2020-2021学年安徽宣城郎溪中学高二上期返校考试物理卷(解析版).doc

2020-2021学年安徽宣城郎溪中学高二上期返校考试物理卷（解析版）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________
题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分
1. （知识点：摩擦力）
（10分）如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的
恒力F作用下加速向右运功，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，求：
（1）物体所受的摩擦力；
（2）物体的加速度．
【答案】
（1）μ（mg﹣Fsinθ）（2）
【解析】
试题分析：（1）在竖直方向上有：Fsinθ+FN=mg，
解得：FN=mg﹣Fsinθ，
则物体所受的摩擦力为：f=μFN=μ（mg﹣Fsinθ）．
（2）根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：
考点：牛顿第二定律的应用.
（8分）一辆汽车以72km/h的速度行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动．已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s2，则从开始刹车经过5s，汽车的位移是多大？
【答案】
40m
评卷人得分
【解析】
试题分析：单位换算：v0=72km/h=20m/s
汽车刹车做匀减速运动，根据速度公式v=v0+at，从刹车到停下来所需要的时间为
．
所以经过4s后汽车已经停下来了，所以从开始刹车经过5s，就是运动4s的位移．所以汽车的位移是：
考点：匀变速直线运动规律.
（10分）如图所示，让质量m=5.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断。

已知摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m。

若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失。

(g取10 m/s2)求：
（1）摆线所能承受的最大拉力T；
（2）摆球落地时的动能。

【答案】
（1）100N （2）160J
【解析】
试题分析：（1）设摆球运动到最低点时的速度为v，根据动能定理和牛顿第二定律有
联立以上两式，代入数据可解得：，
（2）选择地面为零势地面，由机械能守恒定律得：
代入数据可解得：
考点：机械能守恒定律；动能定理和牛顿第二定律
（14分）为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m 的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都
是光滑的。

其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度＝4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ = 0.50．（g＝10 m／s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）
（1）求小物块到达A点时速度。

（2）要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？【答案】
（1）5m/s；（2）R1 ≤ 0.66m；（3）R2 ≥ 1.65m
【解析】
试题分析：（1）小物块做平抛运动，经时间 t 到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度v0，竖直速
度为vy，小物块恰好沿斜面AB方向滑下，则
得vy = 3 m/s，
所以小物块到A点的速度为5m/s
（2）物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力 f = μFN = μmgcos37°
设物块进入圆轨道到达最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时的半径为 R0，
则
物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，根据动能定理有：
mg(h + lsin37°–2R0)–μmgcos37°·l = mv12 –mv02.
联立上式，解得R0=0.66m
若物块从水平轨道DE滑出，圆弧轨道的半径满足R1 ≤ 0.66m
（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则物块上升的高度须小于或等于某个值R，则mg(h + lsin37°) –μmgcos37°·l – mgR = 0 –mv02
解得R = 1.65m
物块能够滑回倾斜轨道 AB，则R2 ≥ 1.65m
考点：平抛运动；动能定理.
1）在“互成角度的两个力的合成”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，已读出弹簧秤的示数，这一步操作中还必须记录的是_________________
A．橡皮条固定端的位置
B．描下O点位置和两条细绳套的方向
C．橡皮条伸长后的总长度
D．细绳套的长度
（2）做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图的图，其中O为橡皮筋与细绳的结点．图中哪个是单独用一个弹簧拉橡皮筋时的拉力 _________________
【答案】
B；F′
【解析】
试题分析：（1）还必须记录的是描下O点位置和两条细绳套的方向，而橡皮条固定端的位置、橡皮条伸长后的总长度以及细绳套的长度都没必要记下；故选B.（2）用平行四边形法则画出的两个分力的合力可能与实际值偏离，故F是合力的理论值，F′是单独用一个弹簧拉橡皮筋时的拉力.
考点：验证力的平行四边形定则.
在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）下列器材中不必要的一项是__________ （只需填字母代号）．
A．重物
B．纸带
C．天平
D．低压交流电源
E．毫米刻度尺
（2）关于本实验的误差，说法不正确的一项是________
A．选择质量较小的重物，有利于减小误差
B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差
C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
（3）在实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。

那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝_______J，此过程中物体动能的增加量Ek=______J。

（取g=9.8 m／s2，保留三位有效数字）
【答案】
(1) C；(2) A；(3) 2.28；2.26。

【解析】
试题分析：（1）器材中不必要的一项是天平；因为不需要测量重物的质量；（2）本实验中，选择质量较大体积较小的重物，有利于减小误差，选项A错误；选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，打第一个点的速度接近于零，有利于减小误差，选项B正确；先松开纸带后接通电源会造成较大的误差，所以实验应该先接通电源后放纸带，选项C正确；实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，选项D正确；故选A. 从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减
少量；打B点时物体的速度：
，此过程中物体动能的增加量。

考点：验证机械能守恒定律
如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长为5cm。

求出物体做平抛运动的初速度大小为____________________ ____ 。

B点的速度大小为________________________________。

(g 取10 m/s2)
【答案】
1.5m/s ；
2.5m/s
【解析】
试题分析：在竖直方向：hBC-hAB=g△t2，代入数据解得：；
水平方向是匀速直线运动，
物体在B点时竖直方向的速度；B点的速度大小为
考点：平抛运动.
如图所示，质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程中受到的力有（）
A．向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
B．重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力
C．重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力
D．重力、斜面的支持力、下滑力
【答案】
B
【解析】
试题分析：物体必受重力，物体与斜面体相互挤压，故斜面对物体一定有支持力，方向垂直于斜面向上，物体相对于粗糙斜面向上滑动，一定与斜面体间有摩擦力，摩擦力阻碍物体间的相对滑动，物体相对于斜面体向上滑动，故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力，物体依靠惯性运动，没有向上的冲力，也找不到施力物体，重力有使物体下滑的趋势，无下滑力，同样也找不到施力物体；故选B.
考点：受力分析.
如图所示是某质点做直线运动的v﹣t图象，由图可知这个质点的运动情况是（）
A．5s﹣15s内做匀加速运动，加速度为0.8m/s2
B．前5s内静止
C．15s﹣20s内做匀减速运动，加速度为﹣0.8m/s2
D．质点15s末离出发点最远，20秒末回到出发点
【答案】
A
【解析】
试题分析：5s～15s内质点的速度均匀增大，做匀加速运动，加速度为：．故A正确．前5s内物体做匀速直线运动，选项B错误；15s～20s内质点的速度均匀减小，做匀减速运动，加
速度为：，故C错误．0～20s内速度一直是正值，说明速度方向不变，
20s末离出发点最远，20秒末不可能回到出发点．故D错误；故选A.
考点：v-t图线.
下列说法符合物理学史实的是
A．牛顿发现了行星的运动规律
B．开普勒发现了万有引力定律
C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
D．牛顿发现了海王星和冥王星
【答案】
C
【解析】
试题分析：开普勒发现了行星的运动规律，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律，选项B错误；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，选项C正确；根据牛顿的万有引力定律，人们发现了海王星和冥王星，选项D错误；故选C.
考点：物理学史.
如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知mA＝mB<mC，则三颗卫星
A．线速度大小关系：vA<vB=vC
B．加速度大小关系：aA>aB=aC
C．向心力大小关系：FA=FB<FC
D．周期关系：TA>TB＝TC
【答案】
B
【解析】
试题分析：因万有引力来提供做圆周运动的向心力，故根据，可知
可知，vA＞vB=vC，选项A错误；根据可知加速度大小关系：aA>aB=aC，选项B正
确；根据可知，向心力大小关系：FA＞FB， FB<FC，选项C错误；根据可知，周期关系：TA<TB＝TC，选项D错误；故选B.
考点：万有引力定律的应用.
两个共点力F1、F2，其中F1=50N，F2=30N．它们合力的大小不可能是（）
A． 80N B． 50N C． 30N D． 10N
【答案】
D
【解析】
试题分析：两个分力的合力范围F1+F2≥F≥|F1-F2|，代入数据80N≥F≥20N；故选项D不可能.
考点：力的合成.
如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3kg，将会出现的情况是（g=10m/s2）（）
A．弹簧测力计的读数将变小
B． A对桌面的摩擦力不变
C． A仍静止不动
D． A所受的合力将要变大
【答案】
C
【解析】
试题分析：当砝码盘总质量为0.6kg时，绳对A的拉力大小为6N方向水平向右，弹簧弹力2N方向水平向左，根据A的平衡知A受地面摩擦力的大小为4N，方向水平向左，同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N；当盘中砝码的质量为0.3kg时，绳对A的拉力为3N方向水平向右，绳拉力与弹簧对A的拉力合力为1N＜最大静摩擦力4N，故不能拉动物体A，选项C正确，所以弹簧弹力2N保持不变，此时A选项错误；根据平衡知此时A受摩擦力大小为1N方向水平向左，故B错误，因为A仍静止，所受合力为0，所以D错
误．故选C.
考点：物体的平衡；摩擦力.
某“蹦极”者从高高的跳台上跳下后，由于绑在身上的弹性绳很长，足以使他在空中享受几秒钟的“自由落体运动”，当下落到一定距离时，人被拉伸的弹性绳向上拉起，之后又落下，如此反复，若不计空气阻力的影响，下列说法正确的是（）
A．当弹性绳达到原长后，人处于超重状态
B．当弹性绳刚好达到原长时，人的速度最大
C．当弹性绳弹力刚好等于人的重力时，人的速度最大
D．当弹性绳从原长到人达到最低点过程中，人处于失重状态
【答案】
C
【解析】
试题分析：当弹性绳达到原长后，人只受重力，处于失重状态．故A错误；当弹性绳达到原长后，人只受重力，仍然向下加速；当弹性绳弹力刚好等于人的重力时，人的速度最大．故B错误，C正确；当弹性绳弹力大于人的重力后，人才开始减速，所以减速的过程中人处于超重状态，故D错误．故选C.
考点：牛顿第二定律；超重和失重.
关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是
A.物体所受的合外力为零时，机械能守恒
B.物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒
C.系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒
D.在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒
【答案】
C
【解析】
试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如竖直方向匀速运动的物体，选项A错误；物体沿斜面加速下滑过程中，机械能不一定守恒，例如沿光滑斜面下滑时，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于炸药释放能量，故机械能一定变大，选项D错误；故选C.
考点：机械能守恒定律的适用条件.
以下关于宇宙速度的说法中正确的是()
A.第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最大速度
B.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度
C.人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度
D.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚
【答案】
C
【解析】
试题分析：第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最小速度，是所有人造地球卫星的最大环绕速度，选项AB错误；第二宇宙速度是卫星逃离地球所需的最小速度，故人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度，选项C正确；地球上的物体只要其速度大于第三宇宙速度16.7km/s即可脱离太阳的束缚，选项D错误；故选C.
考点：宇宙速度.
放在水平地面上的物体，受到水平拉力作用，在0~6s内其速度与时间图象和力F的功率与时间图象如图所示，则物体的质量为（）(g取10m/s2)
A．B．C．D．
【答案】
B
【解析】
试题分析：2-6s物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，则由图线可知，即；0-2s 物体的加速度，根据牛顿定律，而，则
，解得m=故选B.
考点：牛顿第二定律；功率.
某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图为实验装置简图．他想用钩码盘和砝码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是（）
A．要平衡摩擦力
B．实验时不需要平衡摩擦力
C．小车的总重力要远小于砝码和盘的重力
D．小车的总重力要和砝码和盘的重力相等
【答案】
A
【解析】
试题分析：为了减小这种做法带来的实验误差，必须要垫高木板的一端平衡摩擦力，选项A正确，B错误；其次要使小车的总重力要远大于砝码和盘的重力，这样可认为砝码和盘的重力就是小车的拉力，故CD错误. 考点：探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验.。