湖南省娄底一中2020_2021学年高二上学期开学考试 物理（含答案）

娄底一中2020-2021学年高二上学期开学考试

物理试题

时间90分钟 

一 选择题（本大题共8小题，共3*8=24分）

1我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为(　　)

A．1.6×102 kg   B．1.6×103 kg

C．1.6×105 kg   D．1.6×106 kg

2.真空中某静电场，虚线表示等势面，各等势面电势的值如图1所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从A经过B运动到C，B、C两点位于同一等势面上，则以下说法正确的是(　　)

A．带电粒子在A点的电势能大于在C点的电势能

B．A点电场强度大于B点电场强度

C．带电粒子从A经过B运动到C的过程中动能先增大再减小

D．带电粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功                      图1

3如图2，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2.不计空气阻力，则满足(　　)

A．1<<2   B．2<<3

C．3<<4   D．4<<5

                                                                         图2

4 如图3所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上，物块A、B质量均为m.物块A静止在轻弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B靠在一起，但A、B之间无弹力．已知重力加速度为g，某时刻将细线剪断，下列说法正确的是(　　)

A．细线剪断前，弹簧的弹力为mg

B．细线剪断前，细线的拉力为mg

C．细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化

D．细线剪断瞬间，物块B的加速度大小为g                                     图3

5如图4所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为m，带电荷量为＋q的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场(未画出)，则(　　)

A．电场强度的最小值为E＝

B．若电场强度E＝，则电场强度方向一定竖直向上

C．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大

D．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大       图4

6 如图5所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA＝OB＝BC＝a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是(　　)

A．点电荷Q位于O点

B．O点电势比A点电势高

C．C点的电场强度大小为

D．将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小                     图5

7.A、B两小球静止在光滑水平面上，用水平轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和M(m<M)．若使A球获得瞬时速度v(如图6甲)，弹簧压缩到最短时的长度为L1；若使B球获得瞬时速度v(如图乙)，弹簧压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为(　　)

A．L1>L2   B．L1<L2

C．L1＝L2   D．不能确定                         图6

8．2018年7月10日4时58分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射了第三十二颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务。通过百度查询知道，倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，它的运转周期也是24小时，如图7所示，关于该北斗导航卫星说法正确的是(　　)

A．该卫星可定位在北京的正上空

B．该卫星与地球静止轨道卫星的向心加速度大小是不等的

C．该卫星的发射速度v≤7.9 km/s

D．该卫星的角速度与放在北京地面上物体随地球自转的角速度大小相等             图7                                                      

二．多选题（4×4=16分，没选全得2分，有错选得0分）

9(多选)如图8所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平地面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(　　)

A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R＋h)

B．物块从A到B过程重力的平均功率为

C．物块在B点时对槽底的压力大小为

D．物块到B点时重力的瞬时功率为mg                                  图8

10小时的人造卫星，中国的北斗系统一部分采用了同步卫星，现有一颗北斗同步卫星A和一颗赤道平面上方的GPS卫星B，某时刻两者刚好均处在地面某点C的正上方，如图9所示，下列说法正确的是(　　)

A．A的速度比B的小

B．若两者质量相等，则发射A需要更多的能量

C．此时刻B处在A、C连线的中点

D．从此时刻起，经过12小时，两者相距最远                                     图9

11．运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化图线如图10所示。已知冰壶质量为19 kg，g取10 m/s2，则以下说法正确的是(　　)

A．μ＝0.05

B．μ＝0.01

C．滑行时间t＝5 s                                                            图10

D．滑行时间t＝10 s 

12．(多选)用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场的强弱。如图11甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点，B、C和A、D也相对于O点对称。则(　　)                                

                                                   图11

A．B、C两点场强大小和方向都相同      B．A、D两点场强大小相等，方向相反

C．E、O、F三点比较，O点场强最强     D．B、O、C三点比较，O点场强最弱

三．实验题（共2道题，每空2分，共14分）

13．某同学用如图12所示装置做“探究动能定理”实验。装置中装有细沙的沙桶通过细线绕过定滑轮连接在小车上，小车后端固定穿过打点计时器的纸带。

图12

(1)实验时先不挂沙桶，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的_________________________________________________________

(2)挂上装有细沙的沙桶后，通过实验得到如图13所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，在纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到O点之间的距离sOA＝16.3 cm，sOB＝25.3 cm，sOC＝36.3 cm。实验时小车所受细线的拉力大小为0.2 N，小车质量为0.1 kg。则通过计算可知，从O至B的运动过程中，小车所受合外力做的功W＝________J，小车动能的变化量ΔEk＝________J(结果保留至小数点后3位)。

图13

(3)在第(2)问中若实验前已经测得未装沙时小桶的质量为5×10－3 kg，实验时该同学放入沙桶中细沙的质量为__________kg(g取10 m/s2)。  

14．为了“验证动量守恒定律”，图14甲所示的气垫导轨上放着两个滑块，滑块A的质量为500 g，滑块B的质量为200 g。每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器的频率均为50 Hz。调节设备使气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两个滑块以不同的速度相向运动，碰撞后粘在一起继续运动。图乙为纸带上选取的计数点，每两个计数点之间还有四个点没有画出。

图14

(1)判断气垫导轨是否处于水平，下列措施可行的是______(填字母代号)。

A．闭合开关，将某个滑块轻放在气垫导轨上，看滑块是否静止

B．闭合开关，让两个滑块相向运动，看是否在轨道的中点位置碰撞

C．闭合开关，给某个滑块一个初速度，看滑块是否做匀速直线运动

D．闭合开关，测量气垫导轨的两个支架是否一样高

(2)根据图乙提供的纸带，计算碰撞前两滑块的总动量大小p＝__________kg·m/s；碰撞后两滑块的总动量大小为p′＝__________kg·m/s。多次实验，若碰撞前后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。(结果保留2位有效数字)

四．解答题（共4道题，46分）

15（12）.如图15所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6 C，匀强电场的场强E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)小球所受电场力F的大小；

(2)小球的质量m；

(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。                                    图15

16（12）．如图16所示，高H＝0.8 m的桌面上固定一半径R＝0.45 m的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道末端B与桌面边缘水平相切，地面上的C点位于B点的正下方。将一质量m＝0.04 kg的小球由轨道顶端A处静止释放，取g＝10 m/s2。

(1)求小球运动到B点时对轨道的压力大小；

(2)求小球落地点距C点的距离；

(3)若加上如图所示的恒定水平风力，将小球由A处静止释放，要使小球恰落在C点，作用在小球上的风力应为多大？                                                    图16

17（10）．一运动员驾驶一辆赛车在长直赛道上进行性能测试，从驶入长直赛道近似认为由静止开始以恒定功率启动，经过10 s，车速表显示的速度为54 km/h，当显示的速度为144 km/h时速度稳定下来，已知赛车的质量为2.5 t，赛车受到的平均阻力是车重的，重力加速度大小为g＝10 m/s2。

(1)10 s时赛车运动的加速度大小是多少？

(2)如果赛车在运动500 m时达到最大速度，则赛车经历多长时间达到最大速度？如果从启动开始，要追上前方2 000 m 处正在以108 km/h的速度匀速行驶的摩托车，至少需要多长时间？

18（10）.如图17所示，一质量m1＝0.2 kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2＝0.1 kg的小物块(可视为质点)置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数μ＝0.40，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给小物块一个方向水平向右、大小为v0＝6 m/s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F＝0.6 N的恒力．取g＝10 m/s2，则：

(1)初始时刻，小车和小物块的加速度大小为多少？

(2)经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？

(3)小物块向右运动到最大位移的过程中，恒力F做的功和系统产生的内能为多少？       图17