卷子答案网-一个不只有答案的网站2023-2024学年重庆四十九中高二（上）开学物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 一质点做曲线运动，下列说法正确的是( )
A. 质点速度大小时刻在改变 B. 质点加速度方向时刻在改变
C. 质点速度方向一定与加速度方向相同 D. 质点速度方向一定沿曲线的切线方向
2. 在地面附近发射飞行器，当速度为时，飞行器会克服地球引力，永远离开地球，则( )
A. B.
C. D.
3. 一两岸平行的小河，宽，河水流速为，一小船在静水中的速度为，小船渡河的最短时间为( )
A. B. C. D.
4. 甲、乙两颗人造地球卫星均绕地球做匀速圆周运动，甲的运动半径大于乙的运动半径，则( )
A. 甲运动的周期比乙大 B. 甲运动的角速度比乙大
C. 甲运动的加速度比乙大 D. 甲运动的速度比乙大
5. 如图所示，物块置于楔形物体的斜面上，水平力作用于楔形物体，使、一起做水平匀速直线运动，在运动过程中( )
A. 对的弹力不做功 B. 对的弹力做正功
C. 对的摩擦力不做功 D. 对的摩擦力做正功
6. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是
A. 一定时，越大，运动员在空中运动时间越长
B. 一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大
C. 运动员落地瞬间速度与高度无关
D. 运动员落地位置与大小无关
7. 篮球运动员斜向上投出质量为的篮球，球出手时高度为、动能为，篮筐距地面高度为，不计空气阻力。则篮球进筐时的动能为( )
A. B.
C. D.
二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）
8. 一个质点做匀速圆周运动时，它在任意相等的时间内( )
A. 通过的位移相等 B. 通过的弧长相等 C. 速度的变化相等 D. 转过的角度相等
9. 如图所示，长为的轻绳一端固定于点，另一端固定质量为的小球可视为质点。将小球置于位置使轻绳绷直且水平，然后将小球从静止开始释放，重力加速度为，当小球运动至最低位置时( )
A. 小球加速度大小为 B. 小球加速度大小为
C. 重力的功率为 D. 轻绳弹力大小为
10. 如图所示，竖直面内固定有光滑直角杆，质量相同的小球、用长为的轻绳连接，两小球、分别穿在竖直杆和水平杆上．用外力使两小球静止，轻绳绷直且与水平方向夹角为，然后将两小球同时从静止开始释放，至轻绳与水平方向夹角为时图中未画出，小球、速度大小分别为、，已知：，，重力加速度为，则( )
A. B. C. D.
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
11. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使球水平飞出，同时球被松开。
他观察到的现象是：小球、 ______ 填“同时”或“先后”落地。
让、球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间______ 填“变长”“不变”或“变短”。
上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是______ 运动。
然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择点为坐标原点，结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为，取，、点时间间隔是______ ，小球运动中水平分速度的大小为______ 。
12. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源所用交流电频率为。质量为的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的三个点、、，测出、、三点距起始点的距离分别为、、，根据这些条件研究段运动。已知当地重力加速度为。
段运动，重锤重力势能的减少量______；
段运动，重锤动能的增加量______；
实验中产生系统误差的主要原因是：纸带通过打点计时器的摩擦阻力，使重锤增加的动能往往______填“大于”、“小于”或“等于”重锤减少的重力势能。
四、简答题（本大题共1小题，共10.0分）
13. 年月日时分，我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星，北斗导航卫星分为高、中、低三种轨道。某中轨道卫星的运动视为匀速圆周运动，其轨道半径为地球半径的倍，已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，万有引力常量为，不考虑地球的自转。求：
地球的质量；
该中轨道卫星的线速度大小。
五、计算题（本大题共2小题，共31.0分）
14. 如图所示，倾角为的固定斜面与足够长水平面平滑连接于点，物块可视为质点从斜面顶点由静止开始释放，已知距离为，物块与斜面、水平面间动摩擦因数均为，已知，，重力加速度为，求：
物块运动至点时速度大小；
物块在水平面上运动的距离。
15. 如图所示，半径为的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与水平传送带相切于点，传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带两端距离为。质量为的滑块可视为质点，从圆弧轨道最高点处由静止开始释放，已知滑块与传送带间动摩擦因数，重力加速度为，求：
滑块到达点时速度大小；
滑块从传送带到端过程所经历的时间；
滑块从传送带到端过程中，产生的热量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误。
B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，所以加速度的方向不一定变化，如平抛运动，故B错误。
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，加速度的方向是和合力的方向相同，所以质点速度方向一定与加速度方向不在一条在线上，故C错误。
D、做曲线运动的物体，速度的方向沿曲线的切线方向，故D正确。
故选：。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；
由牛顿第二定律可以判断加速度的方向。
本题是对曲线运动速度方向的考查，做曲线运动的物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向的。
2.【答案】
【解析】解：当发射的速度大于等于第二宇宙速度，卫星会挣脱地球的引力，不再绕地球飞行，当发射的速度大于等于第三宇宙速度，卫星会挣脱太阳的引力，飞出太阳系，因此当，会永远离开地球，故D正确，、、C错误。
故选：。
第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引；当物体的速度大于等于第三宇宙速度时物体将脱离太阳的束缚，从而即可判定。
本题考查人造卫星的三个宇宙速度，关键要熟记三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。
3.【答案】
【解析】解：当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，
则有：，故A正确，BCD错误；
故选：。
船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，从而即可求解。
小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。
4.【答案】
【解析】解：甲、乙两卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得：
得：，，，
因甲的运动半径大于乙的运动半径，则甲运动的周期比乙大，甲运动的角速度、加速度和速度都比乙小，故A正确，BCD错误。
故选：。
甲、乙两卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列式，得出周期、角速度、加速度、线速度的表达式，由轨道半径的大小关系进行比较即可。
对于绕同一中心天体运行的不同环绕天体的运行参量的比较问题，一要抓住万有引力提供向心力这一基本思路；二要抓住轨道半径的大小关系或由已知条件先得出它们的轨道半径关系，再进行分析比较。
5.【答案】
【解析】解：对物块受力分析，如图所示
、、一起做水平匀速直线运动，对的支持力的方向与位移的方向夹角大于，故对的弹力做负功，故AB错误；
、对的摩擦力方向与位移方向的夹角小于，故做正功，故C错误，D正确；
故选：。
对物块受力分析，判断出对的弹力和摩擦力方向与位移的夹角关系，根据判断出做功正负。
本题主要考查了恒力做功，关键是正确的受力分析，判断出力与位移的夹角大小关系即可。
6.【答案】
【解析】【分析】
运动员和滑板做平抛运动，根据分位移公式和分速度公式列式求解即可。
本题关键是明确运动员和滑板做平抛运动，然后根据平抛运动的分位移公式和动能定理列式分析讨论。
【解答】
解：运动员和滑板做平抛运动，有，故运动时间与初速度无关，故A错误；
运动员在竖直方向做自由落体运动，落地时竖直方向的分速度为，得落地速度大小为，故越大，越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；
D.射程，一定时，初速度越大，射程越大，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】解：以地面为零势能面，篮球机械能守恒，根据机械能守恒定律有：
解得：
一
故B正确ACD错误。
故选：。
篮球在空中飞行时受到的空气阻力忽略不计，只受重力，故机械能守恒，根据机械能守恒定律直接列式分析。
本题关键根据机械能守恒定律列式求解，守恒条件为只有重力做功，同时注意在确定重力势能时要先设定零势能面。
8.【答案】
【解析】解：、位移大小等于由初位置指向末位置线段长度，线段的方向即为位移方向，是矢量，因此在任意相等时间内，位移不一定相同，故A错误；
B、匀速圆周运动中速度的大小不变，只是速度方向改变，因此在任意相等时间内，通过的弧长是相等的，故B正确；
C、速度是矢量，速度的变化量为，方向由指向即减数指向被减数，因此在任意相等时间内速度的变化不一定相同，故C错误；
D、做匀速圆周运动的质点角速度不变，因此在任意相等时间内，通过的角度相等，故D正确；
故选：．
该题有一定的综合性，在圆周运动中考察标量和矢量这两种物理量的特点，同时考察了匀速圆周运动的特点．
物理知识的学习过程中要前后融会贯通，不能是孤立的，如本题中在圆周运动中考察矢量、标量问题，题意新颖．
9.【答案】
【解析】解：设小球达到最低点时的速度为，从到运动过程中，根据机械能守恒定律可得：，解得：。
、在点，小球加速度为：，所以小球加速度大小为，故A错误、B正确；
C、由于小球在最低点速度方向沿水平方向，在竖直方向的速度，重力的功率为，故C错误；
D、在最低点轻绳弹力大小，根据牛顿第二定律可得，解得，故D正确。
故选：。
根据机械能守恒定律求解小球在点的速度大小，对小球根据牛顿第二定律求解加速度大小和轻绳弹力大小；
根据重力的功率计算公式求解重力的瞬时功率。
本题主要是考查机械能守恒定律和竖直平面内的圆周运动，掌握机械能守恒定律的守恒条件，知道重力的瞬时功率计算公式中的为竖直方向的速度，明确在最低点小球作圆周运动的合力提供向心力。
10.【答案】
【解析】解：设小球、的质量均为，根据题意可知绳长，小球从静止至轻绳与水平方向夹角为时，根据机械能守恒定律可得：
根据运动的合成与分解可得：
联立解得：，，故AD正确、BC错误．
故选：．
小球从静止至轻绳与水平方向夹角为时，只有重力做功，根据机械能守恒定律列方程；再根据运动的合成与分解得到两个小球的速度关系，由此求解．
本题主要是考查了机械能守恒定律的知识；要知道机械能守恒定律的守恒条件是只有重力或弹力做功，知道两个小球速度不相等．
11.【答案】同时 不变 自由落体
【解析】解：用小锤轻击弹性金属片使球水平飞出，同时球被松开。球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，所以两球同时落地。
平抛运动的时间由抛出点高度决定，所以用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间不变。
上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
竖直方向由可得
所以、点时间间隔是
小球运动中水平分速度的大小为
故答案为：同时；不变；自由落体；，。
、小锤轻击弹性金属片后，球做平抛运动，同时球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地，证明平抛运动在竖直方向上的运动规律；
用较大的力敲击弹性金属片，对实验没有影响；
在竖直方向上，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，即到的时间，结合水平位移和时间求出初速度；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点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出点的速度。
本实验是研究平抛运动竖直方向做自由落体运动的实验，通过观察两球落地的时间，证明平抛运动竖直方向上的运动与自由落体相同，能够根据平抛运动的规律求解平抛运动的初速度。
12.【答案】 小于
【解析】解：打点计时器在打点和点的这段时间内重锤的重力势能减少量为：
在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故B点的速度为：
则打点计时器在打点时重锤的动能为：
由于重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用，则重锤动能的增加量总是略小于减小的重力势能。
故答案为：；；小于。
根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量；
根据匀变速直线运动中某段时间中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出点的瞬时速度大小，进一步可以求出点动能；
由于重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用，则重锤减小的重力势能总是略大于动能的增加量，从而即可求解。
本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，在实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，注意理解误差分析的根源。
13.【答案】解：对地球表面上的物体：，解得：；
对中轨卫星：，解得：；
答：地球的质量为；
该中轨道卫星的线速度大小为。
【解析】根据万有引力等于重力求出地球的质量。
根据万有引力提供向心力以及万有引力等于重力求出卫星的线速度。
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能熟练运用。
14.【答案】解：从到，根据动能定理可得：
解得
在水平面上，根据动能定理可得
解得
答：物块运动至点时速度大小为；
物块在水平面上运动的距离为。
【解析】从到，根据动能定理求得下滑到底端的速度；
在水平面上，根据动能定理求得运动的位移。
本题主要考查了动能定理，关键是正确的选取研究过程，分析受力及各力做功的正负。
15.【答案】解：滑块从到过程，根据动能定理可得：
解得：
设滑块发生位移大小，经历时间，滑块速度减小到传送带速度，根据动能定理可得
解得
在滑块减速阶段，根据牛顿第二定律可得
，解得
随后，滑块随传送带一起做匀速直线运动，经历时间为到达端；
，解得
故滑块从传送带到端过程所经历的时间
滑块从传送带到端过程中，滑块相对于传送带位移大小为，则，解得
产生的热量为
答：滑块到达点时速度大小为；
滑块从传送带到端过程所经历的时间为；
滑块从传送带到端过程中，产生的热量为。
【解析】从到，根据动能定理求得到达点的速度；
利用动能定理求得滑块达到传送带前进的位移，判断出滑块在传送带上的运动过程，利用牛顿第二定律求得滑块在传送带上的加速度大小。利用运动学公式求得运动时间；
利用运动学公式求得滑块与传送带发生的相随位移，利用求得产生的热量。
对应传送带的问题要正确受力分析特别是摩擦力的分析，要注意滑块和传送带的相对运动，根据要求的物理量选择物理规律去解决；注意系统热量为：，其中为相对位移。
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