2023—2024學(xué)年上學(xué)期高二物理測試(一)本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題),滿分100分,考試時間75分鐘。卷(選擇題,共46分)一、單選題(在給出的四個選項(xiàng)中,只有一個選項(xiàng)正確,每題4分,共28分)1. 對下列幾個物理現(xiàn)象的解釋,正確的有( ?。?/span>A. 擊釘時,不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B. 跳高時,在沙坑里填沙,是為了減小人落地時地面對人的沖量C. 在車內(nèi)推車推不動,是因?yàn)橥饬_量為零D. 初動量相同的兩個物體受相同制動力作用,質(zhì)量小的先停下來【答案】C【解析】【詳解】AB.根據(jù)動量定理:可知擊釘時不用橡皮錘和跳高時沙坑填沙都是因?yàn)樵谙嗤膭恿孔兓肯拢娱L了作用時間,減小了作用力,不是因?yàn)橄鹌ゅN太輕和地面對人的沖量減小,AB錯誤;C.在車內(nèi)推車時地,合外力沖量為0,根據(jù)動量定理,物體的動量變化量為0,車靜止不動,C正確;D.初動量相同的兩個物體受相同制動力作用,根據(jù)動量定理可知相同的兩個物體動量變化量相同,作用力相同,所以作用時間相同,D錯誤。故選C。2. 在空中相同高度處以相同速率分別拋出質(zhì)量相同的三個小球。一個豎直上拋,一個豎直下拋,一個平拋。若不計(jì)空氣阻力,三個小球從拋出到落地的過程中( ?。?/span>A. 三個小球落地時的動量相同B. 三個小球動量的變化量相同C. 上拋球動量的變化量最大D. 下拋球動量的變化量最大【答案】C【解析】【詳解】A.由機(jī)械能守恒定律可得可知三個小球落地時的速度大小相等,由于做平拋運(yùn)動的小球落地時的速度方向與豎直上拋和豎直下拋小球的落地速度方向不同,因此    三個小球落地時的動量不相同,A錯誤;BCD.在相同高度處三個小球以相同的速率分別拋出,可知做豎直上拋運(yùn)動小球運(yùn)動的時間大于做平拋運(yùn)動小球的運(yùn)動時間,做平拋運(yùn)動小球的運(yùn)動時間大于做豎直下拋運(yùn)動小球的運(yùn)動時間,由動量定理可得可知三個小球動量的變化量不相同;上拋球動量的變化量最大;下拋球動量的變化量最小,BD錯誤,C正確。     故選C3. 靜止在光滑水平面上的物體,受到水平拉力F的作用,拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示,則下列說法中錯誤的是(    A. 4s末物體的速度為零 B. 0~4s內(nèi)物體的位移為零C. 0~4s內(nèi)拉力對物體做功為零 D. 0~4s內(nèi)物體的動量變化量為零【答案】B【解析】【詳解】AB.設(shè)水平向右為正方向,根據(jù)圖像可知,在0~2s內(nèi)物體向左做勻加速直線運(yùn)動,在2~4s內(nèi)物體向左做勻減速直線運(yùn)動,由于勻加速與勻減速的加速度大小與經(jīng)歷時間均相等,則4s末物體的速度為零;由于0~4s內(nèi)物體的速度一直向左,則0~4s內(nèi)物體的位移不為零;故A正確,不滿足題意要求,B錯誤,滿足題意要求;C.由于0時刻和4s末物體的速度均為零,可知0~4s內(nèi)物體的動能變化為零,根據(jù)動能定理可知,0~4s內(nèi)拉力對物體做功為零,故C正確,不滿足題意要求;D.由于0時刻和4s末物體的速度均為零,可知0~4s內(nèi)物體的動量變化量為零,故D正確,不滿足題意要求。故選B4. 據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,搭載費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸三名航天員神舟十五號載人飛船入軌后,于北京時間202211300542分,成功對接于空間站天和核心艙前向端口,整個對接過程歷時約6.5小時。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測量空間站質(zhì)量的方法,原理如圖所示。若已知神舟十五載人飛船質(zhì)量為,其推進(jìn)器的平均推力為1800N,在飛船與空間站對接后,推進(jìn)器工作5s內(nèi),測出飛船和空間站速度變化是0.05m/s。則空間站的質(zhì)量約為( ?。?/span>  A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)動量定理代入數(shù)據(jù)可得空間站的質(zhì)量故選C5. 如圖,斜面與水平面之間的夾角為45°,在斜面底端A點(diǎn)正上方高度為10m處的O點(diǎn),以5m/s的速度水平拋出一個小球,飛行一段時間后撞在斜面上,這段飛行所用的時間為(      )(g=10m/s2A. 2s B.  C. 1s D. 0.5s【答案】C【解析】【詳解】設(shè)小球撞到斜面AB間的一點(diǎn)D上,則小球的水平運(yùn)動的時間與豎直下落的時間相等,設(shè)飛行時間為t,則根據(jù)幾何關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解之得故選C。6. 如圖,用水平力F將重力等于G的木塊壓在豎直墻面上,使木塊靜止.下列判斷正確的是A. 由于木塊靜止,所以 FGB. 若撤去F,木塊沿墻壁下滑時,木塊受滑動摩擦力大小等于mgC. 減小壓力F,墻和木塊間的靜摩擦一定減小D. 增大壓力F,墻和木塊間的靜摩擦力不變【答案】D【解析】【詳解】ACD.對物體受力分析,受推力F、重力G,由于物體保持靜止,處于平衡狀態(tài),合力為零,故受墻壁對其垂直向外的支持力N,還有豎直向上的靜摩擦力f,根據(jù)平衡條件,有F=Nf=G即靜摩擦力與重力平衡,與推力無關(guān),重力與F也無關(guān),故AC錯誤,D正確;B.若撤去F,木塊沿墻壁下滑時,木塊受滑動摩擦力大小等于0,選項(xiàng)B錯誤.7. 如圖甲所示,在升降機(jī)的頂部安裝了一個能夠顯示拉力大小的傳感器,傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球,若升降機(jī)在勻速運(yùn)行過程中突然停止,并以此時為零時刻,在后面一段時間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力的大小F隨時間t變化的圖像如圖乙所示,g為重力加速度,則(   A. 升降機(jī)停止前在向下運(yùn)動B. 0 ~ t1時間內(nèi)小球處于失重狀態(tài),t1 ~ t2時間內(nèi)小球處于超重狀態(tài)C. t1 ~ t3時間內(nèi)小球向下運(yùn)動,速度先增大后減小D. t3 ~ t4時間內(nèi)小球向下運(yùn)動,速度一直增大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.從0時刻開始,彈簧彈力減小,知小球向上運(yùn)動,可知升降機(jī)停止前向上運(yùn)動,A錯誤;B0 ~ t1時間內(nèi),重力大于彈力,加速度向下,處于失重狀態(tài),t1 ~ t2時間內(nèi),重力大于彈力,加速度向下,也處于失重狀態(tài),B錯誤;C0 ~ t1時間內(nèi),小球向上運(yùn)動,t1 ~ t3時間內(nèi),小球向下運(yùn)動,加速度先向下后向上,則速度先增大后減小,C正確;Dt3時刻處于最低點(diǎn),t3 ~ t4時間內(nèi),小球向上運(yùn)動,D錯誤。故選C。【點(diǎn)睛】本題考查力和運(yùn)動的關(guān)系,知道加速度方向與速度方向相同,做加速運(yùn)動,加速度方向與速度方向相反,做減速運(yùn)動。掌握判斷超失重的方法,關(guān)鍵看加速度的方向。二、多選題(在給出的四個選項(xiàng)中,有多個選項(xiàng)正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分,共18分)8. 如圖所示,關(guān)于下列各圖受力情況說法正確的是( ?。?/span>A. 甲圖中原木PMN兩點(diǎn)各受一個彈力,方向均豎直向上B. 乙圖中BC桿對滑輪的彈力不一定由B指向CC. 丙圖中靜止的鐵塊只受重力和支持力的作用D. 丁圖中彈簧一定處于壓縮狀態(tài)【答案】BD【解析】【詳解】A.原木PM 點(diǎn)受到的彈力方向豎直向上,在N點(diǎn)受到的彈力方向垂直于原木間的接觸面斜向上,A錯誤;B.乙圖中BC桿插入墻中,受力分析可得BC桿對滑輪的彈力與兩側(cè)繩子拉力的合力平衡,方向不一定由B指向CB正確;C.鐵塊靜止,受力分析可得此時除了受重力和支持力的作用外還受到摩擦力的作用,C錯誤;D.丁圖中對小球受力平衡分析,受到斜向上的繩子的拉力,豎直向下的重力,可得此時彈簧對小球一定有水平向右的彈力,所以彈簧一定處于壓縮狀態(tài),D正確。故選BD。9. 在水平地面上一滑板運(yùn)動員以一定速度向前滑行,在橫竿前起跳,人與滑板分離后,分別從竿的上、下通過,運(yùn)動員越過竿后仍落在滑板上,忽略人和滑板運(yùn)動中受到的阻力.則下列說法中正確的是(  )A. 運(yùn)動員起跳后做斜拋運(yùn)動,滑板做勻速運(yùn)動B. 運(yùn)動員與滑板分離后,在水平方向的分速度與滑板的速度總相同C. 運(yùn)動員起跳時腳對滑板的作用力應(yīng)斜向后下方D. 運(yùn)動員起跳時腳對滑板的作用力應(yīng)豎直向下【答案】ABD【解析】【詳解】A.運(yùn)動員豎直起跳,由于本身就有水平初速度,所以運(yùn)動員既參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動,又參與了豎直上拋運(yùn)動.所以運(yùn)動員起跳后做斜拋運(yùn)動,滑板做勻速運(yùn)動,故A正確.B.運(yùn)動員與滑板分離后,在水平方向的分速度與滑板的速度總相同,故B正確.CD.運(yùn)動員既參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動,又參與了豎直上拋運(yùn)動.各分運(yùn)動具有等時性,水平方向的分運(yùn)動與滑板的運(yùn)動情況一樣,最終落在滑板的原位置.所以豎直起跳時,對滑板的作用力應(yīng)該是豎直向下.故C錯誤,D正確.故選ABD【點(diǎn)睛】運(yùn)動員順利完成該動作,可知運(yùn)動員所做的運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動應(yīng)與滑板的運(yùn)動相同,所以運(yùn)動員在起跳時豎直起跳,由于本身就有水平初速度,所以運(yùn)動員既參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動,又參與了豎直上拋運(yùn)動.10. 如圖所示,在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,牛頓設(shè)想:把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大,落地點(diǎn)也就一次比一次遠(yuǎn);拋出速度足夠大時,物體就不會落回地面,成為人造地球衛(wèi)星。關(guān)于該情境,下列說法正確的有( ?。?/span>A. 當(dāng)水平拋出的物體速度較小時,物體沿直線運(yùn)動至地面B. 如果在高山頂向上拋出物體,速度足夠大時,物體將不會回到地球C. 不斷增大物體的初速度,物體在運(yùn)動過程中受到的引力將不能視為恒力D. 不斷增大物體的初速度,直至使物體成為人造地球衛(wèi)星,在此之前每次拋出物體的運(yùn)動軌跡都是拋物線【答案】BC【解析】【詳解】A.物體從高山上水平拋出,當(dāng)速度較小時,做平拋運(yùn)動(軌跡是曲線)至地面,故A錯誤;B.如果在高山頂向上拋出物體,當(dāng)物體的速度足夠大,物體運(yùn)動到離地球足夠遠(yuǎn)的地方,地球引力為零,物體就不會回到地球上,故B正確; C.不斷增大物體的初速度,物體在運(yùn)動過程中受到的引力方向在變化,不能視為恒力,故C正確;D.當(dāng)物體拋出初速度較小時,物體在空中運(yùn)動時間短,不考慮引力方向變化,物體做平拋運(yùn)動,軌跡是拋物線;當(dāng)初速度較大時(成為人造衛(wèi)星之前),物體在空中水平位移較大,引力方向在變化,物體的運(yùn)動不是勻變速曲線運(yùn)動,軌跡不是拋物線,故D錯誤。故選BC。卷(非選擇題,共64分)三、實(shí)驗(yàn)題11. 一同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究向心力與角速度的關(guān)系。將力傳感器固定在鐵架臺上,將細(xì)線一端固定在力傳感器上,另一端固定一個直徑為的金屬小球,該同學(xué)測出小球重心到懸點(diǎn)的距離為,然后拉起小球,使細(xì)線伸直與豎直方向成一角度,靜止釋放小球,讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)時,小球中心恰好經(jīng)過光電門,該同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中測得小球通過光電門的時間為  1)小球通過光電門時的角速度為_________2)多次拉起小球,每次拉起小球時細(xì)線與豎直方向的夾角不同,每次都記錄小球通過光電門的時間,做出懸線拉力的關(guān)系圖像如圖乙所示,已知圖像的斜率為,截距為,則小球的質(zhì)量為_________,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>_________。(用題中給出的字母表示)【答案】    ①.     ②.     ③. 【解析】【詳解】1[1]小球通過最低點(diǎn)時的線速度可得角速度。2[2] [3]對小球受力分析可得代入,可得可得解得四、計(jì)算題(共46分,共4小題。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫最后答案的不給分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值的單位。)12. 如圖所示,人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)。設(shè)某次打夯符合以下模型:兩人通過繩子將重物從地面提升,當(dāng)重物重心上升20cm時,兩人同時釋放繩子,讓重物由靜止開始自由下落,最終重物落地將地面夯實(shí)。已知重物的質(zhì)量為50kg,重物與地而接觸0.02s后停止運(yùn)動,不計(jì)空氣阻力,g10m/s2。試求:1)重物在空中自由下落過程中重力的沖量大?。?/span>2)地面對重物的平均作用力的大小。  【答案】1;(2F=5500N【解析】【詳解】1)重物在空中下落過程為自由落體運(yùn)動,則重物在空中自由下落過程中重力的沖量大小解得2)以豎直向下為正方向,重物與地面相互作用過程中,根據(jù)動量定理 解得F=5500N13. 某天文愛好者在觀測某行星時,測得繞該行星的衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的半徑r的三次方與運(yùn)動的平方滿足如圖所示的關(guān)系,圖中a、b、R已知,且R為該行星的半徑,萬有引力常量為G1)求該行星的第一宇宙速度;2)該行星的密度。  【答案】1;(2【解析】【詳解】1)衛(wèi)星在軌運(yùn)行時,根據(jù)牛頓第二定律可得由圖像可知第一宇宙速度,根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可解得,第一宇宙速度為2)根據(jù)題意,設(shè)繞該行星表面運(yùn)行的衛(wèi)星的周期為,由開普勒第三定律,結(jié)合圖像有解得繞該行星表面運(yùn)行的衛(wèi)星的周期根據(jù)萬有引力提供向心力有解得該行星的質(zhì)量為該行星的密度為14. 如圖,桿與不計(jì)質(zhì)量的鋼絲及地面構(gòu)成傾角為37°的斜面,斜面頂點(diǎn)A與半徑為光滑圓弧相接,A為圓弧的最低點(diǎn),一個質(zhì)量的石頭以的速度經(jīng)過A點(diǎn),經(jīng)后,一小動物從A點(diǎn),以的速度沿斜面勻速下滑,結(jié)果在斜面上石頭剛好擊中動物,石頭、小動物均視為質(zhì)點(diǎn),(,),不計(jì)空氣阻力。求:1)石頭在A點(diǎn)時軌道所受壓力的大??;2)從石頭經(jīng)過A點(diǎn)開始計(jì)時,與動物開始運(yùn)動的時間差等于多少?  【答案】1;(2【解析】【詳解】1)石頭在A點(diǎn)時由牛頓第二定律解得石頭受到軌道支持力的大小FNA=15N由牛頓第三定律得,石頭在A點(diǎn)時軌道所受壓力大小2)石頭平拋運(yùn)動,落到斜面上時解得t2=0.6s此時石塊落點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離動物下滑的時間15. 某闖關(guān)項(xiàng)目的簡化圖如圖所示,距離水平地面高為的平臺上,A點(diǎn)左側(cè)為光滑平臺,一根彈簧左端與固定擋板連接,自然長度時右端不超過A點(diǎn),一個可以看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊靠著彈簧右端(不拴連),滑塊質(zhì)量為。平臺段長為,與滑塊的動摩擦因數(shù)為。B點(diǎn)右側(cè)設(shè)置長為的水平傳送帶,傳送帶與滑塊的動摩擦因數(shù)為,傳送帶的右端設(shè)置半徑為的半圓弧光滑軌道,為豎直直徑的上下兩端,C點(diǎn)與傳送帶末端的空隙很小,但是可以讓滑塊通過。傳送帶一旦啟動,順轉(zhuǎn)(即讓傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動)和逆轉(zhuǎn)的速度都為,在B點(diǎn)的左側(cè)附近設(shè)置傳送帶啟動按鈕,按鈕有兩個,一個為順轉(zhuǎn),一個為逆轉(zhuǎn)。闖關(guān)開始前傳送帶處于關(guān)閉狀態(tài)。闖關(guān)時,選手首先向左推滑塊壓縮彈簧,使彈簧具有一定的初始彈性勢能,然后釋放滑塊,在滑塊進(jìn)入傳送帶前,選手必須按照實(shí)時情況按下順轉(zhuǎn)按鈕或逆轉(zhuǎn)按鈕。闖關(guān)規(guī)則為:如果滑塊最終能始終沿著軌道到達(dá)水平地面,則闖關(guān)成功;如果滑塊最終退回到A點(diǎn)左側(cè),則可以再次闖關(guān)(既不失敗,也沒有成功);如果滑塊最終停在段上,或者向右出傳送帶后摔落在段則游戲失敗(來不及按下按鈕也視為失敗,本題假設(shè)選手都按了按鈕)。g。1)設(shè)備調(diào)試時,關(guān)閉傳送帶,測得當(dāng)彈簧的初始彈性勢能為時,滑塊恰好滑到傳送帶的右端停止,求傳送帶與滑塊的動摩擦因數(shù)的大小;2)某選手壓縮彈簧使其具有的初始彈性勢能,請通過計(jì)算說明本次闖關(guān)選手(按下任何一個按鈕的可能性都會有)是否可能會失??;3)求選手按下任意一個按鈕都能闖關(guān)成功的初始彈簧彈性勢能取值范圍。  【答案】10.2;(2)選手闖關(guān)不會失?。唬?/span>3【解析】【詳解】1)根據(jù)能量守恒有解得2)設(shè)滑塊到達(dá)點(diǎn)的速度為,根據(jù)能量守恒有解得設(shè)滑塊能夠沿軌道運(yùn)動的點(diǎn)臨界速度為解得選擇1:若選手按下順轉(zhuǎn)按鈕,設(shè)滑塊在傳送帶上能全程加速,到達(dá)處的為,有解得說明滑塊全程加速成立,由于 說明按下順轉(zhuǎn)按鈕可以沿軌道到達(dá)水平地面,闖關(guān)成功   選擇2:若選手按下逆轉(zhuǎn)按鈕,設(shè)滑塊在傳送帶上減速到零的對地位移為,有解得說明滑塊在傳送帶上減速至零成立,由于    說明滑塊可以按原速率返回點(diǎn),又故滑塊可以回到點(diǎn)左側(cè),再闖關(guān)一次。綜上分析,本次選手闖關(guān)不會失敗    3)設(shè)順轉(zhuǎn)按鈕情景下的最小初始彈性勢能為,有解得能沖上傳送帶,成立;設(shè)逆轉(zhuǎn)按鈕情景下的最小初始彈性勢能為,有解得綜上所述,選手按下任意一個按鈕都能闖關(guān)成功的初始彈簧彈性勢能取值范圍為

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