白城一中2025级高二开学考

物理试卷

一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,每小题4分;第810题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

1.在国际单位制中,下列说法中正确的是(  )

A. 力的单位是根据牛顿第三定律定义的 B. mN都是国际单位制中力学的基本单位
C. 千克是国际单位制中力学的三个基本物理量之一 D. m/sNm/s2都是国际单位制中的导出单位

【答案】D

【解析】在国际单位制中,力的单位是牛顿,它属于导出单位,是根据牛顿第二定律定义的,故A项错误;在国际单位制中,力学的三个基本量是质量、距离、时间,其对应的基本单位分别是kgms,故BC错误;在国际单位制中,m/sNm/s2都是导出单位,故D项正确。

2.两个球沿直线相向运动,碰撞后两球都静止.则可以推断(  )

A. 碰撞前两个球的动量一定相等 B. 两个球的质量一定相等
C. 碰撞前两个球的速度大小一定相等 D. 碰撞前两个球的动量大小相等,方向相反

【答案】D

【解析】两球碰撞过程满足动量守恒定律,由于碰撞后两球都静止,说明碰撞前后两球的总动量为零,故碰撞前两个球的动量大小相等,方向相反,A错误,D正确;两球的质量或速度大小不一定相等,BC错误.

3.小明利用如图1所示的装置和频闪摄影来探究平抛运动的特点,他通过击打弹簧片使A球沿水平方向抛出,同时B球自由落下,图2为某次实验得到的频闪照片,根据该频闪照片分析,下列说法正确的是(  )

A. 仅可判断A球沿竖直方向做自由落体运动

B. 仅可判断A球沿水平方向做匀速直线运动

C. 可判断A球沿竖直方向做自由落体运动,沿水平方向做匀速直线运动

D. 借助刻度尺仅在照片上测量小球的位置即可求出A球抛出时的初速度大小

【答案】C

【解析】由图可知,A球在相等时间内的水平位移相等,则可判断A球水平方向做匀速直线运动;竖直方向A球的运动和B球相同,则可判断A球沿竖直方向做自由落体运动;故AB错误,C正确;根据平抛运动规律 ,可得 ,则必须要借助刻度尺测出每个小方格的边长,借助重力加速度的值才能求解A球抛出时的初速度大小,故D错误。故选C

4.如图所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是(  )

A. 弹力变大,弹性势能变小 B. 弹力变小,弹性势能变大
C. 弹力和弹性势能都变大 D. 弹力和弹性势能都变小

【答案】C

【解析】将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大;故ABD错误,C正确.

5.如图所示,质量m=1kg的滑块从固定光滑斜面的顶端由静止滑下,经t=2s滑到底端,取重力加速度大小g=10m/s2,斜面倾角θ=37°sin37°=0.6,对于滑块从顶端滑到底端的运动过程,下列说法正确的是(    )

A. 斜面对滑块的冲量为零 B. 滑块的动量改变量大小为12kg·m/s
C. 斜面的长度L=10m D. 滑块所受重力的冲量方向为垂直斜面向下

【答案】B

【解析】斜面对滑块有力的作用,由 可知斜面对滑块的冲量不为零,故A错误;由牛顿第二定律得 ,解得 ,滑块滑到斜面底端的速度大小为 ,滑块的动量改变量大小为 ,解得 ,故B正确;由 ,解得斜面的长度 ,故C错误;滑块所受重力的冲量方向与重力的方向相同,为竖直向下,故D错误。

6.如图,甲、乙两只小船同时从A点沿着与河岸不同夹角的方向渡河,甲船船头与河岸上游的夹角为 ,乙船船头与河岸下游的夹角为 ,水流速度恒定。要使两船同时到达对岸,则甲船在静水中的速度大小与乙船在静水中的速度大小之比为(  ) 

A. 1∶2 B. 2∶1 C. D.

【答案】C

【解析】两船同时到达对岸,则两船静水速度沿垂直两岸方向的分速度相等,即 ,得 ,故选C

7.地下车库为了限制车辆高度,采用了如图所示的直杆道闸,AC点为直杆的两端点,B点为AC的中点。道闸工作期间,直杆绕A点匀速转动。在且杆转动过程中,下列说法正确的是(  )

A. B点的周期比C点的大 B. B点的速度比C点的大
C. B点的角速度比C点的小 D. B点的加速度比C点的小

【答案】D

【解析】依题意,直杆匀速转动,则B点与C点的周期相等,由 ,可知B点与C点的角速度相等。故AC错误;根据 ,可知B点的速度比C点的小。故B错误;根据 ,可知B点的加速度比C点的小。故D正确。

8.如图所示,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球,各球编号如图所示.斜面与水平轨道OA平滑连接,OA长度为6r.现将六个小球由静止同时释放,小球离开A点后均做平抛运动,不计一切摩擦.则在各小球运动过程中,下列说法正确的是(  )

A. 1的机械能守恒

B. 6OA段机械能增大

C. 6的水平射程最大

D. 有三个球落地点相同

【答案】BD

【解析】6个小球都在斜面上运动时,只有重力做功,整个系统的机械能守恒,当有部分小球在水平轨道上运动时,斜面上的小球仍在加速,球2对球1的作用力做功,故球1的机械能不守恒,故A错误;球6OA段运动时,斜面上的小球在加速,球5对球6的作用力做正功,动能增加,机械能增大,故B正确;由于有部分小球在水平轨道上运动时,斜面上的小球仍在加速,所以可知离开A点时球6的速度最小,水平射程最小,故C错误;最后三个球在水平面上运动时不再加速,球3、球2、球1的速度相等,水平射程相同,落地点位置相同,故D正确.

9.如图所示,图中的物体A均处于静止状态,受到弹力作用的说法正确的是(  )

A. 图甲中地面是光滑水平的,AB间存在弹力

B. 图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为αβA对两斜面均有压力的作用

C. 图丙中A受到斜面B对它的弹力作用

D. 图丁中A受到斜面B对它的弹力作用

【答案】BC

【解析】题图甲中对A进行受力分析,A球受重力和地面的弹力作用,二力平衡,A球静止,不可能再受到BA的弹力作用;B选项中采用假设法,若去掉左侧的斜面,A将运动,若去掉右侧的斜面,A也将运动,所以球A对两斜面均有压力的作用;C选项中若去掉斜面B,则小球A无法在原位置保持静止,故丙图中小球受到斜面B的弹力;D选项中假设斜面B对小球A有弹力作用,则小球A不能在竖直方向保持静止,所以丁图中小球不受斜面弹力的作用.故选BC.

10.AB两小球在光滑水平面上沿同一直线运动,AB发生正碰,碰撞时间极短,碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示。若 ,经过一段时间,根据以上信息可知(  )

A. 碰撞前是小球A追小球B B. 碰撞后小球B的加速度变大
C. 碰撞前、后AB两球的总动量守恒 D. 碰撞前、后AB两球的总动能减少

【答案】AC

【解析】根据 图像的斜率表示速度,可知碰撞前AB分别为 ,可知碰撞前是小球A追小球B;碰撞后AB分别为 ,碰撞后B做匀速直线运动,B的加速度仍为0;碰撞前、后AB两球的总动量分别为 ,可知碰撞前、后AB两球的总动量守恒;;碰撞前、后AB两球的总动能分别为 ,可知碰撞前、后AB两球的总动能不变。

二、非选择题:本题共5小题,共54分。

11.根据公式 ,某同学设计如下实验来感受向心力。如图甲所示,用一根细绳(可视为轻绳)一端拴一个小物体,绳上离小物体30cm处标为点A60cm处标为点B。将此装置放在光滑水平桌面上(如图乙所示)抡动细绳,使小物体做匀速圆周运动,请另一位同学帮助用秒表计时。

操作一:手握A点,使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小F1

操作二:手握B点,使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小F2

(1)小物体做匀速圆周运动的向心力由___________提供;

(2)操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同,是为了控制小物体运动的________相同;

(3)如果在上述操作中突然松手,小物体将做_________运动。

【答案】(1)绳的拉力/拉力;(2)角速度;(3)离心运动

【解析】1)小物体在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,受重力、支持力和绳的拉力,根据向心力的概念,做匀速圆周运动的物体所受的合力提供向心力,所以小物体做匀速圆周运动的向心力由绳的拉力提供;

2)操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同,则周期相同,根据角速度的表达式可知 ,角速度相同,所以是为了控制小物体运动的角速度相同;

3)如果在上述操作中突然松手,此时绳子对小物体的拉力消失,也就是向心力消失了,小物体将做离心运动。


12.某同学用如图1所示的装置来研究平抛运动,其中小球大小不能忽略。请回答下列问题:

 

(1)下列关于该实验操作的说法中正确的有  

A.实验时必须调节斜槽PQ,使其末端水平

B.实验时必须将“硬板”调节至竖直状态

C.移动V形槽MN时,必须是等间距向下移动

D.在白纸上以抛出点为坐标原点建立坐标系时,斜槽末端即为坐标原点,而y轴则需借助重锤线来确定

(2)经过一系列操作后,该同学得到如图2所示的“数据”。

 

请在图2中画出小球的运动轨迹  。若以v0表示小球脱离斜槽时的速度,重力加速度为g,则平抛运动的轨迹方程为y=   (xgv0表示)

2中的P点显然“不合群儿”,你认为造成这一现象的原因是     

【答案】(1)AB/BA  (2)      小球由斜槽释放的位置较“固定位置”低

【解析】(1)本实验研究平抛运动,所以实验时必须调节斜槽PQ,使其末端水平,保证小球的初速度水平,故A正确;实验时必须将“硬板”调节至竖直状态,使小球离开斜槽只受重力作用,故B正确;移动V形槽MN时,不需要等间距向下移动,故C错误;在白纸上以抛出点为坐标原点建立坐标系时,坐标原点应为小球在斜槽末端球心的投影点,所以斜槽末端不是坐标原点,而y轴则需借助重锤线来确定,故D错误。故选AB

(2)小球的运动轨迹如图所示

 

根据小球的运动规律 ,所以平抛运动的轨迹方程为 ,图2中的P点显然“不合群儿”,造成这一现象的原因是小球由斜槽释放的位置较“固定位置”低,导致平抛时初速度偏小,从而偏离图线较远。

13.某同学用轻杆、小球和硬纸板等制作了一个简易加速度计,可粗略测量沿水平方向运动物体的加速度。如图所示,在轻杆M上端装上转轴,并固定于竖直纸板上的O点,轻杆下端固定一小球,在小球上固定一水平轻杆N,使NM垂直,杆M可在竖直面内转动。以O为原点,沿竖直向下的方向建立坐标轴,并在坐标轴上标上刻度,当小球静止时位于坐标 处。现将此装置固定于运动的物体上,当物体向右做匀加速运动时,杆向左摆开一个角度θ并处于稳定,此时杆N与坐标轴的交点坐标 。已知重力加速度 ,忽略一切摩擦及空气阻力。根据以上数据求:

(1) 的值;

(2)此时物体运动的加速度大小。

【答案】(1) (2)

【解析】(1)依题意,由几何关系可得

对小球受力分析,如图所示

,由牛顿第二定律 ,解得

14.如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为3L,平台高为L。药品盒AB依次被轻放在以v0的速度匀速运动的传送带上,在与传送带达到共速后,从M点进入滑槽,A刚好滑到平台最右端N点停下,随后滑下的B2v0的速度与A发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后AB恰好落在桌面上圆盘直径的两端。已知AB的质量分别为m2m,碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的 A与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为gAB在滑至N点之前不发生碰撞,忽略空气阻力和圆盘的高度,将药品盒视为质点。求:

(1)A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间t

(2)BM点滑至N点的过程中克服阻力做的功W

(3)圆盘的圆心到平台右端N点的水平距离s

【答案】(1)  (2)6mgL-3m  (3)

【解析】(1)A在传送带上加速运动时的加速度a=μg

由静止加速到与传送带共速所用的时间t= =

(2)BM点滑至N点的过程中克服阻力做的功W= ×2m +2mg·3L- ×2m =6mgL-3m

(3)AB碰撞过程由动量守恒定律和能量关系可知2m·2v0=mv1+2mv2 ×2m·(2v0)2- =

解得v1=2v0v2=v0

(另一组解v1= v0v2= v0舍掉)

AB做平抛运动的时间t1=

s-r=v2t1s+r=v1t1

解得s=

15.如图所示,两个可视为质点的滑块 ,质量分别为 ,放在静止于水平地面上的木板的两端,A与木板间的动摩擦因数为 与木板间的动摩擦因数为 ,木板的质量为 ,与地面间的动摩擦因数为 时刻滑块 开始向右滑动,初速度大小为 。已知全程 未发生碰撞,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 。求:

(1) 时刻,AB、木板的加速度大小;

(2)A与木板相对静止时,A与木板左端的距离;

(3)为保证A 不发生碰撞,木板的长度至少为多少?

【答案】(1)2m/s20.5m/s2 (2) (3)

【解析】(1)由题意可知,A与木板初速度不相同,所以会发生相对滑动,对滑块 受力分析可知,所受合外力大小等于滑动摩擦力

故对A应用牛顿第二定律有

代入数据解得A的加速度大小为

与木板发生相对滑动,根据牛顿第二定律对

代入数据解得B运动的加速度大小为

与木板未发生相对滑动

根据牛顿第二定律对 和木板整体有

代入数据解得

由于 ,故 无法与木板相对静止

故取

木板受到 对它向右的摩擦力

对木板有向左的摩擦力

地面对木板有向左的摩擦力

对木板应用牛顿第二定律有

代入数据解得木板运动过程中加速度的大小为

(2)A与木板相对静止(即共速)时,结合速度与时间公式,有

代入数据解得二者达到共速的时间为 ,共速时的速度大小为

分别对A、木板应用位移与时间公式,

的位移为

木板的位移为

联立上式,代入数据就解得 与木板左端的距离

(3) 之后 与木板保持相对静止,可看作一个整体

和木板应用牛顿第二定律有

与木板共速后,再经 时间,两者和 速度相等,结合速度与时间公式

代入数据解得三者共速时的速度大小为

三者共速所需时间为

作出三者的 图,如图所示

图像斜率表示加速度,由图像可知, 之后, 的加速度小于 和木板的加速度,故 相对木板往右运动,可知只要此阶段不撞,之后 也不会再相撞。 图像面积表示位移,根据面积法,前 相对木板向左的位移为

联立(2)计算结果,则板长至少为



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曹亚辉高中物理(支点物理)