【物理】四川省成都市石室中学2020-2021学年高二上学期入学考试试题 11页

成都石室中学高2022届2020-2021学年度高二 上期入学考试物理试题 ‎（试卷总分100分，考试时间100分钟）‎ 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）‎ ‎1.一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动，其x和y方向的运动规律分别为，（式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（）‎ A.物体在x轴方向上做匀减速直线运动 B.物体运动的轨迹是一条直线 C.物体在y轴方向上做变加速直线运动 D.物体运动的轨迹是一条抛物线 ‎2.小船垂直河岸过河时，船头偏向上游与河岸形成α角，船相对静水的速度为v，现水流速度稍有减小，为保持航线不变，且在同样的时间到达对岸，下列措施可行的是（）‎ A.增大α角，减小船速v B.减小α角，保持船速v不变 C.增大α角，增大船速v D.减小α角，减小船速v ‎3.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（）‎ A.小球只受重力和绳的拉力作用 B.小球受重力、绳的拉力和向心力作用 C.θ越大，小球运动的线速度越小 D.θ越大，小球运动的周期越大 ‎4.如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星.下列关系正确的是（）‎ A.物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度 B.卫星B的角速度小于卫星C的角速度 C.物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期 D.物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度 ‎5.速度为4m/s的钢球与静止的塑料球发生正碰，钢球的质量是塑料球的3倍，则碰后钢球的速度大小不可能是（）‎ A.1.5m/s B.2m/s C.2.5m/s D.3m/s ‎6.如图所示，足够长的水平传送带在电动机带动下始终保持以速度2m/s匀速运动，某时刻一质量为1kg的物块轻放在传送带的左端。在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（）‎ A.由于传送该物块电动机多做的功为4J B.摩擦力对物块做的功为-2J C.物块对传送带做的功为2J D.系统摩擦生热为4J ‎7.在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）‎ A.2:1 B.4:1 C.6:1 D.8:1‎ ‎8.如图甲所示，质量为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示。已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法错误的是（ ）‎ A.图乙中x=4‎ B.小球从B到C损失了0.125J的机械能 C.小球从A到C合外力对其做的功为-1.05J D.小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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.将一小球从某高处水平抛出，最初2s内小球动能Ex随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力，取g=10m/s2.根据图象信息，下列说法正确的是（）‎ A.小球的质量为1.25kg B.小球2s末的速度为20m/s C.小球在最初2s内下降的高度为20m D.小球2s末所受重力的瞬时功率为25W ‎10.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B（均可看做质点），已知OA=20B，两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ，两物体刚好未发生滑动，此时剪断细线，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）‎ A.剪断前，细线中的张力等于μmg/3‎ B.剪断前，细线中的张力等于2μmg/3‎ C.剪断后，两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 D.剪断后，B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，A物体发生滑动，离圆心越来越远 ‎11.如图所示，质量为2m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为处（不计空气阻力，小球可视为质点），则（）‎ A.小球和小车组成的系统水平动量守恒 B.小球离开小车后做斜上抛运动 C.小车向左运动的最大距离为R D.小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度大于 ‎12.如图（甲），轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上.现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图（乙）所示.不计空气阻力，下列说法正确的是（）‎ A.在t1时刻小球通过最低点 B.图（乙）中S1面积的数值为0.8m C.图（乙）中S1和S2的面积不相等 D.图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为2m/s 第Ⅱ卷（非选择题，共60分）‎ 三、实验题（本题共2个小题，13题每空1分，14题第2小题和第4小题每空2分，其它每空1分，共14分，请按题目要求作答）‎ ‎13.（6分）某物理兴趣小组利用实验室提供的器材“研究平抛物体的运动”.‎ ‎（1）下列关于实验步骤的说法正确的是_____________。‎ A.将斜槽的末端切线调成水平 B.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 C.小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放 D.斜槽轨道必须光滑 ‎（2）如图为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，今取A点为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨道上三点的坐标值图中已标出，则:‎ ‎①闪光时间间隔T为_______________s；‎ ‎②小球平抛的初速度大小为_____________m/s；‎ ‎③小球经过B点时的速度大小为_____________m/s;‎ ‎④小球水平抛出点的坐标为:x=____________cm；y=_____________cm.‎ ‎14.（8分）如图1所示，某同学利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验:‎ ‎（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____________；‎ A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）‎ ‎（2）实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3，在A和B、B和C之间还各有一个点。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量△Ep=___________，动能增加量△Ek=___________；‎ ‎（3）因重物下落过程受各种阻力的影响，则该同学数据处理的结果比较合理的应当是△Ep______△Ek（选填“＞”、“=”或“＜”）；‎ ‎（4）若所受阻力不能忽略，利用纸带及以上数据，写出平均阻力的表达式f=____________。‎ 四、计算题（本题共4小题，共计46分.请写出必要的文字说明与演算步骤，注意答题规范）‎ ‎15.（7分）神舟飞船在绕地球飞行一段时间后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径R，地面处的重力加速度g，引力常量为G。‎ ‎（1）试求地球的质量表达式；‎ ‎（2）求飞船周期T的表达式。‎ ‎16.（10分）如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与的距离均为2R，在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为ω。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）重物落地后，小球线速度的大小v；‎ ‎（2）重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；‎ ‎（3）重物下落的高度h。‎ ‎17.（12分）如图甲所示，一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m=0.4kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x=0.1m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，设小物块与桌面的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小物块离开水平面做平抛运动，下落高度h0.8m时恰好垂直击中倾角θ为37°的斜面上的C点，sin37°=0.6，g取10m/s2。求:‎ ‎（1）小物块到达桌边B点时速度的大小；‎ ‎（2）在压缩弹簧的过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；‎ ‎（3）O点至桌边B点的距离L。‎ ‎18.（17分）如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。‎ ‎（1）若v=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；‎ ‎（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；‎ ‎（3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。‎ ‎【参考答案】‎ 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）‎ 答案: BAADA ABB 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ 答案:CD AD AD BD 第Ⅱ卷（非选择题，共60分）‎ 三、实验题（本题共2个小题，13题每空1分，14题第2小和第4小题每空2分，其它每空1分，共14分，请按题目要求作答）‎ ‎13.【答案】ABC 0.1 1 -10 -5‎ ‎14.【答案】‎ AB ‎ 四、计算题（本题共4小题，共计46分请写出必的文字说明与算步注意答题规范）‎ ‎15.（1）地面附近:‎ 得…（3分）‎ ‎（2）设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力定律和牛顿第二定律，有:‎ 由已知条件:r=R+h 联立解得:……（4分）‎ ‎16.【答案】（1）v=2Rω；‎ ‎（2）；‎ ‎（3）‎ ‎（1）由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系可知小球的线速度为v=2Rω……（2分）‎ ‎（2）小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为F，合力提供向心力，则有 结合（1）可解得杆对球的作用力大小为……（3分）‎ ‎（3）设重物下落高度为H，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械能守恒可知 ‎…………………（2分）‎ 而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有v1=Rω……………（1分）‎ 联立各式解得……（2分 ‎17.【答案】（1）物块由B到C做平抛运动物块在C点垂直击中斜面有 v0=3.0m/s………（4分）‎ ‎（2）由图知滑动摩擦力f=1.0N，推力做的功…（2分）‎ 压缩过程中由功能关系得 得Ep=2.3……（3分）‎ ‎（3）物块从A到B的过程中，由功能关系得 得L=0.4m……………（3分）‎ ‎18.【答】（1）2.75s；（2）v2=m/s， m/s；（3）0 I=208.3N·s，方向竖直向上 ‎【解析】（1）传送带的速度为v=4.0m/s时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有:μmg=ma①‎ 设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为x1，‎ 由运动学公式有 ②…………（1分）‎ 联立①②式，代入题给数据得x1=4.5m ③………………（1分）‎ 因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至v，然后开始做匀速运动，设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t1，做匀减速运动所用的时间为t2，由运动学公式有 ‎ ④‎ ‎ ⑤…………（2分）‎ 联立①③④⑤式并代入题给数据有t1=2.75s；⑥……（1分）‎ ‎（2）当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为v1，当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v2，由动能定理有 ‎⑦……………（2分）‎ ‎ ⑧……………（2分）‎ 由⑦⑧式并代入题给条件得m/s，v2=m/s⑨………………（1分）‎ ‎（3）传送带的速度为v=6.0m/s时，由于，载物箱先做匀加速运动，加速度大小仍a。设载物箱做匀加速运动通过的距离为x2，所用时间为t3，由运动学公式有：‎ ‎ ⑩‎ ‎ ⑪‎ 联立①⑩⑪并代入题给数据t3=1.0s⑫‎ x2=5.5m⑬……（1分）‎ 因此载物箱加速运动1.0s、向右运动5.5m时，达到与传送带相同的速度。此后载物箱与传送带共同匀速运动（△t-t3）的时间后，传送带突然停止，设载物箱匀速运动通过的距离为x3有x3=v（△t-t3）⑭…………（1分）‎ 由①⑫⑬⑭式可知即载物箱运动到右侧平台时速度大于零，设为v3，由运动学公式有， ⑮‎ 则v3=5m/s减速运动时间………………（1分）‎ 设载物箱通过传送带的过程中，传送带在水平方向上和竖直方向上对它的冲量分别为I1、I2。由动量定理有 ‎ ，方向竖直向上…（2分）‎