浙江省杭州市余杭区2020-2021学年高二（上）开学考物理试题(含详解)

2020年9月选考生开学摸底考试一、选择题1.如图所示.脚盘在水平面内匀速转动，放在盘面上的一小物块随圆盘一起运动，关于小物块的受力情况，下列说法中正确的是（）A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和摩擦力D.受重力、支持力，摩擦力和向心力.如图所示，汽车车厢顶部悬挂一轻质弹簧，弹簧下端拴一质量为加的小球.当汽车以某一速度通过一个桥面为弧形的凸形桥的最高点时弹簧长度为右，当汽车通过另一个桥面为弧形的凹形桥的最低点时弹簧的长度为右，则下列说法正确的是（ ）D.以上均有可能.如图所示，质量为m可视为质点物体，从倾角为230。的光滑固定斜面的顶端由静止滑下，已知物体由斜面顶端滑到底端所用时间为f，到达斜面底端时的速度为v，斜面高为从下列叙述正确的是（ ）A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为感丫B.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为整4C.物体由斜面顶端滑到底端的过程中重力做功2mg/zD.物体由斜面顶端滑到底端过程中重力做功的平均功率为理2.地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,不计地球自转，则地球的平均密度为A.3g4兀A.3g4兀GR3R4万gG.如图所示，小球从轻弹簧正上方某高处由静止开始下落，从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短过程中（弹簧保持竖直），下列叙述正确的是（ ）A.弹簧弹性势能先增大后减小B.小球的机械能保持不变C.小球的动能一直减小D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增加.如图所示，在倾角为。=30的光滑斜面上，物块A、B质量均为m.物块A静止在轻弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B靠在一起，但A、B之间无弹力.已知重力加速度为g,某时刻将细线剪断，下列说法正确的是A.细线剪断前，弹簧的弹力为mg B.细线剪断前，细线的拉力为mgC.细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化C.细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化D.细线剪断瞬间，物块B的加速度大小为4二、实验题.在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中（1）都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是A.都需要分析打点计时器打下的第一个点B.都不需要分析打点计时器打下的第一个点C.一条纸带都只能获得一组数据D.一条纸带都能获得多组数据（2）如图是两条纸带的一部分，A、B、C、…、G是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出。其中图 （填“甲”或“乙”）所示的是用橡皮筋”探究做功与物体速度变化的关系”的实验纸带。“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车的加速度大小斫 m/s2（保留2位有效数字）。（3）在用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，平衡阻力后，小车与橡皮筋组成的系统在橡皮筋恢复形变前机械能（填“守恒”或“不守恒”）.TOC\o"1-5"\h\zABCDEFG /I •••・・・・ /'I*'不＞卜不 川11.1011.3611.5511.681 1.671 1.681单位：cm图甲H.OO”卜1.4051.79_~Z20 160 *+* 100图乙 单位：cm（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为Q（2）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整 o②合上开关后，测出9组/、U值，在/-U坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线O③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近oA.16.7Q B.12.4Q C.6.2Q

图甲图甲一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行54m后进入水平雪道，继续滑行40.5m后匀减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg,整个滑行过程用时10.5s,斜直雪道倾角为37。、in37°=0.6).求小明和滑雪车：(1)滑行过程中的最大速度%的大小；(2)在斜直雪道上滑行的时间6；(3)在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小。水平雪道如图所示，长/=lm的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角＜9=37。.已知小球所带电荷量4=1.0x10-6。匀强电场的场强£=3.0x103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos37。=0.8.求:(1)小球所受电场力尸的大小；(2)小球的质量机；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小.11.如图所示，高”=0.8m的桌面上固定一半径R=0.45m的四分之一光滑圆弧轨道A8,轨道末端8与桌面边缘水平相切，地面上的C点位于B点的正下方.将一质量6=0.04kg的小球由轨道顶端a处静止释放，g取lOm/sZ.求：zip- 0- \।一H—(1)小球运动到8点时对轨道压力大小；(2)小球落地点距。点的距离；(3)若加上如图所示的恒定水平风力，将小球由A处静止释放，要使小球恰落在C点，作用在小球上的风力应为多大？第6页/共19页2020年9月选考生开学摸底考试一、选择题.如图所示.脚盘在水平面内匀速转动，放在盘面上的一小物块随圆盘一起运动，关于小物块的受力情况，下列说法中正确的是（）A.只受重力和支持力B受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和摩擦力D.受重力、支持力，摩擦力和向心力【答案】C【解析】【详解】试题分析：对小物块进行受力分析，分析时按照重力弹力摩擦力的顺序，并且找一下各力的施力物体，再根据圆周运动的特点知道是哪些力提供了向心力，即可得知各选项的正误.解：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，如图所示，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力.选项c正确，选项ABD错误.故选C..如图所示，汽车车厢顶部悬挂一轻质弹簧，弹簧下端拴一质量为加的小球.当汽车以某一速度通过一个桥面为弧形的凸形桥的最高点时弹簧长度为。，当汽车通过另一个桥面为弧形的凹形桥的最低点时弹簧的长度为右，则下列说法正确的是（）A.L、=J B.L、>L2 C.Ly<L2 D.以上均有可能【答案】C【解析】【详解】当汽车在水平路面上匀速行驶时，弹簧长度为从；当汽车过凸形桥的最高点时，有：V2mg-F[=m—，R得：F}<mg,故人<。；2当汽车过凹形桥的最低点时，有：F2-mg=m^，得：F2>mg,故乙>。.所以有：k<L].k=L?,选项A不符合题意：A,>L2,选项B不符合题意；11VL2,选项C符合题意；D.以上均有可能，选项D不符合题意；.如图所示，质量为，〃可视为质点的物体，从倾角为0=30。的光滑固定斜面的顶端由静止滑下，已知物体由斜面顶端滑到底端所用时间为r,到达斜面底端时的速度为口斜面高为从下列叙述正确的是（ ）A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为感丫

B.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为要」4C.物体由斜面顶端滑到底端的过程中重力做功2mghD.物体由斜面顶端滑到底端的过程中重力做功的平均功率为蹩2【答案】B【解析】【详解】AB.到达底端时，重力的瞬间功率为P=mgvsinO根据运动学公式y=gfsin。联立解得p=mg2t

1 4故A错误，B正确；C.依题得，重力做功为W=mgh故C错误：D.由以上结论可知，重力的平均功率为根据平均速度推论可知h_vsin。2因此重力的平均功率为故D错误。故选B。.地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,不计地球自转，则地球的平均密度为（A4lGR3RB，7gGC,逆4%GD.4g3兀GR【答案】A【解析】【详解】不计地球自转，根据物体在地球表面万有引力等于重力有_MmG~^=mg解得根据M

P~3解得故A正确，BCD错误。故选Ao5.如图所示，小球从轻弹簧正上方某高处由静止开始下落，从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列叙述正确的是（ ）A.B.C.D.01弹簧的弹性势能先增大后减小小球的机械能保持不变小球的动能一直减小小球重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增加A.B.C.D.01弹簧的弹性势能先增大后减小小球的机械能保持不变小球的动能一直减小小球重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增加【答案】【解析】【详解】A.从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的形变量一直在增【详解】大，所以弹性势能一直在增大，故A错误;B.从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力对小球一宜做负功，所以小球的机械能一直在减小，故B错误；C.从小球接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始阶段，弹簧弹力小于小球重力，后来弹力大于重力，故小球先加速后减速，即速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故C错误；D.由于小球和弹簧组成的系统满足机械能守恒的条件，故有小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变，由于小球的动能先增大后减小，所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增加，故D正确；故选D。.如图所示，在倾角为0=30的光滑斜面上，物块A、B质量均为m.物块A静止在轻弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连，A,B靠在一起，但A、B之间无弹力.已知重力加速度为g，某时刻将细线剪断，下列说法正确的是A.细线剪断前，弹簧弹力为mg B.细线剪断前，细线的拉力为mgC.细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化 D.细线剪断瞬间，物块B的加速度大小为一g4【答案】D【解析】【分析】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变，剪断细绳前，隔离对A分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力大小，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对整体分析，求出整体的加速度，隔离分析求出A.B间的弹力大小.【详解】A、剪断细绳前，由于A.B之间无弹力，对A分析可以得到弹簧的弹力：F=mgsin0=^mg,故A错；B、剪断细绳前，由于A.B之间无弹力，对A分析可以得到T=mgsin6=gmg,故B错；C、细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，故C错；D、剪断细线瞬间，对A.B系统，加速度：a=2m^-e~F=-g,故D对；2m4故选D二、实验题.在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋”探究做功与物体速度变化的关系”实验中(1)都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是A.都需要分析打点计时器打下的第一个点B.都不需要分析打点计时器打下的第一个点C.一条纸带都只能获得一组数据D.一条纸带都能获得多组数据(2)如图是两条纸带的一部分，A、B、C、…、G是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出。其中图(填“甲”或“乙”)所示的是用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”的实验纸带。“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车的加速度大小。=m/s2(保留2位有效数字)。(3)在用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，平衡阻力后，小车与橡皮筋组成的系统在橡皮筋恢复形变前机械能(填“守恒”或“不守恒”)。ABCDEFG /•••••••/Fi.IO,I'bG中1.55中1.68土1.67中1.68”单位：cm图甲ABCD E F G••••・••too,51.4051.79~*1,*~120 160 100图乙 单位：cm【答案】 ①.BC ②.甲③0.40 ④.不守恒【解析】【详解】(1)在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋”探究做功与物体速度变化的关系”实验中均不需要打下的第一个点，前者主要利用纸带求解加速度，后者主要研究两点间的动能的变化，无需从第一个点进行研究。故A错误，B正确；CD.牛顿第二定律实验探究一条纸带只能求解一个加速度，找到加速度a与质量和合外力厂的一组对应关系；动能定理探究也是从一条纸带上选择两个点作为一组数据进行过程分析，故C正确，D错误。[2]甲图中纸带后边是匀速直线运动，说明甲图应为用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验；[3]对乙纸带采用逐差法求解加速度：a=x,K-xAn=04Qm/s2

9T°

[4]小车与橡皮筋在运动过程中，除了斜面的摩擦力外还会受到空气的阻力作用，故平衡摩擦力运动过程中机械能不守恒。(1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为 Q(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整 o②合上开关后，测出9组/、U值，在/-U坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线O③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近OA16.7Q B.12.4Q C.6.2Q图甲图丙图丁图甲图丙图丁【答案】 ①1750(1700〜【答案】 ①1750(1700〜1800)②.@.c【详解】(1)H］阻值为欧姆表盘读数乘以倍率：17.5x1000=175(X2(2)①⑵根据图丁可知电压表选择。到3V量程即可，数据从。开始测量，滑动变阻器采用分压接法：②［3］用平滑曲线画出伏安特性曲线:3.00③[4]根据图像结合欧姆定律:140VR=-^—n6.09C0.23A所以C选项的电阻较为接近。一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行54m后进入水平雪道，继续滑行40.5m后匀减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg,整个滑行过程用时10.5s,斜直雪道倾角为37。卜苗37°=0.6)。求小明和滑雪车:(1)滑行过程中的最大速度%的大小；(2)在斜直雪道上滑行的时间4；水平雪道【答案】⑴vm=18m/s；(2)t]=6s；⑶F(=180No【解析】【详解】(1)小明和滑雪车在斜面上滑行时做初速度为0的匀加速的直线运动，在水平上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，由平均速度公式工='="'可得滑行分析运动t2过程可知:则整个过程有:vmx 54m+40.5m八，TOC\o"1-5"\h\z—=- = =9m/s2彳+，2 10.5s解得：vm=18m/s(2)在斜直雪道上滑行过程中由％=会4可得，滑行的时间:2x2x54m .t,=--= =6svm 18m/s(3)根据匀变速直线运动速度时间关系式v=%+”可得小明和滑雪车在斜直雪道上的加速度:a=—=3m/s2

A由牛顿第二运动定律：mgsin37°-Ff=ma解得：F(=180N.如图所示，长/=Im的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角6=37。.已知小球所带电荷量g=1.0x106C,匀强电场的场强E=3.0xl(PN/C,取重力加速度g=10m/s2,31137。=0.6,cos37°=0.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小.【答案】(1)F=3.0x1(T3n(2)w=4.0x104kg(3)v=2