安徽省定远县第二中学2020-2021学年高二下学期开学考试物理试题 Word版含答案

定远二中2020～2021学年度高二年级开学考
物理
考生注意：
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0. 5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3. 本卷命题范围：必修②。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分. 在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，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. 在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献. 下列关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是
A. 牛顿首次在实验室里测出了引力常量并发现了万有引力定律
B. 开普勒认为“在高山上水平拋出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上”
C. 伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同
D. 第谷发现了行星运动三定律
2. 一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出. 对于这一过程，下列说法正确的是
A. 子弹与木块组成的系统机械能守恒
B. 子弹减少的动能大于木块增加的动能
C. 子弹对木块的作用力大于木块对子弹的阻力
D. 子弹对木块所做的功等于子弹克服木力阻力所做的功
3. 关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是
A. 图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力
B. 图乙中汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身的重力
C. 图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越大，汽车越容易爆胎
D. 图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的滑动摩擦力提供向心力
4. 图示为与地面成一定角度的喷泉喷出的水，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A. 水做的是匀变速曲线运动
B. 水在最高点时的速度为0
C. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
D. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度一定相同
5. 质量为2kg的物块在同一竖直平面内的几个共点力作用下处于静止状态. 现将其中一个力的大小由5N突然增大到7N，其他力保持不变，则在3s秒末，该力的瞬时功率为
A. 6W B. 15W C. 21W D. 36W
6. 目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，如北斗M3为中圆地球轨道卫星，距地面高度约为21500km，“张衡一号”距地面高度约为500km，“天宫二号”距地面高度约为393km. 若它们的运动均可视为绕地球做圆周运动，则
A. “天宫二号”的加速度大于“张衡一号”的加速度
B. 北斗M3的线速度大于“张衡一号”的线速度
C. “天宫二号”的周期大于北斗M3的周期
D. 北斗M3的角速度大于“张衡一号”的角速度
7. 某质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P由静止沿直线加速行驶，小车受到的阻力恒为F，经过时间t速度达到最大值vm，且行驶的距离为x，则t时间内
A. 汽车做匀加速运动
B. 汽车受到的牵引力逐渐增大
C. 牵引力对汽车所做的功为Pt
D. 合外力对汽车所做的功为false
8. 半径为1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出时，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是
A. 2πrad/s B. 4πrad/s C. 6πrad/s D. 8πrad/s
9. 一小船过河的运动轨迹如图所示. 河中各处水流速度大小相同且恒定不变，方向平行于岸边. 若小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度均相同（且均垂直于岸边）. 由此可以确定
A. 船沿AC轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动
B. 船沿AB轨迹渡河所用的时间最短
C. 船沿AD轨迹到达对岸前瞬间的速度最小
D. 船沿三条不同轨迹渡河所用的时间相同
10. 如图所示，小明分别沿甲、乙两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端，在此过程中
A. 重力做功不同 B. 重力势能减少量相同
C. 动能的增加量不同 D. 机械能均守恒
11. 我国探月卫星“嫦娥三号”地面发射后奔向月球，在P点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，Q为轨道II上的近月点. 关于“嫦娥三号”运动，正确的说法是
A. 发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在轨道II上从P到Q的过程中速率不断增大
C. 在轨道II上经过P的速度等于在轨道I上经过P的速度
D. 在轨道II上经过P的加速度等于在轨道I上经过P的加速度
12. 如图所示，一质量为m的物块（可视为质点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测得P点到水平地面的距离为H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为g. 下列说法正确的是
A. 以地面为零势能面，则物块在空中的重力势能值为false
B. 此过程中物块重力势能增加了mgH
C. 以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为mgH
D. 以空中P点为零势能面，则物块在空中的重力势能值为false
二、实验填空题：本题共2小题，共15分.
13. （5分）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，在它们相同的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的小铁球A、B；断开开关，两个小铁球同时开始运动，离开圆弧轨道后，小铁球A做平拋运动，小铁球B进入一个光滑的水平轨道. 请回答下列问题：
（1）小铁球B进入水平轨道后将做____________运动.
（2）改变两圆弧轨道的高度差，其他条件不变，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸中B球，由此现象可以得出的结论是________________________.
14. （10分）
（1）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示，已知打点计时器的周期为T，重力加速度为g，重锤的质量为m.
记录B点时，重锤的动能为EkB，记录C点时，重锤的动能false___________；重锤从B点到C点重力势能变化量是false___________，动能变化量是false___________，若在误差范围内false__________false（填“大于”“小于”或“等于”），则物体机械能守恒.
（2）在验证机械能守恒定律的实验中，自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少_________________
___________________________对实验的影响.
三、解答或论述题：本题共4小题，共37分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤. 只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
15. （6分）航天员从距离某一星球表面h高度处，以初速度v0沿水平方向拋出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为r，引力常量为G，则该星球的质量多大？
16. （8分）如图所示，甲图表示某物体在x轴方向上分速度的v—t图象，乙图表示该物体在y轴上分速度的v—t图象. 求：
（1）t=0时物体的速度大小；
（2）t=8s时物体的速度大小.
17. （10分）如图所示，质量分别为1kg和2kg的小球A、B分别固定在轻杆上，OB=2OA=0. 4m，当杆在光滑水平面上绕O点匀速转动，且每秒转动一周时，求：
（1）A球的线速度大小vA；
（2）杆OA段上拉力大小.
18. （13分）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动. 一雪坡由AB和BC两段组成，AB是倾角为θ=37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面与斜坡相切于B点，与水平面相切于C点，如图所示. 又已知AB竖直高度false，竖直台阶CD高度为false，台阶底端D与倾角为θ=37°的斜坡DE相连. 运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0. 6，cos37°=0. 8. 求：
（1）运动员到达C点的速度大小；
（2）运动员经过C点时轨道受到的压力大小；
（3）运动员通过C点后在空中飞行的时间.
定远二中2020～2021学年度高二年级开学考?物理
参考答案、提示及评分细则
1. C 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室测出了引力常量，A错误；牛顿认为“在高山上水平拋出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上”，B错误；伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同，C正确；开普勒发现了行星运动三定律，D错误.
2. B 子弹打穿木块的过程中，子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和，B正确；子弹的位移大于木块的位移，由公式W=Fx可得子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功，D项错误.
3. B 火车超速，则外轨产生压力，火车速度小时，内轨产生压力，A错误；汽车通过拱桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身重力，B正确；汽车过凹形桥时，对桥的压力大于汽车自身重力，凹形桥半径越小，压力越大，C错误；汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的静摩擦力提供向心力，D错误.
4. A 水运动时只受重力，所以水做的是匀变速曲线运动，A项正确；水做斜拋运动，水的速度可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀变速运动. 在最高点时，水的速度不等于0，B项错误；除了最高点外，水所受到的合力与其速度均不垂直，C项错误；水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等，方向不同，D项错误.
5. C 将其中一个力的大小由5N突然增大到7N，而其他力保持不变，则物体所受的合力为2N，由牛顿第二定律得a=1m/s2，在3s末物块的速度v=at=3m/s，则该力的瞬时功率P=7×3W=21W，C项正确.
6. A 由false得“天宫二号”加速度大于“张衡一号”的加速度，A正确. 由false得，北斗M3的线速度小于“张衡一号”的线速度，B错误；由false得“天宫二号”的周期小于北斗M3的周期，C错误；由false，得北斗M3的角速度小于“张衡一号”的角速度，D错误.
7. C 由于功率不变，由P=Fv可知牵引力变化，汽车做变加速运动，A正确；由于v变大，则牵引力变小，B错误；引力做功为Pt，C正确；由动能定理知false得，false，D错误.
8. D
9. AC 加速度的方向指向轨迹的凹侧，依题意可知，AC轨迹是匀加速运动，AB轨迹是匀速运动，AD轨迹是匀减速运动，故船沿AC轨迹过河所用的时间最短，故B、D项错误，A项正确；船沿AD轨迹在垂直河岸方向的运动是减速运动，故船到达对岸的速度最小，C项正确.
10. BD
11. BD 月球是地球卫星，故“嫦娥三号”发射速度小于第二宇宙速度，A错误；轨道II是椭圆轨道，从P到Q速率不断增大，B正确；在轨道II上经过P点的速度小于在轨道I上经过P点的速度，C错误；无论在哪个轨道上，经过P点时加速度都相同，D正确.
12. AD 物块上升的高度false，故以地面为零势能面，物块在空中的重力势能false，A正确，B错误；以P点为零势能面，则物块的重力势能为false，C错误，D正确.
13. （1）匀速直线（分）
（2）小铁球A在水平方向上也做匀速直线运动（3分）
解析：（1）小铁球B进入水平轨道后所受合力为0，所以小铁球B做匀速直线运动.
（2）小铁球A、B总能相遇，说明小铁球A在水平方向上也做和B一样的运动.
14. （1）false（2分） false（2分） false（2分） 等于（2分）
（2）空气阻力和打点计时器对纸带的阻力（2分）
15. 解：设该星球表面的重力加速度为g，
小球在星球表面做平拋运动，false （2分）
设该星球的质量为M，在星球表面有false （2分）
由以上两式得，该星球的质量为false （2分）
16. 解：（1）根据图象可以知道，t0=0时，
false （1分）
false （1分）
在t=0时刻，物体的速度大小false （1分）
（2）设y方向上的加速度为a，false （1分）
在t=8s时刻，物体在y方向的速度false （1分）
在x方向的速度大小false （1分）
所以t=8s时物体的速度大小false （1分）
联立以上方程求得false （1分）
17. 解：（1）由匀速圆周运动公式false （2分）
false （2分）
可得false （1分）
（2）由向心力公式false （2分）
可得false （1分）
false （1分）
falseN （1分）
18. 解：（1）从A到C过程，由机械能守恒定律false （2分）
得：false （2分）
（2）过C，由牛顿第二定律有false（或false） （2分）
得运动员受到轨道的支持力FN=3104N （2分）
由牛顿第三定律知，运动员对轨道压力大小FN′=FN=3104N （1分）
（3）设运动员在空中飞行时间为t，竖直下落的高度为h，false （1分）
由几何关系得false （2分）
解得，t=2s （1分）