2019-2020学年高二物理上学期分班试题(含解析).doc

2019-2020学年高二物理上学期分班试题(含解析)一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1. 有俗语叫“鸡蛋碰石头自不量力”在鸡蛋碰石头的过程中，以下说法正确的是（）A. 石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对平衡力B. 鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大C. 鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力一样大D. 鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大【答案】C【解析】石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故ABD错误，C正确；故选C.点睛：作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。2. “套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，从抛出圆环至圆环落地的整个过程中，下列说法中正确的是（）A. 大人抛出圆环运动的时间比小孩抛出圆环运动的时间要短B. 小孩抛出圆环的速度比大人抛出圆环的速度要小C. 大人抛出的圆环运动发生的位移比小孩抛出的圆环运动发生的位移要大D. 小孩与大人抛出的圆环速度变化量大小相等【答案】C【解析】A项：圆环抛出后为平抛运动，竖直方向为自由落体运动，圆环运动时间，大人身高高，抛出的圆环做平抛运动高度高，所以运动时间长，故A错误；B项：大人小孩在同一竖直线上抛出，套中前方同一个物体，说明水平位移相同，水平方向匀速直线运动，大人抛出的圆环运动时间长，所以大人应该以较小的初速度抛出，故B错误；C项：大人和小孩抛出的圆环水平位移相同，但大人抛出圆环的竖直位移大，根据矢量合成，大人抛出圆环的位移较大，故C正确；D项：圆环单位时间内速度变化量，圆环抛出后加速度相同，所以无论大人还是小孩抛出，单位时间内的速度变化量都相同，故D错误。点晴：解决本题关键是理解平抛运动的处理方法：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动。3. 如图所示，A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对圆盘静止，已知两物块的质量mAmB，运动半径rArB，则下列关系一定正确的是（）A. 角速度AB B. 线速度vAvBC. 向心加速度aAaB D. 向心力FAFB【答案】C【解析】解：A、两物体相对于圆盘静止，它们做圆周运动的角速度相等，则A=B，故A错误；B、物体的线速度v=r，由于相等，rArB，则vAvB，故B错误；C、向心加速度a=2r，相同，rArB，则aAaB，故C正确；D、向心力F=m2r，相等，rArB，mAmB，不能确定两物体向心力大小，故D错误；故选：C【点评】本题中两个物体共轴转动，角速度相等，再应用线速度、向心加速度、向心力与角速度的关系公式即可正确解题4. 质量均为1kg的甲、乙两质点沿x轴正方向做直线运动，t=0时刻同时经过坐标x=10m的点，在描述两质点运动的vt图象中，直线a、b分别描述了甲、乙两质点在020s内的运动情况，则下列说法正确的是（）A. 乙质点所受的合力为0.5NB. 在10s20s内，两质点逐渐远离C. 在t=10s时，两质点相遇D. 两质点相遇点的坐标为x=100m【答案】A【解析】A项：根据vt图象表示加速度可知：，由，故A正确；B项：在1020秒内，乙车在甲的前方，乙的速度小于甲的速度，则两车逐渐靠近，故B错误；C项：根据图象的“面积”等于物体的位移大小，可以看出，在t=10秒时乙车的位移大于甲车的位移，t=0时刻又在同一位置出发，所以在t=10秒时两车没有相遇，故C错误；D项：两质点相遇点即经过的位移相等，设经历的时间为t，则，解得，所以位移为，由于t-0时两质点位于坐标x=10m处，所以相遇时位于x=110m处，故D错误。点晴：解决本题关键理解vt图象斜率表示加速度，与时间轴所围面积表示位移。5. 宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：根据自由落体公式，说明星球表面的加速度为，根据万有引力提供向心力，可知，至少具有的发射速度为r=R时，且由黄金代换，代入上式联立化简则，故选B考点：考查天体运动点评：本题难度较小，在普通问题上，都是万有引力使得卫星做匀速圆周运动，因此可以作为圆周运动问题处理视频6. 某人划船渡河，划行速度和水流速度一定，且船相对于静水的划行速度小于水流速度，若船以最短时间渡河，则船渡河的最短时间为t；若船以最短位移渡河，则渡河的最短位移为s，由此可求得（）A. 河的宽度 B. 水流的速度C. 船在静水中的速度 D. 船以最小位移渡河时的速度【答案】B【解析】试题分析：设河宽为d，水的速度为v1,船在静水中的速度为v2。由题意可知：当船头垂直于河岸时，渡河时间最短有：；要想最小位移过河，设船头与岸边的夹角为，则有：那么，由以上联立可得：，即为水的速度，故B正确；由以上式子可知不能求出河的宽度、船在静水中的速度、船以最小位移渡河时的速度，故ACD错误。所以B正确，ACD错误。考点：小船过河问题【名师点睛】本题主要考查了小船过河问题。船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，当船头指向不同，合速度不同，轨迹也不同，由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向和船在静水中速度有关，当静水速与河岸垂直，渡河时间最短。当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小。7. 如图，水平地面上固定一半径为R的半圆环，在圆心O的正上方距离圆心一定高度的M点处将一质量为m的小球以大小为v0的初速度水平抛出，小球恰好在半圆环上的N点处于半圆环相切飞过，重力加速度为g，则小球飞过N点的动能Ek为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】过N点作MO的垂线交MO于P点，设NP与ON的夹角为，由以上各式解得，故C正确。8. 宇宙观测发现，在宇宙中甲、乙两个星体组成的双星系统，它们同时绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，已知甲乙的质量之比为7：1，由此可知（）A. 甲、乙的线速度大小之比为7：1B. 甲、乙的向心力大小之比为1：1C. 甲、乙的运行轨道半径之比是1：7D. 甲、乙的周期之比为1：7【答案】BC【解析】甲乙两星体可视为双星系统所以甲乙周期是相等的，角速度也是相等的B项：它们之间的万有引力提供各自的向心力，则甲乙向心力大小相等，故B正确；D项：甲乙两星体可视为双星系统，周期是相等的故D错误。点晴：解决本题关键理解甲乙两星体可视为双星系统所以甲乙周期是相等的，角速度也是相等的。9. 位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同则可能有（）A. F2=F1，v1v2 B. F2=F1，v1v2 C. F2F1，v1v2 D. F2F1，v1v2【答案】BD【解析】物体在水平恒力F1作用下，做匀速运动，则作用力变为斜向上的恒力F2，物体做匀速运动，设F2与水平方向夹角为，则： 可得： ；因未知，故F1 F2的大小关系各种可能都有。F1与F2功率相同，则，即，所以即 v1v2。综上答案BD视频10. xx2月25日，札幌亚冬会中国选手张义威、刘佳宇一举拿下单板滑雪U型场地男女双冠滑雪U型场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，如图所示，雪面内不同位置各处摩擦因数不同，因摩擦作用滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑的最低点过程中速率不变，则（）A. 运动员下滑的过程中加速度时刻变化B. 运动员下滑的过程所受合外力恒定不变C. 运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小D. 运动员滑到最低点时所受重力的瞬时功率达到最大【答案】AC【解析】A项：因运动员做匀速圆周运动，具有向心加速度，而向心加速度方向始终指向圆心，所以下滑的过程中加速度时刻变化，故A正确；B项：因运动员做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，向心力始终指向圆心，故合外力大小不变，方向时刻变化，所以运动员下滑的过程所受合外力是变力，故B错误；C项：设运动员某时刻的速度方向与水平方向的夹角为,则，由于速度不变，变小，所以变大，由可知，动摩擦因数变小，故C正确；D项：动员滑到最低点时，重力竖直向下，速度方向水平向右，两者方向垂直，所以在最低点重力瞬时功率为零，故D错误。二、解答题（共2小题，满分15分）11. 某同学利用如图甲所示的装置探究在弹性限度内“弹簧弹力和弹簧伸长的关系”实验，弹簧的最上端与刻度尺的零刻度对齐（1）将一个50g的钩码挂在弹簧的下端，弹簧指针如图乙所示，则指针示数为_cm（2）在弹性限度内，将每个50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到挂上不同数目的钩码对应的指针示数L如表所示，用表中数据计算出弹簧的劲度系数k=_N/m，弹簧没有挂钩码时的竖直长度为_cm（重力加速度g=10m/s2，结果保留三位有效数字）钩码数1234L/cm19.7123.7027.70【答案】 (1). （1）15.71； (2). （2）12.5； (3). 11.71；【解析】（1）由图乙可知：指针示数为15.71cm；(2)由表格中挂不同钩码是弹簧的长度可知：设弹簧的原长为L0，则有，由以上两式可得：，。12. 某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系（1）图中所示的电磁打点计时器，应该配备46V的_（填“交流”或“直流”）电源（2）实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的_（填“左”或“右”）端垫起适当的高度（3）实验中通过改变橡皮筋的_（填“长度”或“条数”）改变功的值（4）操作正确的情况下，以功W为纵坐标，以_（填“v”、“v2”或“”）为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线【答案】 (1). （1）交流； (2). （2）左； (3). （3）条数； (4). （4）v2【解析】试题分析：（1）了解电磁打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答（2）小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，在平衡摩擦力时需要将左端垫高（3）橡皮筋规格相同，通过改变橡皮筋的条数来改变做功数值，避免了在求功时的具体计算（4）根据功能关系可知，作出W与v2的关系图象，若图象为过原点的一条直线，则说明功与v2成正比解：（1）根据打点计时器的构造和原理可知，电磁打点计时器使用的是46V的交流电源（2）由图可知，小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，为使橡皮筋做功为合外力做功，需要进行平衡摩擦力操作，即需要适当垫高木板的左端（3）实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故实验中不需要测出一条橡皮筋对小车做功W的数值，因此只要改变橡皮筋的条数，即可改变做功的数值（4）根据功能关系可知，作出W与v2的关系图象，若图象为过原点的一条直线，则说明功与v2成正比故答案为：（1）交流，（2）左，（3）条数，（4）v2三、计算题（共4小题，满分45分）13. xx11月18日，“神舟十一号”飞船在指定区域成功着陆，这标志着我国载人航天工程空间实验室阶段任务取得了具有决定性意义的成果此次任务中，“神舟十一号”和“天宫二号”空间实验室自动交会对接后形成组合体，如图所示组合体在轨道上的运动可视为匀速圆周运动已知组合体距地球表面的高度为h，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G（1）求地球的质量M（2）求组合体运行的线速度大小v（3）你认为能否在“天宫二号”空间实验室中用天平测物体的质量，并说明理由【答案】（1）；（2）；（3）不能用天平测物体的质量因为物体处于完全失重状态，对天平的托盘没有压力【解析】（1）设一物体的质量为m1，在地球表面附近物体受到的万有引力近似等于重力，则： 解得：M= （2）设组合体的质量为m2，根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得： 联立解得：v= （3）不能用天平测物体的质量因为物体处于完全失重状态，对天平的托盘没有压力 14. 一辆货车正以12m/s的速度在平直公路上前进，发现货物掉下后，立即关闭油门以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动，货车开始做匀减速直线运动的同时，在其后16m处一辆自行车上的人立即拾起货物由静止出发，以2m/s2的加速度同方向追赶货车，已知自行车能达到的最大速度为8m/s求：（1）货车做匀减速运动的位移大小；（2）自行车至少经过多长时间能追上货车【答案】（1）36m；（2）8.5s【解析】(1)根据，解得；(2)自行车加速到最大速度所用时间，在4s时间内，自行车的位移：，货车的位移为：，所以在前4s内，自车不能追上货车，设从开始到追上所用时间为t，则有，解得t=4s，但货车从减速到速度为零所用的时间为6s，所以总时间为。15. 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，用质量为m=1kg的小物块压紧弹簧，从A处由静止释放后的物块，在弹簧弹力的作用下沿水平桌面向右运动，物体离开弹簧后继续运动，离开桌面边缘B后，落在水平地面C点C点与B点的水平距离x=1m，桌面高度为h=1.25m，AB长度为s=1.5m，物体与桌面之间的动摩擦因数=0.4，小物块可看成质点，不计空气阻力，取g=10m/s2求：（1）物块在水平面上运动到桌面边缘B处的速度大小（2）物块落地时速度大小及速度与水平方向夹角的正切值（3）弹簧弹力对物块做的功【答案】（1）2m/s；（2），速度与水平方向夹角的正切值为2.5；（3）8J【解析】试题分析：研究物块离开B点做平抛运动的过程，由高度求出时间t，再结合水平距离x和t求物块在水平面上运动到桌子边缘B处的速度大小（2）根据速度的合成法求出物块落地时速度大小，由数学知识求速度与水平方向夹角的正切值（3）对A到B过程，运用动能定理列式，可求解弹簧弹力对物块做的功(1)物块离开桌子边缘后做平抛运动，竖直方向上有解得t0.5s水平方向上有xvBt，解得vB2m/s(2)平抛过程机械能守恒解得物块落地时水平方向vxvB2m/s竖直方向上vygt5m/s则(3)从A到B的过程中，运用动能定理有解得W弹8J【点睛】对于平抛运动，关键要掌握运动的分解法，明确平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动16. 如图所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定有一边长为0.4m光滑小方柱abcd长为L=1m的细线，一端拴在a上，另一端拴住一个质量为m=0.5kg的小球小球的初始位置在ad连线上a的一侧，把细线拉直，并给小球以v0=2m/s的垂直于细线方向的水平速度使它作圆周运动由于光滑小方柱abcd的存在，使线逐步缠在abcd上若细线能承受的最大张力为7N（即绳所受的拉力大于或等于7N时绳立即断开），那么从开始运动到细线断裂应经过多长时间？小球从桌面的哪一边飞离桌面？【答案】1.256s，AD边。.绕a点转周的时间t10.785 s，绕b点转周的时间t20.471 s，线接触c点后，小球做圆周运动的半径为r0.2 m，小于L00.29 m，所以线立即断裂所以从开始运动到线断裂经过t1.256 s，小球从桌面的AD边飞离桌面