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天水一中高二級第一學期開學檢測
物理試題
(滿分:100分 時間:60分鐘)
一、單選題，本題共7小題，每小題4分，共28分。
1．有些碼頭常懸掛一些老舊輪胎，主要用途是減輕船舶靠岸時碼頭與船體的撞擊。原因是輪胎的彈性大，使得（　　）
A．船舶靠岸過程中動量變化量比較大
B．船舶靠岸過程時間比較長
C．船舶靠岸過程沖量比較小
D．船舶靠岸的末動量比較小
2．下列說法正確的是（　　）
A．曲線運動的速度大小可以不變，但速度方向一定改變
B．曲線運動的速度方向可以不變，但速度大小一定改變
C．曲線運動的物體的加速度方向就是物體的運動方向
D．曲線運動的物體在某點的加速度方向即為該點的切線方向
3．如圖，半圓形凹槽的半徑為R，O點為其圓心．在與O點等高的邊緣A、B兩點分別以速度v1、v2水平同時相向拋出兩個小球，已知v1:v2=1:3，兩小球恰落在弧面上的P點．則以下說法中正確的是（ ）
A．∠AOP為45°
B．若要使兩小球落在P點右側的弧面上同一點，則應使v1、v2都增大
C．改變v1、v2，只要兩小球落在弧面上的同一點，v1與v2之和就不變
D．若只增大v1，兩小球可在空中相遇
4．未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態，為緩解這種狀態帶來的不適，有人設想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉艙”，如圖所示．當旋轉艙繞其軸線勻速旋轉時，宇航員站在旋轉艙內圓柱形側壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的，下列說法正確的是
A．旋轉艙的半徑越大，轉動的角速度就應越大
B．旋轉艙的半徑越大，轉動的角速度就應越小
C．宇航員質量越大，旋轉艙的角速度就應越大
D．宇航員質量越大，旋轉艙的角速度就應越小
5．SpaceX公司的星鏈計劃不斷向地球衛星軌道發射升空大量小型衛星組成龐大的衛星群體系，嚴重影響了地球其他軌道衛星的使用安全，2021年中國空間站就不得不做兩次緊急避險動作，避免被星鏈衛星撞擊的危險。如圖所示，假設在地球附近存在圓軌道衛星1和橢圓軌道衛星2，A、B兩點為橢圓軌道長軸兩端，C點為兩軌道交點。A距離地心R，B距離地心3R，C距離地心2R，衛星都繞地球逆時針運行。下列說法正確的是（　　）
A．衛星2和衛星1的周期相同
B．衛星2和衛星1在C點加速度不相同
C．衛星1在C點的速度大于衛星2在A點的速度
D．若衛星2在A點適當點火加速，即可在半徑為R的低軌道繞地球運動，不再存在與衛星1撞擊的危險
6．在我國，汽車已進入尋常百姓家，一種新車從研發到正式上路，要經過各種各樣的測試，其中一種是在專用道上進行起步過程測試，通過車上裝載的傳感器記錄了起步過程速度隨時間變化規律圖像，如圖所示，已知OA為直線、AB為曲線、BC為平行于橫軸的直線。5s時汽車功率達到額定功率且保持不變，該車總質量為所受到的阻力恒為，則下列說法正確的是（　　）
A．該車的最大速度為
B．該車起步過程的牽引力為
C．該車的額定功率為
D．該車前25s內通過的位移大小為400m
7．如圖所示，子彈以某一水平速度擊中靜止在光滑水平面上的木塊并留在其中。對子彈射入木塊的過程，下列說法正確的是（ ）
A．木塊對子彈的沖量等于子彈對木塊的沖量
B．因子彈受到阻力的作用，故子彈和木塊組成的系統動量不守恒
C．子彈和木塊組成的系統損失的機械能等于子彈損失的動能減去子彈對木塊所做的功
D．子彈克服木塊阻力做的功等于子彈的動能減少量和摩擦產生的熱量之和
二、多項選擇題:本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8．經長期觀測，人們在宇宙中已經發現了“雙星系統”，“雙星系統”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統一般遠離其他天體。如圖，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動。現測得兩顆星之間的距離為L，質量之比為m1∶m2=3∶1，則可知（　　）
A．m1對m2的萬有引力大于m2對m1的萬有引力
B．m2做圓周運動的半徑為
C．m1、m2做圓周運動的角速度之比為1∶1
D．m1、m2做圓周運動的線速度之比為1∶3
9．如圖所示，一小球從距桌面高H處自由釋放，桌面與水平地面的距離為h，取小球剛釋放時所在水平面為零勢能面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法正確的是（　　）
A．小球落地時的重力勢能為
B．小球經過與桌面等高的位置時重力勢能為
C．小球經過與桌面等高的位置時重力的功率為
D．小球從釋放到落地的過程中重力的平均功率為
10．如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為，質量分別為、的兩個物體通過細繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側，斜面底端有一與斜面垂直的擋板。開始時用手按住物體，此時距離擋板的距離為，滑輪兩邊的細繩恰好伸直，且彈簧處于原長狀態。已知，空氣阻力不計。松開手后，關于二者的運動下列說法中正確的是（　　）
A．和組成的系統機械能守恒
B．當的速度最大時，與地面間的作用力為零
C．若恰好能到達擋板處，則此時的速度為零
D．若恰好能到達擋板處，則此過程中重力對做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體的機械能增加量之和
三、實驗題，共20分。
11．某同學利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”，實驗裝置如圖1所示。重力加速度大小為。
(1)主要的實驗步驟如下：
①開動氣泵，調節氣墊導軌，將滑塊無初速度輕放在導軌上，滑塊能 ，可認為導軌水平。
②測出遮光片的寬度。
③用天平稱出托盤和砝碼的總質量、滑塊（含遮光片）的質量。
④將滑塊移至圖1所示位置，測出遮光片到光電門的距離。
⑤將滑塊由靜止釋放，讀出遮光片通過光電門的遮光時間，滑塊通過光電門時的速度 ，系統動能增加了 （用題中物理量符號表示）。
⑥改變，重復實驗，作出圖像如圖2所示，若機械能守恒定律成立，則圖像的斜率 （用題中物理量符號表示）。
(2)在操作正確的情況下，多次實驗發現動能的增加量總是略小于重力勢能的減少量，其可能的原因是 （寫出一種情況即可）
四、解答題，共37分
12．質量為2000kg的汽車在水平路面上行駛，輪胎與地面間的最大靜摩擦力10000N為汽車經過半徑80m的水平彎路時，求
（1）如果速度是汽車所受的靜摩擦力為多大？
（2）汽車轉彎時，不發生側滑的最大速度是多少？
13．如圖所示，半徑為R=0.8m的四分之一圓弧軌道豎直固定在水平地面上，其下端Q與地面相切。勁度系數k=160N/m的水平輕質彈簧右端與固定的豎直擋板相連，左端與質量為m=1kg的滑塊B相連，初始時彈簧處于原長。現將質量也為m、可視為質點的滑塊A由軌道頂端P點靜止釋放，A滑離軌道后與B發生正碰，此后與B粘在一起運動。已知A與軌道、地面間的摩擦忽略不計，B與地面間的動摩擦因數μ=0.4，A、B碰撞時間極短，二者一起運動的過程中未滑上左側軌道，彈簧的彈性勢能，其中x為彈簧的形變量，彈簧未超出其彈性限度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。求：
(1)A、B碰撞后瞬間B的速度大小；
(2)彈簧伸長量最大時儲存的彈性勢能；
(3)A、B一起運動的路程s。
試卷第6頁，共7頁
《天水一中高二級第一學期開學檢測
物理試題》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D B A C C CD BD BD
1．B
【解析】船舶靠岸時其動量變化量是一定的，根據動量定理可知，船舶所受的沖量是一定的，輪胎彈性大，能延長碰撞時間，可減小船舶與河岸的碰撞力。
故選Ｂ。
2．A
【解析】AB．曲線運動的速度大小可以不變，但速度方向一定改變，選項A正確，B錯誤；
C．曲線運動的物體的速度方向就是物體的運動方向，選項C錯誤；
D．曲線運動的物體在某點的速度方向即為該點的切線方向，選項D錯誤。
故選A。
3．D
【解析】A．兩球豎直高度相同，則由
可知運動時間相同，由v1∶v2=1∶3，可知水平位移之比為1：3，由此可知A的水平位移為，
cos∠AOP=
∠AOP為60°，A錯誤；
B．若要使兩小球落在P點右側的弧面上同一點，則應使v1增大，v2減小，B錯誤；
C．由水平方向，設運動時間為t，則
隨著高度的不同運動時間也不同，則v1與v2之和不同，C錯誤；
D．若只增大v1，根據豎直方向為自由落體運動，兩個小球在相同的時間內通過的高度差相同，則兩小球可在空中相遇，D正確；
【點睛】本題難度中等，抓住各分運動具有等時性，分析兩球在豎直高度相同的情況下運動時間相同，根據分運動的性質、利用各等量關系推導．
4．B
【解析】在外太空，宇航員處于完全失重狀態，所以在旋轉倉中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉倉中做圓周運動所需要的向心力由側壁支持力提供，根據題意有
，
故可知，旋轉半徑越大，轉運角速度就越小，且與宇航員質量無關，故B正確、ACD錯誤．
【點睛】
5．A
【解析】A．根據開普勒第三定律有
由題知圓的半徑與橢圓的半長軸相等，則衛星2的周期與衛星1的周期相等，故A正確；
B．根據牛頓第二定律有
則有
可知在C點時，加速度相同，故B錯誤；
C．以地球球心為圓心，并過A點畫出圓軌道3，如圖所示
由圖可知衛星從軌道3到衛星2的橢圓軌道要在A點點火加速，做離心運動，則衛星在軌道3的速度小于衛星2在橢圓軌道A點的速度，又由圖可知，軌道1和軌道3都是圓軌道，則有
可得
可知軌道1上衛星的速度小于軌道3上衛星的速度，可知衛星在軌道1上經過C點的速度小于衛星2在A點的速度，故C錯誤；
D．據前面分析，在橢圓軌道上運行的衛星2在A點適當減速，即可在半徑為R的低軌道繞地球運行，不再存在與衛星1撞擊的危險，故D錯誤。
故選A。
6．C
【解析】B．由圖可知，汽車勻加速時的加速度大小為
該車勻加速階段，根據牛頓第二定律
解得，故B錯誤；
C．該車的額定功率為，故C正確；
A．當速度最大時，有
代入數據，解得，故A錯誤；
D．對該車運動前25s過程，根據動能定理
解得，故D錯誤。
故選C。
7．C
【解析】A．木塊對子彈的沖量與子彈對木塊的沖量，方向相反，不相等，A錯誤；
B．因為水平面光滑，系統不受外力，子彈和木塊組成的系統動量守恒，B錯誤；
C．根據動能定理，子彈對木塊所做的功等于木塊獲得的動能；根據能量守恒定律，子彈和木塊組成的系統損失的機械能等于子彈損失的動能減去木塊獲得的動能，C正確；
D．根據動能定理，子彈克服木塊阻力做的功等于子彈的動能減少量，D錯誤。
故選C。
8．CD
【解析】A．兩星球間的萬有引力是相互作用力，大小相等、方向相反，A錯誤；
B．設m1、m2的軌道半徑分別為r1、r2，由引力作為向心力可得
可得
又有
聯立解得
B錯誤；
C．m1、m2做圓周運動的周期相同，由可知，角速度之比為1∶1，C正確；
D．由可得，m1、m2做圓周運動的線速度之比為1∶3，D正確。
故選CD。
9．BD
【解析】A．取小球剛釋放時所在水平面為零勢能面，小球落地時，在零勢能面下方處，則的重力勢能為，故A錯誤；
B．小球經過與桌面等高的位置時，在零勢能面下方H處，則重力勢能為，故B正確；
C．小球下落過程中，做自由落體運動，則小球經過與桌面等高的位置時的速度為
則小球經過與桌面等高的位置時重力的功率為
故C錯誤；
D．小球從釋放到落地的過程中，重力做功為
小球下落過程中，做自由落體運動，則有
則小球運動的時間為
則小球從釋放到落地的過程中重力的平均功率為
故D正確。
故選BD。
10．BD
【解析】A．對于、和彈簧組成的系統，只有重力和彈力做功，系統的機械能守恒，但對于、兩物體組成的系統，機械能不守恒， A錯誤；
B．松開手后物體先做加速運動，當的速度最大時，根據受力平衡可知此時彈簧彈力大小為
以物體為對象，由于此時受到的繩子拉力大小為，方向豎直向上，根據受力平衡可知與地面間的作用力為零，B正確；
C．從開始運動至到到達擋板過程中，彈簧彈力的大小一直大于的重力，故一直做加速運動，到達擋板時，的速度不為零，C錯誤；
D．對于、和彈簧組成的系統，只有重力和彈力做功，系統的機械能守恒，若恰好能到達擋板處，此過程減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能的增加量與物體的機械能增加量之和，故此過程中重力對做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體的機械能增加量之和，D正確；
故選BD。
11．(1) 靜止
(2)滑塊運動中受空氣阻力的作用
【解析】（1）①[1]開動氣泵，調節氣墊導軌，將滑塊無初速度輕放在導軌上，滑塊能靜止，可認為導軌水平。
⑤[2]滑塊通過光電門時的速度
[3]系統動能增加了
⑥[4]改變，重復實驗，若機械能守恒則滿足
即
作出圖像，若機械能守恒定律成立，則圖像的斜率
（2）在操作正確的情況下，多次實驗發現動能的增加量總是略小于重力勢能的減少量，其可能的原因是滑塊運動中受空氣阻力的作用。
12．（1）2500N（2）20m/s
【分析】汽車轉彎時，靜摩擦力提供向心力，汽車轉彎時所需的向心力等于最大靜摩擦力時，速度最大．
【解析】（1），由靜摩擦力提供向心力，則
；
（2）汽車轉彎時所需的向心力等于最大靜摩擦力時，速度最大，則
解得：
【點睛】熟記摩擦力公式和向心力公式是解決本題的關鍵，分析向心力是由哪些力提供的；通常這樣找向心力：沿半徑方向的所有力的合力提供該物體做圓周運動的向心力．
13．(1)2m/s
(2)1.8J
(3)1m
【解析】（1）A由軌道頂端P點靜止釋放，到A、B碰撞前由動能定理得
解得
A、B碰撞過程由動量守恒定律得
解得
（2）A、B碰撞后到彈簧最短，AB運動的位移大小為x1，則
解得，（舍去）
彈簧伸長量最大時彈簧伸長量為x2，則
解得，（舍去）
所以彈簧伸長量最大時儲存的彈性勢能
（3）彈簧第二次被壓縮時，其壓縮量為x3，則
解得
彈簧第二次被拉伸時，其伸長量為x4，則
解得
因為此時，所以A、B仍要向右運動，但此時，所以A、B可能無法回來彈簧的平衡位置，設A、B停下時，彈簧伸長量為x5，則有
解得
故A、B一起運動的路程為
答案第6頁，共7頁

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