【最新】2019-2020年四川省三台中学实验学校高二(上)物理开学考试试题【含答案】.pdf

2019-2020 年四川省三台中学实验学校高二（上）物理开学考试试题14在水平桌面上放置一张纸，画有如图所示的平面直角坐标系，一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发，沿y轴负方向做匀速直线运动(不计纸与球间的摩擦)，同时，白纸从静止开始沿x轴负方向做匀加速直线运动，经过一段时间，纸面上留下痕迹为下图中的15用长为L 的细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动，如下图下列正确的是A小球运动到最高点时，速率必须大于或等于gLB小球运动到最高点时，杆对小球的作用力不可能为零C小球在上半部分圆周运动过程中一定处于失重状态D小球运动到最低点时，杆对球的作用力一定是拉力162017 年 10 月 24 日，在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上，我国向国际社会开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km，“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km的地球同步轨道。由以上信息可以得出A“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B“风云四号”卫星的向心力小于“碳卫星”的向心力C“风云四号”卫星的在24 小时内绕地球公转两圈D若将“碳卫星”提升到“风云四号”卫星轨道，“碳卫星”机械能增加17如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，则A物块的速度不变B物块的加速度大小不变，但不一定指向圆心C物块受到的重力的瞬时功率逐渐减小D物块受的摩擦力越来越大，支持力越来越小18中国新四大发明：高铁动车、移动支付、共享单车和网购。中国动车技术水平世界领先，把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫x Ox y O L m 做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若 1 节动车加3 节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h，则此动车组可能A由 6 节动车加2 节拖车编成的B由 3 节动车加3 节拖车编成的C由 3 节动车加4 节拖车编成的D由 3 节动车加9 节拖车编成的19如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则A子弹在圆筒中的水平速度为v0dg2hB子弹在圆筒中的水平速度为v02dg2hC圆筒转动的角速度可能为g2hD圆筒转动的角速度可能为2g2h20从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。(地面为重力势能零面)，物体E总和Ep随它离开地面高度h变化如图所示。g=10 m/s2。则A物体的质量为2 kg Bh=0 时，物体的速率为20 m/s Ch=2 m 时，物体的动能Ek=40 J D从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J 21如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于固定粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，忽略绳子质量和滑轮及空气阻力，下列说法正确的是A木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能B木箱克服摩擦力做的功等于木箱上产生的内能C卷扬机对绳子做的功大于绳子对木箱做的功F 卷扬机v DF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做功之和三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338 题为选考题，考生根据要求作答。22(7 分)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的 A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.(1)本实验是否需要平衡摩擦力 .实验主要步骤如下：测量 _和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；将小车停在C点，释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.在小车中增加砝码，或_，重复的操作.(2)表格是他们测得的一些数据，其中M是 M1与小车中砝码质量之和，|v22v21|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是 F 在 A、B间所做的功.表格中E3_，W3_.(结果保留 三位 有效数字)23(10 分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是 _。(2)某同学用如甲图所示的装置进行实验，得到下图所示的纸带，把第一个点(初速度为零)记作O点，各点的距离已经标出。已知打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度为 9.80 m/s2，重锤的质量为m1.0 kg，纸带的 _(左、右)端与重物相连；则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为_ J，重力势能的减少量为 _ J(计算结果保留 三位 有效数字)若起点O并不清晰，他们也可以选取清晰的B、D两点的机械能关系进行验证，验证守恒的原理符号表达式为_(设打 O、A、B、C、D、E时的瞬时速度分别为vo、vA、vB、vC、vD、vE、各点距离用OA、AB 表示)24(10 分)某航天员在一个半径为R的星球表面做了如下实验：取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端拴一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握直管抡动砝码，使它在水平面内做圆周运动，停止抡动细直管并保持细直管竖直砝码继续在一水平面绕圆心O做匀速圆周运动，如图所示，此时测力计的示数为F，细直管下端和砝码之间的细线长度为L且与竖直方向的夹角为。(1)求该星球表面重力加速度g的大小；(2)求砝码在水平面内绕圆心O做匀速圆周运动时的角速度大小；(3)若某卫星在距该星球表面h高处做匀速圆周运动，则该卫星的线速度为多大？25(20 分)如图所示，斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于 C点，整个装置竖直固定，D点为最低点，圆心角 DOC=37，E、B与圆心 O等高，圆弧轨道半径R=0.30m，斜面长 L=1.90m，AB部分光滑，BC部分粗糙，现有一个质量m=0.10kg 的小物块P从斜面上端A点无初速度下滑，物块P与斜面 BC部分之间的动摩擦因数=0.75，sin370.60cos370.80，重力加速度210/gm s，忽略空气阻力，求：(1)物块第一次通过C点时的速度大小Cv；(2)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小DF；(3)物块最终所处的位置。选做 33.【本次考试不设此题】选做 34.(15分)某同学设计了一款益智类的儿童弹射玩具，模型如图所示，AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的小球。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将小球弹出。在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=9mgR，小球与水平杆的动摩擦因=0.5，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，忽略伸缩竖直轩粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加速度为g。求：(1)当h=3R时，小球到达管道的最高点C处时的速度大小vc；(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小；(3)若h连续可调，要使该小球能掉入盒中，求x的最大值maxx。参考答案22是（1 分），小车（1 分），改变钩码数量（1 分），0.600（2 分），0.610（2 分）23甲（2 分）；左（2 分）；10.1（2 分），10.4（2 分）；221122DBmgBDmvmv（2 分）24解：(1)砝码在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向：mgFcos，解得：gFcos m (3分)(2)由细线的拉力和重力的合力提供向心力，则：Fsin m 2Lsin，解得：FmL (2分)(3)在星球表面的物体有：GMmR2mg (2 分)对卫星，根据万有引力提供向心力得：22MmvGm(Rh)Rh (2分)联立解得：F cosvRm(Rh)(1 分)25解：(1)根据几何关系得，斜面BC部分的长度为：tan530.40lRm (2分)设物块第一次通过B点时的速度为Bv，根据动能定理有：213702Bmg Ll sinmv，代入数据得：3 2/Bvm s (3分)物块在 BC部分滑动：37370mgsinmgcos (2分)故在 BC部分匀速下滑，第一次通过C点时速度为：3 2/CBvvm s (1分)(2)设物块第一次通过D点时的速度为Dv，由动能定理得：221113722DCmgRcosmvmv (2分)题号14 15 16 17 18 19 20 21 答案B D D C A AC AD AD 在 D点，由牛顿第二定律得：2DDvFmgmR，联立解得：7.4DFN (3分)(3)物块每通过一次BC部分减小的机械能为：0.24EflJ (2分)物块在 B点的动能为：2110.1 180.922kBBEmvJJ (1分)物块能经过BC部分的次数为：0.93.750.24n则物块能经过B点 3 次 (1分)设物块最后从下端滑上BC部分后最终在距离C点x处于静止，由动能定理得：3730mg Lx sinflx (2分)代入数据得：0.35xm (1分)34解：(1)设小球从P点运动至C点的过程中，能量守恒，则有：221)(CmRhmgEp，解得：gRC10 (4分)(2)设小球在C点时受到管道给的作用力向下，大小为F：RmmgFC2，解得：F=9mg (4分)根据牛顿第三定律，小球对管道的作用力大小为9mg (1分)(3)从P到E的过程中，由动能定理得：0212)(2EmmgRRhmgEp (2分)为保证小球能通过最高点 C，h 不能超过8R 要使小球落入盒中且x取极值的临界是正好从Q点掉入盒子，由E到Q做平抛运动得：221gtRhx=vEt (2分)联立可得：2216)5(2RRhx (1分)故当h=5R时，有Rx8max该情况小球能通过最高点C，结果成立 (1分)