20届高二上期开学测试（物理）
第I卷 （选择题，共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一个选项正确，第6～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。）
1.水平放置的平板表面有一个圆形浅槽，如图所示．一只小球在水平槽内滚动直至停下，在此过程中（ ）
A．小球受四个力，合力方向指向圆心
B．小球受三个力，合力方向指向圆心
C．槽对小球的总作用力提供小球作圆周运动的向心力
D．槽对小球弹力的水平分力提供小球作圆周运动的向心力
2.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示．下列说法中正确的是（ ）
A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度
D．a、c存在在P点相撞危险
3.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为 （ D ）
4.2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′ 表示飞船所在处的重力加速度，用F
表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是：（ ）
A．g′=0 B． C．F=mg D．
5.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点．
A．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
6．下列说法中正确的是
A.做曲线运动的物体的速度一定是变化的
B．做曲线运动的物体的动能一定是变化的
C．物体在恒力作用下，有可能做机械能守恒的运动
D．物体在变力作用下，有可能做机械能守恒的运动
7.如图所示，方格坐标每一小格边长为10 cm，一物体做平抛运动时分别经过O、a、b三点，重力加速度g取 10 m/s2，则下列结论正确的是
A．O点就是抛出点
B．a点速度va与水平方向成45°角
C．速度变化量△vaO=△vba
D．小球抛出速度v=1 m/s
8.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0
滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力f恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是（ AD ）
9.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是（ ）
A．0～2 s内外力的平均功率是 W
B．第2秒内外力所做的功是 J
C．第2秒末外力的瞬时功率最大
D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是
10.如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（）
A．TA>TB B．EkA>EKb C．SA=SB D．
11.如图所示，在光滑水平地面上有一辆平板小车，车上放着一个滑块，滑块和平板小车间有摩擦，滑块在水平恒力F作用下从车的一端拉到另一端．第一次拉滑块时将小车固定，第二次拉滑块时小车没有固定，在这先后两次拉动木块的过程中，下列说法中正确的是
A．滑块所受的摩擦力一样大
B．拉力F做的功一样大
C．滑块获得的动能一样大
D．系统增加的内能一样大
12.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连．弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）．物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g． 则上述过程中（ ）
A．物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W- μmga
B．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W- μmga
C．经O点时，物块的动能小于W-μmga
D．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
第Ⅱ卷 （非选择题，共52分）
二、填空题（本题共2小题，13题4分，14题6分，共10分。）
13.做杂技表演的汽车从高台上水平飞出，在空中运动一段时间后着地。一架相机通过多次曝光，得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图所示（虚线为正方形格子）。已知汽车长度为3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，第 三个像是汽车着地瞬间的像，由照片可以推算出汽车飞出高台时的速度大小为 m/s，高台离地面的高度为 m。（取g=10 m／s2）
13.答案18 m/s 11.25 m
14.物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，某实验小组用如图所示的实验装置。
(1)某同学根据所学的知识结合图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。
(2)该同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。
①用天平测定小球的质量为0. 50 kg;
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80. 40 cm;
④电磁铁先通电，让小球____；
⑤ ，小球自由下落；
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2. 50×10-3 s，由此可算得小球经过光电门时的速度为 ；
⑦计算得出重力做的功为 ，小球动能变化量为 。（g取10 m／s2，结果保留三位有效数字）
(3)若在(2)中条件下做好本实验，则可得到结论： 。
14.答案（2）④吸在电磁铁下端 ⑤让电磁铁断电 ⑥4.0m/s ⑦ 4.02J 4.00 （3）在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等
三、计算题（本题共4小题，共42分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的题注明单位。）
15．(10分)如图为湖边一倾角为θ=37°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=50 m，g取10 m/s2。
(1)若要求小石子能落到水面，vo最小是多少？
(2)若小石子不能落到水面上，落到斜面时速度方向与水平面夹角的正切值是多少？
15.
解析： (1)若石块恰能落到O点，v0最小，则
AOcos θ＝v0t
AOsin θ＝gt2
解得：v0＝16.33 m/s。
(2)斜面与水平方向夹角θ＝37°，若小石子落到斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为α，则
tan θ＝＝
tan α＝
所以：tan α＝2tan θ＝1.5。
答案： (1)16.33 m/s (2)1.5
16.（10分）为了迎接太空时代的到来，美国国会通过了一项计划：在2050年前建造太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地球上，人坐在升降机里，在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g=10 m/s2，地球的半径为6400 km。
(1)某人在地球表面用弹簧测力计测得重800 N，站在升降机中。当升降机以加速度a-g垂直地面加速上升，这时此人再一次用同一测力计测得视重为850 N。忽略地球自转的影响，求升降机此时距离地面的高度；
(2)如果把绳的一端搁置在同步卫星上，绳的长度至少为多少米？（保留两位有效数字）
16.（1）由题意可知人的质量 m＝80kg
对人：850－＝mg 得＝和g＝ 得＝
即h＝3R＝1.92×107m
（2）为同步卫星的高度，据G，T为地球自转周期，及GM＝gR2.
得h＝3.6×107m
17.（10分）如图甲所示，物块与质量 为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水 平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和
小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1. 25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求：
(1)物块的质量；
(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功。
17.答案
18.（12分）滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开高h=0.8 m的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞地从B
点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D。圆弧轨道的半径为1m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧所对圆心角θ=106°，斜面与圆弧相切于C点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50 kg，可视为质点。试求：
(1)运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；
(2)运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力N；
(3)运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离L。
18.答案
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