【100所名校】2018-2019学年安徽省蚌埠市第二中学高二上学期开学考试物理试题(解析版)

2018-2019学年安徽省蚌埠市第二中学高二
上学期开学考试物理试题
物理
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

第I 卷（选择题）
一、单选题
1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定在变化的物理量是( ) A ． 加速度 B ． 动能 C ． 速度 D ． 合外力
2．某士兵练习迫击炮打靶，如图所示，第一次炮弹落点在目标A 的右侧，第二次调整炮弹发射方向后恰好击中目标，忽略空气阻力的影响，每次炮弹发射速度大小相等，下列说法正确的是(
)
A ． 第二次炮弹在空中运动时间较长
B ． 两次炮弹在空中运动时间相等
C ． 第二次炮弹落地速度较大
D ． 第二次炮弹落地速度较小
3．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A 、B 为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点， 两轮的半径均为 r ，在放音结束时，磁带全部绕到了 B 点所在的轮上，磁带的外缘半径 R ＝3r ，C 为磁带外缘上的一点。

现在进行倒带，则此时（ ）
A ． A 、
B 、
C 三点的周期之比为 3∶1∶3 B ． A 、B 、C 三点的线速度之比为 3∶1∶3 C ． A 、B 、C 三点的角速度之比为 1∶3∶3
D ． A 、B 、C 三点的向心加速度之比为 6∶1∶3
4．如图所示，重物M 沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v 时，小车的速度为（ ）
A ． vsin θ
B ． vcos θ
C ．
v
cos θ
D ． sin v θ
5．如图所示，质量为M 的小船在静止水平面上以速度v 0向右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止。

若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(
)
A ． v 0＋v
B ． v 0－v
C ． v 0＋(v 0＋v )
D ． v 0＋(v 0－v )
6．2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。

如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（ ）
A ． 线速度等于地球的线速度
B ． 向心加速度大于地球的向心加速度
此卷
只装
订
不
密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
C．向心力仅由太阳的引力提供
D．向心力仅由地球的引力提供
7．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（）
A．重力做功2mgR B．机械能减少mgR
C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功
8．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线．已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2.则(
)
A．v1＝v2，t1>t2
B．v1<v2，t1>t2
C．v1＝v2，t1<t2
D．v1<v2，t1<t2
二、多选题
9．如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象。

若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则( )
A．汽车所受阻力为2×103 N B．汽车在车速为5 m/s时，功率为6×104 W
C．汽车匀加速的加速度为3 m/s2 D．汽车匀加速所需时间为5 s
10．有a，b，c，d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有(
)
A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．b在相同时间内转过的弧长最长
C．c在4h 内转过的圆心角是
D．d的运动周期可能是30 h
11．如图所示，质量均为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两物体距轴O的距离L1＞L2，现在由水平位置静止释放，在a下降过程中（）
A． a、b两球角速度相等
B． a、b两球向心加速度相等
C．杆对a、b两球都不做功
D． a、b两球机械能之和保持不变
12．如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为m＝2kg的木块A以速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，之后，A、B的速度随时间变化情况如乙图所示，重力加速度g＝10m/s2。

则下列说法正确的是（）
A． A、B之间动摩擦因数为0.1
B．长木板的质量M＝2kg
C．长木板长度至少为2m
D． A、B组成系统损失机械能为4J
第II卷（非选择题）
三、实验题
13．某同学做“探究合力做功与物体速度变化量的关系”的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行。

用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。

实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

回答下列问题：
(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是________。

(2)用完全相同的橡皮筋的目的是________，每次实验________填“必须”或“不必”)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值。

(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距_____(填“相等”或“不相等”)的一段。

14．某物理小组设计了一个如图所示验证机械能守恒定律的实验装置，实验主要步骤如下：
A．测出小钢球的直径d=10.75mm
B．用一根轻质细线将质量m=60g的小钢球栓接起来，细线的另一端固定于悬点O，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬点到球心的长度L=100.00cm
C．在小钢球运动的最低点前后放置一组光电门，然后将细线拉至水平位置后，由静止释放小钢球，同时启动数字毫秒计时器，小钢球通过光电门的挡光时间Δt=2.5ms
(1)小球运动到最低点的速度为________m/s。

（结果保留三位有效数字）
(2)上述过程中小钢球减少的重力势能ΔE p=______J，小钢球增加的动能ΔE K=______J。

（g=9.8m/s2，结果均保留三位有效数字）
四、解答题
15．如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h=6m，转动中小球在最低点时绳子恰好断了(取重力加速度g为10m/s2)求：
(1)绳子断时小球运动的角速度多大？
(2)小球落地时速度的大小？(可用根式表示）
16．我国在深海领域有了重大的发展，“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务。

若把地球看做质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

已知地球半径为R，“蛟龙号”下潜深度为d，地球表面重力加速度为g，已知球体体积
计算公式是,求“蛟龙号”所在处的重力加速度大小？
17．杂技演员在进行“顶杆”表演时，顶杆演员A顶住一根质量可忽略不计的长竹竿．质量为m=30kg的演员B自竹竿顶部由静止开始下滑，滑到竹竿底端时速度恰好为零．为了研究下滑演员B沿杆下滑情况，在顶杆演员A与竹竿底部之间安装了一个力传感器．由于竹竿处于静止状态，传感器显示的就是下滑演员B所受摩擦力情况，如图所示g=10m/s2．求：
(1)下滑演员B下滑过程中的最大速度；
(2)竹杆的长度．
18．某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.8．求：
(1)弹簧被压缩时的弹性势能；
(2)小球到达C点时速度v C的大小；
(3)小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．
2018-2019学年安徽省蚌埠市第二中学高二
上学期开学考试物理试题
物理答案
1．C 【解析】
既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度
肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．
【详解】
A 、D 、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故A 、D 错误。

B 、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故B 错误。

C 、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故C 正确。

故选C 。

【点睛】
曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，可以是合外力不变的匀变速曲线运动，也可可以是合外力变化的匀速率圆周运动．
2．A 【解析】
AB.竖直方向上做竖直上抛运动，上升时间与下落时间相等。

根据下落过程竖直方向做自由落
体运动， 21
2
h gt =，第二次下落高度高，所以第二次炮弹在空中运动时间较长，故A 正确，B 错误；
CD ．根据动能定理： 22
01122
mgh mv mv =-，由于两次在空中运动过程重力做功都是零，v=v 0，
所以两次炮弹落地速度相等，故C 错误，D 错误。

故选：A 。

3．B
【解析】
靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，故A 、C 两点的线速度相等，即：v A ：v C =1：
1；C 的半径是A 的半径的3倍，根据v=r ω，知ωA ：ωC =3：1．B 与C 属于同轴转动，所以ωB =ωC 。

根据周期与角速度的关系：T=2π/ω所以：
；ωB =ωC ，则T B =T C ；所以：A 、B 、C 三点的周
期之比1：3：3．故A 错误；B 与C 的角速度相等，由v=ωr 可知：v B ：v C =1：3；所以A 、B 、C 三点
的线速度之比3：1：3．故B 正确；由于ωA ：ωC =3：1，ωB =ωC ．所以A 、B 、C 三点的角速度之比3：1：1．故C 错误；向心加速度a=ω•v ，所以：a A ：a B ：a C =ωA v A ：ωB v B ：ωC v C =3×3：1×1：1×3=9：1：3．故D 错误。

故选B 。

点睛：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．
4．B 【解析】
将M 物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，得绳子速率为：v 绳=vcos θ，而绳子速率
等于物体m 的速率，则有物体m 的速率为：v m =v 绳=vcos θ,故B 正确，ACD 错误。

5．C 【解析】
以救生员和小船系统为研究对象，取向右为正，据动量守恒定律可得：
，
解得：。

故C 项正确，ABD 三项错误。

点睛：运用动量守恒处理一维问题时，要选择正方向，化矢量运算为代数运算。

6．B 【解析】
A 、与地球同步绕太阳做圆周运动，则角速度相同，，则半径大的线速度大，即其线速
度大于地球线速度，故选项A 错误；
B 、向心加速为：
，则半径大的加速度大，即向心加速度大于地球的向心加速度，故选
项B 正确；
C 、飞行器的向心力由太阳与地球的引力的合力提供，则C
D 错误。

点睛：本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意分析向心力的来源及题目中隐含的条件。

7．D 【解析】
A：小球从P到B的运动过程，小球下降的距离是R ，此过程中重力做功。

故A项错误。

BCD：小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力，则，解得：。

小球从P到B 的运动过程中，合外力做功；又，解得：，
即此过程中克服摩擦力做功；据，则此过程中机械能减少。

故BC两项错误，D项正确。

【点睛】
重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量。

8．A
【解析】
根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系，结合小球的运动情况，分析平均速率关系，即可得到结论．
解：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达N点时速率相等，即有v1=v2．小球沿管道MPN运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1＞t2．故A正确．
故选：A
【点评】解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比．
9．AD
【解析】
设汽车的额定功率为P。

由图知：汽车的最大速度为30m/s，此时汽车做匀速直线运动，有F=f，有P=Fv m=fv m；代入得：P=f×30；当s/m时，a=2m/s2，根据牛顿第二定律得：-f=ma，代入得：-f=2×103×2；联立解得 f=2×103N；P=6×104W，故A
正确。

匀加速直线运动的牵引力
；匀加速运动的加速度为：，匀加速直线运动的末速度为v=10m/s，匀加速直线运动的时间t=v/a=5s。

因为5m/s<10m/s，所以汽车速度为5m/s 时，功率还未达到额定功率6×104W．故D正确，BC错误。

故选AD。

10．BCD
【解析】
A、a受到万有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，与万有引力大小接近，所以向心加速度远小于重力加速度，选项A错误；
B 、由知b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；
C、c为同步卫星，周期T c＝24 h，在4 h 内转过的圆心角＝，选项C正确；D
、由
知d的周期最大，所以T d>T c＝24 h，则d的周期可能是30 h，选项D正确．故选BCD
11．AD
【解析】
a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；根据a=ω2r可知，a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；故选AD。

点睛：本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．12．AB
【解析】
由图象可知木板B 的加速度为，根据牛顿第二定律可得
，解得，A正确；取A 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
，由图知
，解得，B正确；长木板长度至少等于0-1s内AB间位移之差，为
，C错误；A、B
组成系统损失机械能等于系统克服摩擦力做功，为
，D错误．
【点睛】分析清楚图象的物理意义是解题的前提与关键，要知道加速度是联系力和运动的桥梁，根据v-t图象的斜率能得出物体运动的加速度，由面积求解位移．
13．使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等
【解析】
(1)实验中，要调节小木块a的位置，目的是调节木板与水平面的夹角，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。

(2)用完全相同的橡皮筋，且每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致的目的是便于表示合外力做的功；即一根橡皮筋做的功记为W，则n根橡皮筋做的功是n W。

每次实验不必计算出橡皮筋对小车做功的具体数值，直接用一根橡皮筋做的功W作为功的度量单位。

(3) 小车先在张紧的橡皮筋作用下加速，橡皮筋松弛后小车匀速；为了测量小车获得的速度，应测小车匀速阶段的速度，应选用纸带上所打的点间距相等的一段。

14．4.30；0.588；0.555
【解析】
(1)小球运动到最低点的速度
(2)上述过程中小钢球减少的重力势能
小钢球增加的动能
【点睛】
物体通过光电门时，用物体通过光电门的平均速度代替物体中心通过光电门的瞬时速度。

15．(1)ω= 6rad/s (2)
【解析】
（1）根据绳子的最大拉力，通过牛顿第二定律求出小球在最低点角速度，从而得出小球的线速度．（2）根据平抛运动的规律求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度大小．【详解】
（1）在最低点，根据牛顿第二定律得：
代入数据解得：
（2）绳断后，小球做平抛运动，平抛运动时间为：
水平速度为：
竖直速度为：
落地速度为：
16．
【解析】
在星体表面的物体，万有引力等于重力，再据天体质量与体积的关系，可解得星体表面重力加速度与星体半径的关系，从而求解。

【详解】
设地球的密度为，则在地球表面，
地球的质量，联立解得：。

据题意，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力为半径等于的球体在其表面产生的万有引力。

同理可得：“蛟龙号”所在处的重力加速度。

综上，。

17．(1) (2)
【解析】
（1）对演员B受力分析，由牛顿第二定律求得演员B的加速度，再由速度时间公式求得演员B下滑过程中的最大速度。

（2）由平均速度公式，求得全程的平均速度，由位移公式求得全程的位移。

【详解】
(1)在对演员B 受力分析，由牛顿第二定律可得：，解得：；
则杆上的人下滑过程中的最大速度
(2)演员B 自静止开始下滑，滑到竹竿底端时速度恰好为零，则竹杆的长度
18．(1) (2)
(3)R ≥5m 或0＜R ≤2m
【解析】
根据小球在A 点的速度方向，由平抛运动规律根据竖直高度得到竖直分速度，从而得到离开平台时的速度，然后对小球在平台上的运动应用动能定理即可求解；对小球从A 到C 应用动能定理求解；通过小球不脱离轨道得到小球的运动状况，然后应用机械能守恒求解．
（1）小球离开台面到达A 点的过程做平抛运动，故有，
小球在平台上运动，只有弹簧弹力做功，故由动能定理可得：弹簧被压缩时的弹性势能为：
；
（2）小球在A 处的速度为：；
小球从A 到C
的运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得
解得：
；
（3）小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，即小球能通过圆轨道最高点，或小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径；
那么对小球能通过最高点时，在最高点应用牛顿第二定律可得：；
对小球从C 到最高点应用机械能守恒可得
解得：；
对小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径的情况应用机械能守恒可得：
，解得：；
故小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R ≥5m 或0＜R ≤2m 。