河南省林州市第一中学2020学年高二物理上学期开学考试试题 13页

林州一中2020级高二开学检测 ‎ 物理试题 一、单选题 （共8小题,每小题4分, 共32分）‎ ‎1.从某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下面结论正确的是 A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小 B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大 C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率大 D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快 ‎2.一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是 A． B． C． D．‎ ‎3.“神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动，其轨道高度距离地面约340 km，则关于飞船的运行，下列说法中正确的是 A．飞船处于平衡状态 B．地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力 C．飞船运行的速度大于近地卫星的速度 D．飞船运行的加速度大于地球表面的重力加速度 ‎4.某人身系弹性绳自高空p点自由下落，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所到达的最低点，b点是人静止悬吊时的平衡位置．不计空气阻力，则下列说法中正确的是 A． 从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量 B． 从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功 C． 从p至b过程中人的速度先增大后减小 D． 从a至c过程中加速度方向保持不变 ‎5.卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星离地面的高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)．地球表面处的重力加速度为g，则由于地球的作用使中轨道卫星处的重力加速度约为 A． B． C． 4g D． 9g ‎6.如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力．要使两小球在空中相遇，则必须 A．先抛出A球 B．先抛出B球 C．同时抛出两球 D．两球质量相等 ‎7.一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点)，以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥.在桥的最高点，其中一个质量为m的西瓜A受到周围的西瓜对它的作用力的大小为 A．Mg B． C．mg－ D．mg＋‎ ‎8.在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛．运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线．图中圆弧虚线Ob代表弯道，即运动正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点)．下列论述正确的是 A．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 B．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力 C．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧 D．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间 二、多选题 （共4小题,每小题4分, 共16分）‎ ‎9.(多选)银河系处于本超星系团的边缘．已知银河系距离星系团中心约2亿光年，绕星系团中心运行的公转周期约1 000亿年，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，根据上述数据可估算 A．银河系绕本超星系团中心运动的线速度 B．银河系绕本超星系团中心运动的加速度 C．银河系的质量 D．银河系与本超星系团之间的万有引力 ‎10.（多选）如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动.小环从最高点A滑到最低点B的过程中，线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是图中的 A． B．‎ C． D．‎ ‎11.(多选)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用．现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中，下列说法正确的是 A．物块a重力势能减少2mgh B．摩擦力对a做的功小于a机械能的增加 C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和 D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等 ‎12.(多选)如图所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一有内阻的电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升．摩擦及空气阻力均不计．则 A．升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能 B．升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能 C．升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能等于升降机增加的机械能 D．升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能大于升降机增加的机械能 三、实验题 （共2小题,共12分）‎ ‎13.利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g.‎ ‎(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是________.‎ A.A点距地面的高度H B.A、B之间的距离h C.小铁球从A到B的下落时间tAB D.小铁球的直径d ‎(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝____________；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示).‎ ‎14.(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______．‎ A．调节斜槽使其末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 ‎(2)一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得Δs＝0.2 m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝0.1 m，h2＝0.2 m，利用这些数据，可求得：(g＝10 m/s2)‎ ‎①物体抛出时的初速度为_______m/s ‎②物体经过B时速度为________m/s.‎ 四、计算题(共4小题,共40分)‎ ‎15.(8分)如图所示为一正在施工的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动．取g＝10 m/s2，不计额外功．求：‎ ‎(1)起重机允许输出的最大功率；‎ ‎(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率．‎ ‎16.(12分)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.(8分)如图所示，2020年12月2日，搭载着“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，“嫦娥三号”经地月转移轨道，通过轨道修正，减速制动和绕月变轨进入距月球表面高度100 km环月轨道Ⅰ，然后在M点通过变轨进入近月点15 km的椭圆轨道Ⅱ，最后“嫦娥三号”将从高度15 km的近月点开始动力下降，最终“嫦娥三号”带着“玉兔”月球车于12月15日成功实现了在月球表面的软着陆．若月球表面的重力加速度取1.6 m/s2，月球半径取1 700 km.求：‎ ‎(1)“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ上的向心加速度(结果保留两位有效数字)；‎ ‎(2)“嫦娥三号”在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动的周期之比．‎ ‎18.(12分)轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l.现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆轨道的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ＝0.5.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g.‎ ‎(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开半圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离；‎ ‎(2)若P能滑上半圆轨道，且仍能沿半圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．‎ 林州一中2020级高二开学检测 物理答案 ‎1.【答案】D ‎2.【答案】C【解析】物体自由下落到某处突然受一恒定水平向右的风力，则轨迹应向右弯曲，且弯点的切线方向应竖直向下，故A、B、D都错；撤去风力后，物体只受重力，即合外力向下，轨迹应向下弯曲，只有C符合，故C正确.‎ ‎3.【答案】B【解析】飞船绕地球做匀速圆周运动时并不处于平衡状态，因为其方向在改变，故A不对；地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力，B正确；由于飞船运行的半径比地球的半径大，故飞船运行的速度小于近地卫星的速度，C不对；飞船运行的加速度小于地球表面的重力加速度，故D是不对的．‎ ‎4.【答案】B【解析】人由p至c的全过程中，外力的总冲量为重力的冲量与弹性绳弹力的冲量的矢量和，根据动量定理，外力的总冲量应等于人的动量的增量．人在p至c过程中动量的增量为零，则重力的冲量与绳弹力的冲量大小相等，方向相反，总冲量为零，选项A错；根据动能定理，人由p至c的过程中，人的动能增量为零，则重力与绳弹力做的总功为零，重力所做的功等于克服弹力所做的功，选项B对；人由p至a自由下落，由a至b弹力逐渐增大，但合外力向下，人做加速度变小的加速运动，至b点加速度为零，速度最大，人过b点之后，弹力大于重力，合外力向上，加速度向上，速度变小，C、D错误．‎ ‎5.【答案】A ‎6.【答案】C【解析】相遇时，两球下落的高度相同，根据t=知，两球运动的时间相等，则两球必须同时抛出．与质量无关．故C正确，A,B,D错误．‎ 故选：C．‎ ‎7.【答案】C【解析】西瓜和汽车一起做匀速圆周运动，竖直方向上的合力提供向心力，有：mg－F＝m，解得F＝mg－，故C正确，A、B、D错误.‎ ‎8.【答案】D【解析】运动员发生侧滑是因为运动员受到的合力指向圆心且小于所需要的向心力，A、B错误；若在O点发生侧滑，若向心力突然消失，则沿切线Oa运动，而现在是由于提供的向心力小于所需要的向心力，因此在Oa与Ob之间，D正确．‎ ‎9.【答案】AB【解析】据题意可知银河系绕星系团做圆周运动，已知轨道半径r和周期T，则银河系运动的线速度v＝，加速度a＝，故A、B正确；银河系是环绕天体，无法计算其质量，故C错误；由于不知道银河系的质量，故无法求解银河系与本超星系团之间的万有引力，故D错误．‎ ‎10.【答案】AB【解析】对小环由动能定理得mgh＝mv2－mv，则v2＝2gh＋v.当v0＝0时，B正确.当v0≠0时，A正确.‎ ‎11.【答案】CD【解析】开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsinθ＝mbg，则ma＝，b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为mag×hsinθ＝mgh，故A错误；根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量，所以摩擦力做功大于a的机械能增加，因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加，故B错误，C正确；任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb＝mgv，对a有：Pa＝magvsinθ＝mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确．‎ ‎12.【答案】BD【解析】根据动能定理可知，合外力做物体做的功等于物体动能的变化量，所以升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功和重力做功之和等于人增加的动能，故A错误；升降机匀速上升过程中，根据功能关系可知：升降机底板对人做的功等于人增加的机械能，故B正确；根据功能关系可知，升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能等于升降机增加的机械能和电动机消耗的内能之和，故C错误，D正确．‎ ‎13.【答案】(1)BD　(2)　＝h(或d2＝2ght2)‎ ‎【解析】(1)根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离，故A错误，B正确.利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，但需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小铁球的直径，故C错误，D正确.‎ ‎(2)利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故v＝；根据机械能守恒的表达式有mgh＝mv2，可得＝h(或d2＝2ght2)，故只要验证＝h(或d2＝2ght2)即可.‎ ‎14.【答案】(1)ACE　(2)2.0　2.5‎ ‎【解析】(1)A、为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平，故A正确．‎ B、为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B错误，C正确．‎ D、记录小球位置用的铅笔不需要严格地等距离下降，故D错误．‎ E、小球在运动时不能与木板上的白纸接触，防止由于摩擦改变小球的运动轨迹，故E正确．‎ F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接，故F错误．‎ 故选：ACE.‎ ‎(2)在竖直方向上，根据h2－h1＝gT2得：T＝＝s＝0.1 s，‎ 则物体平抛运动的初速度为：v0＝＝m/s＝2.0 m/s.‎ B点的竖直分速度为：vyB＝＝m/s＝1.5 m/s，‎ 根据平行四边形定则知，B点的速度为：vB＝＝m/s＝2.5 m/s.‎ ‎15.【答案】(1)5.1×104W　(2)5 s　2.04×104W ‎【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力，有P0＝F0vm F0＝mg 代入数据得：P0＝5.1×104W ‎(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0＝Fv1‎ F－mg＝ma v1＝at1‎ 代入数据得：t1＝5 s t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，有v2＝at P＝Fv2‎ 代入数据得：P＝2.04×104W ‎16.【答案】(1)mv0，向右 (2)mv02‎ ‎【解析】(1)全过程，A、B、C组成的系统动量守恒 mAv0＝－(mA＋mB)v0＋mCvC 炸药对C的冲量：I＝mCvC－0‎ 解得：I＝mv0，方向向右 ‎(2)炸药爆炸过程，B和C组成的系统动量守恒 mCvC－mBvB＝0‎ 据能量关系：ΔE＝mBvB2＋mCvC2‎ 解得：ΔE＝mv02.‎ ‎17.【答案】(1)1.4 m/s2　(2)720∶703.‎ ‎【解析】(1)“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，G＝man，在月球表面有G＝mg，‎ 解得an＝g＝×1.6≈1.4 m/s2.‎ ‎(2)“嫦娥三号”在变轨前绕月做圆周运动，‎ 半径R＝1 700＋100 km＝1 800 km，‎ 变轨后绕月做椭圆运动，‎ 半长轴a＝＝1 757.5 km，‎ 由开普勒第三定律可得：＝，‎ 则＝＝()＝().‎ ‎18.1.【答案】(1)　2l　(2)m≤MμMg·4l⑩‎ 要使P仍能沿半圆轨道滑回，则P在半圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C.由机械能守恒定律有 MvB′2≤Mgl⑪‎ Ep＝MvB′2＋μMg·4l⑫‎ 联立①⑩⑪⑫式得 m≤M