安徽省阜阳市第三中学2020学年高二物理下学期第二次调研考试试题（竞培中心） 12页

安徽省阜阳市第三中学2020学年高二物理下学期第二次调研考试试题（竞培中心） ‎ 考生注意：本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页，18大题。满分100分，考试时间为90分钟。 ‎ 第Ⅰ卷（48分）‎ 一、 选择题(本题共48分，在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一项是正确的，选对得4分，选错或不答的得0分；9-12题为多选题，全对4分，少选2分，错选或不选0分。)‎ ‎1．自然界中某个量D的变化量△D与发生这个变化所用时间△t的比值叫做这个量D的变化率。下列说法中正确的是（　　）‎ A．若D表示某质点运动的路程，则恒定不变时，该质点一定做匀速直线运动 B．若D表示某质点运动的速度，则恒定不变时，该质点一定做匀变速直线运动 C．若D表示某质点的动量，则越大，该质点所受的合外力越大 D．若D表示某质点的动能，则越大，该质点所受的合外力做功越多 图1‎ ‎2．如图1所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是 （　 　）‎ A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能守恒 图2‎ C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量、机械能都不守恒 ‎3．一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图2所示，其中0～s1过程的图象为曲线，s1～s2‎ 过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（ ）‎ A． 0～s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小 ‎ B． s1～s2过程中物体可能在做匀变速直线运动 ‎ C． s1～s2过程中物体可能在做变加速直线运动 ‎ D． 0～s2过程中物体的动能一定在不断增大 ‎4．如图3所示，一物体从A点以速度v0 冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法正确的是( 　)‎ 图3‎ A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高h B．若把斜面弯成如图所示的半圆弧形，物体仍能沿AB′升高h C．若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形，物体都不能升高h，因为物体的机械能不守恒 D．若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形，物体都不能升高h，但物体的机械能仍守恒 A B 图4‎ A B ‎5．在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用，《 中国汽车驾驶员 》 杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式：，式中 △L是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体A、B沿公路方向上的水平距离，h1、h2分别是散落物A、B在车上时的离地高度．如图4所示。只要用米尺测量出事故现场的△L、hl、h2三个量，根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度，则下列叙述正确的（ ）‎ A．A、B 落地时间相同 ‎ B．A、B 落地时间差与车辆速度无关 ‎ ‎ C．A、B 落地时间差与车辆速度成正比 ‎ ‎ D．A、B 落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积小于△L 图5‎ ‎6．2020年11月5日，“嫦娥一号”‎ 探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面‎200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图5所示．之后，卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面‎200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．则下面说法正确的是(　 　)‎ A．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿轨道Ⅰ运动的周期长 B．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还是比沿轨道Ⅰ运动的周期短 C．卫星在轨道Ⅰ上运动的速度比沿轨道Ⅲ运动到P点(尚未制动)时的速度更接近月球的第一宇宙速度 图6‎ D．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点(尚未制动)时的加速度 ‎7．如图6所示，物体A、B的质量分别为m、‎2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计．则(　 　)‎ A. A不能到达B圆槽的左侧最高点 B. A运动到圆槽的最低点时A的速率为 C. A运动到圆槽的最低点时B的速率为 D. B向右运动的最大位移大小为 ‎8． 老山自行车赛场采用的是‎250米赛道，赛道宽度为‎7.5米。赛道形如马鞍形，由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成，按2020年国际自盟UCI赛道标准的要求，其直线段倾角为13°，圆弧段倾角为45°，过渡曲线段由13°向45°过渡。假设运动员在赛道上的速率不变，则下列说法中不可能正确的是（ ）‎ ‎ A．在直线段赛道上自行车运动员处于平衡状态 ‎ B．在圆弧段赛道上自行车运动员的加速度不变 如图7‎ ‎ C．在直线段赛道上自行车受到沿赛道平面斜向上的摩擦力 ‎ D．在圆弧段赛道上的自行车可能不受摩擦力作用 ‎9.如图7所示，半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶最低点．小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能为（ ） ‎ A．等于v2/‎2g B．大于v2/‎2g ‎ C．小于v2/‎2g D．等于2R 图8‎ ‎10.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车，质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则（　 　）‎ A. 小球以后将做自由落体运动 B. 小球以后将向右做平抛运动 C. 小球在弧形槽上升的最大高度为v2/‎8g D. 小球在弧形槽上升的最大高度为v2/‎‎4g ‎11．如图9所示，一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP′，PP′穿过金属环的圆心．现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动，则(　 　)‎ 图9‎ A．磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来 B．磁铁将不会穿越滑环运动 C．磁铁与圆环的最终速度为 图10‎ D．整个过程最多能产生热量 ‎12．如图10所示,在距水平地面高为‎0.4 m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=‎2kg的小球A。半径R=0.3 m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=‎2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看做质点,不计滑轮大小的影响, 且细绳刚好没有张力，g取‎10 m/s2‎ ‎。现给小球A一个水平向右的恒力F=55N。以下说法正确的是 （ ）‎ A. 把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功WF=16．5J B. 当细绳与圆形轨道相切时，小球B与小球A速度大小相等 C. 把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球A速度的大小v=‎3 m/s D. 把小球B从地面拉到P点正下方C点时,小球B速度的大小v=‎4m/s 第Ⅰ卷（52分）‎ 一、 实验题(本题共2小题，每空2分，共18分.)‎ ‎13.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．‎ ‎(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是________，理由是______________________________ ‎ 丁 ‎(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出打B点时纸带的速度大小为________ m/s.(结果保留三位有效数字)‎ ‎(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图丁所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)‎ 丙 丁 ‎14．如图1所示，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：‎ 先安装好实验装置，在地上铺一张白纸， 白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：‎ 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；‎ 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；‎ 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。‎ ‎(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是________。‎ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须水平 D．小球1质量应大于小球2的质量 ‎(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________。‎ A．A、B两点间的高度差h1 B．B点离地面的高度h2‎ C．小球1和小球2的质量m1、m2 D．小球1和小球2的半径r ‎(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失。‎ ‎(4)完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1，l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________________(用所测物理量的字母表示)。‎ 三、计算题（本题共4小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）‎ 图1‎ ‎15．（8分）在光滑的水平面内，一质量为m＝‎1 kg的质点以速度v0＝‎10 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F＝15 N作用，直线OA与x轴成37 °角，如图1所示曲线为质点的轨迹图，求：‎ ‎ (1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标．‎ ‎(2)质点经过P点时的速度．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)‎ 图2‎ ‎16．（8分）如图1所示，半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内，倾角为θ的斜面固定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块，细线与斜面平行，物块质量为m，小球质量M＝‎3m，对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端，小球恰在A点．撤去力F后，小球由静止下滑．重力加速度为g，sinθ＝≈0.64，不计一切摩擦．求：(1)力F的大小；‎ ‎(2)小球运动到最低点C时，速度大小v以及管壁对它弹力的大小N；‎ 图3‎ Ⅱ Ⅰ Ⅲ A B r2‎ ‎(3)在小球从A点运动到C点过程中，细线对物块做的功W.‎ ‎17.（8分）随着我国“神舟五号”宇宙飞船的发射和回收成功。标志着我国的航天技术已达到世界先进水平。如图3所示，质量为m的飞船绕地球在圆轨道Ⅰ上运行时，半径为r1，要进入半径为r2的更高的圆轨道Ⅱ，必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ，然后再进入圆轨道Ⅱ。已知飞船在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为υ，在A点通过发动机向后以速度大小为u（对地）喷出一定质量气体，使飞船速度增加到v′进入椭圆轨道Ⅲ。（已知量为：m、r1、r2、υ、v′u）求：‎ ‎ ⑴飞船在轨道I上的速度和加速度大小。‎ ‎⑵发动机喷出气体的质量△m。‎ v0‎ A B h s 图4‎ ‎18.（10）如图所示，两物块A、B并排静置于高h=‎0.80m的光滑水平桌面上，两物块的质量均为M=‎0.60kg。一颗质量m=‎0.10kg的子弹C以v0=‎100m/s的水平速度从左面射入A物块，子弹射穿A后接着射入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为‎0.27m，A离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=‎2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变，g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；‎ ‎（2）求子弹在物块B中穿行的距离；‎ ‎（3）为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，求物块B到桌边的最小距离。‎ 阜阳三中2020学年度竞二第二学期第二次调研考试物理试题参考答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C C B D B B D B ACD AD CD BD 二、 实验题 ‎13.【答案】(1)甲　小车在斜面下滑有摩擦力做负功，机械能不守恒　(2)1.37　(3)10.0(9.8～10.03均可)‎ ‎【解析】(1)机械能守恒的条件是只有重力或系统内的弹力做功，所以实验设计就要排除除重力外的其他力做功，乙方案中的摩擦力做负功会导致实验失败．(2)图甲为自由落体运动，是匀变速运动，中间时刻的速度等于平均速度．所以B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，vB＝＝1.367 ‎5 m/s≈‎1.37 m/s.(3)根据机械能守恒定律mgh＝mv2，整理得v2＝2gh，所以重力加速度就等于图象斜率的一半．‎ ‎14.【答案】：(1)ACD　(2)C　(3)m1＝m1＋m‎2‎　m1()2＝m1()2＋m2()2　(4)m1＝m1＋m2 三、 计算题 ‎15.解析：(1)小球做类平抛运动，沿y轴方向加速度 a＝＝ m/s2＝‎15 m/s2‎ 设P(x，y)，则x＝v0t①‎ y＝at2②‎ tan37°＝③‎ 代入数据解①②③得 t＝1 s，x＝‎10 m，y＝‎‎7.5 m ‎(2)在P点，vx＝v0＝‎10 m/s vy＝at＝‎15 m/s.vp＝＝‎18 m/s tanφ＝＝，φ＝arctan 答案：(1)1 s　P(10,7.5)‎ ‎(2)‎18 m/s　与水平方向夹角arctan ‎16.（1）F=2.36mg ‎（2）小球在C点时速度与物块速度大小相等。‎ N=6mg ‎（3）W=1.5mgR ‎17. 解：（1）在轨道I上，有 解得： (1分)‎ ‎ 同理在轨道II上 由此得： (1分)‎ ‎ 在轨道I上向心加速度为a1,则有 ‎ ‎ 同理在轨道II上向心加速度a=,则有 (1分)‎ ‎ 由此得 (1分)‎ ‎ (2)设喷出气体的质量为,由动量守恒得 ‎ (2分) 得: (2分)‎ ‎18.(1) =‎10m/s（2）m（3）smin=2.5×10‎‎-2m ‎【解析】(1)子弹射穿物块A后，A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动 t=0.40s A离开桌边的速度 =‎5.0m/s 设子弹射入物块B后，子弹与B的共同速度为vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒：‎ B离开桌边的速度=‎10m/s ‎（2）设子弹离开A时的速度为，子弹与物块A作用过程系统动量守恒：‎ m/s 子弹在物块B中穿行的过程中，由能量守恒 ‎ ①‎ 子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒 ‎ ②‎ 由①②解得m ‎（3）子弹在物块A中穿行的过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理 ‎ ③‎ 子弹在物块B中穿行的过程中，物块B在水平桌面上的位移为s2，根据动能定理 ‎ ‎ ‎ ④‎ 由②③④解得物块B到桌边的最小距离 smin=2.5×10‎‎-2m