江西省赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二上学期入学考试物理试题(原卷版)
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赣县三中20212022学年上学期高二物理入学考试卷
一、选择题（1~7为单项选择题，8~10为多项选择题，每题4分，共40分）
1.关于摩擦力做功，以下说法正确 是（ ）
A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功
B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动趋势，但不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功
⑤电磁铁断电时，小球自由下落；
⑥在小球通过光电门时，计时装置记下小球通过光电门所用的时间为2.50×103s，由此可算出小球通过光电门的速度。
（1）由以上测量数据可计算出小球下落到光电门处时重力势能 减少量ΔEp=________J，小球动能的变化量ΔEk=________J。（g取9.8 m/s2，结果均保留三位有效数字）
A. B. C. D.
二、实验题（每空2分，共16分）
11.小刚同学用如图所示的实验装置验证“机械能守恒定律”，他进行如下操作：
①用天平测出小球的质量为0.50 kg；
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05 cm；
④电磁铁先通电，让小球吸在其下端；
A. B.
C. D.
8.如图所示，相距 的两小球A、B位于同一高度 ( 、 均为定值)。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则
A.A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A 初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰
(1)斜面倾角α；
(2)刚释放A时，A的加速度；
(3)B的最大速度vm
D.一对相互作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功
2.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（ ）
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换五种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4
C.合外力做功越多，则动能一定越大
D.动能不变，则物体所受合外力一定为零
6.取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其重力势能是动能的3倍，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A. B. C. D.
7.设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r＜5R，飞行方向与地球的自转方向相同，在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为(地球同步卫星轨道半径约为6R)()
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；
(3)若打在探测屏A、B两点 微粒的动能相等，求L与h的关系．
16.如图，质量分别为2m和m的A、B两物体通过轻质细线绕过光滑滑轮.弹簧下端与地面相连，上端与B连接，A放在斜面上，斜面光滑.开始时用手控住A，使细线刚好拉直，但无拉力，此时弹簧弹性势能为EP。滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。释放A后它沿斜面下滑，当弹簧刚好恢复原长时，B获得最大速度.重力加速度为g，求：
D.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1
3.已知靠近ห้องสมุดไป่ตู้面运转的人造卫星，每天转n圈，如果发射一颗同步卫星，它离地面的高度与地球半径的比值为（ ）
A.nB.n2C. －1D. －1
4.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（ ）
C.A、B不可能运动到最高处相碰
D.A、B一定能相碰
9.去新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为 ，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为 ，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g．则（）
A.若人在斜面顶 端被其他人推了一把，沿斜面以 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为
（2）从实验结果中发现ΔEp______（选填“稍大于”“稍小于”或“等于”）ΔEk，试分析可能的原因:____________。
12.理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep= kx2（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧长度的变化量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：
①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为d．
B.若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为
C.人沿沙坡下滑时所受阻力
D.人在下滑过程中重力功率的最大值为
10.如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是()
（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量，这个物理量是______；请用m、d、g表示所示的物理量______．
（2）如果Ep= kx2成立，那么：A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=______；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=______．
三、计算题（13题8分，14，15，16题各12分，共44分）
(3)摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。
15.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.
(1)若微粒打在探测屏AB 中点，求微粒在空中飞行的时间；
14.如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以 的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以 的额定功率行驶，冲到高台上所用时间 ，人和车的总质量 ，台高 ，摩托车的落地点到高台的水平距离 。不计空气阻力，g取 。求：
(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间，
(2)摩托车落地时速度的大小；
A.0~2 s内外力的平均功率是4 W
B.第2 s内外力所做的功是4 J
C.第2 s末外力的瞬时功率最大
D.第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶5
5.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()
A.合外力为零，则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零，则合外力一定为零
13.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星等间距地位于同一直线上，外侧的两颗星绕中央星在同一圆轨道上运行，假设此形式下运动星体的运动周期都为T，每个星体的质量均为m，引力常量为G。试求：此形式下，相邻星体间的距离R和外侧星体运动的线速度v。
②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H．
③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．
一、选择题（1~7为单项选择题，8~10为多项选择题，每题4分，共40分）
1.关于摩擦力做功，以下说法正确 是（ ）
A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功
B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动趋势，但不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功
⑤电磁铁断电时，小球自由下落；
⑥在小球通过光电门时，计时装置记下小球通过光电门所用的时间为2.50×103s，由此可算出小球通过光电门的速度。
（1）由以上测量数据可计算出小球下落到光电门处时重力势能 减少量ΔEp=________J，小球动能的变化量ΔEk=________J。（g取9.8 m/s2，结果均保留三位有效数字）
A. B. C. D.
二、实验题（每空2分，共16分）
11.小刚同学用如图所示的实验装置验证“机械能守恒定律”，他进行如下操作：
①用天平测出小球的质量为0.50 kg；
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05 cm；
④电磁铁先通电，让小球吸在其下端；
A. B.
C. D.
8.如图所示，相距 的两小球A、B位于同一高度 ( 、 均为定值)。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则
A.A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A 初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰
(1)斜面倾角α；
(2)刚释放A时，A的加速度；
(3)B的最大速度vm
D.一对相互作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功
2.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（ ）
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换五种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4
C.合外力做功越多，则动能一定越大
D.动能不变，则物体所受合外力一定为零
6.取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其重力势能是动能的3倍，不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A. B. C. D.
7.设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r＜5R，飞行方向与地球的自转方向相同，在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为(地球同步卫星轨道半径约为6R)()
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；
(3)若打在探测屏A、B两点 微粒的动能相等，求L与h的关系．
16.如图，质量分别为2m和m的A、B两物体通过轻质细线绕过光滑滑轮.弹簧下端与地面相连，上端与B连接，A放在斜面上，斜面光滑.开始时用手控住A，使细线刚好拉直，但无拉力，此时弹簧弹性势能为EP。滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。释放A后它沿斜面下滑，当弹簧刚好恢复原长时，B获得最大速度.重力加速度为g，求：
D.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1
3.已知靠近ห้องสมุดไป่ตู้面运转的人造卫星，每天转n圈，如果发射一颗同步卫星，它离地面的高度与地球半径的比值为（ ）
A.nB.n2C. －1D. －1
4.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（ ）
C.A、B不可能运动到最高处相碰
D.A、B一定能相碰
9.去新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为 ，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为 ，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g．则（）
A.若人在斜面顶 端被其他人推了一把，沿斜面以 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为
（2）从实验结果中发现ΔEp______（选填“稍大于”“稍小于”或“等于”）ΔEk，试分析可能的原因:____________。
12.理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep= kx2（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧长度的变化量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：
①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为d．
B.若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为
C.人沿沙坡下滑时所受阻力
D.人在下滑过程中重力功率的最大值为
10.如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是()
（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量，这个物理量是______；请用m、d、g表示所示的物理量______．
（2）如果Ep= kx2成立，那么：A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=______；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=______．
三、计算题（13题8分，14，15，16题各12分，共44分）
(3)摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。
15.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.
(1)若微粒打在探测屏AB 中点，求微粒在空中飞行的时间；
14.如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以 的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以 的额定功率行驶，冲到高台上所用时间 ，人和车的总质量 ，台高 ，摩托车的落地点到高台的水平距离 。不计空气阻力，g取 。求：
(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间，
(2)摩托车落地时速度的大小；
A.0~2 s内外力的平均功率是4 W
B.第2 s内外力所做的功是4 J
C.第2 s末外力的瞬时功率最大
D.第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶5
5.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()
A.合外力为零，则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零，则合外力一定为零
13.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星等间距地位于同一直线上，外侧的两颗星绕中央星在同一圆轨道上运行，假设此形式下运动星体的运动周期都为T，每个星体的质量均为m，引力常量为G。试求：此形式下，相邻星体间的距离R和外侧星体运动的线速度v。
②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H．
③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．