2022重庆市西北狼教育联盟高二上学期开学质量检测物理试题含答案

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）

（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

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.