《山西省運城市康杰中學2023-2024學年高二上學期開學考試物理 Word版含解析.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

康杰中學2023－2024學年高二暑期檢驗測試物理試題一、選擇題（本題共12個小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1.關(guān)于曲線運動的物體，下列說法正確的是（　?。〢.物體所受合力可能為零B.物體的速度方向可能與運動軌跡垂直C.物體一定是勻變速運動D.物體的速度一定發(fā)生變化【答案】D【解析】【詳解】A．物體所受合力為零，物體將靜止或做勻速直線運動，故做曲線運動物體所受合力不可能為零，故A錯誤；B．做曲線運動的物體速度沿曲線的切線方向，不可能與運動軌跡垂直，故B錯誤；C．做曲線運動的物體，合外力恒定時做勻變速曲線運動，故C錯誤；D．做曲線運動物體加速度不為零，故物體的速度一定發(fā)生變化，故D正確。故選D。2.如圖所示的曲線是某個質(zhì)點在恒力作用下的一段運動軌跡。質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達N點，已知弧長MP大于弧長PN，質(zhì)點由M點運動到P點與從P點運動到N點的時間相等。下列說法中正確的是（　?。〢.質(zhì)點在曲線MN間的運動是變加速曲線運動B.質(zhì)點從M到N過程中速度大小可能保持不變C.質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量一定相同D.質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小可能相等，方向可能不同【答案】C【解析】【詳解】A．質(zhì)點在恒力作用下做曲線運動，可知質(zhì)點在曲線MN間的運動是勻變速曲線運動，故A錯誤； B．質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達N點，弧長MP大于弧長PN，根據(jù)速率公式可知質(zhì)點從M到N過程中速度大小變化，故B錯誤；CD．質(zhì)點的加速度不變，且由M點運動到P點與從P點運動到N點的時間相等，根據(jù)可知質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量一定相同，故C正確，D錯誤。故選C。3.質(zhì)量為5kg的物體在光滑平面上運動，其分速度vx和vy隨時間變化的圖像如圖所示。關(guān)于物體的運動，下列說法正確的是（　?。〢.物體2s內(nèi)的位移大小是100mB.物體4s時速度大小為50m/sC.物體的速度和加速度都先減小后增大D.物體所受合外力大小為20N【答案】B【解析】【詳解】A．物體2s內(nèi)的水平位移大小為物體2s內(nèi)的豎直方向的位移大小為物體2s內(nèi)的位移大小是故A錯誤； B．根據(jù)圖象可知物體4s時豎直方向的速度為物體4s時速度大小為故B正確；C．由圖可知，物體水平方向分運動是勻速直線運動，豎直方向的運動是勻變速直線運動，豎直方向的速度先減小后反向增大，根據(jù)可知物體的速度先減小后增大，物體的加速度不變，大小為故C錯誤；D．物體所受合外力大小為故D錯誤。故選B。4.假設(shè)在宇宙中存在這樣三個天體A、B、C，它們在一條直線上，天體A離天體B的高度為某值時，天體A和天體B就會以相同的角速度共同繞天體C運轉(zhuǎn)，且天體A和天體B繞天體C運動的軌道都是圓軌道，如圖所示，以下說法正確的是（　?。〢.天體A做圓周運動的速度小于天體B做圓周運動的速度B.天體A做圓周運動的加速度大于天體B做圓周運動的加速度C.天體B做圓周運動的向心力大于天體C對它的萬有引力D.天體B做圓周運動的向心力等于天體C對它的萬有引力【答案】B 【解析】【詳解】A．天體A和天體B以相同的角速度共同繞天體C運轉(zhuǎn)，根據(jù)可知天體A做圓周運動的速度大于天體B做圓周運動的速度，故A錯誤；B．根據(jù)可知天體A做圓周運動的加速度大于天體B做圓周運動的加速度，故B正確；CD．天體C對天體B的萬有引力與天體A對天體B的萬有引力的合力提供天體B做圓周運動的向心力，由于天體C對天體B的萬有引力方向與天體A對天體B的萬有引力方向相反，可知天體B做圓周運動的向心力小于天體C對它的萬有引力，故CD錯誤。故選B。5.中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”已于2021年2月10日成功環(huán)繞火星。火星公轉(zhuǎn)軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的，火星的半徑為地球半徑的，火星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的，火星探測器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動（探測器可視為火星的近地衛(wèi)星），探測器繞火星運行周期為。已知火星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道都可近似為圓軌道，地球和火星可看作均勻球體，地球半徑為，則（　?。〢.地球的質(zhì)量為B.火星的公轉(zhuǎn)周期和地球的公轉(zhuǎn)周期之比為C.火星表面的重力加速度為D.探測器環(huán)繞火星表面運行速度與環(huán)繞地球表面運行速度之比為【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力解得火星的質(zhì)量為 地球的質(zhì)量為故A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律解得火星的公轉(zhuǎn)周期和地球的公轉(zhuǎn)周期之比為故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系有解得火星表面的重力加速度為故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得探測器環(huán)繞火星表面運行速度與環(huán)繞地球表面運行速度之比為 故D錯誤。故選A。6.距離北京冬奧會只有一年多的時間，我國跳臺滑雪國家集訓隊比往年更早開始了新賽季的備戰(zhàn)。如圖所示，一位跳臺滑雪運動員從平臺末端a點以某一初速度水平滑出，在空中運動一段時間后落在斜坡b點，不計空氣阻力，對運動員下列說法正確的是（　?。〢.若增大初速度，則運動員落在斜坡上時速度方向與水平方向的夾角變大B.在相等的時間間隔內(nèi)，重力勢能的改變量總是相同的C.若初速度變成原來的2倍，則運動員落在斜坡上時的速度也變?yōu)樵瓉淼?倍D.在下落相等的高度的過程中，速度的改變量總是相同的【答案】C【解析】【詳解】A．設(shè)斜面的傾斜角為，運動員落在斜坡上時速度方向與水平方向的夾角為，速運動員落在斜坡上時有運動員落在斜坡上時速度方向與水平方向的夾角的正切值為可知運動員落在斜坡上時速度方向與水平方向的夾角與初速度無關(guān)，故若增大初速度，則運動員落在斜坡上時速度方向與水平方向的夾角不變，故A錯誤；B．運動員在豎直方向做自由落體運動，在相等的時間間隔內(nèi)，運動員豎直方向上的位移不相等，故重力勢能的改變量不相同的，故B錯誤；C．運動員落在斜坡上時速度大小為可知若初速度變成原來的2倍，則運動員落在斜坡上時的速度也變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確；D．運動員在豎直方向做自由落體運動，在下落相等的高度過程中，通過每段高度的時間不相等，根據(jù) 可知速度的改變量不相同的，故D錯誤。故選C。7.如圖所示為自行車的傳動裝置示意圖，已知鏈輪的半徑r1=10cm，飛輪的半徑r2=5cm，后輪的半徑r3=30cm，A、B、C（圖中未畫出）分別為鏈輪、飛輪和后輪邊緣上的點。若腳蹬勻速轉(zhuǎn)動一圈所需要的時間為1s，則在自行車勻速前進的過程中，下列說法正確的是（　　）A.A、B、C三點的向心加速度大小之比為1：2：12B.A、B、C三點的線速度大小之比為2：1：6C.鏈輪、飛輪和后輪角速度大小之比為2：1：1D.自行車前進的速度大小約為1.2m/s【答案】A【解析】【詳解】C．飛輪和后輪邊緣上點同軸轉(zhuǎn)動有鏈輪、飛輪通過鏈條連接有根據(jù)可得故C錯誤；A．向心加速度大小為且 可得A、B、C三點的向心加速度大小之比為故A正確；B．線速度大小為可得A、B、C三點的線速度大小之比為故B錯誤；D．腳蹬勻速轉(zhuǎn)動一圈所需要的時間為1s，可得根據(jù)角速度關(guān)系可得自行車前進的速度大小約為故D錯誤。故選A。8.一位同學玩飛鏢游戲，已知飛鏢距圓盤為L對準圓盤上邊緣的A點水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時，圓盤以垂直圓盤且過盤心O點的水平軸勻速轉(zhuǎn)動。若飛鏢恰好擊中A點，下列說法正確的是（　?。〢.從飛鏢拋出到恰好擊中A點，A點一定轉(zhuǎn)動到最低點位置B.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度一定滿足C.圓盤的半徑為 D.從飛鏢拋出到恰好擊中A點的時間為【答案】AB【解析】【詳解】A．飛鏢拋出后做平拋運動，飛鏢拋出到恰好擊中A點，故A點一定轉(zhuǎn)動到最低點位置，故A正確；D．飛鏢拋出后在水平方向做勻速直線運動，故從飛鏢拋出到恰好擊中A點的時間為故D錯誤；B．飛鏢拋出到恰好擊中A點，圓盤運動的角度應(yīng)滿足故圓盤轉(zhuǎn)動的角速度一定滿足故B正確；C．飛鏢拋出后在豎直方向做自由落體運動，有解得圓盤的半徑為故C錯誤。故選AB。9.如圖所示，一只老鷹在水平面內(nèi)盤旋做勻速圓周運動，質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g。下列說法正確的有（　　）A.老鷹受重力、空氣對它的作用力和向心力的作用B.老鷹受空氣對它的作用力大小為 C.老鷹線速度的大小為D.老鷹運動的周期為【答案】BC【解析】【詳解】A．老鷹受到的重力與空氣對它的作用力的合力提供老鷹做圓周運動的向心力，故A錯誤；B．老鷹受空氣對它的作用力大小為故B正確；C．老鷹線速度的大小為故C正確；D．老鷹運動的周期為故D錯誤。故選BC。10.2020年5月23日消息，巴西滑板少年圭·庫里，在半管上完成了空中轉(zhuǎn)體的壯舉，創(chuàng)下新的世界紀錄，滑板運動可以簡化為如圖所示的模型，半球形碗固定在水平面上，物塊（可看做質(zhì)點）以某一豎直向下的初速度從碗口左邊緣向下滑，物塊與碗壁間的動摩擦因數(shù)是變化的，因摩擦作用，物塊下滑過程中速率不變，則（　　）A.物塊下滑過程中所受合外力大小恒定方向始終指向圓心B.物塊下滑的過程中所受摩擦力不變C.物塊下滑的過程中加速度不變D.物塊滑到最低點時對碗壁的壓力大于物塊的重力【答案】AD【解析】【詳解】A ．根據(jù)受力分析可知物塊下滑過程中所受合外力提供向心力，物體做勻速圓周運動，加速度大小不變，方向指向圓心，故物塊下滑過程中所受合外力大小恒定方向始終指向圓心，故A正確；B．根據(jù)受力分析可知可知物塊下滑的過程中，減小，所受摩擦力減小，故B錯誤；C．物塊下滑的過程中加速度大小不變，方向時刻改變，指向圓心，故加速度是變化的，故C錯誤；D．物塊滑到最低點時有可知物塊滑到最低點時對碗壁的壓力大于物塊的重力，故D正確。故選AD。11.如圖所示，質(zhì)量為1kg的小物塊，以初速度v0=11m/s從θ=53°的固定斜面底端先后兩次滑上斜面，第一次對小物塊施加一沿斜面向上的恒力F，第二次不施加力，圖乙中的兩條線段a、b分別表示施加力F和無F時小物塊沿斜面向上運動的v-t圖線，不考慮空氣阻力，g=10m/s2，下列說法正確的是（　?。〢.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5B.恒力F大小為21NC.有恒力F時，小物塊在整個上升過程產(chǎn)生的熱量較多D.有恒力F時，小物塊在整個上升過程機械能的減少量少【答案】ACD【解析】【詳解】A．無F時小物塊沿斜面向上運動的加速度為 根據(jù)牛頓第二定律有解得物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為故A正確；B．施加F時小物塊沿斜面向上運動的加速度為根據(jù)牛頓第二定律有解得恒力F大小為故B錯誤；C．圖象的面積表示位移，由圖可知施加F時小物塊的位移較大，兩過程摩擦力大小相等，故有恒力F時，小物塊在整個上升過程產(chǎn)生的熱量較多，故C正確；D．施加F時小物塊的位移大，故小物塊上升的高度較大，故該過程小物塊重力勢能增加量較大，小物塊上升過程中動能的減小量相等，故有恒力F時，小物塊在整個上升過程機械能的減少量少，故D正確。故選ACD。12.在傾角為30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原來靜止于斜面上的質(zhì)量為2kg的物體沿斜面向上拉了2m的距離，并使物體獲得1m/s的速度，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，g取10m/s2，則在這個過程中（　　）A.物體重力勢能增加40JB.摩擦力對物體做功20JC.物體機械能增加21JD.合外力對物體做功1J【答案】CD【解析】【詳解】A．物體重力勢能增加量為 故A錯誤；B．摩擦力對物體做功為故B錯誤；C．物體動能增加量為物體機械能增加量為故C正確；D．根據(jù)動能定理可知合外力對物體做功為故D正確。故選CD。二、實驗題（本題2小題，共16分）13.在“研究小球平拋運動”的實驗中：（1）如圖甲所示在實驗中，小球每次都從斜面上的同一高度下落，而放有復(fù)寫紙和白紙的木板離水平桌面的高度依次調(diào)為h1、h2、h3，根據(jù)小球撞擊木板時在白紙上留下的點跡，可得小球平拋時的水平位移分別為x1、x2、x3，則________。A．若，，則能說明小球在水平方向做勻速直線運動 B．若，，則能說明小球在水平方向做勻速直線運動C．若，，則能說明小球在豎直方向做自由落體運動D．若，，則能說明小球在豎直方向做自由落體運動（2）如圖乙所示，在描繪平拋運動軌跡的實驗中，下列說法正確的是______；A．實驗前必須將斜槽末端調(diào)節(jié)水平，擋板調(diào)節(jié)豎直B．小球每次可以從斜槽上相同的位置以不同的速度滾下C．要準確的描繪出平拋運動的軌跡，接球槽必須等間距的下移D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些E．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來（3）在做該實驗時某同學只記錄了物體運動的軌跡上的A、B、C三點，已知相鄰兩點的時間間隔相等，并以A點為坐標原點建立了直角坐標系，得到如圖所示的圖像，g取10m/s2。①據(jù)圖像求出相鄰兩點的時間間隔為______s；②據(jù)圖像求出物體平拋運動的初速度大小為______m/s；③物體運動到B點時的速度大小為______m/s。（結(jié)果可含根號）【答案】①.D②.AD##DA③.0.1④.2⑤.【解析】【詳解】（1）[1]A．小球在豎直方向做自由落體運動，有當可得時間比為根據(jù) 可知小球的水平速度不恒定，故小球在水平方向不是勻速直線運動，故A錯誤；B．假設(shè)小球在水平方向做勻速直線運動，有可得小球在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)可得故假設(shè)不成立，故能說明小球在水平方向做勻速直線運動，故B錯誤；CD．小球在水平方向做勻速直線運動，有可得假設(shè)小球在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)可得故C錯誤，D正確。故選D。（2）[2]A．為使小球做平拋運動的初速度水平，實驗前必須將斜槽末端調(diào)節(jié)水平，為使小球做平拋運動，擋板調(diào)節(jié)豎直，故A正確；B．為使小球做平拋運動的初速度相同，小球每次可以從斜槽上相同的位置靜止?jié)L下，故B錯誤；C．要準確的描繪出平拋運動的軌跡，接球槽不需要等間距的下移，故C錯誤；D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些，故D正確； E．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應(yīng)舍棄誤差較大的點，用一條曲線把點平滑地連接起來，故E錯誤。故選AD。（3）[3]根據(jù)動力學公式解得相鄰兩點的時間間隔為[4]物體平拋運動的初速度大小為[5]運動到B點時的豎直方向的速度為B點時的速度大小為14.某實驗小組用圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，現(xiàn)有的器材：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、電源、紙帶、帶鐵夾的重鍾、米尺、天平，回答下列問題：（1）實驗中得到一條點跡清晰的完整紙帶如圖2所示，紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值，已知打點計時器的打點周期為0.02s，重物質(zhì)量為1kg，當?shù)刂亓铀俣葹間＝9.80m/s2。在打點計時器打O點至B點過程中，重物動能增加量＝_______J，重物重力勢能減少量＝_______J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。（2）關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是_________。A．電磁打點計時器使用220V交流電B．重物選用質(zhì)量較大的大木球C．實驗時先接通電源等打點穩(wěn)定后再釋放紙帶 D．實驗中用v＝gt，計算重錘的速度E．釋放重物時，重物離打點計時器近些F．若所選擇的紙帶前面一小段點跡不清晰，則不能驗證機械能守恒定律【答案】①7.61②.7.63③.CE##EC【解析】【詳解】（1）[1]重物在B點的速度為重物動能增加量[2]重物重力勢能減少量（2）[3]A．電磁打點計時器使用8V交流電，故A錯誤；B．為減小空氣阻力的影響，重物選用體積小、質(zhì)量較大的物體，故B錯誤；C．為充分利用紙帶，實驗時先接通電源等打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C正確；D．實驗中不可以用計算重錘的速度，否則就認為加速度為重力加速度，重錘機械能守恒，故D錯誤；E．為充分利用紙帶，釋放重物時，重物離打點計時器近些，故E正確；F．實驗中并非一定要選取速度為零的點，選取其他點跡清晰部分的紙帶進行測量也能驗證機械能守恒定律，故F錯誤。故選CE。三、計算題（本題3小題，共36分）15.將一個物體以10m/s的速度從20m的高度水平拋出（不計空氣阻力，取g=10m/s2），試計算：（1）落地時速度的大小和方向（用三角函數(shù)表示）；（2）落地時位移的大小和方向（用三角函數(shù)表示）?！敬鸢浮浚?），；（2），【解析】【詳解】（1）根據(jù)動力學公式可得 落地時速度的大小設(shè)速度與水平方向夾角為θ，有（2）根據(jù)動力學公式可得物體水平位移為物體落地時位移的大小設(shè)位移與水平方向夾角為β，有16.如圖是小型電動打夯機的結(jié)構(gòu)示意圖，電動機帶動質(zhì)量為m＝50kg的重錘（重錘可視為質(zhì)點）繞轉(zhuǎn)軸O勻速運動，重錘轉(zhuǎn)動半徑為R＝0.5m。電動機連同打夯機底座的質(zhì)量為M＝25kg，重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計，重力加速度g取10m/s2.。求：(1)重錘轉(zhuǎn)動的角速度為多大時，才能使重錘通過最高點時打夯機底座剛好離開地面？(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動，當打夯機的重錘通過最低位置時，打夯機對地面的壓力為多大？【答案】(1)rad/s；(2)1500N【解析】【詳解】(1)當拉力大小等于電動機連同打夯機底座的重力時，才能使打夯機底座剛好離開地面 有FT＝Mg對重錘有mg＋FT＝mω2R解得ω＝＝rad/s(2)在最低點，對重錘有FT′－mg＝mω2R則FT′＝Mg＋2mg對打夯機有FN＝FT′＋Mg＝2（M＋m）g＝1500N由牛頓第三定律得FN′＝FN＝1500N。17.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧原長為0.2m，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將質(zhì)量的物體由靜止釋放，當彈簧壓縮至最短時，彈簧長度為0.1m?，F(xiàn)將該輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在點，另一端在A點與一質(zhì)量為的物塊接觸但不連接，是長度為1m的水平光滑軌道，端與半徑為的光滑豎直半圓軌道相切，如圖乙所示?，F(xiàn)用力緩慢推物塊，將彈簧長度壓縮至0.1m，然后由靜止釋放。重力加速度g=10m/s2。求：（1）彈簧的勁度系數(shù)和彈簧壓縮至0.1m時的彈性勢能；（2）物塊經(jīng)過點時對軌道的壓力；（3）若在段鋪設(shè)某種材料，物塊與這種材料之間的動摩擦因數(shù)為，使物塊在上不脫離軌道，求的取值范圍。 【答案】（1）160N/m，0.8J；（2）11N，豎直向上；（3）0.7≤μ≤0.8或0≤μ≤0.55【解析】【分析】【詳解】（1）由題意，物體M由靜止釋放到將彈簧壓縮至最短的過程中，根據(jù)機械能守恒定律有①根據(jù)胡克定律作出彈簧彈力F與形變量x的關(guān)系圖像，由圖可知，圖線與橫軸所圍的面積表示彈力所做功的絕對值，即②解得③（2）設(shè)物塊m釋放后所獲得的速度大小為v0，根據(jù)機械能守恒定律有④設(shè)物塊m到達D點時的速度大小為v1，根據(jù)動能定理有⑤設(shè)物塊m在D點時所受軌道的壓力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律有⑥聯(lián)立④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)解得F=11N⑦根據(jù)牛頓第三定律可知物塊經(jīng)過點時對軌道的壓力大小為F′=F=11N⑧方向豎直向上。（3）第一種情況：物塊m只在BC段圓弧運動且未脫離軌道。當物塊m恰好可以運動到B點時，動摩擦因數(shù)μ有最大值μ1，對物塊m從釋放到運動到B點的過程，根據(jù)動能定理有 ⑨解得⑩當物塊m恰好可以運動到C點（圓弧中點）時，動摩擦因數(shù)μ有最小值μ2，對物塊m從釋放到運動到C點的過程，根據(jù)動能定理有?解得?所以第一種情況下μ的取值范圍是0.7≤μ≤0.8?第二種情況：物塊m可以通過D點。當物塊m恰好可以運動到D點時，動摩擦因數(shù)μ有最大值μ3。設(shè)物塊m恰好運動到D點時的速度大小為v2，對物塊m從釋放到運動到D點的過程，根據(jù)動能定理有?在D點根據(jù)牛頓第二定律有?聯(lián)立??并代入數(shù)據(jù)解得?所以第二種情況下μ的取值范圍是0≤μ≤0.55?綜上所述可知，μ的取值范圍是