2023年衡水中学新高二开学检测卷 物理01

2023年衡水中学新高二开学检测卷

物理试题

注意事项：

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 

2．答题时请按要求用笔。  

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 

5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（本题共15个小题，其中1-10为单项选择题，每题4分；11-15为多项选择题，每题4分，部分2分。共计60分）

1．下列关于物理学家的说法正确的是（　　）

A．开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律

B．笛卡尔发现了万有引力定律

C．卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性，首次进行了“月﹣地检验”

D．伽利略第一次精确测量出了万有引力常量

2．如图所示，静止在地球表面的a、b两物体随地球的自转而做匀速圆周运动．下列说法正确的是 （　　）

A．物体b的线速度比物体a的线速度小

B．物体a、b所受合力都指向地心

C．物体a、b的角速度一样大

D．物体b的向心加速度比物体a向心加速度小

3．篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球，接球时两手随球迅速收缩至胸前．这样做的目的是（　　）

A．增加作用时间，减小球对手的冲量

B．增加作用时间，减小球对手的冲击力

C．减小作用时间，减小球的动量变化量

D．减小作用时间，增加球的动量变化量

4．一个质量为2kg的物体被人用手由静止向上提升1m，此时物体的速度是lm/s．重力加速度g=10m/s2，物体被向上提升过程中，下列说法正确的是（　　）

A．手对物体做功20J B．合外力对物体做功12J

C．合外力对物体做功2J D．物体克服重力做功20J

5．如图所示，A、B均为地球同步卫星，卫星A的质量大于卫星B的质量．下列说法正确的是（　　）

A．卫星A、B的线速度大小都是11.2km/s

B．卫星A、B的运行轨道一定都在赤道正上空

C．卫星A、B到的万有引力大小相等

D．卫星A、B的周期与地球绕太阳公转周期相同

6．如图所示，轻杆的一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点．小球可视为质点，下列说法正确的是 （　　）

A．小球通过最低点时所受轻杆的作用力方向一定竖直向上

B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力方向一定竖直向上

C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力方向一定竖直向下

D．小球到达最高点时所受轻杆作用力不可能为零

7．2019年10月1日我国成功利用长征三号甲运载火箭将探月卫星嫦娥二号发射成功。 经过两次太空刹车，嫦娥二号卫星在距月球表面100公里的极月圆轨道上绕月飞行。相比2019年10月24日发射的嫦娥一号(绕月运行高度为200公里，运行周期127分钟)，更接近月球表面，成像更清晰。根据以上信息，下列判断正确的是(    )

A.嫦娥二号环月运行时的线速度比嫦娥一号更小

B.嫦娥二号环月运行时的角速度比嫦娥一号更小

C.嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小

D.嫦娥二号环月运行时的向心加速度比嫦娥一号更小

8．7. 2019年10月，嫦娥二号探月卫星成功发射。若卫星绕月球运行时轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球的第一字宙速度约为7. 9 km/s，则探月卫星环绕月球运行的速.率约为(   )

A.0.4 km/s         B.1.8km/s          C.3.6 km/s           D.11km/ s

9．关于物体运动过程所遵循的规律或受力情况的分析，下列说法中不正确的是(   )

A.月球绕地球运动的向心力与地球上的物体所受的重力是同一性质的力

B.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用

C.物体在做曲线运动时一定要受到力的作用

D.物体仅在万有引力的作用下，可能做曲线运动，也可能做直线运动.

10.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞(    )

A.下落的时间越短                B.下落的时间越长

C. 落地时速度越小               D.落地时速度越大

11.如图所示，一质量为lkg的滑块A以lm/s的速度在光滑水平面上向右运动，一质量为2kg的滑块B以2m/s的速度向左运动并与滑块A发生碰撞，已知滑块B的左侧连有轻弹簧，下列说法正确的是 （　　）

A．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为3m/s

B．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为1.5m/s

C．两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为3m/s

D．两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为1m/s

12．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直路面上行驶，行驶过程中受到的阻力大小恒定． 若汽车能达到的最大速率为v，则下列说法正确的是（　　）

A．汽车受到阻力大小为

B．汽车受到阻力大小为

C．当汽车的速率为时，汽车的加速度大小为

D．当汽车的速率为时，汽车的加速度大小为

13．如图所示，半径为R的光滑半球固定在水平地面上，一个质量为m可视为质点的滑块沿半球运动到半球顶点时速度为v0，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．若v0=，则滑块对半球顶点无压力

B．若v0=，则滑块对半球顶点压力大小为mg

C．若v0=，则滑块对半球顶点压力大小为mg

D．若v0=，则滑块对半球顶点压力大小为mg

14．质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在光滑水平地面上运动距离为x1 时速度大小为v，此过程的动能增量为△Ek1；再运动距离x2时速度大小为2v，此过程的动能增量为△Ek2．下列说法正确的是　（　）

A．△Ek1=△Ek2 B．△Ek1＜△Ek2 C．x2=3x1 D．x2＜3x1

15．某火星探测器登陆火星后，在火星表面以初速度v0竖直上抛一钢球，钢球经时间t落回抛出点，已知火星半径为R，引力常量为G．下列说法正确的是（　　）

A．火星的质量为

B．火星的质量为

C．火星的第一宇宙速度大小为

D．火星的第一宇宙速度大小为

二、实验题（每空2分，共计6分）

16．某同学利用频闪照相法验证机械能守恒定律．该同学将一质量为m=0.2kg的小球竖直上抛，获得部分运动过程的频闪照片如图所示．已知图中所标数据为实际距离，频闪仪每隔0.05s闪光一次，当地重力加速度为10m/s2．该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表：

（1）根据频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=　   　m/s；

（2）从t2时刻到t5时刻，小球重力势能的增加量△Ep=　   　J，动能的减少量△Ek=　   　J．　在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，就能验证机械能守恒定律．（以上结果均保留三位有效数字）

三、计算题（共计34分）

17．(10分）我国“风云三号”卫星能及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况．若“风云三号”卫星绕地球做匀速圆周运动，运行周期T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量G，忽略地球自转及其他星球的影响．求：

（1）地球的密度；

（2）“风云三号”距地球表面高度h．

18．（10分）如图所示，质量为m=lkg的小物块放在质量为m1=2kg的甲木板右端，二者以速度v1=8m/s沿光滑水平地面向右运动，小物块可视为质点．质量m2=2kg的乙木板在甲木板正前方以速度v2=2m/s同向运动，一段时间后两木板碰撞并粘在一起，小物块最终停留在乙木板上．已知小物块与乙木板间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）两木板碰撞后瞬间乙木板的速度大小；

（2）小物块最终距乙木块左端的距离．

19．（14分）如图所示，长L=0.4m的水平轨道BC左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，圆弧轨道的半径R=0.45m，BC右端与一倾角θ=30°的光滑固定斜面在C点平滑连接，斜面顶端固定一轻质弹簧．一质量m=2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次将弹簧压缩至D点时滑块速度减为0，此时弹簧具有的弹性势能EP=1.4J，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，滑块可视为质点，重力加速度g=10m/s2 ．求：

（1）滑块第一次经过圆轨道B点时对轨道的压力大小；

（2）光滑斜面轨道上CD的长度；

（3）滑块在BC上停止运动时距C点的距离．

参考答案

一、 单选题

1. A  2. C  3. B  4.D  5.B  6.A  7. C 8. B  9.B   10. D 

11. BD   12. AC   13. AD   14.BC   15.BD 

二、 实验题

16. 【分析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t5时刻小球的速度．

（2）根据上升的高度求出重力势能的增加量，根据t2时刻和t5时刻的瞬时速度求出动能的减小量．

【解答】解：（1）t5时刻小球的速度v5=m/s=4.08m/s．

（2）从t2时刻到t5时刻，小球重力势能的增加量

△Ep=mgh=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J，

t2时刻的速度m/s=5.586m/s．

则动能的减小量=J=1.46J．

故答案为：（1）4.08，（2）1.45，1.46．

三、计算题

17.【分析】（1）根据地球表面上的物体重力等于万有引力求解；

（2）由卫星绕地球运行，万有引力做向心力求解．

【解答】解：（1）设地球质量为M，质量为m0的物体在地球表面，那么由重力等于万有引力可得：

=；

所以，地球的密度为：；

（2）设卫星质量为m，卫星受到的万有引力提供向心力可得：

；

所以有： =；

解得：；

答：（1）地球的密度为；

（2）“风云三号”距地球表面高度h为．

18.【分析】（1）两木板碰撞过程，两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出碰撞后瞬间乙木板的速度大小；

（2）小物块最终停在乙木板上，由三个物体组成的系统动量守恒求出共同速度，再由能量守恒定律求小物块最终距乙木块左端的距离．

【解答】解：（1）设两木板碰撞后的瞬间乙木板的速度大小为v′，两木板碰撞的过程动量守恒，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：

m1v1+m2v2=（m1+m2）v′

代入数据解得：v′=5 m/s

（2）设最终三者共速速度为v3，从开始到最终小物块停留在乙木板上，根据动量守恒定律得：

（m1+m）v1+m2v2=（m1+m2+m）v3

代入数据解得：v3=5.6 m/s

设小物块最终距乙木板左端的距离为L，根据功能关系得：

μmgL=（m1+m2）v′2+mv12﹣（m1+m2+m）v32

代入数据解得：L=0.72m

答：（1）两木板碰撞后瞬间乙木板的速度大小是5m/s；

（2）小物块最终距乙木块左端的距离是0.72m．

19.【分析】（1）根据机械能守恒求得滑块在B点的速度，然后由牛顿第二定律求得支持力，即可由牛顿第三定律求得压力；

（2）对滑块从A到D应用动能定理即可求得CD的长度；

（3）对运动过程应用动能定理求得摩擦力作用下的路程，即可根据几何关系求得距离．

【解答】解：（1）滑块从A点到B点的运动过程只有重力做功，故机械能守恒，所以有，；

那么，对滑块在B点应用牛顿第二定律可得：，所以，FN=3mg=60N；

那么由牛顿第三定律可得，滑块对B点的压力：F′=FN=60N；

（2）滑块从A点到D点，该过程弹簧弹力对滑块做的功为W=﹣Ep=﹣1.4J

那么，由动能定理可得：mgR﹣μmgL﹣mgLCDsin30°+W=0；

所以，；

（3）滑块在BC上停止运动，那么滑块运动过程只有重力和摩擦力做功，设滑块在摩擦力作用下运动的位移为s，那么有mgR=μmgs，所以，

摩擦力只存在BC上，又有s=5L+0.25m，所以，滑块停止时距离C点0.25m．

答：（1）滑块第一次经过圆轨道B点时对轨道的压力大小为60N；

（2）光滑斜面轨道上CD的长度为0.6m；

（3）滑块在BC上停止运动时距C点的距离为0.25m．