湖北省武汉市常青第一中学2023-2024学年高二上学期开学...

更新时间：2024-03-21 浏览次数：19 类型：开学考试

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. (2023高二上·武汉开学考) 高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s² ，则该ETC通道的长度约为（）

A . 4.2m B . 6.0m C . 7.8m D . 9.6m

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2. (2023高二上·武汉开学考) 据史料记载，拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代小型拨浪鼓已成为儿童玩具。现有一拨浪鼓上分别系有长度不等的两根轻绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，稳定两球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动。下列各图中两球的位置关系正确的是（图中轻绳与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ ）（　　）

A . B . C . D .

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3. (2024高一下·武侯期末) “天问一号”于2020年7月23日成功发射，经过多次变轨，于2021年5月15日成功着陆火星，着陆后“祝融号”火星车成功传回遥测信号。已知“天问一号”在距火星表面高度为 $\text{[math]}$ 的圆形轨道上运行的周期为 $\text{[math]}$ ，火星的半径为 $\text{[math]}$ ，引力常量为 $\text{[math]}$ ，忽略火星自转的影响，则以下说法正确的是（　　）

A . “天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B . “天问一号”在着陆火星的过程中，引力势能增大，动能减少，机械能守恒 C . 火星的平均密度为 $\text{[math]}$ D . 火星的第一宇宙速度为 $\text{[math]}$

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4. (2023高二上·武汉开学考) 如图所示，质量分别为m和3m的A、B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B。调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x，突然撤去木板，重力加速度为g，物块运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　）

A . 撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为g B . 撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为0.5g C . 撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大 D . 撤去木板后，B物块向下运动4x时速度最大

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5. (2023高二上·武汉开学考) 如图所示是陕西黄土高原上的一个实景斜坡，简化为两个倾角不同的斜面，某物体由静止开始下滑，物体与两个斜面之间的动摩擦因数均为μ= $\text{[math]}$ ，两个斜面倾角分别为α=53°，β=30°。图中，v、a、s、t、E、E_k分别表示物体速度大小、加速度大小、路程、时间、机械能和动能，下列图中可能正确的是

A . B . C . D .

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6. (2023高二上·武汉开学考) 视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动，小球与出发位置的高度差 $\text{[math]}$ 与时间 $\text{[math]}$ 的图像如图所示，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，根据图像所给的信息，下列说法正确的是（　　）

A . 甲回到抛出点的时刻为 $\text{[math]}$ B . 乙回到抛出点的时刻为 $\text{[math]}$ C . 甲距抛出点的最大高度为 $\text{[math]}$ D . 甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为 $\text{[math]}$

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7. (2023高二上·武汉开学考) 如图所示，两小滑块P、Q的质量分别为 $\text{[math]}$ 、m，P、Q用长为L的轻杆通过铰链连接，P套在固定的竖直光滑杆上，Q放在光滑水平地面上，原长为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆O点上，轻杆与竖直方向夹角 $\text{[math]}$ 。P由静止释放，下降到最低点时 $\text{[math]}$ 变为 $\text{[math]}$ ，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）

A . P、Q组成的系统机械能守恒 B . 下降过程中P的速度始终比Q的速度大 C . 弹簧弹性势能最大值为 $\text{[math]}$ D . P达到最大动能时，Q受到地面的支持力大小为 $\text{[math]}$

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8. (2023高二上·武汉开学考) 汽车在弯道转弯时，需减速慢行，否则会有发生侧翻的危险，这是汽车发生离心运动导致的。关于离心运动，下列说法正确的是（　　）

A . 离心运动对人的生活生产都是有害的 B . 物体发生离心运动时，其所受合力一定为零 C . 物体发生离心运动，是由于所受合外力不足以提供向心力导致的 D . 若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变，则角速度越大，越可能发生离心运动

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9. (2023高二上·武汉开学考) 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆底部，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量 $\text{[math]}$ 。把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ， OB长为L ，与AB垂直。不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g ，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　）

A . 重物Q的重力功率先增大后减小 B . 滑块P运动到位置B处速度大小为 $\text{[math]}$ C . 轻绳对滑块P做功为4mgL D . P与Q的机械能之和先减少后增加

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10. (2023高二上·武汉开学考) 两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后二者会粘在一起运动，则下列说法正确的是（　　）

A . BC碰撞刚结束时BC的共同速度为3m/s B . 弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为3m/s C . 弹簧的弹性势能最大值为12J D . 弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同

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二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11. (2023高二上·武汉开学考) 某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。
1. （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到____。（填选项前的字母）
  
  A . A、B两球同时落地 B . A、B两球的运动路线相同 C . 击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
2. （2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球 A 连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10 Hz。用刻度尺测得照片上。x₁=x₂=2.00 cm，y₁=1.24 cm，y₂=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为 10，则小球平抛的初速度大小为m/s，当地的重力加速度 g为m/s²。（计算结果均保留两位有效数字）
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12. (2023高二上·武汉开学考) 某实验小组利用光电门等器材验证“机械能守恒定律”。
1. （1）实验中，直径为d的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方固定的光电门1和光电门2，两光电门分别与数字计时器连接。小球的挡光时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则小球通过光电门1时的速度大小为 $\text{[math]}$ =，小球通过光电门2时的速度大小为 $\text{[math]}$ =（用物理量的符号表示）。
2. （2）已知当地重力加速度大小为g ，为验证机械能守恒定律，实验中还一定需要测量的物理量是____（选填选项前的字母）。
  
  A . 金属小球的质量M B . 金属小球下落的时间T C . 两个光电门的高度差h
3. （3）如果金属小球下落过程中的机械能守恒，应满足的关系式为（用题中字母表示）。
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13. (2023高二上·武汉开学考) 如图所示，AC、BC两绳系一质量为 $\text{[math]}$ 的小球，AC绳长 $\text{[math]}$ ，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 小球在水平面内做匀速圆周运动时，若两绳中始终有张力，求小球的角速度的取值范围。 $\text{[math]}$

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14. (2023高二上·武汉开学考) 如图甲所示，平台ON上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块A相接触（不粘连），OP段粗糙且长度等于弹簧原长，PN段光滑，上面有静止的小滑块B、C，m_B= $\text{[math]}$ kg，m_C= $\text{[math]}$ kg，滑块B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧连接，滑块C未连接弹簧，两滑块离N点足够远。物块A开始静止于P点，与OP段的动摩擦因数μ=0.50。现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系如图乙所示。物块A向左运动x=0.40m到达Q点，到达Q点时速度为零，随即撤去外力F，物块A在弹簧弹力作用下向右运动，与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短。重力加速度g=10m/s².求：
1. （1）与B物块碰前物块A的速度大小；
2. （2）滑块C脱离弹簧后的速度；
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15. (2023高二上·武汉开学考) 如图所示，长 $\text{[math]}$ 、倾角 $\text{[math]}$ 的传送带，顶端与半径 $\text{[math]}$ 的竖直圆弧ABC相切于A点，最高点的左侧有光滑水平台面，台面最左侧墙面固定有一轻弹簧。传送带以速度 $\text{[math]}$ 顺时针匀速转动，一质量 $\text{[math]}$ 的物块（可视为质点）以速度 $\text{[math]}$ 滑上传送带底端，最后物块恰能通过圆弧轨道最高点滑上水平台面，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小g取 $\text{[math]}$ 。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）求：
1. （1）弹簧具有的最大弹性势能；
2. （2）物块在A点时对圆轨道的压力大小；
3. （3）物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功。
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