江西省上饶县中学高二物理上学期开学检测试题奥赛实验重点特长含解析

上饶中学2022—2022学年高二上学期开学检测物理试卷（奥赛、实验、重点班）一、选择题1.物体受到几个恒定外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中一个力，它不可能做的运动是（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.曲线运动【答案】A【解析】【详解】物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，余下的力的合力与撤去的力大小相等，方向相反，是个恒定的值，所以不可能做匀速直线运动。故A符合题意。若撤去的力与原速度方向在同一直线上，物体的合力恒定，而且与速度方向在同一直线上，则物体做匀加速或匀减速直线运动。若撤去的力与原速度方向不在同一直线上，物体的合力与速度不在同一直线上，则物体做匀变速曲线运动。故BCD不符合题意；故选A。【点睛】本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力．物体在几个力作用下匀速直线运动时，其中任何一个力与速度方向可以成任意夹角，要考虑所有可能的情况，不能遗漏．2.从地面竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力Ff恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列正确的是（）A.小球的动能减少mgHB.小球的动能减少FfHC.小球的机械能减少FfHD.小球的机械能减少（mg+）H【答案】C【解析】【详解】由动能定理可知，小球动能的减少量△EK=（mg+Ff）H，故AB错误；小球机械能的减少量等于克服空气阻力做的功，W=FfH，故D错误，C正确；故选C。【点睛】重力做功不改变物体的机械能，除重力或弹力之外的力做功可以改变物体的机械能；从能量转化的角度分析问题、应用动能定理即可正确解题．3.一人用力踢质量为1kg的皮球，使球由静止以10m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止，那么人对球所做的功为（）A.50JB.500JC.4000JD.无法确定-9-\n【答案】A【解析】【详解】对皮球，从静止到离开脚飞出过程，由动能定理得：W人＝mv2−0；可求得人对皮球做功：W人＝×1×100＝50J，故选A。【点睛】本题容易犯的错误是，将人对球的作用力对应的位移当成20m，从而误选C．此类题目一定要注意过程的选择以及物理量与过程的对应．4.如图，木块m放在光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用力为f，射入深度为d，此过程中木块移动了s,则()A.子弹损失的动能为fsB.木块增加的动能为f(s+d)C.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统总机械能的损失为fd【答案】D【解析】【详解】木块对子弹的阻力做功为-f（s+d），根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（s+d）。故A错误。子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为s，则子弹对木块做功为fs，根据动能定理得知，木块动能的增量等于子弹对木块做功，为fs，故B错误。子弹动能的减少等于木块动能的增加量和系统内能增加量之和，故C错误。子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，子弹和木块组成的系统损失的动能为fd．故D正确。故选D。【点睛】本题是子弹打木块模型，关键要掌握住功和能的关系，要明确对单个物体求功时，位移的参照物是地面．5.小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（）-9-\nA.小船要用更长的时间才能到达对岸B.小船到达对岸的时间不变，但位移将变大C.因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D.因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化【答案】B【解析】【详解】因为各分运动具有独立性，在垂直于河岸方向上，t=，合运动与分运动具有等时性，知运动的时间不变。在沿河岸方向上x=v水t．水流速度加快，则沿河岸方向上的位移增大，根据运动的合成，最终的位移增大。故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性．6.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：l线速度之比为2：3下列说法中正确的是A.半径之比是2：9B.半径之比是l：2C.周期之比是2：3D.周期之比是1：3【答案】AD【解析】【详解】根据v=rω得，半径，因为角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，则半径之比为2：9．故A正确，B错误。根据T=知，角速度之比为3：1，则周期之比为1：3．故C错误，D正确。故选AD。7.火星和地球都是球体，若火星与地球的质量之比是p，半径之比是q．那么二者表面的重力加速度之比等于A.p:q2B.pq2C.p:qD.pq【答案】A【解析】【详解】星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即G=mg，解得g=；所以，故选A.-9-\n【点睛】本题主要考查星球表面的重力等于万有引力这个关系，这个关系在天体问题中有重要的应用：有时用来求重力加速度，有时用GM=R2g进行代换，有时用来求星球的质量等等．熟练掌握这个关系对于解决天体问题很重要．8.真空中有两个等量异号点电荷，电量均为q，相距为r，设静电力常量为k，则在两个点电荷连线中点处，电场强度的大小和方向是（）A.2kq/r2，指向正电荷B.2kq/r2，指向负电荷C.8kq/r2，指向正电荷D.8kq/r2，指向负电荷【答案】D【解析】【详解】根据点电荷场强公式，正负电荷单独存在时在该点产生的场强大小相等，为：；正负电荷单独存在时在该点产生的场强方向也相同，故合场强为E＝E++E−＝，方向由正电荷指向负电荷；故选D。【点睛】本题关键是求出各个点电荷单独存在时在两个电荷连线中点产生的场强大小，然后根据矢量合成的原理进行合成．9.如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）A.b、d两点的电场强度不相同B.a点的电势等于f点的电势C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大【答案】AD【解析】-9-\n【详解】点电荷+Q在b点产生的电场方向为竖直向上，在d点产生的电场方向为竖直向下，匀强电场方向水平向右，根据平行四边形定则可知，b点的合场强斜向右上方，d点的合场强斜向左下方，两点场强大小相同，方向不同，则电场强度不同；故A正确；将一个试探正电荷由a点移动到f点，点电荷电场力不做功，匀强电场的电场力做正功，故合力做正功，电势能减小，电势降低，故B错误；当电荷+q沿着球面上的bedf移动时，匀强电场的电场力不做功，点电荷电场力也不做功，故合电场力不做功，故C错误；将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，受O点的点电荷电场力不做功，从a点移动到c点，匀强电场的电场力做功最大，故合力做功最大，故D正确；故选AD。10.质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中（）A.重力对滑块所做的功为mghB.滑块克服阻力所做的功等于mghC.合力对滑块所做的功为mghD.合力对滑块所做的功不能确定【答案】AB【解析】重力做功只与重力和高度差有关，与路径无关，w=mgh，A对；由于滑块匀速下滑，应用动能定理，，B对；合力对滑块做功为零，CD错；二、实验题11.某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，系统的机械能应该守恒，即．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)，球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M，C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．己知重力加速度为g，小球的质量为m．-9-\n(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=_________。(3)用题中所给字母表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△Ep=__________，动能的增加量△Ek=____________。【答案】(1).（1）65.0；(2).（2）；(3).（3）mg(h1-h2)，(4).【解析】【详解】（1）先确定小球着落点，以这些点所围成的最小圆，则着落点在圆心处，最为准确；再根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：65.0cm。（2）物体从B点平抛，所以有：x=v0t  h2=gt2  联立解得：v0=x（3）重力势能的减小量等于重力做功：△Ep=mgh=mg（h1-h2）动能增量为：△EK=12.如图所示是一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，其中A、B、C是小球不同时刻在照片上的位置，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m／s2，则小球的初速度v0=________m／s【答案】1.5【解析】-9-\n【详解】在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=（5-3）×5cm=10cm，代入求得：T=0.1s．水平方向：x=v0t，其中x=3L=0.15m，t=T=0.1s，故v0=1.5m/s．【点睛】对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题．三、计算题13.某人在一星球上在高度为h的位置，从静止释放一个小球，小球经过时间t落到地面。求：(1)该星球表面的重力加速度为多少？(2)若已知该星球的半径为R，求这星球上的第一宇宙速度是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球做自由落体运动，则有：h＝gt2解得：g=（2）星球上的第一宇宙速度为贴近该星飞行的卫星的运行速度，根据重力提供向心力为：mg＝m解得：．【点睛】本题是万有引力与自由落体运动的综合，要抓住自由落体运动的加速度就等于重力加速度，能熟练运用重力等于向心力求解第一宇宙速度．14.如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，求：（1）物体运动至B处的速度多大？（2）物块在AB段克服摩擦力做功多少（3）物块刚到达B点时对轨道压力大小【答案】（1）；（2）（1-μ）mgR；（3）(1+2μ)mg【解析】-9-\n【详解】（1）物体从B到C，由动能定理：-µmgR=0-mvB2解得：（2）设小物块在由A运动至B过程中克服摩擦力做功为W，对小物块由A运动至C过程中运用动能定理得：mgR-W-µmgR=0由上式得：W=mgR（1-μ）（3）物体在B点时，由牛顿第二定律：解得：FN=(1+2μ)mg15.如图所示，用一条绝缘细线将质量m，带电量为q的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右的匀强电场时，小球向左偏转θ角后处在静止状态．重力加速度为g，试求：（1）判断小球带何种电荷；（2）电场强度E的大小；（3）剪断线后小球在电场中做何种性质的运动，并求加速度a的大小．【答案】（1）负电（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球受到重力、电场力和绳子的拉力处于平衡状态，可以得出小球受到的电场力向右，所以该小球带负电；（2）受力如图所示，Eq=mgtanθ得：（3）若将绝缘细线剪短，小球在重力G与电场力F的合力作用下做初速度为零的匀加速直线运动．由牛顿定律可知：-9-\n解得16.A、B两球质量均为m，两球连线长为L，光滑水平面高为h,且L>>h,A球由桌边竖直下滑,落地后不再反弹。求：（1）B球离开桌面时的速度；（2）B和A落地点的水平距离【答案】（1）；（2）h【解析】【详解】（1）对AB系统，由牛顿第二定律：mg=2ma，得：a=0.5g，故；（2）球B做平抛运动，则水平方向：s=vt，竖直方向：h=gt2解得 B和A落地点水平距离为s=h【点睛】此题关键是要搞清两个物体的运动情况，尤其是物体B要从桌面上做平抛运动；对于平抛运动的题目，要分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体．-9-