2018-2019学年高二物理上学期开学考试试题(含解析) (IV).doc

2018-2019学年高二物理上学期开学考试试题(含解析) (IV)一、选择题:（本题共10小题，每小题4分，计40分。第1-6小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。第7-10小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。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.下列有关物理知识的说法，正确的是（）A. 伽利略发现了万有引力定律B. 地球同步卫星的发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间C. 卡文迪许用扭秤装置第一次测量出了引力常量D. 哥白尼发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据【答案】C【解析】【详解】（1）开普勒定律发现之后，牛顿发现了万有引力定律，A错误；（2）地球卫星的发射速度应大于第一宇宙速度7.9km/s，小于第二宇宙速度11.2km/s。发射速度超过第二宇宙速度，卫星将脱离地球引力，围绕太阳运动，故B错误；（3）牛顿发现万有引力定律后，卡文迪许利用扭秤实验，测出了引力常量，被称为是“能秤出地球质量的人，C正确；（4）行星运动的三大定律是开普勒总结出来的，为人们解决行星运动学问题提供了依据，D错误。故本题正确答案选C。2.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示下列判断正确的是（ ）A. 01s内外力的平均功率是6WB. 第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为94C. 02s内外力的冲量为5NsD. 第2s内外力所做的功是4J【答案】B【解析】【详解】（1）在0-1s内，由牛顿第二定律得：，位移：，则平均功率，故A错误；（2）由（1）可知，第1s末的速度为，瞬时功率为；在1-2s内，根据牛顿第二定律，则第2s末的瞬时速度为，瞬时功率为，故第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为94，则B正确；（3）0-2s内的冲量，故C错误；（4）第2s内，外力做功，D错误。故本题选B。3.质量为M=2kg的木块静止在光滑的水平面上,一颗质量为m20g的子弹以v0100m/s的速度水平飞来，射穿木块后以80m/s的速度飞去，此时木块速度大小为 ( )A. 0 B. 2 m/s C. 0.2 m/s D. 1 m/s【答案】C【解析】【详解】子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，动量守恒。在子弹穿木块的过程中，根据动量守恒定律有：，代入数据得：。故本题正确答案选C。4.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（ ）A. 绳的拉力等于A的重力B. 绳的拉力大于A的重力C. 绳的拉力小于A的重力D. 拉力先大于重力，后变为小于重力【答案】B【解析】【详解】设绳子与水平方向的夹角为，物体A的速度大小为，小车速度大小为，根据两物体速度的关联特点，两物体沿着绳子方向的速度相等，故，因为不变，小车向右运动时，逐渐减小，故逐渐增大，物体A做加速运动。根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于A的重力。故本题正确答案选B。5.质量为m的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动,小球运动到最低点时速率是它在最高点时速率的倍,则小球运动到最低点和最高点时,绳子对小球的拉力之差为( )A. 2mg B. 4mg C. 6mg D. 5mg【答案】C【解析】由于小球恰好能通过圆周最高点，则在最高点，绳的拉力F1=0，满足 ，则： 当小球处于最低点时，速度为： 由绳的拉力和重力的合力提供向心力，则：，得：F2=6 mg; 由此可知F2-F1=6 mg，故C正确故选C.点睛：本题主要考查了向心力公式的直接应用，知道在最高点和最低点都是由合外力提供向心力，难度不大，属于基础题6.为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时汽车的瞬时加速度的大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】当牵引力等着阻力时，速度最大，根据得到，阻力的大小，当速度为时，牵引力，根据牛顿第二定律得到，加速度，故选项C正确。点睛：解决本题的关键知道功率与牵引力、速度的关系，知道牵引力等于阻力时，速度最大；速度变化时，牵引力要发生变化.7. 跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（ ）A. 空气阻力做正功 B. 重力势能增加C. 动能增加 D. 空气阻力做负功【答案】CD【解析】:空降兵跳伞,在他们离开飞机、打开降落伞之前的一段时间内,质量不变,其下降的速度越来越大,动能越来越大;高度越来越小,重力势能越来越小.受到的阻力向上,位移向下,做负功，故CD正确综上所述本题答案是：CD8.研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A. 距地面的高度变小 B. 向心加速度变小C. 线速度变小 D. 角速度变小【答案】BCD【解析】【详解】（1）同步卫星做圆周运动，地球对其万有引力提供向心力，即：，解得：，其中为同步卫星轨道高度，为地球半径，为地球自转周期。未来地球自转逐渐变慢，周期逐渐变大，故同步卫星的轨道高度逐渐变大，A错误；（2）根据牛顿第二定律，得向心加速度，由于逐渐变大，则向心加速度逐渐变小，B正确；（3）万有引力提供向心力，解得：，由于逐渐变大，则线速度逐渐变小，C正确；（4）由 ，得，由于逐渐变大，则角速度逐渐变小，D正确。故本题正确答案选BCD。9.在距水平地面H和4H高度处，同时将a、b两小球以相同的初速度v0水平抛出,不计空气阻力,则以下判断正确的是()A. a球先落地，b球后落地B. 两小球落地速度方向相同C. a、b两小球水平位移之比为12D. a、b两小球水平位移之比为14【答案】AC【解析】【详解】（1）平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体，得，因为两球下落高度不同，故落体时间不同，即，则A球先落地，B球后落地，A正确；（2）两球落地的瞬时速度和水平方向夹角的正切，因两球落地时间不同，故不同，则B错误；（3）两球水平位移之比：，故C正确，D错误。故本题正确答案选AC。10.如图所示，水平传送带长为 s，以速度 v始终保持匀速运动，把质量为 m的货物放到 A点，货物与皮带间的动摩擦因数为 ，当货物从 A点运动到 B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（ ）A. 小于B. 小于umgsC. 大于D. 大于umgs【答案】AB【解析】若传送带足够长，小物块最终与传送带一起匀速。由动能定理可知摩擦力对货物做的功，此时物体的位移小于s,故摩擦力对货物做的功小于。若物体匀加速通过传送带，则物体的末速度小于v,由动能定理可知。综上分析，ABD正确。二、实验题：（本题2小题，计14分）11.有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为（ ）。（已知当地的重力加速度为9.791m/s2）A. 61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mmC. 60.5mm 61.0mm 60.6mm D. 49.6mm 53.5mm 57.3mm【答案】D【解析】【详解】根据匀变速直线运动的规律，物体在相邻相等时间的位移差为定值，且都满足，其中，通过验证，只有D选项给定的数据满足题意。故本题选D。【点睛】由匀变速直线运动的规律，物体在相邻相等时间的位移差为定值，且都满足即可找到合理的实验数据。12.用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_。A.弹簧原长 B.滑块（含遮光片）的质量 C.当地重力加速度(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_。A.增大 B.不变 C.减小【答案】 (1). (2). B (3). C【解析】【详解】（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有： ； （2）弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故选B。（3）增大AO间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小，故选C；【点睛】本题利用机械能守恒来探究弹簧的弹性势能的大小，要注意明确实验原理，知道如何测量滑块的速度，并掌握物体运动过程以及光电门的使用方法。三、计算题：（本题包括4小题,共46分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.13.法国人劳伦特菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从30 m高的塔上竖直跳下并准确地落入水池中已知水对他的阻力(包括浮力)是他所受重力的3.5倍，设他起跳速度为零，在空中下落的加速度为8 m/s2，g取10 m/s2.试问：需要准备一个至少多深的水池？【答案】9.6 m【解析】当人在空中运动时，由运动学规律有：v2=2a1s1当人在水中运动时，由牛顿第二定律和运动学规律有：mg-3.5mg=ma2-v2=2a2s2联立以上四式，解得水池的深度至少为： 14.已知地球半径为R，地球的同步卫星离地心的距离为r，设第一宇宙速度为v1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1；同步卫星的线速度为v2，向心加速度为a2，试求v1/v2和 a1/a2各为多少？【答案】 ; 【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，对近地卫星有：，解得对同步卫星有：，解得，故；设地球的自转角速度大小为，则对地球赤道上的物体，对同步卫星有：则。故本题的答案为：；【点睛】同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比，根据万有引力提供向心力线速度公式，得出第一宇宙速度与同步卫星的速度之比。15.如图所示，在倾角为质量为M，高为h的固定斜面体上表面光滑，在斜面顶端有两个质量均为m可视为质点的小物块A和B，现给A一个水平向左的初速度，同时让物块B从斜面顶端由静止开始下滑，A最终恰落在斜面底端，求：(1)A和B先后到达斜面底端所用的时间之比。(2)A的初速度大小。【答案】(1) (2) 【解析】【详解】（1）由题意可知，A离开斜面做平抛运动，则，则对B受力分析，由牛顿第二定律可知，B沿斜面向下做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，斜面的长度为，故B的下滑时间为所以；（2）平抛运动的水平分运动为匀速直线，由题意可知，A最终落在斜面底端，水平分位移，故A的初速度。【点睛】（1）A做平抛运动，B做匀加速直线运动，由位移时间公式分别形式，即可求得时间之比；（2）A最终恰落在斜面底端，竖直位移与水平位移之比等于tan，据此列式即可求得。16.如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径（C、D为圆轨道的最低点和最高点），已知BOC =30。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，取g=10m/s2。求：（1）滑块的质量和圆轨道的半径；（2）是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由。【答案】（1）m=0.1kg，R=0.2m （2）0.6m【解析】试题分析：（1）mg(H2R)=mvD2得：取点（0.50m，0）和（1.00m，5.0N）代入上式得：m=0.1kg，R=0.2m（2）假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点（如图所示）x= OE=vDPtR=gt2得到：vDP=2m/s而滑块过D点的临界速度由于：vDP vDL 所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点mg(H2R)=mvDP2得到：H=0.6m考点：牛顿第二定律；平抛运动.