1、- 1 -安徽省铜陵市第一中学 2018-2019 学年高二物理上学期开学考试试卷（含解析）一、单项选择题1.物体做匀速圆周运动，在运动过程中一定不发生变化的物理量是（ ）A. 动能 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力【答案】A【解析】匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，合外力等于向心力大小不变，方向始终指向圆心，动能不变。故 A 正确，BCD 错误。故选 A。点睛：解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量不变2. 质量为 m 的小球从桌面上竖直抛出，桌面离地高为 h小球能到达的离地面高度为 H，
2、 若以桌面为零势能参考平面，则小球距离地面为 H 时的重力势能为 （ ）A. mgH B. mgh C. mg（Hh） D. mg（H-h）【答案】D【解析】以桌面为参考平面，小球在最高点时机械能为：E=mgH，小球下落过程中机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能等于最高点的机械能，为 mgH故 A 正确，BCD 错误。故选 A。【点睛】根据小球下落过程中机械能守恒，落地时与刚下落时机械能相等，就能求出小球落到地面前的瞬间的机械能3.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道 a 上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道
3、b 上运动。下列说法正确的是（ ）- 2 -A. 卫星在 a 上运行的线速度小于在 b 上运行的线速度B. 卫星在 a 上运行的周期大于在 b 上运行的周期C. 卫星在 a 上运行的角速度小于在 b 上运行的角速度D. 卫星在 a 上运行时受到的万有引力大于在 b 上运行时的万有引力【答案】D【解析】试题分析：对于月球的卫星，万有引力提供向心力，设卫星的质量为 m、轨道半径为 r、月球质量为 M，有F=F 向F=F 向 =m =m 2r=m解得v=T=2根据题意得：卫星在 a 上运行的轨道半径小于在 b 上运行的轨道半径，所以卫星在 a 上运行的线速度大，角速度大、周期小、万有引力大故 A、B
4、、C 错误，D 正确故选 D4.“科学真是迷人 ”如果我们能测出月球表面的加速度 g、月球的半径 R 和月球绕地球运转的周期 T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了已知引力常数 G，用 M 表示月球的质量关于月球质量，下列说法正确的是（ ）A. M= B. M= C. M= D. M= 【答案】A- 3 -【解析】AB、月球表面物体的重力等于万有引力，有 解得：M= ，故 A 正确，B 错误；CD、由于周期是月球绕地球旋转的周期，所以不能计算月球的质量，故 CD 错误故选 A点睛：在天体运动中我们能够利用公式计算中心天体的质量，而环绕天体的质量是无法求得的。5.下列所述的实例中（均不计空
5、气阻力） ，机械能守恒的是（）A. 小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程B. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C. 人乘电梯，人随电梯加速上升的过程D. 子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程【答案】A【解析】小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程中，石块只受重力，机械能守恒，故 A 正确小孩沿滑梯匀速下滑的过程，重力势能减小，而动能不变，则其机械能必定减小，故 B 错误人乘电梯加速上升的过程中，重力势能增加，动能也增加，则其机械能必定增加，故 C错误小球在竖直平面内摆动的过程，只有重力做功，则机械能守恒，选项 D 正确；故选AD.点睛：本题考查了机械能守恒的判断，关键要知道机械能守恒的条件是只有
6、重力做功，和机械能的概念，即可正确解题6.如图，质量为 3 kg 的木板放在光滑的水平地面上，质量为 1 kg 的木块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以 4 m/s 的初速度向相反方向运动.当木板的速度为 2.4 m/s 时，木块（ ）A. 处于匀速运动阶段- 4 -B. 处于减速运动阶段C. 处于加速运动阶段D. 静止不动【答案】C【解析】设木板的质量为 M，物块的质量为 m；开始阶段，m 向左减速， M 向右减速，根据系统的动量守恒定律得：当物块的速度为零时，设此时木板的速度为 ；根据动量守恒定律得：代入解得：此后 m 将向右加速， M 继续向右减速；当两者速度达到相同时，设
7、共同速度为 ，由动量守恒定律得： 代入解得： 两者相对静止后，一起向左匀速直线运动由此可知当 M 的速度为 时，m 处于向右加速过程中，加速度向右，故选项 C 正确。点睛：本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力，这是分析物体运动情况的一种方法，用得较少，但要学会，比牛顿定律分析物体运动情况简单。7.光滑水平桌面上有两个相同的静止木块（不是紧捱着） ，枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹，子弹分别穿过两个木块假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相同，且子弹进入木块前两木块的速度都为零忽略重力和空气阻力的影响，那么子弹先后穿过两个木块的过程中，说法错误的是（ ）A. 子弹两
8、次损失的动能相同B. 每个木块增加的动能相同C. 因摩擦而产生的热量相同D. 每个木块移动的距离相同【答案】ABD【解析】设子弹所受的阻力大小为 f，木块的质量为 M，在子弹射穿木块的过程中，木块的加速度- 5 -，可知两个木块的加速度相同，由于第一次子弹射穿木块的时间短，由 v=at，知木块获得的速度小，则木块增加的动能小。因摩擦产生的热量等于系统克服阻力做的功，设木块的长度为 L，则摩擦生热为 Q=fL，所以产生的热量相同。根据能量守恒定律知，子弹损失的动能等于系统产生的热量与木块增加的动能之和，所以第一次损失的动能小。故 AB 错误，C正确。设木块移动的距离为 s，对木块，根据动能定理得
9、： ，由于 v 不同，f、M 相同，所以 s 不同，即每个木块移动的距离不相同。故 D 错误；本题选错误的，故选 ABD。【点睛】子弹射穿木块的过程，根据牛顿第二定律分析木块的加速度，由速度时间公式分析木块获得的速度，从而判断出木块增加的动能关系，根据能量守恒定律分析子弹损失的动能关系根据摩擦生热等于系统克服阻力做功，分析热量关系由动能定理分析木块移动距离的关系8.如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度 v0，则( )A. 小木块和木箱最终都将静止B. 小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C.
10、 小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D. 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动【答案】B【解析】试题分析：系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向右的动量，小木块动量为零，故系统总动量向右，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向右运动故选 B视频9.关于光电效应，以下说法正确的是（ ）- 6 -A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B. 光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C. 能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的
11、能量是否大于或等于金属的逸出功D. 用频率是 的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 的黄光照射该金属一定不发生光电效应【答案】C【解析】根据 Ekm=h-W 逸出功 可知，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，带不是成正比，选项 A 错误；光电流的强弱与入射光的光强有关，与光电子的最大初动能无关，选项 B 错误；根据光电效应的规律，能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功，选项 C 正确；绿光的频率大于黄光，则用频率是 1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 2的黄光照射该金属不一定发生光电效应，选项 D 错误；故选 C.10.有三种射线，射线
12、1 很容易穿透黑纸，速度接近光速；射线 2 可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高；用射线 3 照射带点的导体，可使电荷很快消失。则下列判断正确的是（ ）A. 1 是 射线，2 是 射线，3 是 射线B. 1 是 射线，2 是 射线，3 是 射线C. 1 是 射线，2 是 射线，3 是 射线D. 1 是 射线，2 是 射线，3 是 射线【答案】C【解析】【详解】射线 1 很容易穿透黑纸，速度接近光速，说明射线 1 是 射线；射线 2 可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高，结合 射线的穿透本领特别强可知 2 是 射线；用射线 3照射带电的导体，可使电荷很快消失，结合 射线的电离本领强可知 3 射线是
13、射线。故选 C。11.用波长为 和 的单色光 A 和 B 分别照射两种金属 C 和 D 的表面。单色光 A 照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，不能使金属 D 产生光电效应现象。设两种金属的逸出功分别为 WC和 WD，则下列选项正确的是（ ）- 7 -A. ，W CW D B. ，W CW DC. ，W CW D D. ，W CW D【答案】D【解析】【详解】单色光 A 照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光 B 照射时，只能使金属 C产生光电效应现象，根据光电效应条件知，单色光 A 的频率大于单色光 B 的频率，则 1 2，单色光 B
14、 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，不能使金属 D 产生光电效应现象。知金属 C 的逸出功小于金属 D 的逸出功，即 WCW D故 D 正确，ABC 错误。故选 D。【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件当入射光的频率大于金属的极限频率时，或入射光子的能量大于逸出功时，会发生光电效应知道光子频率越大，波长越小12.下列对核力的认识正确的是（ ）A. 核力是强相互作用的一种表现，比库仑力大得多B. 核力存在于质子和中子、中子和中子之间，质子和质子之间只有库仑斥力C. 核力是核子间相互吸引的力，是短程力D. 核力只存在于相邻的核子之间，具有饱和性【答案】ACD【解析】【详解】核力是强相互
15、作用的一种表现，存在于相邻的核子之间，质子和中子、中子和中子之间，质子和质子之间都存在核力作用，比库仑力大的多，选项 A 正确，B 错误；核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合一起，作用范围在 1.510-15m，原子核的半径数量级在 10-15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，具有饱和性。故 CD 正确；故选 ACD.13.下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是（ ）A. 一切物体都在辐射电磁波B. 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C. 随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值像波长较短的方向移动D. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波【答案】B【解析】【详解】一切物体都在辐射
16、电磁波，故 A 正确。物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关，还- 8 -与其它因素有关。故 B 错误。黑体辐射的强度的极大值随温度升高向波长较短的方向移动，故 C 正确。能 100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故 D 正确。此题选择不正确的选项，故选 B。【点睛】解决本题的关键知道黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动14.有甲、乙两种放射性元素，它们的半衰期分别是 15 天、30 天，开始时二者质量相等，经过 60 天后，这两种元素的质量之比为（ ）A. 1：2 B. 1：4 C. 1：8 D. 1
17、：16【答案】B【解析】【详解】根据半衰期的定义，经过 t=60 天时间，甲乙分别经过了 4 个和 2 个半衰期，则两种元素的质量之比 ，故选 B.【点睛】知道半衰期的意义，经过一个半衰期，就有一半质量的物质衰变，并能加以定量计算15.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中A. 原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能增加B. 原子要放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少C. 原子要吸收光子，电子的动能增加，原子的电势能减少D. 原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增加【答案】D【解析】从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，能级增大，
18、总能量增大，根据 知，电子的动能减小，则电势能增大故 C 正确，ABD 错误故选 C16.关于重核的裂变,以下说法正确的是( )A. 核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B. 中子从铀块中通过时,一定发生链式反应- 9 -C. 重核裂变时释放出大量能量,产生明显的质量亏损,所以核子数要减小D. 由于重核的核子的平均质量大于中等质量的原子核的核子的平均质量,所以重核裂变为中等质量的原子核时,要发生质量亏损,放出核能【答案】D【解析】A、由于裂变的过程中有质量亏损，会释放能量，所以裂变时释放的能量大于俘获中子时得到的能量。故 A 错误；B、根据链式反应的条件可知，铀块体积必须达到临界体积，有
19、中子通过时，才能发生链式反应，故 B 错误。C、裂变的过程中质量数守恒，即核子数不变。故C 错误；D、根据对原子核的分析可知，重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出核能，有质量亏损。故 D 正确。故选 D。【点睛】裂变只有一些质量非常大的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能二、实验题（每空 4 分，共 20 分）17.如图 1 所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒
20、定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸， 白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置 O。接下来的实验步骤如下：步骤 1：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤 2：把小球 2 放在斜槽前端边缘位置 B，让小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、P、N 离 O 点的距离，即线段- 10 -OM、OP、ON
21、的长度。(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是_。A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端必须水平D小球 1 质量应大于小球 2 的质量(2)上述实验除需测量线段 OM、OP、ON 的长度外，还需要测量的物理量有_。AA、B 两点间的高度差 h1BB 点离地面的高度 h2C小球 1 和小球 2 的质量 m1、m 2D小球 1 和小球 2 的半径 r(3)当所测物理量满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失。（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行
22、了改造，如图 2 所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球 1 仍从斜槽上 A点由静止滚下，重复实验步骤 1 和 2 的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M、P、N。用刻度尺测量斜面顶点到 M、P、N三点的距离分别为 L1，L 2、L 3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_(用所测物理量的字母表示)。【答案】 (1). ACD； (2). C； (3). ； (4). ； (5). 【解析】【详解】 （1）因为平抛运动的时间相等，根据 v=x/t，可知，将时间看成一个单位，可以用水平射程可以表示速度，需测量小球平抛运动的射程来间接测量速度故应
23、保证斜槽末端水平，小球每次都从同一点滑下；同时为了小球 2 能飞的更远，防止 1 反弹，球 1 的质量应大于球 2 的质量；故 ACD 正确，B 错误；故选 ACD（2）根据动量守恒得，m 1OP=m1OM+m2ON，所以除了测量线段 OM、OP、ON 的长度外，还需要测量的物理量是小球 1 和小球 2 的质量 m1、m 2故选 C（3）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP 是 A 球不与 B 球碰撞平抛运- 11 -动的位移，该位移可以代表 A 球碰撞前的速度，OM 是 A 球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后 A 球的速度，ON 是碰撞后 B 球的水平位移，该位移可
24、以代表碰撞后 B 球的速度，当所测物理量满足表达式 ，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由功能关系可知，只要 m1v02= m1v12+ m2v22成立，则机械能守恒，故若 ，说明碰撞过程中机械能守恒（4）碰撞前，m 1落在图中的 P点，设其水平初速度为 v1小球 m1和 m2发生碰撞后，m 1的落点在图中 M点，设其水平初速度为 v1，m 2的落点是图中的 N点，设其水平初速度为v2 设斜面 BC 与水平面的倾角为 ，由平抛运动规律得：L p sin= gt2，L p cos=v 1t；解得 v 1= 同理 v 1= ，v 2= ，可见速度正比于 所以只要验证 即可【点睛】解决本题的关键掌握实验
25、的原理，以及实验的步骤，在验证动量守恒定律实验中，无需测出速度的大小，可以用位移代表速度同时，在运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度若碰撞前后总动能相等，则机械能守恒四、解答题（14、15 题各 10 分，16 题 12 分，共 32 分）18.下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面 AB 与竖直面内的圆形轨道在B 点平滑连接。斜面 AB 和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为 R。一个质量为 m 的小车(可视为质点)在 A 点由静止释放后沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点 。重力加速度为 g。 求：(1)A 点距水平面的
26、高度 h；(2)在 B 点小车对轨道压力的大小。【答案】 （1）2.5 R（2）6 mg【解析】- 12 -小车在 C 点有： mg = 解得： vC = 由 A 运动到 C，根据机械能守恒定律得： mgh = mg2R+解得： h = 2.5 R (2)由 A 运动到 B，根据机械能守恒定律得： mgh=解得： vB =小车在 B 点有： FN mg = 解得： FN = 6 mg 由牛顿第三定律：小车对轨道的压力大小为 6mg 19.汽车发动机的额定功率为 30KW，质量为 2000kg，在水平路面最大车速为 25m/s（路面阻力恒定） ，求：(1)若汽车保持额定功率启动，当汽车速度为 1
27、0m/s 时的加速度；(2)若汽车从静止开始保持 1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？【答案】 （1）0.9m/s 2 （2）9.375s【解析】【详解】 （1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：P=F 牵 vm=fvm（2）当速度 v=10m/s 时，则由 P=Fv 得由 F-f=ma得 （3）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当 P=P 额 时，匀加速结束F 牵 -f=ma1 解得 F 牵 =3200NP 额 =F 牵 vt 解得 vt=9.375m/s- 13 -根据 v t=at 解得 t=9.375s【点睛】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车
28、的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉20.在光滑水平面上静置有质量均为 m 的木板 AB 和滑块 CD，木板 AB 上表面粗糙动摩擦因数为 ，滑块 CD 上表面是光滑的 1/4 圆弧，其始端 D 点切线水平且在木板 AB 上表面内，它们紧靠在一起，如图所示一可视为质点的物块 P，质量也为 m，从木板 AB 的右端以初速度v0滑上木板 AB,过 B 点时速度为 v0/2，又滑上滑块 CD，最终恰好能滑到滑块 CD 圆弧的最高点 C 处，求：(1）物块滑到 B 处时木板的速度 vAB；(2）木板的长度 L；(3）滑块 CD 圆弧的半径。【答案】(1） (2） (3）【解析】试题分析：（1）对 ABC 用由动量守恒得 ，又 ，则（2）由 A 到 B，根据能量守恒得 ，则（3）由 D 点 C，滑块 CD 与物块 P 的动量守恒且机械能守恒，得解之得:考点：动量守恒及能量守恒定律。- 14 -
