2020内蒙古高中物理学业水平考试

2020内蒙古高中物理学业水平考试
(本试卷满分：100分)
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示，跳伞运动员以4m/s 的速度沿竖直方向匀速下降，下降一段距离后刮起了水平方向的风，最终运动员以5m/s 的速度匀速运动，则此时风速大小是()A ．5m/s
B ．3m/s
C ．9m/s
D ．41m/s
2.如图，在一棵大树下有张石凳子，上面水平摆放着一排香蕉。

小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右运动。

已知老猴子以恒定大小的速率v 拉动软藤，当软藤与竖直方向
成θ角时，则小猴子的水平运动速度大小为()
A ．v cos θ
B ．v sin θ
C ．
v cos θ
D ．
v sin θ
3.如图所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图，则卫星()
A ．在a 轨道运行的周期为24h
B ．在b 轨道运行的速度始终不变
C ．在c 轨道运行的速度大小始终不变
D ．在c 轨道运行时受到的地球引力大小是变化的
4.如图所示，底部均有4个轮子的行李箱A 竖立、B 平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。

当公交车(
)
A ．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动
B ．急刹车时，行李箱A 一定相对车子向前运动
C ．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D ．急转弯时，行李箱B 一定相对车子向内侧运动5.对图分析错误的是(
)
A．图甲中火车转弯时既不挤压内轨，也不挤压外轨时的行驶速率约为ghr
L，取决于内、外轨的高度差h、内外轨间距L及铁路弯道的轨道半径r
B．图乙中汽车过凹形路面时，速度越大，对路面的压力越大
C．图丙中洗衣机脱水时利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉，纺织厂也用这样的方法使棉纱、毛线、纺织品干燥
D．图丁中实验不计一切阻力，实验中两个球同时落地，说明平抛运动水平方向为匀速运动，竖直方向为自由落体运动
6.嫦娥四号探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。

已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。

则嫦娥四号绕月球做圆周运动的速率为()
A．RKg
QP B．RPKg
Q
C．RQg
KP
D．RPg
QK
7.如图所示，传送带通过滑道将长为L、质量为m的匀质物块以初速度v0向右传上水平台面，物块前端在台面上滑动s后停下来。

已知滑道上的摩擦不计，物块与台面间的动摩擦因数为μ，且s>L，则物块的初速度v0为()
A．2μgL B．2μgs－μgL
C．2μgs D．2μgs＋μgL
8.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，
在到达竖直位置的过程中，飞行员重力的瞬时功率的变化情况是()
A．一直增大B．一直减小
C．先增大后减小D．先减小后增大
9.如图，两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B，细线上端固定在同一点，若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度水平面内，则下列说法中正确的是()
A．线速度v A＝v B B．角速度ωA>ωB
C．加速度a A＝a B D．周期T A＝T B
10.如图所示，将一小球从水平面MN上方A点以初速度v1向右水平抛出，经过时间t1打在
前方竖直墙壁上的P点，若将小球从与A点等高的B点以初速度v2向右水平抛出，经过时间t2落在竖直墙角的N点，不计空气阻力，下列选项中正确的是()
A．v1>v2B．v1<v2
C．t1>t2D．t1＝t2
11．2020年7月23日，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功发射，进一步激发了人类探测火星的热情。

如果引力常量G已知，不考虑星球的自转，则下列关于火星探测的说法正确的是()
A．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，速度大小为第二宇宙速度
B．若火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度
C．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量
D．火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时，轨道半径越大绕行周期越小
12.“竹蜻蜓”是一种儿童玩具，双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升起，某次实验，“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点，在该过程中()
A.空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力
B.“竹蜻蜓”的动能一直增加
C.“竹蜻蜓”的重力势能一直增加
D.“竹蜻蜓”的机械能守恒
13.如图，篮球运动员平筐扣篮，起跳后头顶与篮筐齐平。

若图中篮筐
距地高度2.9m，球员竖直起跳，则其平筐扣篮过程中克服重力所做
的功及离地时重力瞬时功率约为()
A．900J,2000W B．900J,4000W
C．500J,1000W D．2000J,4000W
14.甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示。

设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度
v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为()
A．6
3B．2C．2
2
D．3
3
15.跳高是体育课常进行的一项运动，小明同学身高1.70m，质量为60kg，在一次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面，假设他蹬地的力恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动，则小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量为(不计空气阻力，g取10m/s2)()
A．1830J B．1470J C．630J D．270J
16.如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。

在移动过程中，下列说法正确的是()
A．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力做的功之和
B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
D．F对木箱做的功小于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
二、非选择题(本题共5小题，共52分)
17.(6分)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所在的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调成水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处。

使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。

将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B。

又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。

若测得木板每次移动距离x＝10.00cm，A、B间距离y1＝4.78cm，B、C间距离y2＝14.58cm。

g取9.8m/s2。

(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0＝________(用题中所给字母表示)。

(2)小球初速度的测量值为________m/s。

18．(10分)为了验证机械能守恒定律，某同学设计了一个实验，装置如图15甲所示，物块A 的质量为m1，物块B和遮光片的总质量为m2，用通过定滑轮的轻细线连接，m1＜m2，开始用手托着B静止，细线伸直。

此时遮光片到光电门的距离为H，然后释放物块B，当遮光片通过光电门时，光电门记录的遮光时间是2.11×10－3s。

已知遮光片的宽度为d，且d＜H，在测遮光片的宽度d时，使用20分度的游标卡尺来测量，准确操作后，部分刻线如图乙所示，重力加速度为g。

(1)遮光片的宽度d为________cm。

(2)物块B经过光电门时的速度为______m/s(保留两位有效数字)。

(3)在误差允许的范围内，需要满足关系式______________________，即可验证机械能守恒定律(用题中所给的字母表示)。

(4)在实际运算验证时，第(3)中的关系式两边的数值总是有些差异，你认为原因可能是____________________________________(答对一条即可给分)。

19.(10分)排球比赛时，某运动员进行了一次跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处，击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出，球的初速度方向与底线垂直，排球场的有关尺寸如图所示，试计算说明：(不计空气阻力，g取10m/s2)
(1)此球能否过网？(2)球是落在对方界内，还是界外？
20．(12分)有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。

g取10m/s2，求：
(1)若汽车到达桥顶时速度为5m/s，桥对汽车的支持力F的大小；
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v；
(3)已知地球半径R＝6400km，现设想一辆沿赤道行驶的汽车，若不考虑空气的影响，也不
考虑地球自转，汽车速度多大时就可以“飞”起来。

21.(14分)如图17甲所示，两滑块A、B用细线跨过定滑轮相连，B距地面一定高度，A可在细线牵引下沿足够长的粗糙斜面向上滑动。

已知m A＝2kg，m B＝4kg，斜面倾角θ＝37°。

某时刻由静止释放A，测得A沿斜面向上运动的v­t图像如图乙所示。

已知g取10m/s2，sin37°＝0.6。

求：
(1)A与斜面间的动摩擦因数；(2)A沿斜面向上滑动的最大位移；
(3)A沿斜面向上滑动过程中细线的拉力所做的功。

参考答案：
一、选择题1.B 2.D 3.D 4.B 5.D 6.D 7.B 8.C 9.D
10.A
11．C 12.C
13.B
14.C
15.C
16.C
二、非选择题17.答案：(1)x
g y 2－y 1
，(2)1
解析：因为每次移动距离x ＝10.00cm ，所以小球从打A 点到打B 点与从打B 点到打C 点的时间相同，设此时间为t 。

y 2－y 1＝gt 2，且y 1＝4.78cm 、y 2＝14.58cm ，g ＝9.8m/s 2，t ＝y 2－y 1
g
＝0.1s ，故小球初速度v 0＝x
t
＝x
g
y 2－y 1
＝1m/s 。

18．答案：(1)1.055，(2)5.0，(3)12(m 1＋m 2)d 2
Δt
2＝(m 2－m 1)gH ，(4)存在阻力作用
解析：(1)游标卡尺的主尺读数为10mm ，游标读数为0.05×11mm ＝0.55mm ，则遮光片的宽度d ＝10.55mm ＝1.055cm 。

(2)物块B 经过光电门的瞬时速度为v ＝d Δt ＝10.55×10－
3
2.11×10－3
m/s ＝5.0m/s 。

(3)系统重力势能的减小量ΔE p ＝(m 2－m 1)gH ，
系统动能的增加量为ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 2＝12(m 1＋m 2)d 2
Δt 2，
当12(m 1＋m 2)d 2
Δt
2＝(m 2－m 1)gH 时，系统机械能守恒。

(4)在实际运算验证时，第(3)中的关系式两边的数值总是有些差异，可能的原因是存在阻力作用。

19．解：(1)排球在竖直方向下落高度Δh ＝(3.04－2.24)m ＝0.8m ，设下落运动所用时间为t 1，则Δh ＝1
2gt 12，x ＝v 0t 1，
解以上两式得x ＝10m ＞9m ，故此球能过网。

(2)当排球落地时h ＝1
2
gt 22，x ′＝v 0t 2，
将h ＝3.04m 代入得x ′≈19.5m ＞18m ，故排球落在对方界外。

20．解：(1)以汽车为研究对象，由牛顿第二定律得：mg －F ＝m v 2
r ，代入数据解得F ＝7600N 。

(2)当F ＝0时有mg ＝m v 2
r
，得v ＝gr ＝105m/s 。

(3)当v ＝gR 时汽车就会“飞”起来，将R ＝6400km 代入得v ＝8000m/s 。

21.解：(1)在0～0.5s内，根据v­t图像，A、B系统的加速度大小为a1＝Δv
Δt
＝
2
0.5
m/s2＝4m/s2，
对A、B系统受力分析，由牛顿第二定律得m B g－m A gsinθ－μm A gcosθ＝(m A＋m B)a1，μ＝0.25 (2)B落地后，A继续减速上升，由牛顿第二定律得m A gsinθ＋μm A gcosθ＝m A a2，
将已知量代入，可得a2＝8m/s2，
故A减速向上滑动的位移为x2＝v2
2a2
＝0.25m，
0～0.5s内A加速向上滑动的位移x1＝v2
2a1
＝0.5m，
所以A上滑的最大位移为x＝x1＋x2＝0.75m。

(3)A加速上滑过程中，W－(m A gsinθ＋μm A gcosθ)x1＝1
2
m A v2－0，解得W＝12J。