安徽省滁州市定远县高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 安徽省滁州市定远县高二（下）开学考试物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 280.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-09 20:48:53 | ||
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文档简介
安徽省滁州市定远县高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．2020年我国的航天事业取得了骄人的成绩。6月23日，“北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射；7月23日，火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空；11月24日“嫦娥五号”月球探测器成功发射。下列说法正确的是（ ）
A．发射“北斗三号”导航系统组网卫星的速度需大于7.9km/s
B．发射“嫦娥五号”月球探测器的速度需大于11.2km/s
C．发射“北斗三号”火星探测器的速度需大于16.7km/s
D．“北斗三号”导航系统组网卫星在轨道上运行的速度小于7.9km/s
2．一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球在摆动的过程中，不计阻力，则下列说法中正确的是( )
A．小球的机械能守恒
B．小球的机械能不守恒
C．小球和小车的总机械能守恒
D．小球和小车的总机械能不守恒
3．一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度vx图象和水流的速度vy图象如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．快艇的运动轨迹为直线
B．快艇的运动轨迹为曲线
C．快艇最快到达浮标处的时间为20s
D．快艇最快到达浮标处经过的位移等于100m
4．下列关于重力势能的说法中正确的是（ ）
A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B．重力势能的大小是相对的
C．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
D．在地面上方的物体，它的重力势能一定不等于零
二、单选题
5．如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC=，若在传动过程中，皮带不打滑，则（ ）
A．A点与C点的角速度大小相等
B．B点与C点的线速度大小之比为1∶2
C．B点与C点的角速度大小之比为2∶1
D．B点与C点的向心加速度大小之比为4∶1
6．下列说法正确的是 （ ）
A．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
B．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力常量
C．碳14的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中碳14含量只有活体中的1/8，此遗骸距今约有17190年
D．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大紫外线的照射强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
7．袋鼠前肢短小，后肢长且强健有力，适于跳跃，是跳得最高最远的哺乳动物，如图所示．某次，袋鼠在平整的草原上跳出8m远、2m高，跳跃时不计空气阻力、袋鼠视为质点．设袋鼠离开水平地面时的速度方向与水平地面夹角α，则tanα等于
A． B． C．1 D．2
8．质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动，后保持额定功率行驶，启动过程的速度随时间变化规律如图所示，其中为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则（ ）
A．时间内，汽车的牵引力等于
B．时间内，汽车克服阻力做的功为
C．时间内，汽车的功率等于
D．时间内，汽车的功率小于额定功率
9．将小球以某一初速度抛出，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列有关该运动的说法，正确的是（ ）
A．小球在水平方向做匀减速直线运动
B．小球做匀变速运动
C．小球运动到最高点时速度大小为零
D．小球在最高点时重力的瞬时功率不为零
10．一段公路的路面凹凸不平，其中的凸起部分和凹陷部分都可以认为是半径为R的圆周的部分。质量为m的汽车（可视为质点）以大小不变的速度通过该路段，如果汽车经过凸起部分最高点时对路面的压力等于， 则汽车经过凹陷部分最低点时对路面的压力是（ ）
A．mg B． C． D．
11．质量为50kg的运动员从10m跳台上以初速度4m/s跳离平台，将运动员视为质点，运动轨迹如图所示。图中为起跳点，A为最高点，B为入水点，C为入水后的最低点。忽略空气阻力，取。关于运动员的描述正确的是（ ）
A．从运动到的过程，动能一直增加 B．从运动到的过程，机械能守恒
C．到点时，动能为5400J D．从A运动到的过程，重力势能增加了5000J
12．已知行星Kepler-186f绕恒星Kepler452做匀速圆周运动，其周期为T1；某人造卫星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，其周期为T2．恒星Kepler452的质量与地球的质量之比为p，行星Kepler-186f绕恒星Kepler452运动的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为
A． B． C． D．
三、实验题
13．某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．气垫导轨倾斜固定在水平桌面上，导轨A点处有一带挡光片的滑块，滑块与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，滑块通过细线跨过光滑的定滑轮与两个相同的钩码相连，连接滑块的一段细线与导轨平行，每个钩码的质量为m．开启气泵，滑块恰好能静止于A点．导轨上B点处固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为L（L小于钩码到定滑轮的距离）．已知当地重力加速度为g．
① 该同学用游标卡尺测出遮光片的宽度，则该同学用的游标卡尺是________分度（填10、20或50）．
② 某时刻只撤去钩码2，让滑块从A点静止开始运动，已知光电门记录挡光片挡光时间为，则滑块通过B点的瞬时速度为_________（用题目中所给的物理符号表示）．
③ 在滑块从A点运动到B点的过程中，为了验证滑块与钩码1组成的系统机械能守恒，需要验证的关系式为_________________________（用题目中所给的物理符号表示）．
14．如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道做匀速直线运动．
（1）改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：_____________________________________________________．
（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球离开轨道时速度为__________m/s．（g取10m/s2）
四、解答题
15．如图所示，起重机将重物吊到高处的过程中，重物经过A、B两点，A、B间的水平距离d=8 m。重物自A点起沿水平方向做vx=1 m/s的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a=0.25 m/s2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，求∶
（1）重物由A点运动到B点的时间。
（2）重物经过B点时的速度大小。
（3）重物由A点运动到B点的位移大小。
16．如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧虚线所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；QN=2d、PN=3d，离子重力不计。
（1）求粒子离开加速度电场时的速度的大小及圆弧虚线对应的半径R的大小；
（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；
（3）若矩形区域内的电场强度与（2）中的电场强度相同，从A点静止释放离子的电荷量为2q，其他不变，此离子还是否仍能从P点进入上方的矩形电场区域？若不能，请说明理由；若能，计算打到NQ上的位置。
17．2017年4月入轨的中星16号是中国第一颗高轨道高通量通信卫星。中星16号是同步卫星，定点于东经115.5 ，其轨道可近似为圆形轨道，示意图如图所示。已知卫星离地面高为h，地球半径为R，地球自转周期为T，引力常量为G。
(1) 求地球的质量M；
(2) 求中星16号在同步轨道上运行时的线速度大小v；
(3)与我国已发射的其他通讯卫星相比，中星16号的通信容量大幅增加。预计在三年内，在中国的民航客机、高速列车和轮船上，人们可随时随地实现高速上网，大大提高交流效率。请你展开想象的翅膀，再举一个例子说明中星16号可能给人们的交流带来的变化。
18．如图所示，高为h、表面光滑的矩形平台固定在光滑水平地面上，质量为2m和m的A、B两小球用长为l细轻绳相连，且有l>h。初时刻A球静止在平台上，B球在外力作用下静止于平台上表面边缘，细绳刚好拉直。现静止释放B球，两球开始运动。已知两球落地时速度立即变为0，重力加速度为g。求：
（1）B球落地瞬间的速度的大小。
（2）A球到达平台边缘的所用时间。
（3）B球落地后，在保证B球不再运动的条件下，求AB间的最小距离，并讨论为了使B球不再运动绳长l满足的条件。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AD
【解析】
【分析】
【详解】
第一宇宙速度是卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度，也是地球卫星的最小发射速度，第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度，第三宇宙速度是人造天体脱离太阳系引力束缚所需的最小速度，故AD正确，BC错误。
故选AD。
2．BC
【解析】
【详解】
以小球和小车组成的系统为研究对象，只有小球的重力做功，系统的机械能守恒，而小球在下摆过程中，细绳的拉力对它做负功，其机械能减小．故AD错误，BC正确．
3．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动。故A错误B正确；
C．静水速度垂直于河岸时，时间最短。在垂直于河岸方向上的加速度为
由
得
故C正确；
D．在沿河岸方向上的位移为
快艇最快到达浮标处经过的位移
故D错误。
故选BC。
4．AB
【解析】
【分析】
【详解】
物体的重力势能具有相对性和系统性。对于不同的零势能参考平面，同一个物体在同一个位置的重力势能是不相同的。物体的重力势能属于物体和地球组成的这个系统，而不只是物体单独具有。
故选AB。
5．B
【解析】
【详解】
A．对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；根据vA=vC及关系式v=ωR，可得
ωARA＝ωCRC
又RC=，所以
ωA=
故A错误；
B．同轴转动的点，角速度相等，则
ωA=ωB=
由v=ωR可得，B点与C点的线速度大小之比为1：2，故B正确；
C．根据ωA=ωB，ωA=，可得
ωB＝
即B点与C点的角速度大小之比为1：2，故C错误；
D．根据ωB＝及关系式a=ω2R，可得
aB=
即B点与C点的向心加速度大小之比为1：4，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A项：放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态无关，故A错误；
B项：牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故B错误；
C项：测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，知经过了3个半衰期，则此遗骸距今约有：5730×3=17190年，故C正确；
D项：根据光电效应方程：，可知光电子的最大初动能与光的强度无关，增大紫外线的照射强度，光电子的最大初动能不变，故D错误．
7．C
【解析】
【分析】
试题分析：从起点A到最高点B可看做平抛运动的逆过程，如图所示，袋鼠做平抛运动速度方向与水平方向夹角的正切值为tanα=2tanβ=2×=1，只有选项C正确．故选C.
考点：平抛运动
【名师点睛】此题考查了平抛运动的特点；解题时采用逆向思维法解决平抛运动问题较好，巧妙应用了平抛运动的位移方向与速度方向的关系，同时要记住结论：做平抛运动位移方向与水平方向夹角的正切值为tanα=2tanβ；此外，顺利作图对解决问题帮助很大．
【详解】
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度
根据牛顿第二定律得
F-f=ma
解得牵引力
F=f+m
故A错误；
B．时间内汽车做匀加速直线运动，则位移为
汽车克服阻力做的功为
故B正确；
CD．从t1时刻起汽车的功率保持不变，t2时刻达到最大速度，则额定功率为
P=fv2
从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于额定功率，故CD错误；
故选B。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．小球在水平方向不受力，所以做匀速直线运动，故A错误；
B．小球运动过程中只受重力，根据牛顿第二定律可知小球的加速度不变，小球做匀变速运动，故B正确；
C．最高点是铅球运动的最高点，但铅球在最高点速度沿水平方向，不为零，故C错误；
D．小球在最高点速度沿水平方向，而重力是竖直方向，根据瞬时功率可得
故D错误。
故选B。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
汽车经过凸起部分最高点时
汽车经过凹陷部分最低点时
解得
故选D。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．从O到B的过程，重力先做负功再做正功，故动能先减小后增大，从B到C的过程，阻力大于重力，合力做负功，动能减小，A错误；
B．从运动到B的过程，只有重力做功，机械能守恒，从B运动到C的过程，阻力做负功，机械能减小，B错误；
C．从O到B的过程，据机械能守恒可得
解得
C正确；
D．从A运动到的过程，物体下降10m，重力势能减少了5000J，D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
试题分析：设行星Kepler-186f质量为m186，恒星Kepler452质量为M456，行星Kepler-186f绕恒星Kepler452做匀速圆周运动轨道半径为r1,根据万有引力提供向心力,有：，解得：①,人造卫星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力有：,解得：②,联立①②得：，故A正确，B、C、D错误；故选A．
考点：考查万有引力定律及其应用．
【名师点睛】本题关键是明确卫星的动力学原理，然后根据万有引力等于向心力列式分析，注意不是围绕同一中心天体运动的，要注意构建物理模型．
13． 50
【解析】
【详解】
解：①10分游标卡尺将9mm等分成10份，每份0.9mm，和主尺一格差0.1mm，精度0.1mm；20分游标卡尺将19mm等分成20份，每份0.95mm，和主尺一格差0.05mm，精度0.05mm；50分游标卡尺将49mm等分成50份，每份0.98mm，和主尺一格差0.02mm，精度0.02mm；游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读，所以该同学用游标卡尺测出遮光片的宽度，用的游标卡尺是50分度；
②极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过B点的瞬时速度为
③开启气泵，滑块恰好能静止于A点，根据平衡条件则有：；只撤去钩码2，让滑块从A点静止开始运动，系统重力势能的减小化量为，动能的增加量为：，为了验证滑块与钩码1组成的系统机械能守恒，需要验证的关系式为，即；
14． 平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动 1.5
【解析】
【详解】
(1)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球A做平抛运动，小球B做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动．
(2)物体平抛运动因此有：
竖直方向：h=9L=
水平方向：9L=v0t
将L=5cm代入,解得：v0=1.5m/s
故答案为(1)平抛运动在水平方向分运动为匀速直线运动；(2)1.5
15．（1）8 s；（2） m/s ；（3）8 m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）重物在水平方向上做匀速运动，从A点运动到B点的时间
t= =8 s
（2）重物在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以重物经过B点时的竖直分速度
vy=at=2 m/s
故重物经过B点时的合速度大小
v= =m/s
（3）重物的水平位移
x=d=8 m
竖直位移
y= at2=8 m
重物由A点运动到B点的位移大小
xAB==8m
16．（1）；（2）；（3）能，打在NQ的中点
【解析】
【分析】
【详解】
（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
解得
（2）离子做类平抛运动
d=vt
3d=at2
由牛顿第二定律得
qE=ma
得
（3）根据动能定理得
2qU＝mv2
根据牛顿第二定律得
联立得
即在均匀辐向分布的电场里运动的半径不变。
故仍能从P点进入上方的矩形电场区域。
离子做类平抛运动
3d＝at2
由牛顿第二定律得
2qE=ma
x=vt=d
即打在NQ的中点。
17．(1)；(2)；(3)见解析
【解析】
【详解】
(1)设一物体的质量为m1，在地球表面附近
解得
(2)设组合体质量m2，则由牛顿第二定律
解得
(3) 中星16号可能给人们的交流带来较大的变化，比如可以实现精确定位，视频通话更加流畅清晰；
18．（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】
（1）从AB开始运动，到B着地，AB系统机械能守恒
解得
（2）B下落阶段加速度为
则
匀速运动时间为
A球到达平台边缘的所用时间
（3）以B球落点为原点建立平面坐标系，向上为y正方向，向右为x正方向。A的轨迹方程
解得
A在平抛过程中，设A距B落点的距离为r
代入得
当时，r取得最小值
当时，，代入可得
故：为了让B球着地后不动，需满足。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．2020年我国的航天事业取得了骄人的成绩。6月23日，“北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射；7月23日，火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空；11月24日“嫦娥五号”月球探测器成功发射。下列说法正确的是（ ）
A．发射“北斗三号”导航系统组网卫星的速度需大于7.9km/s
B．发射“嫦娥五号”月球探测器的速度需大于11.2km/s
C．发射“北斗三号”火星探测器的速度需大于16.7km/s
D．“北斗三号”导航系统组网卫星在轨道上运行的速度小于7.9km/s
2．一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球在摆动的过程中，不计阻力，则下列说法中正确的是( )
A．小球的机械能守恒
B．小球的机械能不守恒
C．小球和小车的总机械能守恒
D．小球和小车的总机械能不守恒
3．一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度vx图象和水流的速度vy图象如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．快艇的运动轨迹为直线
B．快艇的运动轨迹为曲线
C．快艇最快到达浮标处的时间为20s
D．快艇最快到达浮标处经过的位移等于100m
4．下列关于重力势能的说法中正确的是（ ）
A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B．重力势能的大小是相对的
C．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
D．在地面上方的物体，它的重力势能一定不等于零
二、单选题
5．如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC=，若在传动过程中，皮带不打滑，则（ ）
A．A点与C点的角速度大小相等
B．B点与C点的线速度大小之比为1∶2
C．B点与C点的角速度大小之比为2∶1
D．B点与C点的向心加速度大小之比为4∶1
6．下列说法正确的是 （ ）
A．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
B．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力常量
C．碳14的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中碳14含量只有活体中的1/8，此遗骸距今约有17190年
D．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大紫外线的照射强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
7．袋鼠前肢短小，后肢长且强健有力，适于跳跃，是跳得最高最远的哺乳动物，如图所示．某次，袋鼠在平整的草原上跳出8m远、2m高，跳跃时不计空气阻力、袋鼠视为质点．设袋鼠离开水平地面时的速度方向与水平地面夹角α，则tanα等于
A． B． C．1 D．2
8．质量为m的汽车在平直路面上匀加速启动，后保持额定功率行驶，启动过程的速度随时间变化规律如图所示，其中为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则（ ）
A．时间内，汽车的牵引力等于
B．时间内，汽车克服阻力做的功为
C．时间内，汽车的功率等于
D．时间内，汽车的功率小于额定功率
9．将小球以某一初速度抛出，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列有关该运动的说法，正确的是（ ）
A．小球在水平方向做匀减速直线运动
B．小球做匀变速运动
C．小球运动到最高点时速度大小为零
D．小球在最高点时重力的瞬时功率不为零
10．一段公路的路面凹凸不平，其中的凸起部分和凹陷部分都可以认为是半径为R的圆周的部分。质量为m的汽车（可视为质点）以大小不变的速度通过该路段，如果汽车经过凸起部分最高点时对路面的压力等于， 则汽车经过凹陷部分最低点时对路面的压力是（ ）
A．mg B． C． D．
11．质量为50kg的运动员从10m跳台上以初速度4m/s跳离平台，将运动员视为质点，运动轨迹如图所示。图中为起跳点，A为最高点，B为入水点，C为入水后的最低点。忽略空气阻力，取。关于运动员的描述正确的是（ ）
A．从运动到的过程，动能一直增加 B．从运动到的过程，机械能守恒
C．到点时，动能为5400J D．从A运动到的过程，重力势能增加了5000J
12．已知行星Kepler-186f绕恒星Kepler452做匀速圆周运动，其周期为T1；某人造卫星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，其周期为T2．恒星Kepler452的质量与地球的质量之比为p，行星Kepler-186f绕恒星Kepler452运动的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为
A． B． C． D．
三、实验题
13．某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．气垫导轨倾斜固定在水平桌面上，导轨A点处有一带挡光片的滑块，滑块与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，滑块通过细线跨过光滑的定滑轮与两个相同的钩码相连，连接滑块的一段细线与导轨平行，每个钩码的质量为m．开启气泵，滑块恰好能静止于A点．导轨上B点处固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为L（L小于钩码到定滑轮的距离）．已知当地重力加速度为g．
① 该同学用游标卡尺测出遮光片的宽度，则该同学用的游标卡尺是________分度（填10、20或50）．
② 某时刻只撤去钩码2，让滑块从A点静止开始运动，已知光电门记录挡光片挡光时间为，则滑块通过B点的瞬时速度为_________（用题目中所给的物理符号表示）．
③ 在滑块从A点运动到B点的过程中，为了验证滑块与钩码1组成的系统机械能守恒，需要验证的关系式为_________________________（用题目中所给的物理符号表示）．
14．如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道做匀速直线运动．
（1）改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：_____________________________________________________．
（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球离开轨道时速度为__________m/s．（g取10m/s2）
四、解答题
15．如图所示，起重机将重物吊到高处的过程中，重物经过A、B两点，A、B间的水平距离d=8 m。重物自A点起沿水平方向做vx=1 m/s的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a=0.25 m/s2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，求∶
（1）重物由A点运动到B点的时间。
（2）重物经过B点时的速度大小。
（3）重物由A点运动到B点的位移大小。
16．如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧虚线所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；QN=2d、PN=3d，离子重力不计。
（1）求粒子离开加速度电场时的速度的大小及圆弧虚线对应的半径R的大小；
（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；
（3）若矩形区域内的电场强度与（2）中的电场强度相同，从A点静止释放离子的电荷量为2q，其他不变，此离子还是否仍能从P点进入上方的矩形电场区域？若不能，请说明理由；若能，计算打到NQ上的位置。
17．2017年4月入轨的中星16号是中国第一颗高轨道高通量通信卫星。中星16号是同步卫星，定点于东经115.5 ，其轨道可近似为圆形轨道，示意图如图所示。已知卫星离地面高为h，地球半径为R，地球自转周期为T，引力常量为G。
(1) 求地球的质量M；
(2) 求中星16号在同步轨道上运行时的线速度大小v；
(3)与我国已发射的其他通讯卫星相比，中星16号的通信容量大幅增加。预计在三年内，在中国的民航客机、高速列车和轮船上，人们可随时随地实现高速上网，大大提高交流效率。请你展开想象的翅膀，再举一个例子说明中星16号可能给人们的交流带来的变化。
18．如图所示，高为h、表面光滑的矩形平台固定在光滑水平地面上，质量为2m和m的A、B两小球用长为l细轻绳相连，且有l>h。初时刻A球静止在平台上，B球在外力作用下静止于平台上表面边缘，细绳刚好拉直。现静止释放B球，两球开始运动。已知两球落地时速度立即变为0，重力加速度为g。求：
（1）B球落地瞬间的速度的大小。
（2）A球到达平台边缘的所用时间。
（3）B球落地后，在保证B球不再运动的条件下，求AB间的最小距离，并讨论为了使B球不再运动绳长l满足的条件。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AD
【解析】
【分析】
【详解】
第一宇宙速度是卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度，也是地球卫星的最小发射速度，第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度，第三宇宙速度是人造天体脱离太阳系引力束缚所需的最小速度，故AD正确，BC错误。
故选AD。
2．BC
【解析】
【详解】
以小球和小车组成的系统为研究对象，只有小球的重力做功，系统的机械能守恒，而小球在下摆过程中，细绳的拉力对它做负功，其机械能减小．故AD错误，BC正确．
3．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动。故A错误B正确；
C．静水速度垂直于河岸时，时间最短。在垂直于河岸方向上的加速度为
由
得
故C正确；
D．在沿河岸方向上的位移为
快艇最快到达浮标处经过的位移
故D错误。
故选BC。
4．AB
【解析】
【分析】
【详解】
物体的重力势能具有相对性和系统性。对于不同的零势能参考平面，同一个物体在同一个位置的重力势能是不相同的。物体的重力势能属于物体和地球组成的这个系统，而不只是物体单独具有。
故选AB。
5．B
【解析】
【详解】
A．对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；根据vA=vC及关系式v=ωR，可得
ωARA＝ωCRC
又RC=，所以
ωA=
故A错误；
B．同轴转动的点，角速度相等，则
ωA=ωB=
由v=ωR可得，B点与C点的线速度大小之比为1：2，故B正确；
C．根据ωA=ωB，ωA=，可得
ωB＝
即B点与C点的角速度大小之比为1：2，故C错误；
D．根据ωB＝及关系式a=ω2R，可得
aB=
即B点与C点的向心加速度大小之比为1：4，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A项：放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态无关，故A错误；
B项：牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故B错误；
C项：测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，知经过了3个半衰期，则此遗骸距今约有：5730×3=17190年，故C正确；
D项：根据光电效应方程：，可知光电子的最大初动能与光的强度无关，增大紫外线的照射强度，光电子的最大初动能不变，故D错误．
7．C
【解析】
【分析】
试题分析：从起点A到最高点B可看做平抛运动的逆过程，如图所示，袋鼠做平抛运动速度方向与水平方向夹角的正切值为tanα=2tanβ=2×=1，只有选项C正确．故选C.
考点：平抛运动
【名师点睛】此题考查了平抛运动的特点；解题时采用逆向思维法解决平抛运动问题较好，巧妙应用了平抛运动的位移方向与速度方向的关系，同时要记住结论：做平抛运动位移方向与水平方向夹角的正切值为tanα=2tanβ；此外，顺利作图对解决问题帮助很大．
【详解】
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度
根据牛顿第二定律得
F-f=ma
解得牵引力
F=f+m
故A错误；
B．时间内汽车做匀加速直线运动，则位移为
汽车克服阻力做的功为
故B正确；
CD．从t1时刻起汽车的功率保持不变，t2时刻达到最大速度，则额定功率为
P=fv2
从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于额定功率，故CD错误；
故选B。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．小球在水平方向不受力，所以做匀速直线运动，故A错误；
B．小球运动过程中只受重力，根据牛顿第二定律可知小球的加速度不变，小球做匀变速运动，故B正确；
C．最高点是铅球运动的最高点，但铅球在最高点速度沿水平方向，不为零，故C错误；
D．小球在最高点速度沿水平方向，而重力是竖直方向，根据瞬时功率可得
故D错误。
故选B。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
汽车经过凸起部分最高点时
汽车经过凹陷部分最低点时
解得
故选D。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．从O到B的过程，重力先做负功再做正功，故动能先减小后增大，从B到C的过程，阻力大于重力，合力做负功，动能减小，A错误；
B．从运动到B的过程，只有重力做功，机械能守恒，从B运动到C的过程，阻力做负功，机械能减小，B错误；
C．从O到B的过程，据机械能守恒可得
解得
C正确；
D．从A运动到的过程，物体下降10m，重力势能减少了5000J，D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
试题分析：设行星Kepler-186f质量为m186，恒星Kepler452质量为M456，行星Kepler-186f绕恒星Kepler452做匀速圆周运动轨道半径为r1,根据万有引力提供向心力,有：，解得：①,人造卫星在离地高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力有：,解得：②,联立①②得：，故A正确，B、C、D错误；故选A．
考点：考查万有引力定律及其应用．
【名师点睛】本题关键是明确卫星的动力学原理，然后根据万有引力等于向心力列式分析，注意不是围绕同一中心天体运动的，要注意构建物理模型．
13． 50
【解析】
【详解】
解：①10分游标卡尺将9mm等分成10份，每份0.9mm，和主尺一格差0.1mm，精度0.1mm；20分游标卡尺将19mm等分成20份，每份0.95mm，和主尺一格差0.05mm，精度0.05mm；50分游标卡尺将49mm等分成50份，每份0.98mm，和主尺一格差0.02mm，精度0.02mm；游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读，所以该同学用游标卡尺测出遮光片的宽度，用的游标卡尺是50分度；
②极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过B点的瞬时速度为
③开启气泵，滑块恰好能静止于A点，根据平衡条件则有：；只撤去钩码2，让滑块从A点静止开始运动，系统重力势能的减小化量为，动能的增加量为：，为了验证滑块与钩码1组成的系统机械能守恒，需要验证的关系式为，即；
14． 平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动 1.5
【解析】
【详解】
(1)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球A做平抛运动，小球B做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动．
(2)物体平抛运动因此有：
竖直方向：h=9L=
水平方向：9L=v0t
将L=5cm代入,解得：v0=1.5m/s
故答案为(1)平抛运动在水平方向分运动为匀速直线运动；(2)1.5
15．（1）8 s；（2） m/s ；（3）8 m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）重物在水平方向上做匀速运动，从A点运动到B点的时间
t= =8 s
（2）重物在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以重物经过B点时的竖直分速度
vy=at=2 m/s
故重物经过B点时的合速度大小
v= =m/s
（3）重物的水平位移
x=d=8 m
竖直位移
y= at2=8 m
重物由A点运动到B点的位移大小
xAB==8m
16．（1）；（2）；（3）能，打在NQ的中点
【解析】
【分析】
【详解】
（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
解得
（2）离子做类平抛运动
d=vt
3d=at2
由牛顿第二定律得
qE=ma
得
（3）根据动能定理得
2qU＝mv2
根据牛顿第二定律得
联立得
即在均匀辐向分布的电场里运动的半径不变。
故仍能从P点进入上方的矩形电场区域。
离子做类平抛运动
3d＝at2
由牛顿第二定律得
2qE=ma
x=vt=d
即打在NQ的中点。
17．(1)；(2)；(3)见解析
【解析】
【详解】
(1)设一物体的质量为m1，在地球表面附近
解得
(2)设组合体质量m2，则由牛顿第二定律
解得
(3) 中星16号可能给人们的交流带来较大的变化，比如可以实现精确定位，视频通话更加流畅清晰；
18．（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】
（1）从AB开始运动，到B着地，AB系统机械能守恒
解得
（2）B下落阶段加速度为
则
匀速运动时间为
A球到达平台边缘的所用时间
（3）以B球落点为原点建立平面坐标系，向上为y正方向，向右为x正方向。A的轨迹方程
解得
A在平抛过程中，设A距B落点的距离为r
代入得
当时，r取得最小值
当时，，代入可得
故：为了让B球着地后不动，需满足。
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