安徽省滁州市定远民族高级中学校2021-2022学年高二上学期期初质量检测物理试题（Word版含答案）

定远民族高中2021—2022学年度第一学期初期质量检测
高二物理试卷
一、单选题（6小题，24分）
1．甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v-t图象如图所示，下列对汽车运动状况的描述正确的是（　　）
A．在第末，乙车改变运动方向
B．在第末，甲、乙两车可能相距
C．在第末，甲、乙两车一定相遇
D．两车不可能相遇两次
2．如图所示，假设跳水运动员（视为质点）起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中，最大速度大小为v，离开跳板时速度大小为，不计空气阻力，在水中受到的阻力恒定，水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，重力加速度大小为，则（　　）
A．运动员在空中运动过程中先超重再失重
B．运动员在空中运动的时间为
C．跳板离水面的高度为
D．运动员入水的深度为
3．如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止。人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．箱子受到的摩擦力的方向水平向左
B．长木板对地面的压力大于3mg
C．人对长木板的压力大小为mg
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
4．2021年3月24日“新疆棉事件”，加深了人们对新疆的棉花的认识，新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动。在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．当BP板转过60°时，棉包受到三个力的作用
B．棉包对AP板的压力先增大后减小
C．当BP板转过30°时，棉包对AP板的作用力大小为
D．棉包对BP板的压力逐渐减小
5．如图所示倾角为的斜面足够长，从A点正上方处的B点，以的速率抛出一个小球，方向不定，且小球的轨迹与在同一竖直平面内，则小球落回斜面的最长时间为（取）（　　）
A．
B．
C．
D．
6．如图，某人做蹦极运动，从高台由静止开始下落，下落过程不计空气阻力，设弹性绳原长为，弹性绳的弹力与其伸长量正比，则他在从高台下落至最低点的过程中机械能随下落高度变化的关系图像正确的是（　　）
A．B．C．D．
二、多选题（4小题，16分）
7．如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，轻质薄纸板（质量不计）放在光滑斜面上，质量为的物块A和质量为的物块B均放在纸板上，用沿斜面向上的拉力拉物块A，使物块A、B及纸板均保持静止，已知，A与纸板间的动摩擦因数为0.8，B与纸板间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（
）
A．物块A、B受到的摩擦力大小相等
B．物块A受到的摩擦力大于物块B受到的摩擦力
C．逐渐增大拉力，物块A先与纸板发生相对滑动
D．逐渐增大拉力，物块B先与纸板发生相对滑动
8．如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为1kg和2kg的小物体A、B，A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为rA=0.1m、rB=0.3m。A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.3倍。g取10m/s2，现缓慢地增大圆盘的角速度，则下列说法正确的是（　　）
A．当A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为6N
B．当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度约为2rad/s
C．当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度大于rad/s
D．在细线上有弹力后的某时刻剪断细线，A将做向心运动，B将做离心运动
9．如图，a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗质量不同的卫星，下列说法正确的是（　　）
A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b
D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大
10．如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的是（　　）
A．物块经过P点的速度，前一过程较小
B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少
C．物块滑到底端的速度，前一过程较大
D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长
三、实验题（2小题，15分）
11．用下列器材测量小车质量。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
i.按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_________的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法错误的是___________；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小__________，加速度大小__________；
③写出随变化的关系式__________（用，，，，表示）；
④测得关系图线的斜率为，则小车质量__________。
12．图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），此外，该实验小组还准备了一套砝码（总质量为kg）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。
（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的高度差h。
（2）取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码都放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，其机械能是_______的（填增加、减少或守恒）。
（3）记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据可计算出A下落到F处的速度________，下落过程中的加速度大小________（用d、t、h表示）。
（4）改变m重复（2）（3）步骤，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示。可得A的质量________kg，B的质量________kg（重力加速度大小g取）。
四、解答题（4小题，45分）
13．（10分）为了追击交通肇事车辆，交警在各交通要道上布控。当肇事车辆经过某检查站时，警方示意停车，司机心存侥幸，高速闯卡。由于车速已很高，发动机工作早已达到最大功率状态，此车闯卡后在平直公路上的运动可近似看作匀速直线运动，它的位移可用式子来描述。肇事车辆过卡的同时，原来停在路边的大功率警车立即起动追赶。警车从起动到追上肇事车辆的运动可看作匀加速直线运动，其位移可用关系式来描述。（题中关系式涉及物理量均使用国际单位）追击过程中：
（1）运用图像简单说明警车追上肇事车辆之前，两者之间的最大距离；
（2）求警车追上肇事车辆时，警车运动的位移大小。
14．（10分）如图所示，质量M=4kg的木板长L=1.44m，静止在光滑的水平地面上，其水平顶面右端静置一个质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4（g取10m/s2）今用水平力F=28N向右拉木板，小滑块将与长木板发生相对滑动。求：
（1）小滑块与长木板发生相对滑动时，它们的加速度各为多少？
（2）经过多长时间小滑块从长木板上掉下？
15．（12分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=0.6一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球达A点时对圆弧轨道的压力大小；
16．（13分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m。在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板。（g取10m/s2）
（1）若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，P点的坐标为（1.6m，0.8m），求其离开O点时的速度大小；
（2）为使小物块击中挡板，求拉力F作用的距离范围；
（3）改变拉力F的作用距离，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块速度的最小值vm和此时物块下落的高度h。（结果可保留根式）
参考答案
1．B
2．D
3．A
4．D
5．B
6．C
7．AC
8．AC
9．AD
10．AD
11．等间距
CD
0.723
0.820
0.19
12．减少
13．【详解】
（1）根据待定系数法肇事车做匀速运动有
解得
v=40m/s
警车做初速度为零的匀加速度运动有
解得
作出v-t图如图所示
由图可知当警车和肇事车速度相等时，二者的距离最大，则有
解得
所以二者相距最远距离
（2）当警车追上肇事车时，二者的位移相等，有
即
解得
t=20s
此时警车的位移为
14．（1）4m/s2，6m/s2；（2）1.2s
【详解】
(1)小滑块与长木板发生相对滑动时，对滑块与木板，分别由牛顿第二定律可得
解得
，
(2)设经过时间t小滑块从长木板上掉下，该过程滑块与木板的位移满足
解得
15．（1），；（2）6.75mg
【详解】
（1）设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F，由力的合成法则，则有
由平行四边形定则得
设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得
联立上式，结合题目所给数据，解得
（2）设小球到达A点的速度大小v1，作CD⊥PA，交PA于D点
由几何关系得
由动能定理有
=
在A点有
联立上式，结合题目所给数据
由牛顿第三定律可知，小球达A点时对圆弧轨道的压力大小为6.75mg。
16．（1）4m/s；（2）2.5m＜x3≤3.3m；（3），
【详解】
（1）设小物块离开O点时的速度为，由平拋运动规律，
水平方向
竖直方向
其中，解得：
（2）为使小物块击中挡板，小物块必须能运动到O点，设拉力F作用的最短距离为，由动能定理
解得
x1=2.5m
为使小物块击中挡板，小物块的平拋初速度不能超过4m/s，设拉力F作用的最长距离为，由动能定理
解得
x2=3.3m
则为使小物块击中挡板，拉力作用的距离范围为
2.5m＜x3≤3.3m
（3）设小物块击中挡板的任意一点坐标为（x，y），则有
x=vt'
由机械能守恒定律得
又
x2＋y2=R2，
由P点坐标可求
R2=3.2m2
化简得
（式中物理量均取国际单位制的单位）
由数学方法求得
，
即
解得
此时
解得