辽宁省六校协作体2020-2021学年高二上学期期初联考物理试题

辽宁省六校协作体【最新】高二上学期期初联考物理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( ) A ．电子绕原子核旋转，同时在自转，由于电子很小，故研究电子的自转时，可将其看作质点
B ．高速飞行的子弹因为速度很快，所以惯性很大
C ．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零
D ．马拉车向前加速运动时，马对车的拉力与车对马的拉力大小相等，方向相反
2．如图所示，是甲、乙两物体从同一地点运动的v t -图象，下列说法中正确的是（ ）
A ．甲做的是曲线运动，乙做的是直线运动
B ．甲做的是先向前后返回的直线运动，乙做的是匀速直线运动
C ．甲的加速度是先减小后增大
D ．甲与乙在1t 时刻相遇
3．如图所示，斜面体M 放在水平面上，物体m 放在斜面上，m 受到一个水平向右的力F ，m 和M 始终保持静止，这时m 受到的摩擦力大小为1f ，M 受到水平面的摩擦力大小为cos θW Fx =，当F 变小时，则（ ）
A ．1f 变小， 2f 不一定变小
B ．2f 变小， 1f 不一定变小
C ．1f 和2f 都不一定变小
D ．1f 和2f 都一定变小
4．一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下，m/s ，则小球到达斜面底端时的速度为:( )
A /s
B ．/s
C ．/s
D ．3m/s
5．如图所示，水平面上的P、Q两物块的接触面水平，二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者仍能不发生相对滑动。

关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是( )
A．撤去F前6个，撤去F后瞬间5个
B．撤去F前6个，撤去F后瞬间4个
C．撤去F前5个，撤去F后瞬间4个
D．撤去F前5个，撤去F后瞬间5个
6．如图所示，a为赤道上的物体，b、c为地球卫星，其中c为地球同步卫星．则下列说法中错误的是（）
A．a、c的周期相等
B．b的向心力大于c的向心力
C．b的角速度比c大
D．b的线速度比a大
7．如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则（）
A．a点和c点的向心加速度大小相等B．b点和c点的线速度大小相等
C．a点和c点的线速度大小相等D．a点和b点的角速度大小相等
8．一倒立的圆锥筒，筒侧壁倾斜角度α不变。

一小球在的内壁做匀速圆周运动，球与筒内壁的摩擦可忽略，小球距离地面的高度为H，则下列说法中正确的是( )
A ．H 越低，小球对侧壁的压力越小
B ．H 越低，小球做圆周运动的向心力越大
C ．H 越高，小球做圆周运动的线速度越小
D ．H 越高，小球做圆周运动的周期越大
9．铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题．已知列匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即2
f kv ．设提速前最大速度为80km/h ，提速后最大速度为120km/h ，则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ）
A ．23
B ．49
C ．827
D ．1681
10．相同的鸡蛋从同样的高度自由下落，落在水泥地面上鸡蛋易碎，落在海绵垫子上鸡蛋不易碎．若不考虑反弹，则两种情况相比较，下列说法中正确的是（ ）
A ．鸡蛋与水泥地面接触的过程中动量变化较大
B. 落在海绵垫子上鸡蛋所受合外力的冲量较小
C ．两次接触的过程中鸡蛋的动量变化相同
D ．两次接触的过程中鸡蛋的动量变化率相同
11．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为
13
g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )
A ．运动员减少的重力势能全部转化为动能
B ．运动员获得的动能为
23
mgh C ．运动员克服摩擦力做功为23mgh D ．下滑过程中系统减少的机械能为
13
mgh
二、多选题
12．下列叙述中，正确的是( )
A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值。

B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心
C．曲线运动一定是变速运动，所以做曲线运动的物体加速度一定会变化
D．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的
13．2017 年夏，我国空军出动“战神”轰－6K 等战机赴南海战斗巡航．某次战备投弹训练，飞机在水平方向以速度v做匀速直线运动的过程中投下一颗模拟弹．飞机飞行高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是( )
A．在飞行员看来模拟弹做平抛运动
B
C．模拟弹下落到海平面过程中水平方向运动的距离为
D．模拟弹下落到海平面时与水平面的夹角为
14．如图所示，在光滑的水平面上放有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，两端A、B等高，现让小滑块m从A点静止下滑，在此后的过程中，则（）
A．M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒
B．M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．m从A到C再到B的整个过程中M一直向左运动
D．m从A到C再到B的整个过程中半圆形轨道对它的弹力一直不做功
三、实验题
15．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。

①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重
物，此外还需要的器材是________(填字母代号)。

A．直流电源、天平及砝码
B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码
D．交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。

某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案。

这些方案中合理的是_______。

A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数计算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均
速度，测算出瞬时速度v，并通过
2
2
v
h
g
=计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
③安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。

图中O点为打点起始点，且速度为零。

选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3。

已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T。

为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中：重锤重力势能的减少量ΔE p=_______，动能的增加量ΔE k=_______ (用题中所给字母表示)
④某同学在实验中测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________。

16．某同学利用如图甲所示的实验装置测定铁块与木板之间的动摩擦因数，实验步骤如下：
A．将斜槽轨道的末端调整水平
B．使木板紧靠槽口末端O点，其上表面与槽口在同一水平面上
C．使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，铁块最终停在木板上的B点，测出OB间的距离L
D．去掉木板，再使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，测出铁块做平抛运动的水平位移X和槽口离地面的高度h
E．改变挡板的位置，以获取多组L、X数据
（1）本实验中，斜槽表面粗糙对实验结果是否有影响？_______（填“是”或“否”）(2)该同学根据测得的数据，作出X2 -L图象如图乙所示，如果图象的斜率为k，则铁块与木板间的动摩擦因素μ=______________。

17．如图所示，质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°.力F作用2s后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25s后，速度减为零．求物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x．（已知sin37°=0．6，cos37°＝0．8，g取10m/s2）
四、解答题
18．如图，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B
点，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，AB 间距离为x ．求：
（1）从A 到B 的过程中力F 做的功W ；
（2）物体到达B 点时速度v 的大小．
19．天文工作者测得某行星的半径为R 1．它有一颗绕其做圆周运动卫星，卫星轨道半径为R 2，卫星运行周期为T ．已知万有引力常量为G ．
（1）求该颗卫星加速度；
（2）求该行星的平均密度；
（3）要在该星球上发射一颗靠近表面运行的人造卫星，此卫星的速度为多大？
20．光滑水平面上有一质量为M 的滑块，滑块的左侧是一光滑的14
圆弧，圆弧半径为0.25R m ＝．一质量为m 的小球以速度0v 向右运动冲上滑块．已知4M m ＝，g 取210/m s ，若小球刚好没跃出14
圆弧的上端，求：
（1）小球的初速度0v 是多少？
（2）滑块获得的最大速度是多少？
参考答案
1．D
【解析】
如果把电子看成质点，他的自转也就表现不出来了，所以不能看成质点，故A 错误；质量是惯性的唯一量度，与速度无关，故B 错误；力是产生加速度的原因，即将升空的火箭推力大于重力，所以加速度不为零，故C 错误；马拉车向前加速运动时，马对车的拉力与车对马的拉力属于相互作用力，所以大小相等，方向相反，故D 正确．所以D 正确，ABC 错误．
2．C
【解析】在v-t 图象中，图线是速度随时间的变化规律，不是运动的轨迹．故A 错误；甲的速度都为正值，运动方向不变，乙做匀速直线运动．故B 错误；图线的斜率表示加速度，所以甲的加速度是先减小后增大，故C 正确；甲乙图线围成的面积相等的时刻在t 1和t 2两个时刻之间，知在t 1和t 2两个时刻之间某时刻相遇．故D 正确。

故C 正确，ABD 错误。

3．B
【解析】以m 为研究对象，受推力、重力、支持力，可能有摩擦力；设斜面倾角为θ，则沿斜面方向上有：当mgsinθ＞Fcosθ时，摩擦力沿着斜面向上，大小为f 1=mgsinθ-Fcosθ，当F 增大时，f 1变小；当mgsinθ=Fcosθ时，摩擦力为零，F 增大时，f 1变大；当mgsinθ＜Fcosθ时，摩擦力沿着斜面向下，大小为f 1=Fcosθ-mgsinθ，F 增大时，f 1变大；对整体受力分析，受推力、重力、支持力、摩擦力，因为物体处于静止状态，则有f 2=F ，则f 2一定变小，综上分析得，故B 正确，ACD 错误。

4．A
【解析】小球沿斜面做匀变速运动，到达斜面底端的速度为v ，斜面的长度为L ．根据速度
位移公式有： 2122
L v a =和22v aL =，代入数据解得： /v s =，故A 正确，BCD 错误。

5．D
【解析】在撤去F 前，由于整体做匀速运动，所以Q 受地面的摩擦力与F 平衡，而P 水平方向不受外力，所以P 不受Q 的摩擦力，故Q 受重力、支持力、压力、拉力和地面的摩擦力共5个力作用；撤去拉力F 后，由于整体做减速运动，故PQ 间存在摩擦力，因此Q 受重力、支持力、压力、地面的摩擦力以及PQ 间的摩擦力共5个力作用，故D 正确，ABC 错误．
6．B
【解析】由题意可知，a 为赤道上的物体，所以周期与地球的自转周期是相等的，而C 为同步卫星，即a 与c 的周期相等，故A 说法正确；万有引力提供向心力： 2=Mm F G r
向 ，因为b 、c 的质量未知，故无法判断向心力的大小，故B 说法错误；由万有引力提供向心力： 22
Mm G mr r ω= ，解得：
ω=b 的轨道半径小于a 的，所以 b 的角速度较大，故C 说法正确；a 与c 的角速度相等，由于c 的半径大于a 的半径，由v=ωr ，可知c
的速度大于a 的速度，根据2
2Mm v G m r r
=，解得：
v =，由图可知b 的线速度大于c 的线速度，结合以上可得b 的速度大于a 的速度，故D 说法正确。

所以选B 。

7．A
【分析】
共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．
【详解】
A 项：根据2
a r ω=得，c 点的向心加速度是
b 点的2倍，根据2
v a r =知，a 的向心加速度是b 的2倍，所以a 、c 两点的向心加速度大小相等,故A 正确；
B 项：b 、c 角速度相等,根据v=rω，2142
b c v r v r ==，故B 错误； C 项：a 、b 两点的线速度大小相等，b 、c 两点的角速度相等，根据v=rω，c 的线速度大于b 的线速度，则a 、c 两点的线速度不等，故C 错误；
D 项：a 、b 的线速度大小相等，根据v=rω，知角速度不等，D 错误．
【点睛】
解决本题的关键掌握共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．
8．D
【解析】小球做匀速圆周运动，受力分析如图所示。

解得压力为： cos N mg F θ
=不变，则小球对侧壁的压力不变，故A 错误；由重力mg 和支持力F 的合力提供圆周运动的向心力： =mgtan F θ向，m ，α不变，向心力大小不变，故B
错误；根据牛顿第二定律： 2
tan v mg m r
θ=，h 越高，r 越大，向心力不变，则v 越大，故C 错误；运动的周期为： 224tan r mg m T
πθ=，h 越高，r 越大，向心力不变，则T 越大，故D 正确。

所以D 正确，ABC 错误。

9．C
【详解】
当匀速行驶时，牵引力等于阻力，则功率
3P Fv fv kv ===
所以
311322827
v P v P == 故选C 。

10．C
【解析】鸡蛋从同一高度掉下，根据动能定理可知，落在水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同，初动量相同，末动量都变为零，则动量变化量相同，故A 错误，C 正确；根据动量定理知，动量变化量相同，落在石块和海绵上动量冲量大小相等，故B 错误；根据动量定理知，动量变化量相同，落在石块上作用的时间短，则动量变化率大，故D 错误。

所以C 正确，ABD 错误。

11．BD
【解析】A 、若物体不受摩擦力，则加速度应为1'302a gsin g =︒=，而现在的加速度为13
g
小于
12
g ，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A 错误； B 、运动员运动员下滑的距离： 230h L h sin ==︒
，由运动学公式可得： 22v aL =，得：
v = 21223
k mgh E mv ==，故B 正确； C 、由动能定理可知212f mgh W mv -=，解得： 13
f W mgh =，故C 错误； D 、机械能的减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为13mgh ，故D 正确。

点睛：在解决有关能量问题时，要注意明确做功和能量转化间的关系；合外力做功等于动能的改变量；重力做功等于重力势能的改变量；阻力做功等于内能的增加量。

12．AD
【解析】牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值，故A 正确；物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定指向圆心，而变速圆周运动，所受的合力不一定指向圆心．故B 错误；平抛运动物体只受重力，加速度为g ，是匀变速曲线运动，故C 错误；平抛运动的物体速度变化即为重力加速度，所以方向始终是竖直向下的，故D 正确。

所以AD 正确，BC 错误。

13．BC
【解析】模拟弹相对于地面做平抛运动，所以水平方向做匀速直线运动，而且水平速度与刚被投下时飞机的速度相同．由于飞机做加速直线运动，速度不断增大，所以在飞行员看来模拟弹做的不是平抛运动，也不是自由落体运动．故A 错误；在竖直方向： 212
h gt =，解得：
t =B 正确；水平距离为：
s vt ==C 正确；下落到海平面时与水平面的夹角为：
0tan y
v gt v v θ=
==
，即tan arc ，故D 错误。

所以BC 正确，AD 错误。

14．BC
【解析】M 和m 组成的系统只有重力做功，系统的机械能是守恒的．系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，由于m 有竖直分加速度，由牛顿第二定律知系统竖直方向的合外力不为零，所以系统的动量不守恒，故A 错误，B 正确；M 和m 组成的系统水平方向动
量守恒，
m 从A 到C 的过程中以及m 从C 到B 的过程中m 一直向右运动，由水平动量守恒
知：M 一直向左运动，故C 正确； m 从A 到C 的过程中以及m 从C 到B 的过程中轨道对m 做负功，故D 错误。

所以BC 正确，AD 错误。

15． ① D mgh 2 ()
23128m h h T - 重锤下落时加速度的2倍
【解析】（1）打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，本实验还需要的实验器材是：交流电源与毫米刻度尺，故选：D ；
（2）实验中瞬时速度通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度去求解，不能根
据v=gt 和v 求解，否则就默认了机械能守恒，失去验证的意义．故A 、B 错误，D 正确． 实验中，用刻度尺测量物体下落的高度，不能根据2
2v h g
=计算得出高度h ，故C 错误．故选D ．
（3）从O 点到F 点的过程中，重锤重力势能的减少量△E P =mgh 2，F 点的瞬时速度312F h h v T
-＝，则动能的增加量()23122128k F m h h E mv T
-=＝． （4）根据mgh=12
mv 2得：v 2=2gh ，可知图线的斜率等于k=2g ，即直线斜率的物理含义是重锤下落时加速度的2倍．
点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量． 16． 否 k/4h
【解析】（1）铁块不管是平抛还是在木板上滑动，都是利用在斜槽末端的速度，斜槽表面粗糙与否不影响从挡板释放到斜槽末端的速度大小，所以填“否”；
（2）在木板上滑动，利用动能定理得： 21μmg L 02mv -=-
从斜槽末端做平抛运动，则有： x vt =， 21h 2gt =
， 联立解得： 24x hL μ=
在2x L -图象中斜率为k ，则： k 4μh =，解得μ4k h
=
17．（1）0.25μ=；（2）16.25x m =
【解析】（1）根据牛顿运动定律，前2s 内有： 11Fcos mgsin N ma θθμ--=
10mgcos Fsin N θθ+-=，代入数据得： 11020a μ=-
后1.25s 内有22mgsin N ma θμ+=， 20mgcos N θ-=，代入数据得： 168a μ=+ 根据运动学公式， 2s 末的速度为1122v a t a t ==，即1020268 1.25μμ-⨯=+⨯（）（），可得0.25μ=。

（2）物体的总位移： 2211221122
x a t a t =
+，代入数据得： 16.25x m =。

试题分析： 考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】本题主要考察了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，抓住匀加速运动的末速度即为匀减速运动的初速度列式。

18．（1）
cos Fs θ （2）v = 【解析】
试题分析：因为F 是恒力，根据公式求力F 做的功W ；先求得物体受到的摩擦力，再根据动能定理求物体到达B 点时的速度．
（1）根据功的定义可得：W=Fxcosθ
（2）对物体从A 点到B 点的过程，应用动能定理得： ()21cos sin 2Fx mg F x mv θμθ--=
解得：v = 点睛：本题主要考查了功的定义和动能定理的应用．
19．（1）；
（2）；
（3）
【解析】
试题分析：（1）卫星绕行星做的是匀速圆周运动，结合轨道半径和周期求出卫星加速度；（2）根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律求出行星的质量．再求行星的平均密度．（3）根据行星表面万有引力提供向心力求解第一宇宙速度，即为此卫星的速度．
解：（1）卫星绕行星做圆周运动，其加速度为：a=
（2）根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
G=m
可得行星的质量为：M=
因此该行星的平均密度为：ρ===
（3）靠近行星表面运行的人造卫星的轨道半径近似等于行星的半径R1．由万有引力提供向心力，得
G=m
联立解得：v=
答：（1）该颗卫星加速度是；
（2）该行星的平均密度是；
（3）要在该星球上发射一颗靠近表面运行的人造卫星，此卫星的速度为．
【点评】解决本题的关键掌握卫星绕行星运行时，由万有引力提供向心力，运用万有引力定律和圆周运动的规律结合解答．
20．（1）2.5m/s ．（2）1m/s
【解析】试题分析：小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，结合动量守恒和系统机械能守恒求出小球的初速度大小．小球到达最高点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大，根据动量守恒和能量守恒求出滑块的最大速度。

（1）当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v 1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，
由动量守恒定律得： ()01mv m M v =+
由机械能守恒定律得: ()22011122
mv m M v mgR =++ 代入数据解得： 0 2.5/v m s =
（2）小球到达最高点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大．研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 023mv mv Mv =+
由机械能守恒定律得： 222023111222
mv mv Mv =+ 代入数据解得： 31/v m s =
点睛：本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等知识。