四川省成都石室中学高2022届2020-2021学年度高二上期入学考试物理试题（试卷总分100分，考试时间100分钟）第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、单项选择题（每小题3分，共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求）1.一物体在以xOy 为直角坐标系的平面上运动，其x 和y 方向的运动规律分别为224x t t =−−，236y t t =+（式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（） A.物体在x 轴方向上做匀减速直线运动 B.物体运动的轨迹是一条直线 C.物体在y 轴方向上做变加速直线运动 D.物体运动的轨迹是一条抛物线2.小船垂直河岸过河时，船头偏向上游与河岸形成α角，船相对静水的速度为v ，现水流速度稍有减小，为保持航线不变，且在同样的时间到达对岸，下列措施可行的是（） A.增大α角，减小船速v B.减小α角，保持船速v 不变 C.增大α角，增大船速v D.减小α角，减小船速v3.如图所示，长为L 的细绳一端固定，另一端系为m 的小球。
给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ。
下列说法中正确的是（）A.小球只受重力和绳的拉力作用B.小球受重力、绳的拉力和向心力作用C.θ越大，小球运动的线速度越小D.θ越大，小球运动的周期越大4.如图所示，A 是静止在赤道上随地球自转的物体，B 、C 是在赤道平面内的两颗人造卫星，B 位于离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，C 是地球同步卫星.下列关系正确的是（） A.物体A 随地球自转的线速度大于卫星B 的线速度B.卫星B 的角速度小于卫星C 的角速度C.物体A 随地球自转的周期大于卫星C 的周期D.物体A 随地球自转的向心加速度小于卫星C 的向心加速度5.速度为4m/s 的钢球与静止的塑料球发生正碰，钢球的质量是塑料球的3倍，则碰后钢球的速度大小不可能是（） A.1.5m/sB.2m/sC.2.5m/sD.3m/s6.如图所示，足够长的水平传送带在电动机带动下始终保持以速度2m/s 匀速运动，某时刻一质量为1kg 的物块轻放在传送带的左端。
在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（） A.由于传送该物块电动机多做的功为4JB.摩擦力对物块做的功为-2JC.物块对传送带做的功为2JD.系统摩擦生热为4J7.在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v 和2v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（） A.2:1B.4:1C.6:1D.8:18.如图甲所示，质量为0.1kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m 的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示。
已知小球恰能到达最高点C ，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计g 取10m/s 2，B 为AC 轨道中点。
下列说法错误的是（）A.图乙中x=4B.小球从B 到C 损失了0.125J 的机械能C.小球从A 到C 合外力对其做的功为-1.05JD.小球从C 抛出后，落地点到A 的距离为0.8m二、多项选择题（每小题4分，共16分。
每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9.将一小球从某高处水平抛出，最初2s 内小球动能E x 随时间t 变化的图象如图所示，不计空气阻力，取g =10m/s 2.根据图象信息，下列说法正确的是（）A.小球的质量为1.25kgB.小球2s 末的速度为20m/sC.小球在最初2s 内下降的高度为20mD.小球2s 末所受重力的瞬时功率为25W10.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m 的两个物体A 和B （均可看做质点），已知OA=20B ，两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ，两物体刚好未发生滑动，此时剪断细线，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g ，则（）A.剪断前，细线中的张力等于μmg /3B.剪断前，细线中的张力等于2μmg /3C.剪断后，两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D.剪断后，B 物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，A 物体发生滑动，离圆心越来越远11.如图所示，质量为2m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB 长度为2R ，现将质量为m 的小球从距A 点正上方h 0高处由静止释放，然后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出，在空中能上升到距B 点所在水平线的最大高度为34h 处（不计空气阻力，小球可视为质点），则（）A.小球和小车组成的系统水平动量守恒B.小球离开小车后做斜上抛运动C.小车向左运动的最大距离为25R D.小球第二次在空中能上升到距B 点所在水平线的最大高度大于2h 12.如图（甲），轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上.现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v x 随时间t 的变化关系如图（乙）所示.不计空气阻力，下列说法正确的是（） A.在t 1时刻小球通过最低点 B.图（乙）中S 1面积的数值为0.8m C.图（乙）中S 1和S 2的面积不相等D.图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为第Ⅱ卷（非选择题，共60分）三、实验题（本题共2个小题，13题每空1分，14题第2小题和第4小题每空2分，其它每空1分，共14分，请按题目要求作答）13.（6分）某物理兴趣小组利用实验室提供的器材“研究平抛物体的运动”. （1）下列关于实验步骤的说法正确的是_____________。
A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放D.斜槽轨道必须光滑（2）如图为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，今取A 点为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨道上三点的坐标值图中已标出，则:①闪光时间间隔T为_______________s；②小球平抛的初速度大小为_____________m/s；③小球经过B点时的速度大小为_____________m/s;④小球水平抛出点的坐标为:x=____________cm；y=_____________cm.14.（8分）如图1所示，某同学利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验:（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____________；A.交流电源B.刻度尺C.天平（含砝码）（2）实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3，在A和B、B和C之间还各有一个点。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量△E p=___________，动能增加量△Ek=___________；（3）因重物下落过程受各种阻力的影响，则该同学数据处理的结果比较合理的应当是△E p______△E k（选填“＞”、“=”或“＜”）；（4）若所受阻力不能忽略，利用纸带及以上数据，写出平均阻力的表达式f=____________。
四、计算题（本题共4小题，共计46分.请写出必要的文字说明与演算步骤，注意答题规范）15.（7分）神舟飞船在绕地球飞行一段时间后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径R，地面处的重力加速度g，引力常量为G。
（1）试求地球的质量表达式；（2）求飞船周期T的表达式。
16.（10分）如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。
在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与的距离均为2R，在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。
物由静止下落，带动鼓形轮转动。
重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为ω。
绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。
求：（1）重物落地后，小球线速度的大小v；（2）重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；（3）重物下落的高度h。
17.（12分）如图甲所示，一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m=0.4kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点。
现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x=0.1m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。
然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，设小物块与桌面的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小物块离开水平面做平抛运动，下落高度h0.8m时恰好垂直击中倾角θ为37°的斜面上的C点，sin37°=0.6，g取10m/s2。
求:（1）小物块到达桌边B点时速度的大小；（2）在压缩弹簧的过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；（3）O点至桌边B点的距离L。
18.（17分）如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。
传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。
质量m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0m/s 自左侧平台滑上传送带。
载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。
（1）若v=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；（3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带1312t s∆=后，传送带速度突然变为零。
求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。
四川省成都石室中学高2022届2020-2021学年度高二上期入学考试物理试题答案（试卷总分100分，考试时间100分钟）第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、单项选择题（每小题3分，共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求） 答案: BAADA ABB二、多项选择题（每小题4分，共16分。
每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 答案:CD AD AD BD第Ⅱ卷（非选择题，共60分）三、实验题（本题共2个小题，13题每空1分，14题第2小和第4小题每空2分，其它每空1分，共14分，请按题目要求作答）13.【答案】ABC 0.1 1 -10 -514.【答案】AB 2P E mgh ∆= 2313122(2)1()244k h h m h h h E m f mg T T−+−∆=>=− 四、计算题（本题共4小题，共计46分请写出必的文字说明与算步注意答题规范） 15.（1）地面附近:2MmGmg R= 得2gR M G=…（3分）（2）设地球质量为M ，飞船质量为m ，速度为v ，圆轨道的半径为r ，由万有引力定律和牛顿第二定律，有:2224Mm G m r r Tπ=由已知条件:r=R+h联立解得:2T π=（4分）16.【答案】（1）v=2Rω；（2）F =（3）22162M mR H Mgω+=（1）由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系可知小球的线速度为v=2Rω……（2分）（2）小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为F 22v m R=结合（1）可解得杆对球的作用力大小为F =（3分）（3）设重物下落高度为H ，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械能守恒可知22111422Mgh Mv mv =+⨯…………………（2分） 而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有v 1=Rω……………（1分）联立各式解得22162M mR h Mgω+= (2)17.【答案】（1）物块由B 到C 做平抛运动212h gt =物块在C 点垂直击中斜面有0tan37v gt︒= v 0=3.0m/s………（4分）（2）由图知滑动摩擦力f=1.0N ，推力做的功(47.0 1.0)0.11.00.12.42F W J J J −⨯=+⨯=…………（2分）压缩过程中由功能关系得0F p W f x E −⋅−= 得E p =2.3……（3分）（3）物块从A 到B 的过程中，由功能关系得201()2p E f x L mv −+= 得L=0.4m……………（3分）18.【答】（1）2.75s ；（2）v 2=， 1v =；（3）0 I=208.3N·s ，方向竖直向上 【解析】（1）传送带的速度为v =4.0m/s 时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度为a ，由牛顿第二定律有:μmg=ma ①设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为x 1，由运动学公式有22012v v ax −=− ②…………（1分）联立①②式，代入题给数据得x 1=4.5m ③………………（1分）因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至v ，然后开始做匀速运动，设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t 1，做匀减速运动所用的时间为t 2，由运动学公式有02v v at =− ④112L x t t v−=+⑤…………（2分） 联立①③④⑤式并代入题给数据有t 1=2.75s ；⑥……（1分）（2）当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为v 1，当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v 2，由动能定理有22101122mgL mv mv μ−=−⑦……………（2分） 22201122mgL mv mv μ=− ⑧……………（2分）由⑦⑧式并代入题给条件得1v =，v 2=⑨………………（1分）（3）传送带的速度为v =6.0m/s 时，由于02v v v <<，载物箱先做匀加速运动，加速度大小仍a 。