1、2016-2017学年广东省广州市培正中学高二（上）开学模拟物理试卷一选择题：本大题共14小题，在每小题给出的四个选项中，第19题只有一项是符合题目要求，每小题4分；第1014题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分1韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J韩晓鹏在此过程中（）A动能增加了1900JB动能增加了2000JC重力势能减小了1900JD重力势能减小了2000J2沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度时间图
2、线如图所示已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05s，510s，1015s内F的大小分别为F1、F2和F3，则（）AF1F2BF2F3CF1F3DF1=F33在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空若减小风力，体验者在加速下落过程中（）A失重且机械能增加B失重且机械能减少C超重且机械能增加D超重且机械能减少4一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（）A40 m/NB40 N/mC200 m/ND200 N/m5物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时
3、2s，则物体的加速度是（）A m/s2B m/s2C m/s2D m/s26在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中（）A速度和加速度的方向都在不断变化B速度与加速度方向之间的夹角一直减小C在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D在相等的时间间隔内，动能的改变量相等7如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦，小物块的质量为（）AB mCmD2m8如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动
4、时，球所受合外力的方向沿图中的（）AOA方向BOB方向COC方向DOD方向9利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A1hB4hC8hD16h10一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变11如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点
5、；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A绳OO的张力也在一定范围内变化B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化12如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W重力加速度大小为g设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）Aa=Ba=CN=DN=13
6、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A在t=1s时，甲车在乙车后B在t=0时，甲车在乙车前7.5mC两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m14如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切大、小圆弧圆心O、O距离L=100m赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m
7、/s2，=3.14）则赛车（）A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为45m/sC在直道上的加速度大小为5.63m/s2D通过小圆弧弯道的时间为5.85s二、实验题15某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度的大小为_（2
8、）已测得s1=8.89cm，s2=9.5cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%由此推算出f为_Hz三.计算题16在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系2016-2017学年广东省广州市培正中学高二（上）开学模拟物理试卷参
9、考答案与试题解析一选择题：本大题共14小题，在每小题给出的四个选项中，第19题只有一项是符合题目要求，每小题4分；第1014题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分1韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J韩晓鹏在此过程中（）A动能增加了1900JB动能增加了2000JC重力势能减小了1900JD重力势能减小了2000J【考点】功能关系；动能定理；重力势能【分析】物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少根据动能定理确定动能的变化【解答】解：A
10、B、外力对物体所做的总功为1900J100J=1800J，是正功，则根据动能定理得：动能增加1800J故AB错误；CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小1900J故C正确，D错误；故选：C2沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度时间图线如图所示已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05s，510s，1015s内F的大小分别为F1、F2和F3，则（）AF1F2BF2F3CF1F3DF1=F3【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的图像【分析】速度时间图象的斜率表示加速度的大小，斜率为正，表示加速运动，斜率为负，表示减速运动，再根据牛顿第
11、二定律分析拉力的大小即可【解答】解：由速度时间图象的斜率可知，05s内和1015s内物体的加速度大小a相等在05s内，物体加速下滑，由牛顿第二定律可得：mgsinfF1=ma，所以F1=mgsinfma；在510s，物体匀速下滑，受力平衡，则mgsinf=F2，所以F2=mgsinf；在1015s内，物体减速下滑，由牛顿第二定律可得，F3+fmgsin=ma，所以F3=mgsinf+ma；由以上分析可得，F1F2F3；故选：A3在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空若减小风力，体验者在加速下落过程中（）A失重且机械能增加B失重且机械能减少C超重且机
12、械能增加D超重且机械能减少【考点】功能关系；机械能守恒定律【分析】超重和失重只与加速度的方向有关，与物体的运动方向无关加速度向上，超重；加速度向下，失重；物体只有重力或弹簧的弹力做功，机械能守恒，如果还有其它力做功，当其它力做功的代数和为零，机械能不变；当其它力做功的代数和大于零，机械能增加；当其它力做功的代数和小于零，机械能减少【解答】解：体验者在风力作用下漂浮在半空，体验者的合力为零，如果减小风力，则重力大于风力，合力向下，体验者向下做加速运动，加速度向下，处于失重状态；体验者向下加速运动过程中，除了重力做功外，风力做负功，机械能减少故ACD错误，B正确故选：B4一轻质弹簧原长为8cm，在
13、4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（）A40 m/NB40 N/mC200 m/ND200 N/m【考点】胡克定律【分析】由题确定出弹簧的弹力和伸长的长度，根据胡克定律求解弹簧的劲度系数【解答】解：弹簧伸长的长度为：x=2cm=0.02m，弹簧的弹力为 F=4N，根据胡克定律F=kx得：k=200N/m故ABC错误，D正确故选：D5物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）A m/s2B m/s2C m/s2D m/s2【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间
14、时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出物体的加速度【解答】解：第一段时间内的平均速度为：，第二段时间内的平均速度为：，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为：t=2+1s=3s，则加速度为：a=选项ACD错误，B正确故选：B6在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中（）A速度和加速度的方向都在不断变化B速度与加速度方向之间的夹角一直减小C在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D在相等的时间间隔内，动能的改变量相等【考点】功能关系【分析】明确平抛运动的性质，知道平抛运动可分解为竖直方向上的自
15、由落体运动和水平方向上的匀速直线运动；再根据运动的合成和分解规律可明确速度及速率的变化情况【解答】解：A、平抛运动的物体其加速度恒定不变，速度方向时刻变化；故A错误；B、由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度的方向由水平逐渐变为接近竖直，故与竖直方向夹角越来越小；与加速度方向的夹角越来越小；故B正确；C、由v=gt可知，在相等的时间间隔内速度的改变量相同；但是速率为水平速度和竖直速度的合速度的大小；故速率的改变量不相同；故C错误；D、由C可知，速率的变化量不相等，故由动能的表达式可知，动能的改变量也不相等；故D错误；故选：B7如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一
16、细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径不计所有摩擦，小物块的质量为（）AB mCmD2m【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】同一根绳子上的张力大小相等，根据ab距离等于圆环半径可知绳所成角度，据此由平衡分析即可【解答】解：设悬挂小物块的点为O，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形根据几何知识可得aOb=120，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等
17、于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m故ABD错误，C正确故选：C8如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（）AOA方向BOB方向COC方向DOD方向【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【分析】小球受重力和杆对小球的作用力，在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动，加速度水平向右，合力水平向右【解答】解：小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的方向加速运动，加速度水平向右，根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度的方向与合力的方向相同，合力水平向右，即合力沿图中的OD方向，故ABC错误，D正确故选：
18、D9利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A1hB4hC8hD16h【考点】开普勒定律；同步卫星【分析】明确同步卫星的性质，知道其转动周期等于地球的自转周期，从而明确地球自转周期减小时，地球同步卫星的运动周期减小，当运动轨迹半径最小时，周期最小由三颗同步卫星需要使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯可求得最小半径，再结合开普勒第三定律可求周期【解答】解：设地球的半径为R，则地球同步卫星的轨道半径为r=6.6R已知地球的自转
19、周期T=24h，地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小由公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为r=2R由开普勒第三定律得：T=T=244h故B正确，ACD错误；故选：B10一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相
20、同D质点单位时间内速率的变化量总是不变【考点】物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律【分析】明确物体做曲线运动的条件，速度方向与加速度方向不在同一直线上，如果在同一直线则做直线运动，速度方向与加速度方向相同时物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动；由牛顿第二定律F=ma可知，物体加速度的方向由合外力的方向决定；由加速度的定义a=来判断质点单位时间内速率的变化量【解答】解：A质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直
21、线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，故A错误；B由A分析可知，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确；C由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向相同，故C正确；D因为合外力恒定，加速度恒定，由v=at可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变，但是，如果质点做匀变速曲线运动，则单位时间内速率的变化量是变化的，故D错误故选：BC11如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b外力F向右上方拉b
22、，整个系统处于静止状态若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A绳OO的张力也在一定范围内变化B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】本题抓住整个系统处于静止状态，由a平衡可知，绳子拉力保持不变，再根据平衡条件由F的大小变化求得物块b所受各力的变化情况【解答】解：AC、由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角
23、均不变，所以OO中的张力保持不变，故AC均错误；BD、b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsin+Tsinmg=0Fcos+fTcos=0由此可得：N=mgFsinTsin由于T的大小不变，可见当F大小发生变化时，支持力的大小也在一定范围内变化，故B正确f=TcosFcos由于T的大小不变，当F大小发生变化时，b静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化，故D正确故选：BD12如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W重力加速度大小为
24、g设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）Aa=Ba=CN=DN=【考点】动能定理；向心力【分析】质点P下滑的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理求出质点P到达最低点时的速度，在最低点，质点受重力和支持力，根据合力提供向心力，列式求解【解答】解：质点P下滑的过程，由动能定理得 mgRW=在最低点，质点P的向心加速度 a=根据牛顿第二定律得 Nmg=m解得 N=，故AC正确，BD错误故选：AC13甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A在t=1s时，甲车在乙车后B在t=0时，甲车在乙车前7.5mC两车另一
25、次并排行驶的时刻是t=2sD甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】由图象可知，1到3s甲乙两车的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶；vt图象的斜率表示加速度，根据图象可求甲乙两车的加速度；再根据位移公式和速度公式求解【解答】解：A由图象可知，1到3s甲乙两车的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；B由图象可知，a甲=10m/s2； a乙=5m/s2； 0至1s，x甲=a甲t2=1012=5m，x乙=v0t+a乙t2=101+512=12
26、.5m，x=x乙x甲=12.55=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；C由AB分析可知，甲乙两车相遇时间分别在1s和3s，故C错误；D.1s末甲车的速度为：v=a甲t=101=10m/s，1到3s，甲车的位移为：x=vt+a甲t2=102+1022=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D正确故选：BD14如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切大、小圆弧圆心O、O距离L=100m赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做
27、匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，=3.14）则赛车（）A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为45m/sC在直道上的加速度大小为5.63m/s2D通过小圆弧弯道的时间为5.85s【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，分别由牛顿第二定律解得在弯道的速度，由运动学公式求加速度，利用t=2r求时间【解答】解：A在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，
28、速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A正确；B设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25mg=m可知，代入数据解得：v=45m/s，故B正确；C设经过小圆弧的速度为v0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25mg=m可知，代入数据解得：v0=30m/s，由几何关系可得直道的长度为：x=50m，再由v2=2ax代入数据解得：a=6.50m/s，故C错误；D设R与OO的夹角为，由几何关系可得：cos=，=60，小圆弧的圆心角为：120，经过小圆弧弯道的时间为t=2r=2.79s，故D错误故选：AB二、实验题15某同学用图（a）所示的实验装置验
29、证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.5cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%由此推算出f为40Hz【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）根据
30、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B和C点的瞬时速度，利用速度公式求加速度；（2）利用牛顿第二定律和解出的加速度求频率【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vB=；vC=；由速度公式vC=vB+aT可得：a=；（2）由牛顿第二定律可得：mg0.01mg=ma，所以a=0.99g，结合（1）解出的加速度表达式，代入数据可得：f=40HZ故答案为：（1）；（2）40三.计算题16在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的
31、高度差也为h（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系【考点】动能定理的应用；平抛运动【分析】（1）粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；（2）能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围；（3）粒子在运动中机械能守恒，根据AB两点的速度关系以及机械能守恒列式，联立即可求得L与h的关系【解答】解：（1）打在中点的微粒h=gt2解得t=（2）打在B点的微粒v1=2h= 解得v1=L 同理，打在A点的微粒初速度v2=L 微粒初速度范围LvL（3）由能量关系mv22+mgh=mv12+2mgh代入两式可得：L=2h； 答：（1）若微粒打在探测屏AB的中点，微粒在空中飞行的时间；（2）能被屏探测到的微粒的初速度范围为LvL；（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，L=2h；2016年9月29日
