【文档说明】北京市首都师范大学附属中学2020-2021学年高二上学期开学考试物理试题含答案.docx，共(22)页，507.787 KB，由小赞的店铺上传

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首师大附中2020-2021学年度第一学期入学测试试题高二物理一、单选题1．如图所示，固定斜面AO、BO与水平方向夹角均为45°，现由A点以某一初速度水平抛出一个小球(可视为质点)，小球恰能垂直于BO落在C点，则O

A与OC的比值为()A．2∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶12．人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示，则在此过程中A．物体所受的合外力做功为mgh＋

12mv2B．人对物体做的功为mghC．物体所受的合外力做功大于12mv2D．人对物体做的功大于mgh3．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．曲线运动的物体加速度一定变化C．曲线运动的物体所受合外力一定为变力D．曲线运动的物体所受合力方向一定变化4．河宽420

m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间（）A．140sB．105sC．84sD．60s5．关于重力势能，下列说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由物体本身决定B．重力势能恒大于零C．在

地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球所共有的6．如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正

确的是（）A．0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B．t1~t2时间内汽车牵引力逐渐增大C．t1~t2时间内的平均速度为12（v1＋v2）D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2~t3时间内牵引力最小7

．假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，那么（）A．地球公转周期小于金星的公转周期B．地球公转的线速度大于金星公转的线速度C．地球公转的加速度小于金星公转的加速度D．地

球公转的角速度大于金星公转的角速度8．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受哪些力作用（、A．木块受重力、圆盘的支持力和向心力B．圆盘对木块的支持力、静摩擦力和重力C．圆盘对木

块的静摩擦力、支持力和重力以及向心力作用D．圆盘对木块的支持力和静摩擦9．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的12，卫星仍然做匀速圆周运动，则A．卫星的向心加速度减小到原来的14B．卫星的周期增大到原来

的8倍C．卫星的角速度减小到原来的12D．卫星的周期增大到原来的2倍10．如图所示,竖直固定的半径为R的光滑圆形轨道内,一可视为质点的小球通过轨道最低点P时,加速度大小为6g,不计空气阻力,下列说法正确的是A．小球过P点时速度大小为gRB．小球能沿轨道做完整

的圆周运动C．小球运动的最小加速度为零D．小球运动的最小速度为零11．在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和4v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A．2倍

B．4倍C．6倍D．8倍12．我国发射的某卫星，其轨道平面与地面赤道在同一平面内，卫星距地面的高度约为500km，而地球同步卫星的轨道高度约为36000km，已知地球半径约为6400km，关于该卫星，下列说法中正确的是A．该卫星的线速度小于同步卫星的线速度B．该卫星

的加速度小于同步卫星的加速度C．一年内，该卫星被太阳光照射时间小于同步卫星被太阳光照射时间D．该卫星的发射速度小于第一宇宙速度13．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．如图

所示，甲、乙两个完全相同的斜面分别固定在地球和月球的水平地面上，将相同的小球从斜面上的同一高度O点处，以相同初速度0v沿水平方向抛出，分别落在甲、乙斜面上的A．B两点（图中未画出）．不计空气阻力且忽略地球和月球

自转影响，则下列说法正确的是（）A．不可以求出OA之间距离和OB之间距离之比B．小球落到A点与落到B点的速率不相同C．小球从抛出到落在B点所用时间大于小球从抛出到落在A点所用时间D．小球从抛出到落在A点与小球从抛出到落在B点过程中，合力对小

球做功不同14．土卫六叫“泰坦”（如图），它每16天绕土星一周，经测量其公转轨道半径约为61.2610km，已知引力常量11226.6710Nm/kgG，1天为86400s，则土星的质量约为（）A．23510kgB．26510kgC．29510kgD．32510kg二

、解答题15．如图所示，光滑轨道ABCD由倾斜轨道AB和半圆轨道BCD组成。倾斜轨道AB与水平地面的夹角为θ，半圆轨道BCD的半径为R、BD竖直且为直径，B为最低点，O是BCD的圆心，C是与O等高的点。一个质量为m的小球在斜面上某位置由静止开始

释放，小球恰好可以通过半圆轨道最高点D。小球由倾斜轨道转到圆轨道上时不损失机械能。重力加速度为g。求：、1、小球在D点时的速度大小、2、小球开始下滑时与水平地面的竖直高度与半圆半径R的比值。、3、小球滑到斜轨道最低点B时、仍在斜轨道上、，重力做功的瞬时功率16．我国月球探测

计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想“嫦娥1号”登月飞船靠近月球表面做匀速圆周运动，测得飞行n圈所用的时间为t，已知月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求：(1)嫦娥1号绕月球

飞行的周期；(2)月球的质量；(3)月球表面的重力加速度。17．如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环固定在大圆环上竖直对称轴的两侧θ=45°的位置上，一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，小圆环的大小、

绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略．当在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M的重物，M恰好在圆心处处于平衡．（重力加速度为g）求：（1）M与m质量之比．（2）再将重物M托到绳子的水平中点C处，然后无初速释放重物M，则重物M到达圆心处的速度是多大？18．如

图所示，长度为L的细绳上端固定在天花板上O点，下端拴着质量为m的小球．当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角为θ=60°，此时小球静止于光滑的水平面上．、1）当球以角速度ω1=gL做圆锥摆运动时，水平面受到的压力N是多大？、2

）当球以角速度ω2=4gL做圆锥摆运动时，细绳的张力T为多大？19．质量为m＝5×103kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍。让车保持额定功率为60kW，从静止开始行驶，求：（g取10m/s2）(1)汽车达到的最大速度vm；

(2)汽车车速v1＝2m/s时的加速度大小。20．长为0L的轻弹簧K上端固定在天花板上，在其下端挂上质量为m的物块P。让弹簧处于原长且P从静止释放，P最大下落高度为0h（未超过弹性限度）。斜面ABC固定在

水平面上，00ABLh，0AOL，0DOOBh，O点上方斜面部分粗糙，P与这部分的动摩擦因数28，O点下方斜面部分光滑。现将轻弹簧K一端固定在斜面上A处，用外力使P压缩弹簧并静止于D点，P与弹簧未栓接，然后突然撤去外力。（重力加速度为g，3

0）（1）试通过计算说明：撤去外力后，在弹簧作用下，P不会滑离斜面；（2）计算P在OB部分运动的总路程。参考答案1．C【解析】以A点为坐标原点，AO为y轴，垂直于AO为x轴建立坐标系，分解速度和加速度，则在x轴上做初速

度为022v，加速度为22g的匀减速直线运动，末速度刚好为零，运动时间为：0vtg，在y轴上做初速度为做初速度为022v，加速度为22g的匀加速直线运动，末速度为0022222cyvvgtv，利用平均速度公式得位移关系：00022222::3:122vvvOAOCtt

，故C正确，ABD错误、2．D【解析】【详解】A、对物体受力分析可知，物体受重力、拉力及摩擦力的作用，由动能定理可知，合外力做功一定等于动能的改变量，即等于212mv，故AC错误；B、由动能定理可知：2102fmghmWWv人

则人对物体做的功为：212fmghmWWv人可知人对物体做的功一定大于mgh，故B错误，D正确。3．A【解析】【分析】【详解】A．曲线运动的速度的方向一定变化，故曲线运动一定是变速运动，选项A正确；B．曲线运动的物体加速度不一定变化，例如平抛运动，选项B错误；C．

曲线运动的物体所受合外力可能为恒力，也可能为变力，例如平抛运动的物体受恒力作用，做圆周运动的物体受变力作用，选项C错误；D．曲线运动的物体所受合力方向不一定变化，例如平抛运动，选项D错误；故选A.4．B【解析】【详解】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河

时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，则420s105s4cdtv故选B。5．D【解析】【分析】【详解】重力势能取决于物体的重力和高度；故A错误；重力势能的

大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；故B错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；故C错误；重力势能是由物

体和地球共有的；故D正确；故选D．【点睛】本题考查重力势能的决定因素，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；明确重力势能是由地球和物体共有的；其大小与零势能面的选取有关．6．D【解析】【分析】【详解】A．0

～t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，因牵引力恒定，由P=Fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，故A错误；B．t1~t2时间内汽车加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，牵引力逐渐减小，故B错误；C．t1～t2时间内，若图象为直线时，平均速度为12

（v1＋v2），而现在图象为曲线，故图象的面积大于图像为直线时的面积，即位移大于图像为直线时的位移，故平均速度大于12（v1＋v2），故C错误；D．由P=Fv及运动过程可知，t1时刻物体的牵引力最大，此后功率不变，而速度增大，故牵引力减

小，而t2～t3时间内，物体做匀速直线运动，物体的牵引力最小，故D正确。故选D。7．C【解析】【分析】【详解】质量为m的行星围绕质量为M的太阳做圆周运动，运动轨迹半径为R，由万有引力提供向心力可得222224GMmrvmmmamRrTr化简可得

GMvr3GMr32rTGM2GMar即轨道半径越大，周期越大，线速度、加速度、角速度越小，因此地球公转周期大于金星的公转周期，地球公转的线速度、加速度、角速度小于金星公转的线速度、加速度、角速度，

故ABD错误，C正确。故选C。8．B【解析】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图：重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故B正确，A、C、D错误．点睛：该题主要考查向心力的来源，要明确圆周运动都需要向心力，向心

力是由其他的力来充当的，向心力不是一个单独力．9．B【解析】【详解】卫星绕地做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：222224MmvGmmamrmrrrT，得GMvr、2GMar、32rTGM、3GMr、由GMvr可得

，当卫星的线速度减小到原来的12时，轨道半径增大为原来的4倍．由2GMar，得知，向心加速度减小到原来的116．由32rTGM，得知，卫星的周期增大到原来的8倍．由3GMr得知，卫星的角速度减小到

原来的1.8故ACD错误，B正确．故选B.【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一思路，知道线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，要能熟练运用比例法．10．B【解析】【详解】A．在最低点，由牛顿第二定律有：26PvagR解得：6Pvg

R故A错误；B．小球能通过最高点的最小速度minvgR，根据动能定理得2211222PmgRmvmv高解得：min2vgRvgR高所以小球能沿轨道做完整的圆周运动，故B正确；CD．小球能通过最高点的最小速度minvgR，则最小加速度为2minminva

gR最小速度为minvgR，故CD错误。11．B【解析】【分析】【详解】设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度v抛出，落在斜面上，根据平抛运动的推论可得tan2tan所以甲

乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等对甲有cosvv甲末对乙有4cosvv乙末所以=4vv甲末乙末故ACD错误B正确。故选B。12．C【解析】根据GMvr可知，该卫星的线速度大于同步卫星的线

速度，选项A错误；根据a=2GMr知该卫星的加速度大于同步卫星的加速度，故B错误．由开普勒第三定律知，该卫星的周期小于同步卫星的周期，则一年内，该卫星被太阳光照射时间小于同步卫星被太阳光照射时间，故C正确．第一宇宙速度是卫星最小的发射速度，知该卫星的发射速度大于第

一宇宙速度，故D错误．故选C、13．C【解析】【分析】【详解】设地球质量为81M，月球质量为M，地球半径为4R，月球半径为R，则根据：2814GMmmgR地，2GMmmgR月，可得到：8116gg地月；小球从斜面顶端平抛，则：2012tangtvt，则：02tanvtg，由

于在月球的重力加速度小，故小球从抛出到落在B点所用时间大于小球从抛出到落在A点所用时间，故C正确；根据几何关系，小球落地斜面上的距离：2002tancoscosvtvLg，所以可以求出OA之间距离和OB之间距离之比，故A错误；小球落到斜面上的速度：22222200002

tanyvvvvgtvv，故小球落到A点与落到B点的速率相同，故B错误；小球从抛出到落在A点与小球从抛出到落在B点过程中，由于重力加速度不同，故合力即重力对小球做功不同，故D错误．故选C。14．B【解析】【分析】【详解】卫星受到的万有引力提供向心力，得2224Mm

GmrrT其中r=1.2×106km=1.2×109m；T=16天=16×24×3600≈1.4×106s，G=6.67×10-11N•m2/kg2代入数据可得M≈5×1026kgB正确，ACD错误故选B。15．、1、vgR、2、

2.5hR、3、5sinPmggR【解析】试题分析：本题中，小球经历了沿斜面向下的匀加速运动，还有平面内的圆周运动。考查了学生利用已知物理模型，灵活处理实际问题的能力。题目中小球运动过程中，满足机械能守恒、、1、小球恰好可以通过半圆轨道最高点

D、则在最高点满足：2DvmgmR故小球在D点的速度Dv=gR、2、设小球开始下滑时与水平地面的高度为h则从开始下滑，一直到圆弧轨道最高点D、根据动能定理可知：2122DmghRmv解得：2.5

hR、3、设小球到达最低点B时的速度大小为Bv、则滑到最低点B的过程中满足方程、212Bmghmv=解得25BvghgR所以在B点，小球重力的瞬时功率sinBPmgv=5sinPmggR【点睛、、1、小球恰好通过圆弧轨道的最高点，这是一个轻绳模型，由此可判断，此时在D点，只有重力充

当向心力、可以求出小球在D点的速度。（2）确定好物理过程的初、末位置及状态后，根据机械能守恒，或利用动能定理，均可求解相关量、、3、重力的瞬时功率，应等于重力与重力方向分速度的乘积、16．(1)=tTn；(2)23224πRnMGt；(3)2224πRng

t【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知，测得飞行n圈所用的时间为t，则嫦娥1号绕月球飞行的周期=tTn(2)由万有引力提供向心力有2224πGmMmRRT得23232224π4πRRnMGTGt(3)在月球表面物体的重力等于万有引力则2GMmmgR得2

2224πGMRngRt17．（1）2:1（2）212gR【解析】【详解】(1)以M为研究对象，受力分析：Mg=2mgcos45°21Mm(2)M与2个m组成的系统机械能守恒：MgRsinθ-2mg(R-Rcosθ)=12MV12+122mV22V2=V1cosθ解

得：1212VgR18．(1)2mg(2)4mg【解析】【分析】【详解】(1)对小球受力分析，作出力图如图1．球在水平面内做匀速圆周运动，由重力、水平面的支持力和绳子拉力的合力提供向心力，则根据牛顿第二定律，

得水平方向有FTsin60°=mω12lsin60°①竖直方向有FN′+FTcos60°-mg=0②又1gl解得'12NFmg；(2)设小球对桌面恰好无压力时角速度为ω0，即FN′=0代入①②解得02gl由于204gl故小球离开桌面做匀速圆周运动，

则此时小球的受力如图2设绳子与竖直方向的夹角为α，则有mgtanθ=mω22•lsinα③mg=FT′cosα④联立解得FT′=4mg．点晴：本题是圆锥摆问题，分析受力，确定向心力来源是关键，要注意分析隐含的临界状态，运用牛顿运动定

律求解、19．(1)12m/s；(2)5m/s2。【解析】【分析】【详解】(1)汽车达到的最大速度时，牵引力等于阻力，由P=Fv得P=Fv=Ffvm所以汽车达到的最大速度vm=fPF=0.1mgP=3360100.151010m/s=12m/s(2)由P=Fv得F＝P

v当v1=2m/s时，有F1=1Pv=360102N=3×104N由牛顿第二定律得F1－Ff=ma所以汽车车速v1=2m/s时的加速度大小a=10.1Fmgm=4333100.151010510m/s2=5m

/s220．（1）见解析（2）0463h【解析】【详解】（1）当弹簧竖直时，P由静止释放，由能量守恒知，弹簧形变量为0h时，其弹性势能为0pEmgh设滑块P从斜面上释放后能沿斜面上升s，则：00sin30co

s30()mghmgsmgsh解得：00166286shh即撤去外力后，在弹簧作用下，P不会滑离斜面；（2）滑块从D点释放后会在斜面上往复运动，最终它向上运动到O点速度减为0，便不再运动到OB上，设P在

部分运动的总路程为S，由动能定理知：0cossin00WmgSmgh弹得到：0463Sh。