重庆市西北狼教育联盟2021-2022学年高二上学期开学质量检测物理试题 Word版含答案 (1)

西北狼教育联盟2021—2022 学年上期开学质量检测 高2020 级物理试题 （满分100 分，考试时间90 分钟） 注意事项： 1.作答前认真阅读答题卡上的注意事项. 2.试题的答案书写在答题卡上，不得在试卷上直接作答. 3.考试结束，由监考人员将试题卷和答题卡一并收回. 一、选择题（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分，其中1—8 小题为单选，9—12 小题 为多选.多选题目解答时全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的或不答的得0 分，请将答案涂在答题卡上的相应位置） 1.假设“天和核心舱”在离开地面飞向太空时，沿曲线从M 点向N 点飞行的过程中，速度 逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（ ） A. B. C. D. 2.生活中圆周运动场景司空见惯，关于做圆周运动的物体所需的向心力，下列说法正确的 是（ ） A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B.因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C.它一定是物体所受的合力 D.向心力和向心加速度的方向都是不变的 3.如题3 图所示，质量为m 的物体置于倾角为 的斜面体上，物体与斜面体间的动摩擦因 数为 ，在外力作用下，斜面体以加速度a 沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m 与斜面体相对静止.则关于斜面体对m 的支持力和摩擦力的做功情况，下列说法中错误的是 （ ） A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做负功 4.2021 年5 月15 日，我国科研团队根据“祝融号”火星车发回的遥感信号确认，天问一号 着陆巡视器成功着陆预定区域，我国首次火星探测任务取得圆满成功.已知火星的质量和半 径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ） A. B. C. D. 5.如题5 图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内 做同方向的匀速圆周运动，则它们的（ ） A.角速度相同 B.周期不同 C.线速度大小相同 D.向心力大小相同 6.如题6 图所示，半径为R 的光滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的 拉力F 把质量为m 的小物体（可看做质点）沿球面从A 点缓慢地移动到最高点B，在此过 程中，拉力做的功为（ ） A. B. C. D. 7.如题7 图所示，长为L 的轻杆一端固定一质量为m 的小球，另一端有固定轴O，杆可在 竖直平面内绕轴O 无摩擦转动，已知小球通过最高点P 时，速度的大小为 ，已 知小球通过最低点Q 时，速度的大小为 则下列叙述正确的是（ ） A.小球到达圆周轨道的最低点Q 时受到轻杆向上的弹力 B.小球到达圆周轨道的最高点P 时受到轻杆向上的弹力 C.小球到达圆周轨道的最高点Р 时不受轻杆的作用力 D.若小球到达圆周轨道的最高点P 速度增大，则在Р 点受到轻杆向下的弹力减小 8.质量为 的电动汽车由静止开始沿水平直公路行驶，达到的最大速度为 ，利 用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F 与对应的速度v，并描绘出 图 象如图所示，图中 、 均为直线，若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象 可知，下列说法正确的是（ ） A.电动汽车由静止开始先做变加速直线运动，后做匀速直线运动 B.电动汽车的额定功率为 C.电动汽车由静止开始经过 ，速度达到 D.电动汽车行驶速度为 时，加速度大小为 9.如题9 图所示，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出 的三个小球a、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力，则下列说 法正确的是（ ） A.a 的飞行时间比b 的长 B.b 和c 的飞行时间相同 C.a 的水平初速度比b 的小 D.b 的水平初速度比c 的大 10.如题10 图所示，在两个质量分别为m 和 的小球a 和b 之间，用一根长为L 的轻杆连 接，两小球可绕穿过杆中心0 的水平轴无摩擦地转动.现让轻杆处于水平位置，然后无初速 度释放，重球b 向下，轻球a 向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中（ ） A.b 球的机械能增加 B.a 球的重力势能增加，动能增加 C.a 球和b 球的总机械能守恒 D.a 球和b 球的总机械能不守恒 11.宇宙中两颗相距较近、相互绕转的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆 心做匀速圆周运动，不至于因为万有引力的作用而吸引到一起.如题11 图所示，某双星系 统中A、B 两颗天体绕O 点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比 ，则两颗天 体的（ ） A.质量之比 B.角速度之比 C.线速度大小之比 D.向心力大小之比 12.如题12 图所示，质量为M 长度为L 的小车静止在光滑水平面上，质量为m 的小物块 （可视为质点）放在小车的最左端现用一水平恒力F 作用在小物块上，使小物块从静止开 始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为 ，小物块滑到小车的最右端时，小车 运动的距离为x.此过程中，下列结论正确的是（ ） A.小物块到达小车最右端时具有的动能为 B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C.小物块克服摩擦力所做的功为 D.小物块和小车增加的机械能为 二、实验题（本题共2 小题，共14 分） 13.（6 分）如题13 图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球 的运动轨迹. （1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点0 为坐标原点，测量 它们的水平坐标x 和竖直坐标y，图2 中 图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 __________. （2）图3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，0 为平抛的起点，在轨迹上任取 三点A、B、C，测得A、B 两点竖直坐标y 为 、 为 ，A、B 两点水平间距 为 .（g 取 ）则平抛小球的初速度 为__________ ，若C 点的竖直 坐标 为 ，则小球在C 点的速度 为__________ . 14.（8 分）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔 闪 光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.（地重力 加速度取 ，小球质量 ，结果保留三位有效数字） 时刻 速度（m/s） 4.99 4.48 3.98 （1）由频闪照片上的数据计算t 时刻小球的速度 =__________ . （2）从 到 时间内，重力势能增加量 __________J 动能减少量 =_________ _J. （3）在误差允许的范围内，若 与 近似相等，即可验证机械能守恒定律.由上述计 算得 __________ （选填“>”“<”或“=”），造成这种结果的主要原因是___________________________ _________. 三、计算题（本题共4 小题，共38 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤.只写出最后答案的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15.（6 分） 一台起重机将静止在地面上、质量 的货物匀加速地竖直吊起，在 末货物 的速度 .（取 ，不计额外功）求： （1）起重机在这 内的平均功率： （2）起重机在 末的瞬时功率. 16.（6 分） 2021 年2 月10 日19 时52 分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制 动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星.在“天问一号”环绕火星做匀 速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火 星的自转.求 （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v； （2）火星的质量M. 17.（12 分） 泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流， 它的面积、体积和流量都较大泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进， 具有强大的能量，因而破坏性极大.某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计 了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为 的物体，让其在随位移均匀减小的 水平推力作用下运动，推力F 随位移变化如图17 所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为 ， （1）物体在运动过程中的最大加速度为多少？ （2）在距出发点多远处，物体的速度达到最大？ （3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？ 18.（14 分） 如题18 图所示，由两个半径均为R 的四分之一圆弧细管道构成的光滑细管道 竖直放 置，且固定在光滑水平面上，圆心连线 水平，轻弹簧左端固定在竖直板上，右端与质 量为m 的小球接触（不拴接，小球的直径略小于管的内径，小球大小可忽略），宽和高均 为R 的木盒子固定于水平面上，盒子左侧DG 到管道右端C 的水平距离为R，开始时弹簧 处于锁定状态，具有的弹性势能为 ，其中g 为重力加速度.当解除锁定后小球离开弹 簧进入管道，最后从C 点抛出.（轨道 与木盒截面 在同一竖直面内） （1）求小球经C 点时的动能. （2）求小球经C 点时对轨道的压力. （3）小球从C 点抛出后能直接击中盒子底部时，讨论弹簧此时弹性势能满足什么条件？ 西北狼教育联盟2021—2022 学年上期开学质量检测 高2020 级物理试题参考答案与评分标准 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C B B C A D A D BD BC AB ABC 二、实验题（本题共2 小题，共14 分） 13.（1）C （2）2.0 4.0（每空2 分） 14.（1）348（2 分） （2）1.24 1.28（每空2 分） （3）<（1 分） 存在空气阻力（1 分） 三、计算题 15.（6 分）【答案】（1） （2） 解：设货物所受的拉力为F，加速度为a，则 （1）由 得 （1 分） 由 得 （2 分） 平均功率 （1 分） （2）瞬时功率 （2 分） 16.（6 分）【答案】（1） （2） 解：（1）由线速度定义可得 （2 分） （2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有 得 17.（12 分） 【答案】（1） （2） （3） 解：（1）当推力F 最大即 时，加速度最大.由牛顿第二定律，得 （2 分） （1 分） （2）由图象可知：F 随x 变化的函数方程为 （2 分） 速度最大时，合外力为零. 即 （1 分） 所以 （1 分） （3）位移最大时，末速度一定为0 由动能定理可得 （2 分） 由图象可知，力F 做的功为 （2 分） 所以 （分） 18.（14 分） 【答案】（1） （2） ，方向竖直向上（3） 解析（1）对小球从释放到C 的过程，应用动能定理 （2 分） 解得小球经C 点时的动能 .（1 分） （2）由（1）可知C 点小球的速度 （1 分） 在C 点，由牛顿第二定律可得 （1 分） 解得 （1 分） 由牛顿第三定律可知在C 点时小球对轨道的压力大小也为 ，方向竖直向上（1 分） （3）当小球恰从G 点射入盒子中，则由平抛运动规律可得 竖直方向 （1 分） 水平方向 （1 分） 联立解得 小球从释放到C 点的过程 得 当小球直接击中E 点时，弹性势能是符合条件的最大值，由平抛运动规律可得 竖直方向 （1 分） 水平方向 （1 分） 联立解得 小球从释放到C 点的过程 （1 分） 得 综上符合条件的弹性势能应满足 .