贵州省铜仁市第一中学2020学年高二物理上学期开学考试试题（含解析） 13页

铜仁一中2020学年度第一学高二开学考试 ‎ 物理试题 ‎1.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（　　）‎ A. 牛顿发现了万有引力定律，并且测得引力常量的数值 B. 第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 C. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”‎ D. 卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、D项：牛顿发现了万有引力定律之后，第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许，故A错误，D正确；‎ B项：开普勒对第谷的行星运动观察记录的数据做了多年的研究，最终得出了行星运行三大定律，故B错误；‎ C项：牛顿通过比较月球公转的周期，根据万有引力充当向心力，对万有引力定律进行了“月地检验”，故C错误。‎ ‎2.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为(　　)‎ A. 0.2g B. 0.4g C. 2.5g D. 5g ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据星球表面的万有引力等于重力可知：‎ 解得：‎ 火星的质量和半径分别约为地球的和 所以火星表面的重力加速度 故应选B。‎ ‎【点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来，再进行之比。‎ ‎3.小刚同学学完牛顿第一定律和惯性概念后，试图用其分析判断生活中的现象，其中正确的是（ ）‎ A. 向上抛出的物体，之所以向上运动，一定受到了向上的作用力 B. 汽车安全带的作用是为了减小人的惯性 C. 沿水平方向飞行的飞机，只有当目标在飞机的正下方时投下炸弹，才能击中目标 D. 地球自西向东自转，某人在地面上竖直向上跳起后，一定会落回原地 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 向上抛出的物体，之所以向上运动，是因为物体有惯性保持原来的运动状态，并不是受到了向上的作用力，选项A错误；汽车安全带的作用是为了减小人因惯性产生的危害，并不是减小惯性，选项B错误；沿水平方向飞行的飞机，当目标在飞机的前方时投下炸弹，这样由于炮弹的惯性继续向前运动，落地时才能击中目标，选项C错误；尽管地球自西向东自转，但地面上的人竖直向上跳起后，还是会落到原地，这是因为人与地球具有相同的速度．故D正确．故选D.‎ 点睛：解决本题的关键知道力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，知道惯性大小的量度是质量，与物体是否受力及运动状态无关．‎ ‎4.物体沿直线运动，其速度v随时间t变化关系的图像如图所示。由图像可知 （ ）‎ A. 0～2s内的位移等于2～3s内的位移 B. 0～2s内的位移大于2～3s内的位移 C. 0～2s内的加速度大于2～3s内的加速度 D. 0～3s内物体的运动方向发生了改变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知，0～2s内的位移大于2～3s内的位移，故A错误，B正确．v-t图像的斜率等于加速度，则0～2s内的加速度小于2～3s内的加速度，选项C错误；速度的正负表示物体的运动方向，由图知，0～3s内物体的速度一直为正，运动方向不变，故D错误．故选B.‎ 点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，速度的符号表示速度的方向，斜率等于加速度．‎ ‎5.图为某城市雕塑的一部分。将光滑的球放置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间，C与AB挡板的距离小于球的直径。由于长时间作用， CD挡板的C端略向右偏移了少许。则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是（　　）‎ A. AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小 B. AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大 C. AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大 D. AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对球受力分析，由图可知，， ，当CD挡板的C端略向右偏移少许时，θ变大，则F1和F2均变大，故选C.‎ ‎6.如图所示，小车上有一个固定的水平横杆，左边有一与横杆固定的轻杆，与竖直方向成θ角，下端连接一小铁球．横杆右边用一根细线吊另外一小铁球，当小车做匀变速运动时，细线保持与竖直方向成α角．若θ＜α，则下列哪一项说法正确的是（　　）‎ A. 轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B. 轻杆对小球的弹力方向与细线平行 C. 小车可能以加速度gtanα向左做匀减速运动 D. 小车可能以加速度gtanθ向右做匀加速运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种。‎ ‎【详解】A、D项：对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得 mgtanα=ma，得到a=gtanα 对轻杆固定的小球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β 由牛顿第二定律，得 m′gtanβ=m′a′‎ 因为a=a′，得到β=α＞θ 则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A错误，B正确；‎ C、D项：小车的加速度a=gtanα，方向向右，而运动方向可能加速向右，也可以减速向左．故C正确，D错误。‎ ‎【点睛】绳子的模型与轻杆的模型不同：绳子的拉力一定沿绳子方向，而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向，与物体的运动状态有关，可根据牛顿定律确定。‎ ‎7.如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. 从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大 B. 从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小 C. 在a处时A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值 D. 在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：A、由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度大小不变；错误 BC、在a处时合外力水平向左，A的重力等于B对它的支持力；在a位置时B对A的摩擦力等于A的向心力，在b位置B对A的摩擦力为零，所以B对A的摩擦力越来越小；正确 D、在过圆心的水平线以下有向上的加速度的分量，此时A处于超重状态，B对A的支持力大于A的重力；正确 故选BCD 考点：竖直平面内的圆周运动 点评：中等难度。竖直平面内的圆周运动问题不一定只分析最高点和最低点，连线是过圆心的水平线的位置或任意位置有时也要研究，不管哪个位置都是合外力的切向分量等于向心力。‎ ‎8.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A点,光滑定滑轮与直杆的距离为d.A点与定滑轮等高,B点在距A点正下方d处.现将环从A处由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是(　 　)‎ A. 环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能 B. 环到达B处时,重物上升的高度h=d C. 当环到达B处时,环与重物的速度大小相等 D. 环从A点能下降的最大高度为d ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：环和重物组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，所以环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能，故A正确；‎ B项：环到达B时，绳子收缩的长度等于重物上升的高度，所以，故B错误；‎ C项：对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以，故C错误；‎ D项：当环的速度为零时，环下降的高度最大，由机械能守恒有： ，解得：，故D正确。‎ 故应选AD。‎ ‎9.在“研究平抛运动的实验”中，某同学让小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了B球下落过程的四个位置和A球的第3、4个位置，如图所示，背景的方格纸每小格的边长为2.5cm．‎ ‎（1）频闪照相仪的闪光频率为__；‎ ‎（2）A球离开桌边时的速度大小为__ m/s．‎ ‎【答案】 (1). 10Hz (2). 0.75‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1) 根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出闪光的频率；‎ ‎(2) 根据水平位移和时间间隔求出A球离开桌边的速度大小。‎ ‎【详解】(1)‎ ‎ 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，知相等时间内水平位移为3L，竖直方向上做自由落体运动，与B球的2位置等高，由图可知，‎ 在竖直方向上，△y=4L=gT2，‎ 解得：‎ 则闪光的频率为：；‎ ‎(2) A球离开桌边的速度为：‎ ‎。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度不大。‎ ‎10.某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．‎ ‎（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列分布________的点，说明小车在做____运动．‎ ‎（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a﹣F的图象．如图丙图线正确的是__．‎ ‎（3）设纸带上计数点的间距为S1和S2．如图丁为用米尺测量某一纸带上的S1、S2的情况，从图中可读出S1=____cm，S2=___cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a=__m/s2．‎ ‎【答案】 (1). 均匀； (2). 匀速运动； (3). C； (4). 3.10 (5). 5.50； (6). 2.40‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，不要挂钩码，将长木板的右端垫高至合适位置，使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小车做匀速直线运动，此时打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点；‎ ‎(2) 如果这位同学先如（1）中的操作，已经平衡摩擦力，则刚开始a-F的图象是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到M，不能满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量，此时图象发生弯曲，故C正确；故选：C；‎ ‎(3)由图丁可知： ，，由匀变速直线运动的规律得：。‎ ‎11.一汽车的质量为m=5×103 kg，其发动机的额定功率为P0=60kW。该汽车在水平路面上行驶时，所受阻力是车的重力的0.05倍，重力加速度g取10 m/s2。若汽车始终保持额定的功率不变从静止启动，求：‎ ‎（1）汽车所能达到的最大速度是多少？‎ ‎（2）当汽车的速度为8 m/s时，加速度大小为多少？‎ ‎【答案】（1）24m/s （2）1m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎（1）汽车保持额定功率不变，那么随着速度v的增大，牵引力F牵变小，当牵引力大小减至与阻力Ff大小相同时，汽车速度v达到最大值vm．‎ P额=Ff∙vm 解得：‎ ‎（2）根据牛顿第二定律可知：F牵-Ff=ma， P= F牵∙v 则有：‎ 点睛：此题关键要知道当汽车的功率一定时，当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，结合牛顿第二定律解答.‎ ‎12.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为75m，当落到离地面30m的位置时开始制动，座舱均匀减速．重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．‎ ‎（1）求座舱下落的最大速度；‎ ‎（2）求座舱下落的总时间；‎ ‎（3）若座舱中某人用手托着重30N的铅球，求座舱下落过程中球对手的压力．‎ ‎【答案】（1）30m/s（2）5s．（3）75N．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）v2=2gh;‎ vm＝30m/s ‎⑵座舱在自由下落阶段所用时间为：t1＝3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为：t2＝＝2s 所以座舱下落的总时间为：t＝t1＋t2＝5s ‎⑶对球，受重力mg和手的支持力N作用，在座舱自由下落阶段，根据牛顿第二定律有mg－N＝mg 解得：N＝0‎ 根据牛顿第三定律有：N′＝N＝0，即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段，根据牛顿第二定律有mg－N＝ma 根据匀变速直线运动规律有：a＝＝－15m/s2‎ 解得：N＝75N（2分）‎ 根据牛顿第三定律有：N′＝N＝75N，即球对手的压力为75N 考点：牛顿第二及第三定律的应用 ‎13.如图所示，一质量为M=4.0kg的平板车静止在粗糙水平地面上，其右侧某位置有一障碍物A，一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块，以v0=10m/s的初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右的恒力F使平板车向右做加速运动．当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F，小车在地面上继续运动一段距离L=4m后与障碍物A相碰．碰后，平板车立即停止运动，滑块水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，测得通过C点时对轨道的压力为86N．已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ1=0.5、平板车与地面间μ2=0.2，圆弧半径为R=1.0m，圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=106°．取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．试求：‎ ‎（1）AB之间的距离；‎ ‎（2）作用在平板车上的恒力F大小及平板车的长度．‎ ‎【答案】（1）1.2m．（2）F=22N． 5m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 对小物块在C点由牛顿第二定律得，‎ 代入数据解得：‎ 从B到C，由动能定理有：‎ 代入数据解得：vB=5m/s 在B点，由几何关系有：‎ vy=vBsin53°=5×0.8m/s=4m/s v=vBcos53°=5×0.6m/s=3m/s 从A到B，设小物块作平抛运动的时间为t，则有：‎ vy=gt 解得：‎ 则AB之间的水平距离为：x=vt=3×0.4m=1.2m；‎ ‎(2) 设物块与平板车达共同速度v共后，物块与平板车一起向右减速滑行，设此过程加速度大小为a，则：‎ 由运动学公式有：v2-v共2=-2aL，‎ 代入数据解得：v共=5m/s 对物块，冲上平板车后做加速度大小为a1的匀减速运动，对平板车，物块冲上后做加速度大小为a2的匀加速运动，经时间t1达共同速度v共 依题意对小物块有：‎ a1=μ1g=5m/s2，‎ 由v共=v0-a1t1，代入数据解得：t1=1s 对平板车：v共=a2t1，解得：a2=5m/s2‎ 由牛顿第二定律得：F+μ1mg-μ2（M+m）g=Ma2‎ 代入数据解得：F=22N 小物块的位移：‎ 平板车的位移：‎ 所以小车的长度为：L=x物-x车=7.5-2.5m=5m。‎