1、河南省林州市第一中学2020-2021学年高二物理上学期开学考试试题（实验班）一、 选择题(共12小题，1-8单选题，9-12多选题，每小题4分,共48分) 1.某星球的半径为R，在其表面上方高度为aR的位置，以初速度v0水平抛出一个金属小球，水平射程为bR，a，b均为数值极小的常数，则这个星球的第一宇宙速度为()Av0 Bv0 Cv0 Dv02.在光滑水平地面上有两个相同的木块A、B，质量都为m.现B静止，A向B运动，发生正碰并粘合在一起运动两木块组成的系统损失的机械能为E.则碰前A球的速度等于()A B C 2 D 23.如图所示，方盒A静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块
2、的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为.若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则()A 最终盒的速度大小是 B 最终盒的速度大小是C 滑块相对于盒运动的路程为 D 滑块相对于盒运动的路程为4.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动它们从开始到到达地面，下列说法正确的有()A 它们同时到达地面 B 重力对它们的冲量相同C 它们的末动能相同 D 它们动量变化的大小相同5.人的质量m60 kg，船的质量M240 kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5
3、m时，人恰好可以跃上岸若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为多远？(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)()A 1.5 m B 1.2 m C 1.34 m D 1.1 m6.如图，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为Ff.经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端以下判断正确的是()A 此时物块的动能为F (sl )B 此时物块的动量为FtC 这一过程中，物块和小车产生的内能为FfD 这一
4、过程中，物块和小车增加的机械能为F (ls )Ffl7.如图所示，不带电导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是()A 若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电B 若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电C 若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电D 若用导线将P接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电8.相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为4q和q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是()A q，在A左侧距A为L处 B 2q，在A左侧距A为处C 4q，在B
5、右侧距B为L处 D 2q，在B右侧距B为处9.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处.现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是()A 环到达B点时，重物上升的高度为B 环到达B点时，环与重物的速度大小相等C 环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能D 环能下降的最大高度为d10.如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计，滑块M以初速度v0向右运动，
6、它与挡板P碰撞后开始压缩弹簧，最后滑块N以速度v0向右运动在此过程中()AM的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大BM与N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小CM的速度为时，弹簧的长度最长DM的速度为时，弹簧的长度最短11.如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块，开始时木块是静止的，把一个小球放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是()A 当小球到达最低点时，木块有最大速率B 当小球的速率最大时，木块有最大速率C 当小球再次上升到最高点时，木块的速率为最大D当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零12.如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、
7、Q、Q2，其中Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()AQ1、Q2的电荷量之比为 BQ1、Q2的电荷量之比为()2CQ1、Q2的质量之比为()2 DQ1、Q2的质量之比为二 、实验题(共2小题 ,每空3分, 共15分) 13.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车、B打点计时器、C为弹簧测力计、P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦实验时，把长木板不带滑轮的一端垫
8、起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点 (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差v2v2v，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立v2x坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为_(填写表达式)(2)若测出小车质量为0.4 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_ N.(3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量_(填“是”或“否”)14.如图所示，在验证动量守恒定律的实
9、验中，将一个质量为m1的钢球A多次从斜槽轨道上端紧靠固定挡板处由静止释放，这个钢球经过斜槽轨道后由水平轨道飞出，在地面上落点的平均位置为P点然后在水平轨道末端放置一个质量为m2的胶木球B(A、B两球的半径相等)，将A球仍然多次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，和球B发生碰撞，碰后两球分别落到地面上，根据两球落在地面的痕迹确定两球各自的落地点的平均位置分别为M点和N点水平轨道末端重垂线指向地面的O点，测得OMx1，OPx2，ONx3.重力加速度为g.(1)若测量出水平轨道到地面的高度为h，则与B两球相碰前的瞬间A球的速度v1_.(2)在误差允许范围内，当m1、m2、x1、x2、x3满足关系式_时，
10、就表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒三、计算题(共3小题，15、16每小题12分,17题13分，共37分) 15.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙动摩擦因数为，滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线水平且在木板AB上表面内，它们紧靠在一起，如图所示一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0 / 2，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求：（1）物块滑到B处时木板的速度vAB；（2）木板的长度L；（3）滑块CD圆弧的半径R.16.如图所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、
11、C，质量关系是mAmCm、mB. 开始时滑块B、C紧贴在一起，中间夹有少量炸药，处于静止状态，滑块A以速度v0正对B向右运动，在A未与B碰撞之前，引爆了B、C间的炸药爆炸后B与A迎面碰撞，最终A与B粘在一起，以速率v0向左运动求：（1）炸药的爆炸过程中炸药对C的冲量？（2）炸药的化学能有多少转化为机械能？17.一个弹珠游戏的简化模型如图所示。竖直安装在高H1 m的桌面上的“过山车”轨道模型，水平轨道OB粗糙，长为1 m，BD光滑；光滑圆轨道半径为R0. 4 m。一弹簧左端固定，右端自由伸长到A点，OA长为0.1 m。距桌子右边缘线DF为s1.6 m处有一高度h0.8 m的竖直挡板。现在A点由静
12、止放置一个质量m1 kg的小物块，并用力缓慢向左把小物块推到O点，在这个过程中推力做功W22.4 J。已知小物块与轨道OB间的动摩擦因数0.4，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求：（1）小物块推到O点时，弹簧的弹性势能Ep；（2）该小物块从O点静止释放后，运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力大小；（3）只改变小物块的质量，为了使从O点静止释放的小物块都能落在DF和挡板之间，小物块的质量m满足的条件。林州一中2019级高二火箭班上学期8月月考物理答案1.【答案】A【解析】设该星球表面重力加速度为g，小球落地时间为t，抛出的金属小球做平抛运动，根据平抛运动规律得aRgt2，bRv0t，联
13、立以上两式解得g，第一宇宙速度即为该星球地表卫星线速度，根据地表卫星重力充当向心力得mgm，所以第一宇宙速度vv0，故选项A正确2.【答案】C【解析】设碰前A的速度为v0，两木块粘合在一起运动的速度相同，设为v，根据动量守恒定律得mv02mv，根据题意，则有mv2mv2E，联立可得v02.3.【答案】C【解析】设滑块的质量为m，则盒的质量为2m.对整个过程，由动量守恒定律可得mv3mv共解得v共由能量守恒定律可知mgxmv23m()2解得x.故正确答案为C.4.【答案】D【解析】球b做自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故b、c两个球的运动时间相同且加速度均为g，为t；球a受重力和支
14、持力，加速度为gsing，故a球运动时间长，A错误；由于重力相同，而重力的作用时间不同，故重力的冲量不同，B错误；初动能不全相同，而合力做功相同，根据动能定理，得末动能不全相同，C错误；b、c球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量也相同；a、b球机械能守恒，末速度相等，故末动量大小相等，初动量为零，故动量增加量的大小相等，D正确5.【答案】C【解析】以人运动的方向为正方向，撤去缆绳，由动量守恒定律可知，0mv1Mv2；由于两次人消耗的能量相等，故人跳起时的动能不变；则由功能关系可知：mvmvMv解得：v1v0故x1v1tx01.5 m1.34 m.6.【答案】D【
15、解析】对物块，由动能定理得：Ek0(FFf)(sl)，则得此时物块的动能为Ek(FFf)(sl)，A错误；对物块，由动量定理得：p(FFf)t，B错误；这一过程中，物块和小车产生的内能为Ffl，C错误；根据功能关系知，整个过程物块和小车增加的机械能为F(ls)Ffl，D正确7.【答案】A【解析】由静电感应知，P、Q出现等量异种电荷，无论P、Q哪一端接地，导体B与大地成为一个大导体，导体发生变化，导体上的电荷会立即重新分布，Q端的正电荷会在这个大导体的更远端，即大地显示出来，而P端的负电荷由于A的吸引继续留在P端，当取走A后，P端的负电荷就留在B上，所以B带负电，故选A.8.【答案】C【解析】A
16、、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷在一条直线上，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的引力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须带正电，在B的右侧.设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为Lr，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q.则有：k，解得rL.对点电荷A，其受力也平衡，则：k，解得：Q4q，即C带正电，电荷量为4q，在B的右侧距B为L处.9.【答案】CD【解析】环到达B点时，重物上升的高度hdd(1)d，A错误；环到达B点时，环沿绳方向的分速度与重物速度大小相等，故环的速
17、度大于重物的速度，B错误；因为环与重物组成的系统机械能守恒，所以环减少的机械能等于重物增加的机械能，C正确；设环能下降的最大高度为H，此时环与重物的速度均为零，重物上升的高度为hd，由机械能守恒定律，得mgH2mg(d)，解得Hd，D正确.10.【答案】BD【解析】M、N两滑块与弹簧、挡板组成的系统在整个过程中动量守恒，当M与N具有相同的速度时，弹簧弹性势能最大，系统动能损失最大，两滑块动能之和最小，A错误，B正确；M的速度为时，弹簧的压缩量最大，弹簧的长度最短，C错误，D正确11.【答案】ABD【解析】小球和木块组成的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，当小球到达最低点时，小球有最
18、大速率，所以木块也有最大速率；小球上升到最高点时，小球速率为零，木块的速率也为零12.【答案】BD【解析】点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律，则有：所以Q1、Q2的电荷量之比为()2，故A错误，B正确；据牛顿第二定律得，对Q1、Q2：它们间的库仑引力提供向心力，则有：m12r1m22r2，所以Q1、Q2的质量之比为，故D正确，C错误13.【答案】(1)(2)1(3)否【解析】根据v2v2ax可以知道图象斜率表示2倍加速度大小，根据牛顿第二定律，亦表示，若小车质量为0.4 kg，结合图象可知：，F1 N，小车所受的合力可以知道其准确数值，不需要取近似值，所以对小桶质量和小车质量关系没有要求1
19、4.【答案】(1)x2(2)m1x2m1x1m2x3【解析】(1)A球碰前的落点为P点，根据平抛运动知识可得：hgt2，x2v1t，联立解得v1x2(2)由第(1)问的方法可得，A球碰后的速度为v2x1，B球碰后的速度为v3x3.根据动量守恒定律可得m1v1m1v2m2v3，解得m1x2m1x1m2x3.15.【答案】(1）(2）(3）解：(1）由点A到点B时，取向左为正由动量守恒得：（2分）其中，得（2分）(2）由点A到点B时，根据能量守恒得：（2分）得（2分）(3）由点D到点C,滑块CD与物块P的动量守恒和机械能守恒，得：（1分）（1分）解得（2分）16.【答案】(1)mv0，向右 (2)
20、mv02【解析】(1)全过程，A、B、C组成的系统动量守恒mAv0(mAmB)v0mCvC炸药对C的冲量：ImCvC0解得：Imv0，方向向右(2)炸药爆炸过程，B和C组成的系统动量守恒mCvCmBvB0据能量关系：EmBvB2mCvC2解得：Emv02.17.【答案】(1)22 J(2)40 N(3)kgmkg【解析】(1)根据功能关系可知WmgxOAEp，解得Ep22 J。(2)小物块从O到C过程，由能量守恒定律得EpmgxOBmg2Rmv，小物块到C点时，有mgFNm，解得FN40 N。由牛顿第三定律可知小物块对轨道的压力大小为40 N。(3)当小物块从O点恰好到达C点时，有Epm1gxOBm1g2Rm1vC2，m1gm1，解得m1kg。当小物块恰能够过挡板最高点时，有Epm2gxOBm2v，其中vD，解得m2kg，所以小物块的质量满足kgmkg。
