1、河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高二物理上学期期初考试试题一、单选题（本大题共8小题，共40.0分）1. A、B、C三个物体可看成质点，它们的位移时间图象如图所示，由图象可知它们在时间内A. 三者平均速度相等B. A的平均速度最大C. C的平均速度最大D. C的平均速度最小2. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为，球对木板的压力大小为以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中A. 始终减小，始终增大B. 始终减小，始终减小C. 先增大后减小，始终减小D. 先增大后减小，先减小后增大3. 如图所示
2、，一球体绕轴以角速度旋转，A、B为球体上两点下列说法中正确的A. A、B两点具有相同的角速度B. A、B两点具有相同的线速度C. A、B两点具有相同的向心加速度D. A、B两点的向心加速度方向都指向球心4. 如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v，下列叙述中正确的是A. 当时，杆对小球的弹力为mgB. 当时，杆对小球的弹力为C. 当时，杆对小球的弹力为4mgD. 当v由零增大时，杆对小球的弹力也一定增大5. 如图所示，在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体，其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦当车的加
3、速度a突然增大时，斜面对圆柱体的弹力和挡板对圆柱体的弹力的变化情况是斜面倾角为A. 增大，不变B. 增大，增大C. 不变，增大D. 不变，减小6. 如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，物块滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则对物体在最低点时，下列说法正确的是A. 受到的摩擦力为B. 受到的摩擦力为C. 受到的摩擦力为D. 受到的摩擦力为7. 如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内
4、水平地板的正压力为其重力的倍，sin，cos，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为A. mgB. mgC. mgD. mg8. 某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐图中箭头指向表示投篮方向A. B. C. D. 二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）9. 下列说法正确的是A. 做平抛运动的物体，每秒钟速度的改变量一定相等B. 做圆周运动的物体，所受合外力的方向一定与速度方向垂直C. 做圆周运动的物体，向心加速度的方向一定与速度方向垂直D.
5、 做圆周运动的物体，所受的合外力等于圆周运动所需的向心力10. 如图，两个质量均为m的小木块a和可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A. b一定比a先开始滑动B. a、b所受的摩擦力始终相等C. 是b开始滑动的临界角速度D. 当时，a所受摩擦力的大小为11. 一快艇从离岸边100m远的河中保持艇身垂直河岸向岸边行驶已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则A. 快艇的运动轨迹一定为直线B. 快艇的运
6、动轨迹一定为曲线C. 快艇到达岸边所用的时间为20sD. 快艇到达岸边经过的位移为100m12. 如图所示，一可视为光滑的玻璃小球，设其可在碗内不同的水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是A. 玻璃球越靠近碗口其对碗的压力越大B. 玻璃球越靠近碗口其向心加速度越小C. 玻璃球越靠近碗口其线速度一定越大D. 玻璃球的重力与碗内壁对它的弹力的合力提供球做圆周运动所需的向心力三、简答题（本大题共1小题，共14.0分）13. 如图，水平放置的两平行金属板，板长为10cm，两板相距2cm，一束电子经加速电场后以的初速度从两板中央水平射入板间，然后从板间飞出射到距板右端L为45cm，宽D为20cm竖直放
7、置的荧光屏上不计电子重力，荧光屏中点在两板间的中线上，电子质量为，电荷量求：电子飞入两板前所经历的加速电场的电压；若偏转电压为720V，则电子射出偏转电场时的竖直方向的位移为多少？为使带电粒子能射中荧光屏所有的位置，两板间所加的电压的取值范围四、计算题（本大题共2小题，共26.0分）14. 如图某人用轻绳牵住一只质量的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成角，已知空气对气球竖直向上的浮力为15N，人的质量，且人受的水平风力和浮力忽略，求：水平风力的大小和绳子拉力大小；地面对人的支持力大小。15. 如图所示，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度，传送带与水平面的夹角，现将
8、质量的小物块轻放在其底端小物块可视作质点，与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力，经过一段时间，小物块上到了离地面高为的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，取，。问： 物块从传送带底端运动到平台上所用的时间？若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，计算小物块还需经过多少时间离开传送带，以及离开时的速度？物理试卷答案和解析1.【答案】A【解析】解：由图象可知ABC三者的位移相同，且运动时间相等，故平均速度相等，故A正确故选：A。平均速度为位移与时间的比值本题主要考查了平均速度的定义式，即位移与时间的比值2.【答案】B【解析】解：以小球为研究对象，分析受力情况：重力G、墙面的支持力
9、和木板的支持力根据牛顿第三定律得知，。根据平衡条件得：，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中，增大，减小，增大，则和都始终减小，故和都始终减小。故选：B。以小球为研究对象，分析受力情况：重力、木板的支持力和墙壁的支持力，根据牛顿第三定律得知，墙面和木板对球的压力大小分别等于球对墙面和木板的支持力大小，根据平衡条件得到两个支持力与的关系，再分析其变化情况本题运用函数法研究动态平衡问题，也可以运用图解法直观反映力的变化情况3.【答案】A【解析】解：A、A、B两点共轴转动，角速度相等。故A正确。B、因为A、B两点绕地轴转动，A的转动半径大于B点的转动半径，根据知，A的线速度大于B的线速度大
10、小。故B错误。C、根据知，角速度相等，A的转动半径大，则A点的向心加速度大于B点的向心加速度。故C错误。D、A、B两点的向心加速度方向垂直指向地轴。故D错误。故选：A。A、B两点共轴转动，角速度相等，根据半径的大小，通过比较线速度的大小向心加速度方向指向圆周运动的圆心，根据比较向心加速度大小解决本题的关键知道共轴转动，角速度相等，知道线速度与角速度、向心加速度的关系4.【答案】B【解析】解：A、当时，对小球，根据牛顿第二定律得，可得，即杆对小球的弹力为0，故A错误。B、当时，对小球，根据牛顿第二定律得，可得，杆对小球的弹力，故B正确。C、当时，对小球，根据牛顿第二定律得，可得，杆对小球的弹力，
11、故C错误。D、当时，杆对小球有支持力，根据牛顿第二定律得，则随着v的增大，F减小。当时，杆对小球有拉力，根据牛顿第二定律得，则随着v的增大，F增大。故D错误。故选：B。杆在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零；根据牛顿第二定律求解杆子对小球的弹力大小。解决本题的关键要知道小球在最高点的临界情况，明确向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。5.【答案】C【解析】解：圆柱体的受力如图，可知小车的加速度沿水平方向，则圆柱体的加速度沿水平方向，根当平板车的加速度增大，因为圆柱体在竖直方向上合力为零，则斜面对圆柱体的弹力在竖直方向上的分力等于重力，则弹力不变，挡板对圆柱体的弹力增大。
12、故选：C圆柱体和车具有相同的加速度，对圆柱体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小当加速度增大，抓住竖直方向上的合力为零，判断斜面对圆柱体的弹力大小变化解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，知道圆柱体和车具有相同的加速度6.【答案】D【解析】解：根据牛顿第二定律，在最低点，则。所以滑动摩擦力。故选：D。根据牛顿第二定律求出小球所受的支持力，根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小解决本题的关键确定物体做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解7.【答案】D【解析】解：由于重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的倍，在竖直方向上，由牛顿第二定律得：，解得，设水平方向上的加
13、速度为，则，解得：，对物体受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律得：，故D正确。故选：D。对物体受力分析可知，物体在水平和竖直方向都有加速度，由牛顿第二定律可以求得竖直方向上的加速度的大小，进而可以求得水平方向上的加速度的大小，再次由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小。物体的水平和竖直方向的加速度之间的关系，是解决本题的关键，在本题中物体在水平和竖直两个方向上都是有加速度的。8.【答案】C【解析】解：当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐。故C正确，A、B、D错误。故选：C。球参与了沿圆周切线方向运动和出手方向的运动，根据平行四边形定则确
14、定合速度的方向，从而确定篮球能否被投入球框。解决本题的关键知道球参与了两个方向的运动，通过平行四边形定则进行判断，注意圆周运动某点的切线方向即为线速度的方向。9.【答案】AC【解析】解：A、平抛运动的加速度不变，根据知，每秒内速度的变化量相同，方向竖直向下，故A正确。B、做圆周运动的物体，合外力不一定指向圆心，所以合力与速度方向不一定垂直，故B错误。C、做圆周运动的物体，向心加速度的方向指向圆心，与速度方向垂直，故C正确。D、圆周运动靠径向的合力提供向心力，对于变速圆周运动，合外力可能与向心力不等，故D错误。故选：AC。平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，圆周运动的向心加速度的方向指向圆心
15、，与速度方向垂直解决本题的关键知道平抛运动和圆周运动的特点，知道圆周运动靠径向的合力提供向心力10.【答案】ACD【解析】解：A、B、两个木块的最大静摩擦力相等。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力，m、相等，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；C、当b刚要滑动时，有，解得：，故C正确；D、以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：，可解得：，故D正确。故选：ACD。木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定。当圆盘转
16、速增大时，提供的静摩擦力随之而增大。当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动。因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定。本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答。11.【答案】BC【解析】解：A、快艇在静水中做匀加速直线运动，在水流中做匀速直线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不再同一条直线上，所以运动轨迹是曲线。故A错误，B正确。C、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则，则有：。故C正确。D、此时沿河岸方向上的位移，则。故D错误。故选：BC。船参与了静水中的运动和水流运动，根据运动的合成判断运
17、动的轨迹当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，以及知道当静水速与河岸垂直，渡河时间最短12.【答案】ACD【解析】解：小球受力如图：将沿水平和竖直方向分解得：，A、由可知，玻璃球越靠近碗口，越小，所以越大，则对碗的压力越大，故A正确；B、根据牛顿第二定律，合外力提供向心力，即由玻璃球的重力与碗内壁对它的弹力的合力提供球做圆周运动所需的向心力，由可得：，玻璃球越靠近碗口，运动半径越大，越小，则线速度一定越大，向心加速度越大，故CD正确，B错误。故选：ACD。小球做匀速圆周运动，因此合外力提供向心力，对小球正确进行受力分析，然后根据向心力
18、公式列方程求解即可解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析，根据向心力公式列方程进行讨论，注意各种向心加速度表达式的应用13.【答案】解：设加电场的电压为，由动能定理得：解得电子射出偏转电场时的竖直方向的位移为：设所加电压为时，电子恰好能打在荧光屏的上边缘，电子的轨迹如图所示，则由类平抛运动规律及几何知识可得：代入数据得：同理要使电子能打在荧光屏下边缘应加反向电压为所以两板间所加电压范围为：答：电子飞入两板前所经历的加速电场的电压为；若偏转电压为720V，则电子射出偏转电场时的竖直方向的位移为为使带电粒子能射中荧光屏所有的位置，两板间所加的电压的取值范围：【解析】电子在加速电场中，电场力
19、做功为，根据动能定理列式求加速电场的电压；电子在电场中沿电场中做自由落体运动，利用运动学公式求的偏转量电子恰好能打在荧光屏的上边缘，偏转电压最大由几何知识求出电子在电场中的偏转位移y，再根据牛顿第二定律和运动学公式推导出y与偏转电压的关系，即可求出偏转电压的范围本题是带电粒子在组合场中运动的类型，根据动能定理研究加速过程，运用分解的方法研究类平抛运动，这些常规方法要熟悉14.【答案】解：对氢气球进行受力分析如图，设氢气球受绳子拉力为T，水平风力为，由平衡条件列式：竖直方向：；水平方向：；解得：，。把人与气球视为整体，受力分析可得：，解得：。答：水平风力的大小和绳子拉力大小分别为12N和15N；
20、地面对人的支持力大小是491N。【解析】对气球受力分析，应用平衡条件可求水平风力和绳子拉力的大小；可以选整体为研究对象，由平衡条件求地面对人的支持力大小。对气球和人进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题。选择合适的研究对象是关键。15.【答案】解：物品在达到与传送带速度相等前，有：解得由，位移。随后，有：解得，即滑块匀速上滑位移总时间为：即物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s。在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，根据牛顿第二定律，有解得：假设物品向上匀减速到速度为零时，通过的位移为即物体速度减为零时已经到达最高点；由解得：答：物块从传送带底端运动到平台上所用的时间为；若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，小物块还需经过1s离开传送带，离开时的速度为。【解析】先假设传送带足够长，对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后运用运动学公式求解出加速的位移和时间，根据位移判断是否有第二个过程，当速度等于传送带速度后，通过受力分析，可以得出物体恰好匀速上滑，最后得到总时间；若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，先受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式列式求解。本题关键是受力分析后，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后根据运动学公式列式求解。
