贵州省黔西南州兴义市义龙祥泰高级中学2020学年高二物理9月考试试题（含解析） 15页

贵州省黔西南州兴义市义龙祥泰高级中学2020学年高二物理9月考试试题（含解析） ‎ 一、选择题：本题共 12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8题只有一项符合题目要求，每题4分；第9～12题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。‎ ‎1.如图所示为某人横渡长江的照片，图中他以一定速度面部始终垂直于江岸向对岸游去．设江中各处水流速度相等，则他游过的路程，过江所用的时间与水速的关系是（ ）‎ A. 水速大时，路程长，时间长 B. 水速大时，路程长，时间短 C. 水速大时，路程长，时间不变 D. 路程，时间与水速无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：运用运动的分解，人在垂直于河岸方向的分速度V人不变，设河宽为d，过河时间t=，与水速无关．‎ 解：游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间t=，与水速无关，故A、B、D均错误，C正确．‎ 故选C ‎2.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是 A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动。故A正确。匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动。故B错误。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动。故C错误。平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下。故D错误。故选A。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功．‎ ‎3.如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 过抛出点作斜面的垂线，如图所示 当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：x=v0t；竖直方向：，根据几何关系：，则：，解得，故A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎4. 下列关于力对物体做功的说法正确的是（ ）‎ A. 摩擦阻力对物体做功的多少与路径无关 B. 合力不做功,物体必定做匀速直线运动 C. 在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等,一正一负 D. 一对作用力和反作用力可能其中一个力做功,而另一个力不做功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 摩擦阻力对物体做功等于摩擦力与路程的乘积，所以与路径有关，A错；合力不做功,物体不一定做匀速直线运动，如匀速圆周运动，B错；作用力和反作用力可能其中一个力做功,而另一个力不做功，也可能都做功，也可能都不做功，如人推墙时，墙对人的作用力做功，人对墙的反作用力不做功，C错，D对。‎ ‎5.如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球以一定速度在粗糙的轨道上运动，当到达最高点B后，返回仍能通过A点，则由动能定理可求出小球经过A点的速度．‎ ‎【详解】对小球由A至B研究，由动能定理：‎ 再对由B返回A研究，由动能定理：‎ 解得：．‎ 故选B．‎ ‎【点睛】当小球再次经过A点时，由于高度没变，所以重力做功为零，而摩擦力做功与路径有关．‎ ‎6.如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在最低点有：N−mg＝m；解得：N=mg+m。而FN=N，则：．故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎7.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．关于这些卫星，以下说法正确的是 A. 5颗同步卫星的轨道半径不都相同 B. 5颗同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内 C. 导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度 D. 导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据F= =mω2r，因为ω一定，所以 r 必须固定，所以一定位于空间同一轨道上，故A错误；它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，故B错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C正确；根据周期公式T=2π，运行轨道半径越大的，周期越大，故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．‎ ‎8.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是 A. 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 D. 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答．‎ ‎【详解】在最高点当小球的重力完全充当向心力时，即绳子的拉力为零，有，解得，该情况为细绳拴着小球在竖直面内做圆周运动的临界条件，即小球通过最高点的速度不能小于，若在最高点的速度大于，则小球在最高点的向心力由重力和绳子的拉力共同充当，A错误BC正确；在最低点，靠重力和绳子拉力的合力提供向心力，合力方向向上，所以拉力一定大于小球的重力，D正确．‎ ‎【点睛】在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑（如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等），称为“绳（环）约束模型”，二是有支撑（如球与杆连接、在弯管内的运动等），称为“杆（管道）约束模型”．‎ ‎9.如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是 A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是6N B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N ‎【答案】BD ‎【解析】‎ A项：设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，B正确；‎ C、D项：在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．故C错误，D正确。‎ 点晴：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力。‎ ‎10.两颗人造地球卫星质量之比是1∶2，轨道半径之比是3∶1，则下述说法中，正确的是 A. 它们的周期之比是 B. 它们的线速度之比是 C. 它们的向心加速度之比是1∶9‎ D. 它们的向心力之比是1∶9‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供有： 解得：知，，故A错误；知：，故B正确；知，，故C正确；知，，故D错误。故选BC。‎ ‎11.2020年12月10日21时20分，“嫦娥三号”发动机成功点火，开始实施变轨控制，由距月面平均高度100 km的环月轨道成功进入近月点高15 km、远月点高100 km的椭圆轨道。关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是 A. “嫦娥三号”的发射速度大于7.9 km/s B. “嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期 C. “嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运行的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度 D. “嫦娥三号”变轨前需要先点火加速 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度，要想往月球发射人造卫星，发射速度必须大于7.9‎ ‎ km/s，A对；“嫦娥三号”距月面越近运行周期越小，B对；飞船变轨前沿圆轨道运动时只有万有引力产生加速度，变轨后通过椭圆轨道远月点时也是只有万有引力产生加速度，所以两种情况下的加速度相等，C错；“嫦娥三号”变轨前需要先点火减速，才能做近心运动，D错。‎ ‎12.汽车在拱形桥上由A匀速率地运动到B，下列说法中正确的是 A. 牵引力与摩擦力做的功相等 B. 牵引力做的功大于重力做的功 C. 合外力对汽车不做功 D. 重力做功的功率不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车运动过程中，牵引力做正功设为WF，摩擦力做负功其大小设为Wf，重力做负功其大小设为WG，支持力不做功，根据动能定理得：WF-Wf-WG=0，则牵引力的功大于摩擦力做的功；牵引力做的功大于重力做的功，故A错误，B正确；根据动能定理得：汽车由A匀速率运动到B的过程中动能变化为0，所以合外力对汽车不做功，故C正确；重力的大小方向不变，但是汽车的速度方向时刻变化，因此根据P=Fv=mgv，可知速度在重力方向上的分量越来越小，所以重力的功率是变化的，故D错误；故选BC。‎ ‎【点睛】一种力做功对应着一种能量的转化，明确各种功能关系是正确解答本题的关键，同时要正确理解公式P=mgv的含义以及使用条件．‎ 二.实验题：本题共两小题，每空2分，共计14分 ‎13.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：‎ ‎(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。‎ 甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为________（用L、L1和g表示）。‎ ‎(2)已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2，L=30.0cm，L1‎ ‎=10.4cm，乙的反应时间为________s。（结果保留2位有效数字）‎ ‎(3)写出一条提高测量结果准确程度的建议：________。‎ ‎【答案】 (1). (2). 0.20 (3). 多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据自由落体运动的位移公式，即可推导反应时间表达式；代入数据，从而即可求解反应时间；若要提高准确度，可多次测量位移，取平均值，或减小手指与尺子的间距。‎ ‎【详解】（1）尺子做自由落体运动，根据位移公式：h=gt2，而从尺子下落到乙手指夹住尺子，尺子下落的位移为：h=L-L1；‎ 因此乙的反应时间为t= ；‎ ‎（2）当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2，L=30.0cm=0.3m，L1=10.4cm=0.104m，‎ 代入t=‎ 解得：t=0.20s；‎ ‎（3）从反应时间的表达式t=；可知，若要提高测量结果准确程度，除多次测量位移，取平均值，还可以减小手指与尺子的间距，从而提高反应时间的准确度，‎ ‎14.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为9.8 m/s2，那么 ‎(1)纸带的________(填“左”或“右”)端与重物相连；‎ ‎(2)根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；‎ ‎(3)从O点到第(2)题中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J．(结果取三位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 左 (2). B (3). 1.89 (4). 1.70‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从左到右点间间距逐渐变大，可知纸带的左端与重物相连；‎ ‎（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系，由B点能够测h和v的数据，而A、C两点不方便测出速度v．故应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律；‎ ‎（2）减少的重力势能为：△Ep=mgh=1×9.8×19.25×10-2=1.89J 利用匀变速直线运动的推论得：‎ 所以增加的动能为：△Ek=mvB2=1.70J ‎【点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．‎ 三.计算题.本题共三小题,其中15、16题各12分，17题14分，共计38分 ‎15.把一小球从离地面h＝5 m处，以v0＝10 m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力(g取10 m/s2)．求：‎ ‎(1)小球在空中飞行的时间．‎ ‎(2)小球落地点离抛出点的水平距离．‎ ‎(3)小球落地时的速度．‎ ‎【答案】(1)t＝1s (2)x＝10m (3),方向与地面成45°斜向下 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据= 0．6s ‎（2）小球落地点离抛出点的水平距离=4．8m ‎（3）小球落地时的竖直速度：vy="gt=6m/s"‎ 落地时的速度，与水平方向的夹角为，解得 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】此题是对平抛运动的规律的考查；解题的关键是知道平抛运动在水平方向做匀速运动，而在竖直方向做自由落体运动，结合匀变速直线运动的公式即可解答；物体落地的速度等于水平速度与竖直速度的矢量和．‎ ‎16.如图所示，竖直平面内有一段不光滑的斜直轨道与光滑的圆形轨道相切，切点P与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ＝60°，圆形轨道的半径为R，一质量为m的小物块从斜轨道上A点由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动，A点相对圆形轨道底部的高度h＝7R，物块通过圆形轨道最高点C时，与轨道间的压力大小为3mg.求：‎ ‎(1)物块通过轨道最高点时的速度大小？‎ ‎(2)物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小？‎ ‎(3)物块与斜直轨道间的动摩擦因数μ＝？‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对物块通过轨道最高点C时受力分析：C点：N+mg＝‎ 得：νc＝2‎ ‎（2）从最低点B到最高点C：‎ ‎−2mgR＝‎ 物块通过轨道最低点B时：NB−mg＝‎ 得：NB=9mg 根据牛顿第三定律，物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小为9mg ‎（3）根椐动能定理，由A运动到B有：‎ mgh−μmgcosθS＝−0‎ Ssinθ=h-R+Rcosθ 解得μ=‎ ‎【点睛】注意求解的问题，别忘了牛顿第三定律的应用。动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，包括动摩擦因数。‎ ‎17.如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的 细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平．质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，已知小球与BC间的动摩擦因数μ＝0.5.求：‎ ‎(1)小球达到B点时的速度大小vB；‎ ‎(2)水平面BC的长度s；‎ ‎(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm.‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由机械能守恒得：mg•2r=mvB2-0‎ 解得：vB=2‎ ‎（2）在C点对管壁无压力，根据牛顿第二定律有：mg=m 解得：vC=‎ 对A到C段运用动能定理得：mg•2r-μmgs=mvC2-0‎ 解得：s=3r；‎ ‎（3）设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x，则有：kx=mg 解得：x=‎ 由功能关系得：mg（r+x）-EP=mvm2-mvC2，‎ 解得：．‎ ‎【点睛】本题综合运用了机械能守恒定律、动能定理、功能关系以及牛顿第二定律，综合性较强，是高考的热点题型，需加强这方面的训练．‎