2021-2022学年甘肃省天水市一中高二上学期开学考试物理试题 word版

甘肃省天水市一中2021-2022学年高二上学期开学考试

物理试题

（满分：100      时间：60分钟）

一、单选题（每道题8分，共64分）

1、质量为3kg的物体，从高45m处自由落下(g取10m/s2），那么在下落的过程中（  ）

A. 第2s内重力做功的功率为300W 

B. 第2s末重力做功的功率为600W
C. 前2s内重力做功的功率为675W 

D. 第2s末重力做功的功率为900W

2、如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动，木块从被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，（  ）

A. 子弹、木块和弹簧构成的系统机械能守恒
B. 子弹、木块和弹簧构成的系统动量守恒
C. 木块受到的合外力的冲量大小为
D. 木块受到的合外力的冲量大小为

3、汽车发动机的额定功率是60kW，汽车的质量为2×103kg在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.2倍。若汽车从静止出发，以1m/s2的加速度做匀加速运动，则出发12s时，汽车发动机的实际功率P；汽车能达到的最大速度vm分别为(g取10m/s2)（  ）  

A. P=60KW，vm=12m/s         B. P=60KW，vm=15m/s
C.P=48KW，vm=52m/s          D.P=72KW，vm=12m/s

4、如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（  ）A. 小球和槽组成的系统总动量守恒
B. 球下滑过程中槽对小球的支持力不做功
C. 重力对小球做功的瞬时功率一直增大
D. 地球、小球和槽组成的系统机械能守恒

5、如图所示，半径R=1m的半圆形轨道ACB固定在竖直面内，质量m=1kg的小滑块以v0=4m/s的速度从轨道左端点A滑下，刚好能到达轨道右端点B轨道面各处材料相同（取g取10m/s2）下列说法中正确的是（  ）     

A. 滑块在轨道最低点的速度为6m/s
B. 滑块在最低点对轨道的压力可能为30N
C. 滑块在最低点对轨道的压力可能为40N
D. 滑块在最低点对轨道的压力不可能为38N

6、如图所示，在匀减速向右运动的车厢内，一人用力向前推车厢，该人与车厢始终保持相对静止，则下列说法中正确的是（  ）

A. 人对车厢不做功
B. 人对车厢做负功
C. 车厢对人的作用力做正功
D. 车厢对人的作用力做负功

7、在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、长为L的绳，其绳长的四分之一悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，绳子的重力做功和重力势能变化如何（桌面离地高度大于L）（  ）

A.            B.      
C.             D.    

8、两个带异种电荷，完全相同的金属球A和B带电量大小之比为1：7，相距为r。现将两者接触一下后放回原来的位置，则此时两小球之间的静电力大小与原来之比是（  ）

A. 3：7                  B. 4：7 

C. 9：7                   D. 16：7

二、计算题（（第9题16分，第10题20分，总共36分））

9、如图所示，小车M处在光滑水平面上，其上表面粗糙，靠在（不粘连）半径为R=0.2m的光滑固定圆弧轨道右侧，一质量m=1kg的滑块可视为质点)从A点正上方H=3m处自由下落经圆弧轨道底端B滑上等高的小车表面。滑块在小车上最终未离开。已知小车质量M=3kg，滑块与小车间的动摩擦因数µ=0.2。(g取10m/s2）
求：(1)滑块通过A点时滑块受到的弹力大小和方向

(2)小车M的最小长度
 

10、如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10 C的正电荷由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是3.0×10－8 J，已知a、b、c三点的连线组成了一个直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)a、b两点的电势差Uab；

(2)匀强电场的场强大小和方向。

答案

1.【答案】B
A.第2s内物体下降的位移为，则第2s内重力做功的功率为，故A错误；
第2s末物体的速度，则第2s末重力做功的功率为，故 B正确，D错误；

C.前2s内下降的位移，则重力做功的平均功率，故C错误；
2.【答案】D
A.在子弹嵌入木块极短的时间内机械能转化为内能，机械能不守恒，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动，机械能守恒，故A错误；
B. 在子弹嵌入木块极短点的时间内，内力远远大于外力，动量在水平方向守恒，之后的过程中不守恒，故B错误；
由于子弹射入木块的时间极短，在瞬间动量守恒，根据动量守恒定律得，，解得
根据动量定理，合外力的冲量，故D正确，C错误。
3.【答案】B
由题得，
当汽车匀加速度启动时，由牛顿第二定律得：，
代入数据得，
当达到额定功率时，速度 ，
用时为，
故出发10s时，已经达到额定功率了，
所以出发12s时的实际功率，
以后就做变加速度运动了，最后达到最大速度时，受力平衡，牵引力等于阻力，，故ACD错误，B正确。
4.【答案】D
A.小球在下滑过程中，小球相对于槽做圆周运动，系统竖直方向有加速度，所以小球与槽组成的系统所受合外力不为零，系统的动量不守恒，故A错误；
B.小球下滑过程中，弧形槽要向左退，小球对地的位移方向与槽对小球的支持力方向不垂直，所以槽对小球的支持力做功，故B错误；
C.小球刚下滑时速度为零，重力对小球做功的瞬时功率为零．小球刚滑到水平面上时重力与速度垂直，根据功率公式知，此时重力的瞬时功率也为零，所以重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小，故C错误；
D.地球、小球和槽组成的系统只有重力做功，系统的机械能，故D正确；
5.【答案】D

【解析】A.由题知，小滑块从A到B的过程中，除重力做功外还有摩擦力做功，且摩擦力的大小不断在变化，设克服摩擦力做的总功为，从A到B重力做功为零，由动能定理得：，解得：，假设A到B摩擦力的大小不变，则从A到C克服摩擦力做的功为，因从A到C过程的速度大于从C到B的速度，即滑块所需的向心力更大，即轨道对小滑块的支持力更大，根据，可知A到C段的摩擦力大于C到B段的摩擦力，故AC段克服摩擦力做的功大于4J，故A到C摩擦力做功4J，故A到C摩擦力做功，由动能定理得：，解得：在C点由牛顿第二定律有：，联立解得：，根据牛顿第三定律可知小滑块在最低点对轨道的压力，故ABC错误， D正确。
6.【答案】D

【解析】解：人向右做减速运动，车厢对人水平方向合力向左
AB、根据牛顿第三定律，水平方向人对车厢合力水平向右，人对车厢做正功，故AB错误
CD、水平方向车厢对人合力水平向左，车厢对人做负功，故C错误，D正确
7.【答案】A
设桌面为零势能面，将链条分成水平部分和竖直部分两段，水平部分的重力势能为零，竖直部分的重心在竖直段的中间，高度为，而竖直部分的重力为，重力势能：；

绳子刚好全部离开桌面，则高度为，而竖直部分的重力为mg ，重力势能：；

重力势能的变化量

重力做的功：，故A正确，BCD错误。
8.【答案】C
两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，
设金属球A和B带电量为Q：7Q，所以A、B所带的电荷相等都为3Q，根据库仑定律得：

，解得：，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是9：7，故ABD错误，C正确。
9.【答案】解：
物块运动到A，由机械能守恒 ，解得：，在A点由牛顿第二定律，滑块受到的弹力：，方向水平向右（2）由机械能守恒：   ，解得：，此后物块滑到车上，二者由于相互的摩擦力运动状态变化，滑块在小车上最终未离开，故二者最终达到共速；但由于水平方向对二者整体而言，不受外力，故整体水平方向动量守恒，故有：，解得二者的共同速度为：，从物块滑上小车到二者共速，在该过程中，由能量守恒定律可得：，当滑块恰滑到小车末端时，小车的长度最小，解得小车M的最小长度：。

10、由a点移到b点和由a点移到c点，静电力做功都是3.0×10 －8 J，表明b、c两点在等势面上。从图中可知ac垂直于 bc，则ac是在电场线上。又由于正电荷从a移到b做的是正功， ，即 ，也就是 ，则a电势比b高。由 ，得 ，匀强电场电势差与电场强度关系可知