乐至县2023-2024学年高二上学期入学考试
物 理
卷面分值:100 分,考试时间:75 分钟。
一、选择题(本题共 10 小题,共 46 分。在每小题给出的四个选项中,第 1-7 题只有一项符合题目要
求,每小题 4 分;第 8-10 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选不全的得 3 分,有选
错或不答的得 0 分。)
物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A.物体所受合力大小不变,方向始终指向圆心,故合力是恒力B.物体的向心加速度大小与线速度成正比
物体的向心加速度越大,速率变化越快
匀速圆周运动是线速度大小不变,方向时刻改变的运动,故“匀速”是指速率不变2.关于单摆做简谐运动,下列说法正确的是( )
经过平衡位置时所受的合力为零 B.经过平衡位置时所受的回复力为零C.回复力是重力和摆线拉力的合力 D.回复力是重力沿圆弧半径方向的分力
一质量 m=1kg 的物块在合外力 F的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间 t变化的图线如图所示,则( )
t=1s 时物块的速率为 1m/s
前 3s 内合外力冲量大小为 3N·s
t=2s 时物块的动量大小为 2kg·m/s
t=4s 时 F的功率为 3W
如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方 向,振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示,下列说法正确的是( ) A.t=0.3s 时,振子的速度方向向左
t=0.2s 时,振子在 O点右侧 6cm 处
t=0.4s 和 t=1.2s 时,振子的加速度相同
t=0.4s 到 t=0.8s 的时间内,振子的速度逐渐增大
“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星使用寿命。如图所示,“轨道康复者”航天器在圆轨道 1 上运动,一颗能源即将耗尽的地球同步卫星在圆轨道 3 上运动,椭圆轨道 2 与圆轨道 1、3 分别相切于 Q 点和 P 点, 则下列说法正确的是( )
轨道 3 的高度是一定的,其轨道平面可以与赤道平面成任意夹角
根据 可知,“轨道康复者”在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度小于在轨道 2 上经过 Q 点时的加速度
若“轨道康复者”要运动到轨道 3 上去给同步卫星补充能量,需
要在 Q 、P 两点分别点火加速才可能实现
“轨道康复者”在三个轨道上的正常运行的周期满足 T1
A.M、N 点的场强
粒子在 M、N 点的加速度
粒子在 M、N 点的速度 D.粒子带正电
北京冬奥会将在 2022 年 2 月 4 日至 2022 年 2 月 20 日在北京和张家口联合举行这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会。如图,某滑雪运动员从弧形坡面上滑下沿水平方向飞出后又落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为θ。某次训练时,运动员从弧形坡面先后以速度 v0 和 3v0 水平飞出,飞出后在空中的姿势保持不变。不计空气阻力,则( )
A.运动员先后落在斜面上时速度的方向不同B.运动员先后落在斜面上位移之比为 1:3
运动员先后落在斜面上速度的变化量之比为 1:3
运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为 1:3
图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a、b 两质点的横坐标分别为 x=2m 和x=6m,图乙为质点 b 从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( ) A.该波沿-x 方向传播,波速为 1m/s
质点 a 经 4s 振动的路程为 4m
此时刻质点 a 的速度沿+y 方向
质点 a 在 t=2 s 时速度为零
在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块 A、B,它们的质量分别为 m1、m2,弹簧劲度系数为 k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平 行于斜面向上的恒力 F拉物块 A使之向上运动,当物块 B刚要离开挡板 C时,物块 A运动的距离为 d,速度为 v,则此时( )
物块 B的质量满足m2 g sin kd
物块 A的加速度为(F kd ) / m1
拉力做功的瞬时功率为 Fv sin
此过程中,弹簧弹性势能的增量为
10.质量为m2 的小车放在光滑的水平面上,小车上固定一竖直轻杆,轻杆上端的 O 点系一长为 L 的细线,细线另一端系一质量为m1 的小球,如图所示,将小球向右拉至细线与竖直方向成60 角后由静止释放,下列说法正确的是( )
A.球、车组成的系统总动量守恒
B.小球向左仍能摆到原高度
C.小车向右移动的最大距离为 D.小球运动到最低点时的速度大小为
二、探究与实验题(本题共 2 个小题,共 16 分.请将答案填写在题目中的横线上)
11.(7 分)如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量
(填选项前的符号),间接地解决这个问题A.小球开始释放高度 h
B.小球抛出点距地面的高度 H C.小球做平抛运动的射程
图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影,
实验时先让入射球 m1 多次从倾斜轨道上 S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置 P,测量平抛射程 OP,然后,把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分,再将入射球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放,与小球 m2 相碰,并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是 。(填选项前的符号) A.用天平测量两个小球的质量 m1、m2
B.测量小球 m1 开始释放高度 h C.测量抛出点距地面的高度 H
分别找到m1、m2 相碰后平均落地点的位置M、N
测量平抛射程 OM、ON
若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 [用(2)中测量的量表示];
若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 [用(2)中测量的量表示]。
12.(9 分)实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
①若图所示,一条符合实验要求的纸带,O 点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点 A、B、C……与 O 点之间的距离 h1、h2、h3……。
②已知打点计时器的打点周期为 T,重锤质量为 m,重力加速度为 g,结合实验中所测的 h1、h2、h3,可得纸带从 O 点下落到 B 点的过程中,重锤增加的动能为 ,减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
③取打下 O 点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度 h 时所对应的动能 Ek 和重力势能 Ep,建立坐标系,横轴表示 h,纵轴表示 Ek 和 Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值 k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率 k2= J/m(保留 3 位有效数字)。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 (用 k1 和 k2 字母表示)。
三、计算题(本题共 3 小题,共 38 分.解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)
( 8 分) 在真空中, 两点电荷 A 、B 的电荷量分别为 和 ,彼此相距 5cm,现在距 A 电荷 r1=4cm、距 B 电荷 r2=3cm 处放置点电荷 C,其电荷量为 ,求点电荷 C 受到的静电力的大小和方向.(已知静电力常量
14.(12 分)如图,在摩擦因数为 0.2 水平桌面上,一质量为 m=2.0kg 的小物块(可视为质点)压缩弹簧后被锁扣 K 锁住,储存了一定量的弹性势能 EP。若打开锁扣 K, 弹性势能完全释放,小物块经过长为 L=1m 的桌面 KA 段后以初速度v0 从 A 点沿水平桌面飞出,恰好从 B 点沿切线方向进入圆弧轨道,圆弧轨道的 BCD 段粗糙,A 与B 之间的竖直高度 h=0.8m。其中 C 为圆弧轨道的最低点,D 为最高点,圆弧 BC 对应的圆心角为θ=53°,圆弧轨道的半径为 , 不计空气阻力,重力加速度大小为 g=10m/s 。求:
(1)小物块从 A 点飞出的初速度v0 的大小; (2)弹簧最初状态储存的弹性势能 EP;
(3)若小物块恰好能通过最高点D, 求圆弧轨道上摩
擦力对小物块做的功。
15.(18 分)如图所示,以 A、B 为端点的 光滑圆弧轨道固定于竖直平面,一长滑
板静止在光滑水平地面上,左端紧靠 B 点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于 B 点。离滑板右端L0 0.25m处有一竖直固定的挡板 P,一物块从 A 点由静止开始沿轨道滑下,经 B 点滑上滑板,此时立即将圆弧轨道撤掉。已知物块可视为质点,质量m 1kg ,滑板质量M 4kg ,圆弧轨道半径R 1.25m ,物块与滑板间的动摩擦因数 0.2 ,重力加速度 g 10m / s 2 。滑板与挡板 P 的碰撞没有机械能损失,物块始终没有滑离滑板。
(1)求物块滑到 B 点时的速度;
(2)求滑板与挡板 P 第一次碰撞前瞬间物块的速度v1 大小;
(3)求滑板长度的最小值。 2025届第三期 学考试
物理答案
、选择题
1.D 2.B 3.B 4.D 5.C 6.D 7.C 8.AD 9.BD 10.BC
、实验题
11.(1)C (1分) (2)ADE (2分) (3) (2分)
(4) (2分)
② (2分);mgh2 (2分);等于(1分);
12.
③2.80(2.73~2.83均可);(2分) (2分)
三、计算题
13.(8分)解:
(2分)
(2分)
(2分)
(1分)
解得: (1分)
14. (12分)解:
(1) 物块从 A点到 B点的过程,做平抛运动
vy2=2gh (2分)
(1分)
解之得:v0=3m/s (1分)
(2)由能量守恒定律得:
(2分)
解之得: (1分)
(3)B点: (1分)
物块恰好能通过 D 点,由 顿第 定律得
1
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(1分)
物块从A 点到D 点的过程,由动能定理得
(2分)
代值得Wf=-4J (1分)
15.(18分)解:
(1)物块从 A到 B根据机械能守恒有
………………①(2分)
解得
………………②(1分)
(2)假设滑板与挡板 P第 次碰撞前物块与滑板已经共速,设物块滑上滑板到 者共速时间
为 ,物块加速度 为 ,滑板加速度 为 ,有
………………③(1分)
………………④(1分)
………………⑤(1分)
解得
, ………………⑥(1分)
该过程中滑板的位移为
………………⑦(1分)
故假设不成 ,滑板与挡板 P第 次碰撞前物块与滑板未共速,设滑板开始运动到与挡板碰撞
的时间为 ,有
………………⑧(1分)
解得
………………⑨(1分)
2
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故物块的速度为
………………⑩(1分)
(3)滑板第 次与挡板 P碰撞时速度为
……………… (1分)
碰撞后速度反向,因为 ,由动量守恒可知当物块和滑板第 次共速时,速度 向向
右,有
……………… (1分)
解得
……………… (1分)
因为此时速度 向向右,故滑板会与挡板再次碰撞,碰撞后滑板的速度 向向左,此时
,同理可知当物块和滑板第 次共速时,速度 向向左,根据动量守恒有
……………… (1分)
解得
……………… (1分)
之后物块与滑板以共同速度向左 直匀速运动,分析可知从物块滑上滑板开始到达到向左的共
同速度 间,物块相对于滑板始终向滑板的右端运动,整个过程根据能量守恒有
……………… (1分)
代 数值解得滑板 度的最 值为
……………… (1分)
3
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