黑龍江省佳木斯市第一中學高二上學期開學考試物理答案

佳一中20232024學年度高二上學期開學初考試物理試題時間：90分鐘總分：100分Ⅰ卷（共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。其中1～8為單選題；9～12題為多項選擇題，有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分．）1.如圖所示，輕彈簧的下端系著質(zhì)量相等的a、b兩球，兩小球之間由輕質(zhì)細線連接，系統(tǒng)靜止時彈簧未超出彈性限度?，F(xiàn)剪斷a、b間細線，在接下來的運動過程中，下列說法正確的是（）A.a、b兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒B.a、b兩球和輕彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.a、b兩球組成的系統(tǒng)動量守恒D.a、b兩球和輕彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒【答案】B【解析】【詳解】A．剪斷a、b間細線后，彈簧對a做功、a球的機械能發(fā)生變化，b球只有重力對它做功，機械能不變，所以a、b兩球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故A錯誤；B．剪斷a、b間細線后，a、b兩球和輕彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，故B正確；C．剪斷a、b間細線后，a、b兩球組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故C錯誤；D．剪斷a、b間細線后，a、b兩球和輕彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故D錯誤。故選B。2.在光滑的水平面上，質(zhì)量為m速度為v0的A球與質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生正碰，碰后B球的速度可能為（）A.v0 B.v0 C.v0 D.v0【答案】C【解析】【詳解】若發(fā)生完全非彈性碰撞解得若發(fā)生彈性碰撞解得碰后B球的速度范圍故選C。3.如圖所示，某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑R，月球繞地球運轉(zhuǎn)半徑9R，設月球繞地球運動的周期為27天，則此衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期大約是（）A.天 B.1天 C.天 D.9天【答案】B【解析】【詳解】由開普勒第三定律可得其中即，此衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期大約是故選B。4.一汽車通過拱形橋頂點時速度為10m/s，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋頂對橋面沒有壓力，車速至少為（）A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.30m/s【答案】B【解析】【分析】【詳解】設車速為時汽車對橋頂沒有壓力，則代入解得故選B。5.兩個可視為點電荷的帶電小球A、B，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2倍。A球用絕緣細線懸掛在天花板上，B球在A球的正下方L處恰能靜止。若將B球懸掛在天花板上，要使A球在B球正下方靜止，則A、B之間的距離應為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當A球懸掛在天花板上時，對B球若將B球懸掛在天花板上，則對A球解得故選B。6.如圖所示，在水平地面上固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側(cè)固定一個傾角為30°的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與OB在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與套在圓形軌道上質(zhì)量為m的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕繩與軌道相切，OP與OB夾角為60°；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小圓環(huán)到達B點時的加速度為0B.小圓環(huán)到達B點時受到軌道的支持力為0C.小圓環(huán)到達P點時，小圓環(huán)和物塊的速度比為D.小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足【答案】D【解析】【詳解】AB．小圓環(huán)運動到B點時，小環(huán)受到豎直向下的重力，水平向右不為零的拉力和圓環(huán)對小環(huán)向左的支持力，因為運動到B點時速度恰好為零，則小球在OB方向上的合力為零，環(huán)的合力為豎直方向的重力，根據(jù)牛頓第二定律可知解得故AB錯誤；C．依題意，可知小環(huán)在P點時，小環(huán)的速度方向沿繩的方向，根據(jù)速度的合成與分解可知，此時小圓環(huán)和物塊的速度之比為1：1，故C錯誤；D．設輕滑輪的位置為C，由幾何關(guān)系可知，在運動過程中，對環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動能定理可知解得故D正確。故選D。7.如圖所示，質(zhì)量為的木塊（可視為質(zhì)點）被水平向左的力F壓在豎直墻壁上，木塊初始位置離地面高度，木塊與墻面之間的動摩擦因數(shù)，木塊距離地面的高度h與力F之間的關(guān)系為，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小。下列說法正確的是（）A.木塊從初始位置開始下滑至地面前瞬間的過程中，克服摩擦力做功為8JB.木塊從初始位置開始下滑至地面前瞬間的過程中，機械能減少16JC.木塊從初始位置開始下滑至地面前瞬間的過程中動能的變化量為80JD.木塊下滑到地面前的瞬間的速度大小為【答案】A【解析】【詳解】A．對木塊進行分析，木塊受到重力、壓力F，墻面的支持力N與滑動摩擦力，根據(jù)受力特征有，解得可知，大小與木塊位移成正比，則木塊克服摩擦力做功為故A正確；B．根據(jù)上述可知，木塊從初始位置開始下滑至地面前瞬間的過程中，克服摩擦力做功為8J，則木塊機械能減少8J，故B錯誤；C．木塊從初始位置開始下滑至地面前瞬間的過程中，根據(jù)動能定理有解得故C錯誤；D．木塊從初始位置開始下滑至地面前瞬間的過程中，根據(jù)動能定理有解得故D錯誤。故選A。8.如圖所示，在豎直面內(nèi)固定三枚釘子，三枚釘子構(gòu)成邊長d=10cm的等邊三角形，其中釘子沿著豎直方向。長為L的細線一端固定在釘子上，另一端系著質(zhì)量m=200g的小球，細線拉直與邊垂直，然后將小球以的初速度豎直向下拋出，小球可視為質(zhì)點，不考慮釘子的粗細，重力加速度g=10m/s2，細線碰到釘子c后，物塊到達最高點時，細線拉力大小為（）A.0N B.1N C.2N D.3N【答案】C【解析】【詳解】設物塊到達最高點速度v，根據(jù)機械能守恒代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第二定律解得細線拉力大小為故選C。9.如圖所示，A、B兩個小球在同一豎直線上，離地高度分別為2h和h，將兩球水平拋出后，兩球落地時的水平位移大小之比為，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.A、B兩球的初速度大小之比為B.A、B兩球的初速度大小之比為C.若兩球同時落地，則兩球拋出的時間差為D.若兩球同時拋出，則落地的時間差為【答案】AC【解析】【詳解】AB．A、B兩球做平拋運動，在豎直方向上有，根據(jù)題意在水平方向上有，解得故A正確，B錯誤；CD．若兩球同時落地，則兩球拋出的時間差為結(jié)合上述解得故C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖，光滑水平面上有一質(zhì)量為4kg、半徑足夠大的光滑圓弧曲面C，質(zhì)量為2kg的小球B置于其底端，另一個小球A質(zhì)量為1kg，小球A以的速度向B運動，并與B發(fā)生彈性碰撞，不計一切摩擦，小球均可視為質(zhì)點，，則（）A.B的最大速率為B.B運動到最高點時的速率為C.B能上升的最大高度為D.B不能與A再次發(fā)生碰撞【答案】BD【解析】【詳解】A．A與B發(fā)生彈性碰撞，取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒和能量守恒得解得所以B的最大速率為，故A錯誤；B．B沖上弧面上的最高點時，豎直速度減小到零、水平速度與弧面共速，設它們的共同速度為v，則由水平方向動量守恒有解得故B正確；C．根據(jù)能量守恒得故C錯誤；D．從B沖上C然后又滑下的過程，設B、C分離時的速度分別為，由水平方向動量守恒有由機械能守恒有聯(lián)立解得由于所以二者不會再次發(fā)生碰撞，故D正確。故選BD11.如圖甲所示，一質(zhì)量的小球位于豎直輕彈簧的正上方，彈簧固定在地面上，某時刻小球由靜止開始下落，下落過程中小球始終受到一個豎直向上的恒力F。以小球的初始位置為坐標原點，豎直向下為x軸正方向，取地面為零勢能面，在小球下落的全過程中，小球的重力勢能隨小球位移變化的關(guān)系如圖乙中的圖線①，彈簧的彈性勢能隨小球位移變化的關(guān)系如圖乙中的圖線②，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取重力加速度大小，則（）A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.彈簧的原長為C.小球剛接觸彈簧時的速度大小為3m/sD.小球受到的恒力F大小為【答案】BCD【解析】【詳解】A．下落過程中小球始終受到一個豎直向上的恒力F，恒力對小球做負功，則小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故A錯誤；B．由圖乙圖線①，根據(jù)可知小球開始降落的初始位置距地面高度為由圖乙圖線②可知，小球下落時，彈簧開始被壓縮，則彈簧原長為故B正確；D．由圖乙可知，當小球下落時，此時小球距地面的高度為，重力勢能為，此時彈簧的彈性勢能最大為，根據(jù)功能關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得故D正確；C．由圖乙可知，當小球下落時與彈簧接觸，設此時小球的速度為，由動能定理有解得故C正確；故選BCD。12.如圖所示，水平固定一個光滑長桿，有個質(zhì)量為m小滑塊A套在長桿上可自由滑動，在水平桿上豎直固定一個擋板P，小滑塊靠在擋板的右側(cè)處于靜止狀態(tài)，在小滑塊的下端用長為L的細線懸掛一個質(zhì)量為2m的小球B，將小球拉至左端水平位置，使細線處于自然長度，由靜止釋放，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.A和B組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒B.小球B第一次擺到最低點速度為C.小球B在運動過程中相對最低點所能上升的最大高度為D.小滑塊A能獲得的最大速度為【答案】BCD【解析】【詳解】A．在小球B由靜止向下擺動的時候，繩子對小滑塊A產(chǎn)生向左的拉力，此過程中A沒有離開擋板P，且擋板P對A有向右的彈力。因此A和B組成的系統(tǒng)在水平方向受力不為零，水平方向動量不守恒，A錯誤；B．小球B由靜止向下擺動第一次到最低點的過程中機械能守恒，有解得故B正確；C．小球B從最低點繼續(xù)向右擺動到最高點的過程中，A離開了擋板P，所以A和B組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒，且機械能守恒。之后再次到達最高時A、B共速，設此速度為v1，相對最低點上升的高度為h，則有聯(lián)立可得C正確；D．當小球B從右邊最高點再次回到最低點時，A的速度最大，設此時A的速度為vA，B的速度為vB，則有聯(lián)立可解得D正確。故選BCD。II卷（共52分）二、實驗題（本題共12分）13.某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。轉(zhuǎn)動手柄，可使塔輪。長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。塔輪至上而下有三層，每層左。右半徑比分別是、和。左。右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處層來改變左、右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A處，A、C到左、右塔輪中心的距離相等，兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小關(guān)系可由標尺露出的等分格的格數(shù)判斷。（1）該實驗用到方法是______。A．理想實驗B.等效替代法C.微元法D.控制變量法（2）在某次實驗中，某同學把兩個質(zhì)量相等的小球分別放在A、C位置，將皮帶連接在左。右塔輪的塔輪上，實驗中勻速轉(zhuǎn)動手柄時，的角速度之比為______，左。右標尺露出的等分格數(shù)之比為______?！敬鸢浮竣?D②.③.【解析】【詳解】（1）[1]本實驗是探究探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量這3個物理量的關(guān)系，需要用到控制變量法。故選D。（2）[2]左右兩邊塔輪邊緣的線速度大小相等，有可知在線速度大小相同的情況下，角速度與半徑成反比，因為半徑之比為，故角速度之比為；[3]A、C處兩球質(zhì)量相同，做圓周運動的軌道半徑相同，角速度之比為，而由于向心力大小為可知兩球的向心力大小之比為，而標尺露出的等分格數(shù)表示向心力大小，所以標尺露出的等分格數(shù)之比為。14.用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點圖中未標出，所用電源的頻率為50Hz，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知m1=50g、m2=150g，則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=____m/s；(2)在打下第0點到打下第5點的過程中系統(tǒng)動能的增量?Ek=____J，(3)系統(tǒng)重力勢能的減少量?Ep=____J；(取當?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2)【答案】①.②.③.【解析】【詳解】（1）[1].兩個物塊均作勻變速直線運動，根據(jù)勻變速直線運動時間中點瞬時速度等于這段時間平均速度可得；（2）[2].（3）[3].三、計算題（本題共40分）15.將質(zhì)量為m的物體，以初速度豎直向上拋出,已知拋出過程中阻力大小恒為重力大小的，重力加速度為g，求：（1）物體上升的最大高度H；（2）物體落回拋出點時速度大小v?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）上升過程，由動能定理將代入可得（2）全過程，由動能定理代入得16.如圖所示，半徑為R的半圓柱體放在水平地面上，AB為過圓心O的直徑。一質(zhì)量為m的小球從P點以速度v0水平拋出，垂直落在半徑為R的半圓柱體表面上的Q點，。重力加速度為g。求：（1）小球從P到Q的飛行時間；（2）P點離地面的高度；（3）小球到達Q點時重力的功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）在Q點有且解得（2）從P到Q在豎直方向上P點的高度為解得（3）小球到達Q點時重力的功率為17.如圖所示，傾角為θ=37°的足夠長光滑斜面AB與長LBC=2m的粗糙水平面BC用一小段光滑圓?。ㄩL度不計）平滑連接，半徑R的光滑圓弧軌道CD與水平面相切于C點，OD與水平方向的夾角也為θ=37°。質(zhì)量為M的小滑塊從斜面上距B點L0=2m的位置由靜止開始下滑，恰好運動到C點。已知重力加速度g=10m/s2，，。（1）求小滑塊與粗糙水平面BC間的動摩擦因數(shù)μ；（2）改變小滑塊從斜面上開始釋放的位置，小滑塊能夠通過D點，求小滑塊