云南省屏边县民中上学期开学考试 高二 物理.docx
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云南省屏边县民中上学期开学考试高二物理
云南省屏边县民中2019-2020学年上学期开学考试
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90分钟。
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)
1.理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和合理的推论结合起来,可以深刻地揭示自然规律.关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是( )
A.只要接触面“相当光滑”,物体在水平面上就能匀速运动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨,就能使实验成功
D.要使物体运动就必须有力的作用,没有力的作用物体就静止
2.甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道.以下判断正确的是( )
A.乙的周期大于甲的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度
C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在运行时能经过北极的正上方
3.如图所示,一光滑斜面体固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则( )
A.F=Gcosθ
B.F=Gsinθ
C.物体对斜面的压力FN=Gcosθ
D.物体对斜面的压力FN=
4.如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为( )
A.Fcosθ
B.Fsinθ
C.Ftanθ
D.
5.做直线运动的物体,在t=0时,质点距坐标原点的距离为2m,质点在接下来的第1个2s内时,通过的位移是3m,接着返回,在第2个2s内位移为-3m,在第3个2s内位移也为-3m,则在6s末物体的位置坐标是(原运动方向沿坐标系正方向)( )
A.-3mB.-1mC.5mD.2m
6.关于加速度,下列说法正确的是()
A.加速度为零的物体,速度一定为零
B.物体的加速度逐渐减小,速度一定逐渐减小
C.加速度的方向一定与物体运动的方向相同
D.加速度的方向一定与物体所受合外力的方向相同
7.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘,悬线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移,光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动,当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时,悬线与竖直方向的夹角为θ,此时铁球( )
A.竖直方向速度大小为vcosθ
B.竖直方向速度大小为vsinθ
C.竖直方向速度大小为vtanθ
D.相对于地面速度大小为v
8.在下图中,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°角.
若把球O的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )
A.
G,
GB.
G,
GC.
G,
GD.
G,
G
9.如图所示,A、B两物体相距x=7m时,A在水平拉力和摩擦力作用下,正以vA=4m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时正以vB=10m/s的初速度向右匀减速运动,加速度a=-2m/s2,则A追上B所经历的时间是( )
A.7sB.8sC.9sD.10s
10.如图所示,小球以初速度v0自光滑斜面底端A向上运动后,沿斜面顶端C射出去,最后落到B点,则小球运动的水平和竖直分速度图象vx-t、vy-t均正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题(共4小题,共16分)
11.(多选)如图为某同学设计的一个小实验.他将细绳的一端系在手指上(B处),绳的另一端系在直杆的A端,杆的另一端C顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止.通过实验会感受到( )
A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A
C.绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A
D.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大
12.(多选)用国际单位制验证下列表达式,可能正确的是( )
A.x=at(x为位移、a为加速度、t为时间)
B.a=μg(a为加速度、μ为动摩擦因数、g为重力加速度)
C.F=m
(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)
D.v=
(v为速度、R为半径、g为重力加速度)
13.(多选)质量为m的物体,从静止开始以a=
g的加速度竖直向下运动h,下列说法中正确的是( )
A.物体的动能增加了
mghB.物体的动能减少了
mgh
C.物体的重力势能减少了
mghD.物体的重力势能减少了mgh
14.(多选)如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处.将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点速度为v,AB间的竖直高度差为h,则( )
A.由A到B重力对小球做的功等于mgh
B.由A到B小球的重力势能减少
mv2
C.由A到B小球克服弹力做功为mgh
D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh-
分卷II
三、实验题(共2小题,共16分)
15.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示.所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.
(1)有一个同学通过以上实验测量后,把6组数据描点在如图所示坐标系中,请作出F-L图线.
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________N/m.
(3)试根据该同学以上的实验情况,帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据).
(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点:
。
缺点:
___________________________________________________________________.
16.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图3甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能
mv2,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题:
图3
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是________.
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.可以利用公式v=
来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电,重物的质量为0.5kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减小的重力势能ΔEp=________J;重物增加的动能ΔEk=________J,两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v,以各计数点到A点的距离h′为横轴,v2为纵轴作出图象,如图丙所示,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________________.
四、计算题
17.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时环A仍保持静止.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)此时水平拉力F的大小;
(2)环对横杆的压力及环受到的摩擦力.
18.甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动.质点甲做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止,甲、乙两质点在运动过程中的位置x-v图象如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直.
(1)请在x-v图象中,指出图线a表示哪个质点的运动,并求出质点乙的初速度v0
(2)求质点甲、乙的加速度大小a1、a2.
19.长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球,使小球在竖直面内做圆周运动.(如图)
(1)当小球在最高点B的速度为v1时,求杆对球的作用力.
(2)杆拉球过最高点的最小速度为多少?
(3)试分析光滑圆管竖直轨道中,小球过最高点时受管壁的作用力与速度的关系?
20.如图为同轴的轻质圆盘,可以绕水平轴O转动,大轮与小轮半径之比为3∶2.小轮边缘所绕的细线悬挂质量为3kg的物体A,大轮边缘所绕的细线与放在水平面上质量为2kg的物体B相连.将物体B从距离圆盘足够远处静止释放,运动中B受到的阻力Ff与位移s满足方程:
Ff=2s.重力加速度取10m/s2.求:
(1)运动过程中两物体A、B的速度之比;
(2)物体A下降的最大高度;
(3)物体B运动的最大速度.
答案
1.B2.C3.D4.B5.B6.D7.B8.A9.B10.D
11.ACD12.BD13.AD14.AD
15.
(1)F-L图线如图所示:
(2)5cm20N/m
(3)
(4)优点:
可以避免弹簧自身重力对实验的影响
缺点:
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差
【解析】
(1)F-L图线如图所示:
(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度,由图象可知,L0=5×10-2m=5cm.
劲度系数为图象直线部分的斜率,k=20N/m.
(3)记录数据的表格如下表
(4)优点:
可以避免弹簧自身重力对实验的影响.
缺点:
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差.
16.
(1)BC
(2)2.14 2.12 重物下落过程中受到阻力作用
(3)图象的斜率等于19.52,约为重力加速度g的两倍,故能验证
【解析】
(1)重物最好选择密度较大的铁块,受到的阻力较小,故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律,需要验证的方程是mgh=
mv2,因为我们是比较mgh、
mv2的大小关系,故m可约去,不需要用天平测量重物的质量,操作时应先接通电源,再释放纸带,故B、C正确.不能利用公式v=
来求解瞬时速度,否则体现不了实验验证,却变成了理论推导,故D错误.
(2)重力势能减小量ΔEp=mgh=0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.利用匀变速直线运动的推论:
vD=
=
m/s=2.91m/s,
EkD=
mv=
×0.5×2.912J≈2.12J,动能增加量ΔEk=EkD-0=2.12J.由于存在阻力作用,所以减小的重力势能大于动能的增加.
(3)根据表达式mgh=
mv2,则有v2=2gh;
当图象的斜率为重力加速度的2倍时,即可验证机械能守恒,而图象的斜率k=
=19.52;因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒.
17.
(1)mg
(2)2mg,方向竖直向下 mg,方向水平向左
【解析】
(1)取球B为研究对象进行受力分析,由球B受力平衡得:
FTsin37°=F①
FTcos37°=mg②
联立①②解得F=mg.
(2)取A、B组成的系统为研究对象
FN=2mg④
Ff=F⑤
由牛顿第三定律知,环对横杆的压力大小为2mg,方向竖直向下
由⑤知环受到的摩擦力大小为mg,方向水平向左.
18.
(1)图线a表示甲质点的运动,质点乙的初速度为6m/s
(2)质点甲、乙的加速度大小分别为2m/s2、1m/s2
【解析】
(1)根据图象可知,a图线的速度随位移增大而增大,b图线的速度随位移增大而减小,所以图线a表示质点甲的运动,当x=0时,乙的速度为6m/s,即质点乙的初速度v0=6m/s.
(2)设质点乙、甲先后通过x=6m处时的速度均为v,对质点甲:
v2=2a1x①
对质点乙:
v2-v
=-2a2x②
联立①②解得:
a1+a2=3m/s2③
当质点甲的速度v1=8m/s、质点乙的速度v2=2m/s时,两质点通过相同的位移均为x′.
对质点甲:
v
=2a1x′④
对质点乙:
v
-v
=-2a2x′⑤
联立④⑤解得:
a1=2a2⑥
联立③⑥解得:
a1=2m/s2
a2=1m/s2.
19.
(1)设杆对它的作用力向下,则有mg+F=
则F=
-mg
当v1=
时,F=0
当v1>
时,F>0,表示球受杆的作用力方向向下,表现为拉力.
当v1<
时,F<0,表示球受杆的作用力方向向上,表现为支持力.
(2)由
(1)中的分析可知,杆拉球过最高点的最小速度为零.
(3)设管壁对球的作用力向下,为FN.
则有FN+mg=
即FN=
-mg
当v=
时,FN=0,
当v>
时,FN>0,即上管壁对球有向下的压力;
当0 时,FN<0,即FN竖直向上,下管壁对球有向上的支持力. 【解析】 20. (1)2∶3 (2)13.33m (3)2 m/s 【解析】 (1)由题意可知,A、B两个物体角速度相等,根据v=ωr得: 两物体速度之比: = = . (2)当A的速度减为零时,下降的高度最大,此过程中把AB看成一个整体,对整体根据动能定理得: mAghA+WfB=ΔEk=0, 且: WfB=- (2sB)sB=- ·(2· )· , 得: hA= m≈13.33m. (3)A、B速度最大时,力矩平衡: mAg·2r=Ff·3r, 得: Ff= =20N, 根据Ff=2sB得sB=10m, 则hA= = m, 根据动能定理得: mAghA- Ff·sB=( mAv + mBv )-0 解得: vB=2 m/s.
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