挡板 P 相连接，弹簧与挡板的质量均不计，滑块 M 以初速度 v0 向右运动，它与挡板 P 碰 撞后开始压缩弹簧，最后滑块 N 以速度 v0 向右运动．在此过程中( ) A．M 的速度等于 0 时，弹簧的弹性势能最大 B．M 与 N 具有相同的速度时，两滑块动能之和最小 C．M 的速度为 时，弹簧的长度最长 D．M 的速度为 时，弹簧的长度最短 11.如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块,开始时木块是静止的， 把一个小球放到槽边从静止开始释放,关于两个物体的运动情况,下列说法正确的是( ) A．当小球到达最低点时，木块有最大速率 B．当小球的速率最大时,木块有最大速率 C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大 D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零 12.如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷 Q1、Q、Q2，其中 Q 恰好静止不动， Q1、Q2 围绕 Q 做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知 Q1、Q2 分别与 Q 相距 r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是( ) A．Q1、Q2 的电荷量之比为 B．Q1、Q2 的电荷量之比为( )2 C．Q1、Q2 的质量之比为( )2 D．Q1、Q2 的质量之比为 二 、实验题(共 2 小题 ,每空 3 分, 共 15 分) 13.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了 一套如图甲所示的装置，图中 A 为小车、B 打点计时器、C 为弹簧测力计、P 为小桶(内有 沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木 板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在 纸带上打下一系列点． (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点， 分别测量这些点到零点之间的距离 x，计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2＝v2－v ，弹 簧秤的读数为 F，小车的质量为 m，然后建立Δv2－x 坐标系，通过描点法得到的图象是一条 过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为_____________．(填写表达式) (2)若测出小车质量为 0.4 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________ N. (3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量_____(填“是”或“否”) 14.如图所示，在验证动量守恒定律的实验中，将一个质量为 m1 的钢球 A 多次从斜槽轨道上 端紧靠固定挡板处由静止释放，这个钢球经过斜槽轨道后由水平轨道飞出，在地面上落点的 平均位置为 P 点．然后在水平轨道末端放置一个质量为 m2 的胶木球 B(A、B 两球的半径相 等)，将 A 球仍然多次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，和球 B 发生碰撞，碰后两球分别 落到地面上，根据两球落在地面的痕迹确定两球各自的落地点的平均位置分别为 M 点和 N 点．水平轨道末端重垂线指向地面的 O 点,测得 OM＝x1，OP＝x2，ON＝x3.重力加速度为 g. (1)若测量出水平轨道到地面的高度为 h，则与 B 两球相碰前的瞬间 A 球的速度 v1＝________. (2)在误差允许范围内，当 m1、m2、x1、x2、x3 满足关系式________时，就表明通过该实验验 证了两球碰撞过程中动量守恒． 三、计算题(共 3 小题，15、16 每小题 12 分,17 题 13 分，共 37 分) 15.在光滑水平面上静置有质量均为 m 的木板 AB 和滑块 CD，木板 AB 上表面粗糙．动摩擦 因数为 ，滑块 CD 上表面是光滑的 1/4 圆弧，其始端 D 点切线水平且在木板 AB 上表面内， 它们紧靠在一起，如图所示．一可视为质点的物块 P，质量也为 m，从木板 AB 的右端以初 速度 v0 滑上木板 AB,过 B 点时速度为 v0 / 2，又滑上滑块 CD，最终恰好能滑到滑块 CD 圆弧 的最高点 C 处，求： （1）物块滑到 B 处时木板的速度 vAB； （2）木板的长度 L； （3）滑块 CD 圆弧的半径 R. 16.如图所示，光滑水平面上有三个滑块 A、B、C，质量关系是 mA＝mC＝m、mB＝ . 开始 时滑块 B、C 紧贴在一起，中间夹有少量炸药，处于静止状态，滑块 A 以速度 v0 正对 B 向 右运动，在 A 未与 B 碰撞之前，引爆了 B、C 间的炸药爆炸后 B 与 A 迎面碰撞，最终 A 与 B 粘在一起，以速率 v0 向左运动．求： （1）炸药的爆炸过程中炸药对 C 的冲量？ （2）炸药的化学能有多少转化为机械能？ 17.一个弹珠游戏的简化模型如图所示。竖直安装在高 H＝1 m 的桌面上的“过山车”轨道模 型，水平轨道 OB 粗糙，长为 1 m，BD 光滑；光滑圆轨道半径为 R＝0. 4 m。一弹簧左 端固定，右端自由伸长到 A 点，OA 长为 0.1 m。距桌子右边缘线 DF 为 s＝1.6 m 处有一 高度 h＝0.8 m 的竖直挡板。现在 A 点由静止放置一个质量 m＝1 kg 的小物块，并用力缓 慢向左把小物块推到 O 点，在这个过程中推力做功 W＝22.4 J。已知小物块与轨道 OB 间 的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度 g 取 10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）小物块推到 O 点时，弹簧的弹性势能 Ep； （2）该小物块从 O 点静止释放后，运动到圆轨道最高点 C 时对轨道的压力大小； （3）只改变小物块的质量，为了使从 O 点静止释放的小物块都能落在 DF 和挡板之间，小 物块的质量 m 满足的条件。 【参考答案】 1.【答案】A 【解析】设该星球表面重力加速度为 g，小球落地时间为 t，抛出的金属小球做平抛运动， 根据平抛运动规律得 aR＝ gt2，bR＝v0t，联立以上两式解得 g＝ ，第一宇宙速度即为 该星球地表卫星线速度，根据地表卫星重力充当向心力得 mg＝m ，所以第一宇宙速度 v ＝ ＝ ＝ v0，故选项 A 正确． 2.【答案】C 【解析】 设碰前 A 的速度为 v0，两木块粘合在一起运动的速度相同，设为 v，根据动量守 恒定律得 mv0＝2mv，根据题意，则有 mv＝ ×2mv2＋ΔE，联立可得 v0＝2 . 3.【答案】C 【解析】设滑块的质量为 m，则盒的质量为 2m.对整个过程， 由动量守恒定律可得 mv＝3mv 共 解得 v 共＝ 由能量守恒定律可知μmgx＝mv2－ ·3m·( )2 解得 x＝ .故正确答案为 C. 4.【答案】D 【解析】球 b 做自由落体运动，球 c 的竖直分运动是自由落体运动，故 b、c 两个球的运动 时间相同且加速度均为 g，为 t＝ ；球 a 受重力和支持力，加速度为 gsinθ

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