云南省文山州广南县第二中学学年上学期份考试 高二物理.docx
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云南省文山州广南县第二中学学年上学期份考试高二物理
云南省文山州广南县第二中学2019-2020学年上学期9月份考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间120分钟。
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.如图所示,一长木板在水平地面上运动,初速度为v0,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,己知物块与木板的质量相等,设物块与木板间及木板与地面间均有摩擦且摩擦因数为μ,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.在物块放到木板上之后,木板运动的速度-时间图象可能是选项中的( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,斜劈静止在水平地面上,有一物体沿斜劈表面向下运动,重力做的功与克服力F做的功相等,则下列判断中正确的是( )
A.物体可能加速下滑
B.物体可能受三个力作用,且合力为零
C.斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左
D.撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力
3.平抛运动( )
A.是匀速率曲线运动B.是匀变速曲线运动
C.是变加速曲线运动D.不可能是两个直线运动的合运动
4.如图所示,直线AB和CD是彼此平行且笔直的河岸,若河水不流动,小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P.若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动,且整个河流中水的流速处处相等,现仍保持小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹可能是图中的( )
A.直线B.曲线QC.曲线SD.直线R
5.恒星演化发展到一定阶段,可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半径较小,一般在7~20km,但它的密度大得惊人.若某中子星的半径为10km,密度为1.2×1017kg/m3,那么该中子星上的第一宇宙速度约为( )
A.6.0km/sB.3.0×102km/sC.3.0×103km/sD.6.0×104km/s
6.台球以10m/s的速度沿与框边垂直的方向撞击后以8m/s的速度反向弹回.若球与框边的接触时间为0.1s,则台球在与边框碰撞的过程中,它的平均加速度大小和方向为( )
A.20m/s2,沿球弹回的方向B.20m/s2,沿球撞击的方向
C.180m/s2,沿球弹回的方向D.180m/s2,沿球撞击的方向
7.一滑块从如图所示的弧形轨道上的A点,由静止开始滑下,由于轨道不光滑,它仅能滑到B点,而返回后又仅能滑到C点,若A、B两点的高度差为h1,B、C两点的高度差为h2,必有( )
A.h1=h2
B.h1
C.h1>h2
D.条件不足,无法判断
8.2012年2月25日,我国成功发射了第11颗北斗导航卫星,标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实一步.若卫星质量为m、离地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对卫星万有引力的大小为( )
A.G
B.G
C.G
D.G
9.公路上一辆卡车紧急刹车,由于惯性,卡车上的货物相对车厢向前滑行了x=15mm,为了测出这个距离x,我们选择的最合理的参考系应该是( )
A.树木B.行人C.卡车D.公路
10.汽车以5m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动时以-2m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行,则在4s内汽车通过的路程为( )
A.4mB.36mC.6.25mD.以上选项都不对
11.汽车和火车均从静止开始做匀加速直线运动,速度达到80km/h时,汽车用时15s,火车用时200s,比较两车这一加速过程中,下列说法正确的是( )
A.火车的加速度比较大B.汽车的加速度比较大
C.汽车的速度变化量比较大D.火车的速度变化量比较大
12.如图所示的x-t图象和v-t图象中给出的四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M、半径为R,下列说法正确的是( )
A.地球对一颗卫星的引力大小
B.一颗卫星对地球的引力大小为
C.两颗卫星之间的引力大小为
D.三颗卫星对地球引力的合力大小为零
14.(多选)原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方.由此可判断,此时升降机的运动可能是( )
A.加速上升
B.减速上升
C.加速下降
D.减速下降
15.(多选)如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A,B之间有相互作用的力,则对力做功的情况,下列说法正确的是( )
A.A,B都克服摩擦力做功
B.AB间弹力对A,B都不做功
C.摩擦力对B做负功,对A不做功
D.AB间弹力对A不做功,对B做正功
16.(多选)两个共点力的大小分别为F1=6N,F2=10N,则它们的合力可能为( )
A.3NB.5NC.10ND.20N
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
17.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.
(1)根据________________________________________________________________________
计算各点瞬时速度,则vD=________m/s,vC=________m/s,vB=________m/s.
(2)在坐标系中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a=________.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的物理意义是________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
18.某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep=
kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”的实验,装置如图(a)所示.水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去.测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,甲、乙光电门间距为L,忽略一切阻力.
(1)小球被弹射出的速度大小v=______,求得弹簧弹性势能Ep=______.(用题目中的字母符号表示)
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k=________N/m.
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果________影响(选填“有”或“无”).
四、计算题
19.如图所示,质量m=1kg、初速度v0=10m/s的物体沿粗糙水平面向右运动,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,同时物体还受到一个方向向左、大小F=3N的拉力作用,求经3s物体的位移s.(g取10m/s2)
20.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零.“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的
倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计.求:
(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1;
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA.
(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA∶fB.
21.如图所示,质量为1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点,O点距地面竖直距离为1m,如果使小球绕OO′竖直轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5N,(g=10m/s2)求:
(1)当小球的角速度为多大时,细线将断裂;
(2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离.
22.如图所示,一可以看成质点的质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后,恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道,其中B为轨道的最低点,C为最高点且与水平桌面等高,圆弧AB对应的圆心角θ=53°,轨道半径R=0.5m.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,g取10m/s2.
(1)求小球的初速度v0的大小;
(2)若小球恰好能通过最高点C,求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功.
答案
1.A2.B3.B4.C5.D6.C7.C8.D9.C10.C11.B12.C13.BCD14.BC15.BC16.BC
17.
(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38
(2)v-t图象如图所示
13.0m/s2(12.0~14.0m/s2均可) (3)小车经过A点的速度大小
【解析】
(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度.D点的瞬时速度vD=
=
=390cm/s=3.90m/s.
C点的瞬时速度
vC=
=
=264cm/s=2.64m/s.
B点的瞬时速度
vB=
=
=138cm/s=1.38m/s.
(2)画出小车的v-t图象如图所示,由图线的斜率可求得它的加速度a=
=
=13.0m/s2.(12.0~14.0均可)
(3)图线延长与纵轴相交,交点指的是零时刻的速度,即小车经过A点时的速度大小.
18.
(1)
(2)200 (3)无
【解析】
(1)由图可知,弹簧在小球进入光电门之前就恢复形变,故其弹射速度为通过光电门的水平速度:
v=
,由能量守恒得:
Ep=
mv2=
×m×(
)2=
(2)由图中数据带入公式:
Ep=
kx2,得:
0.01=
×k×1×10-4,解得:
k=200N/m
(3)由力作用的独立性可知,重力不影响弹力做功的结果,有没有重力做功,小球的水平速度不会变化
19.经3s物体的位移s为9.5m.
【解析】物体先做匀减速运动,根据牛顿第二定律,有:
F+μmg=ma1
设经过时间t1物体速度减到零,向右的位移大小为s1,有:
0=v0-a1t1,得到t1=2s;
s1=
t1=10m
t1后物体向左做加速运动,加速度大小为a2,加速时间为:
t2=(3-2)s=1s,末速度为v,位移为s2;
根据牛顿第二定律,有:
F-μmg=ma2,解得a2=1m/s2;
3s末速度:
v=a2t2=1m/s
第3s位移:
s2=
t2=0.5m
故总位移为:
s=s1-s2=10-0.5m=9.5m
20.
(1)vA1=
(2)fA=mg
(3)
=
【解析】
(1)“A鱼”在入水前做自由落体运动,有
v
-0=2gH
得:
vA1=
(2)“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动,设加速度为aA,有,由牛顿第二定律得
F浮+fA-mg=maA
0-v
=-2aAhA
由题意:
F浮=
mg
综合上述各式,得fA=mg
(3)考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相似,有
fB=mg
解得
=
21.
(1)5rad/s
(2)0.6m
【解析】
(1)当细线承受的拉力恰为最大时,对小球受力分析,如图所示:
竖直方向FTcosθ=mg,
解得θ=37°
向心力F向=mgtan37°=mω2Lsin37°
解得ω=5rad/s.
(2)线断裂后,小球做平抛运动,则其平抛运动的初速度为v0=ωLsin37°=1.5m/s
竖直方向:
y=h-Lcos37°=gt2
水平方向:
x=v0t
解得d=
=0.6m.
22.
(1)3m/s
(2)-4J
【解析】
(1)在A点由平抛运动规律得:
vA=
=
v0.①
小球由桌面到A点的过程中,由动能定理得
mg(R+Rcosθ)=
mv-
mv②
由①②得:
v0=3m/s.
(2)在最高点C处有mg=
,小球从桌面到C点,由动能定理得Wf=
mv-
mv,
代入数据解得Wf=-4J.
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