四川省仁寿第一中学南校区2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

仁寿一中南校区高二上物理入学考试

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 一段两岸平直、河宽为河流，河水均匀流动的速率为，船在静水中的速率为，则（　　）

A. 若船头垂直河岸渡河，其渡河位移最小为

B. 若，则船不可能垂直于河岸渡河

C. 若，则船渡河的最小位移为

D. 若，则船渡河的最短时间为

【答案】C

【解析】

【详解】A．若船头垂直河岸渡河，其渡河轨迹为向下游的直线，因此位移一定大于L，故A错误；

BC．若，则船速可以分解为沿河上游方向大小为的分速度，另一个方向为垂直河岸的速度，在沿河方向水速和船的分速度相互抵消，因此船可以垂直于河岸过河，其位移最小，为，故B错误，C正确；

D．无论水速快还是船速快，船渡河的最短时间为，故D错误。

故选C。

2. 在物理课堂上，陈老师给同学们演示了一个鸡蛋从一定高度h掉入透明玻璃缸里，结果鸡蛋摔碎了．若在实验中，将一个50g的鸡蛋从1m的高度掉下，与玻璃缸的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋受到玻璃缸的作用力约为（　　）

A. 10 N

B. 102 N

C. 103 N

D. 104 N

【答案】B

【解析】

【详解】根据，代入数据可得：，与地面的碰撞时间约为t1=2ms=0.002s，全过程根据动量定理可得：mg（t+t1）-Ft1=0，解得冲击力F=113N≈102N，故B正确，ACD错误．

3. 如图所示，竖直面内固定一光滑圆环，质量为m的珠子（可视为质点）穿在环上做圆周运动。已知珠子通过圆环最高点时，对环向上的压力大小为3mg（g为重力加速度），圆环半径为R，则珠子在最低点的速度大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】珠子对环的压力向上，根据牛顿第三定律知，环对珠子的支持力向下，根据牛顿第二定律得

解得

根据机械能守恒，最低点有

解得

故选D

4. 用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离s，速度为v，物体与人手掌之间的动摩擦因素为，则在以上过程中摩擦力对物体做的功为（　　）

A. mgs B. 0 C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意可知，物体运动过程中，只有摩擦力做功，设摩擦力做功为，由动能定理有

解得

由于物体受到的是静摩擦力，大小在之间，则摩擦力大小不一定等于，则摩擦力做功不一定等于。

故选D。

5. 如图所示，光滑水平面上有一个质量为的木箱，高为。紧邻木箱的左边有一根长度也为的竖直轻细杆用铰链固定在点，轻杆上端固定有质量为可视为质点的小球。由于轻微扰动，小球推着木箱向右运动，重力加速度取，下列说法正确的是（　　）

A. 小球落地前瞬间小球的速度大小是

B. 小球落地前瞬间轻杆对小球的作用力大小是

C. 小球与木箱分离时小球的加速度竖直向下大小等于

D. 从开始运动到小球与木箱分离，轻杆对小球的支持力先减小后增大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．假设没有木箱，小球落地前，由动能定理得

将要落地时，由牛顿第二定律得

解得

，

由于小球要对木箱做功，所以落地速度小于，轻杆对小球的作用力也小于。故AB错误；

CD．开始运动时，杆对小球的支持力不为0；分离时，木箱水平方向上不受力，则加速度为0，则小球水平方向上的加速度为0；

受力分析可知，此时杆对小球的作用力为0，只受重力，加速度为g，则从开始运动到小球与木箱分离，轻杆对小球的支持力一直减小。故C正确，D错误。

故选C。

6. 飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。已知圆轨道Ⅳ到月球表面的距离为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法不正确的是（　　）

A. 由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需在P处向前喷气，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，需在Q处向后喷气

B. 在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度

C. 在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上的小

D. 在Ⅳ轨道上绕月运行的速度大小为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需在P处向前喷气制动减速，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，需在Q处向前喷气制动减速，故A错误；

B．在Ⅱ轨道上稳定运行时，Q点离月球较近，则受到月球的引力比在P点时的大，所以经过P点的加速度小于经过Q点的加速度，故B错误；

C．由轨道Ⅲ到轨道Ⅳ，要在Q点制动减速，则在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上大，故C错误；

D．在月球表面时，有

在Ⅳ轨道上绕月运行时，有

解得速度大小为

故D正确。

由于本题选择错误的，故选ABC。

7. 如图，倾角37°的传送带以速度顺时针运转，两传动轮之间的距离足够长，质量的滑块从左侧底端以一定速度滑上传送带，滑块在传送带上运动的图像如图所示，，，。则（　　）

A. 0~4s，传送带对滑块的摩擦力始终做负功

B. 0~4s，滑块的重力势能增加了200J

C. 0~4s，滑块的机械能增加了128J

D. 0~4s，滑块与传送带间因摩擦而产生的热量为30J

【答案】C

【解析】

【详解】A．由于物块刚放上去时相对传送带向下运动，因此所受摩擦力沿传送带向上，后期匀速时摩擦力依然沿传送带向上，因此0~4s，传送带对滑块的摩擦力始终做正功，A错误；

B．根据图像，0~4s，滑块沿传送带上升的距离为图像的面积，因此可算出面积为

物块上升的高度为

因此重力势能增加了

B错误；

C．传送带对滑块做的功等于滑块机械能的增加量，由功能关系可得

解得

C正确；

D．滑块和传送带只有在相对滑动时才会产生热量，因此可得

联立解得

D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为，从A点向左以初速度沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止，已知物块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，弹簧未超出弹性限度，在上述过程中（　　）

A. 小物块所走路程为

B. 小物块所走路程为

C. 弹簧的最大弹性势能为

D. 小物块向右运动过程中，离开弹簧瞬间动能最大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．对整个过程，利用功能定理

解得

故A错误。B正确；

C．物体向右运动的过程，根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能

故C正确；

D．小物块向右运动过程中，当弹簧弹力等于摩擦力时，物体速度最大，但离开弹簧瞬间，弹簧弹力为0，故D错误。

故选BC。

9. 如图，斜面顶端A与另一点B在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等。让甲球在沿斜面向下的恒力作用下沿斜面以初速度从顶端A运动到底端，同时让乙球以同样的初速度从B点抛出，两球同时到达地面，不计空气阻力。则（　　）

A. 两球运动过程中受重力的冲量相同

B. 两球运动过程中动量的变化量相同

C. 两球到达地面前瞬间速度大小相等

D. 两球到达地面时重力瞬时功率相等

【答案】AD

【解析】

【详解】AD．因两球同时到达地面，由

可知甲球的加速度在竖直方向的分量等于重力加速度，由公式

，

可知两球运动过程中受重力的冲量相同，两球到达地面时重力的瞬时功率相等。故AD正确；

BC．甲球在水平方向还有分加速度，即甲球的加速度比乙球的加速度大，所以甲球运动过程中速度的变化量大，两球到达地面前瞬间速度大小不相等，故BC错误。

故选AD。

10. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）一端固定在O点，另一端与质量为m的小环相连。轻绳在自然状态下的长度等于竖直墙上的O点到固定光滑竖直杆的距离。现将小环拉至A点，此时的弹性绳的长度为L，与竖直方向的夹角为。已知轻绳的劲度系数，，重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内，小环从A点自然释放，运动至的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 小环从A点运动到点的过程中点的速度最大

B. 小环从A点运动到点的过程中加速度一直减小

C. 小环从A点运动到点的过程中点的速度为

D. 小环从A点运动到点的过程中点的速度为

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．小环的受力分析如图所示

前半段由牛顿第二定律可得

小环下滑过程中，绳的伸长量减小，增大，故加速度向下且减小，后半段由牛顿第二定律可得

由题意可知，下降至处时

故加速度向下且减小，至处加速度恰好减小为零，故小环全程加速，至处速度最大，A错误，B正确；

C．小环从A点运动到点的过程中，若只有重力做功可得

解得

而实际上，该过程还有绳的弹力做正功，故到点的速度大于，C错误；

D．在A点和点弹性绳伸长量相等，弹性势能相等，弹力做功为零，故从A点运动到点的过程中由动能定理可得

解得到点的速度为

D正确。

故选BD。

三、实验题（15分）

11. 弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：

（1）用电子秤测得钢球弹的质量；

（2）在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度为，重力加速度为，那么：

①照相机的频闪周期___________________；

②钢珠弹的初动能___________________；

③如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则测得钢珠弹初动能将___________________。

A. 一定偏大         B. 一定偏小         C. 既不偏大也不偏小

【答案】    ①.     ②.     ③. B

【解析】

【详解】（2）①[1]钢珠弹在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有

解得照相机的频闪周期为

②[2]钢珠弹水平方向做匀速直线运动，则有

解得钢球弹的初速度为

则钢珠弹的初动能为

③[3]如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则钢球弹的实际初速度满足

钢珠弹的实际初动能满足

则测得钢珠弹的初动能将偏小。

故选B。

12. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为。

（1）关于该实验的有关操作，下列说法中正确的是________。

A．固定打点计时器时，两个限位孔必须在同一竖直面内

B．可以在打开电源的同时释放纸带

C．实验中必须保证的质量远大于

D．、尽量选择密度大的物体

（2）若测得、。在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量______J，系统动能的增加量_______J。（当地的重力加速度g取，结果均保留2位有效数字）

（3）某同学测出多个计数点的速度大小v及对应下落的高度h，作出的图象如图丙所示，则图象的斜率表达式__________（用、和g表示）。

【答案】    ①. ACD    ②. 0.60    ③. 0.58    ④.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]A．固定打点计时器时，两个限位孔必须在同一竖直面内，减小纸带与限位孔的摩擦，所以A正确；

B．打点计时器的操作步骤是先打开电源，再释放纸带，所以B错误；

C．实验中必须保证的质量远大于，才能保证纸带向上运动，所以C正确；

D．、尽量选择密度大的物体，这样可以减小空气的阻力，所以D正确；

故选ACD。

（2）［2]在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量为

[3]系统动能的增加量

（3）[4]根据机械能守恒定律可得

变形有

则图象的斜率表达式为

四、计算题

13. 某汽车总质量，其发动机的额定功率P=60kW，在某段水平路面上从静止开始行驶时，先以的加速度做匀加速运动，达到额定功率后保持该功率不变继续行驶，直至达到最大速度，已知阻力是车重的k倍，k=0.1，取，求：

（1）汽车运动的最大速度；

（2）汽车做匀加速运动的时间.

【答案】（1）30m/s；（2）

【解析】

【详解】（1）当a=0时，速度达到最大

P=kmgv

代入数据解得

v=30m/s

（2）设汽车做匀加速运动阶段的牵引力为F，所达到的最大速度为v1，根据牛顿第二定律

F-kmg=ma

此时功率为

速度时间关系为

联立解得

14. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。求：

（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和；

（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v1；

（3）滑杆向上运动的最大高度h。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）当滑块处于静止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和滑杆的重力，即

当滑块向上滑动过程中受到滑杆的摩擦力为1N，根据牛顿第三定律可知滑块对滑杆的摩擦力也为1N，方向竖直向上，则此时桌面对滑杆的支持力为

（2）滑块向上运动到碰前瞬间根据动能定理有

代入数据解得。

（3）由于滑块和滑杆发生完全非弹性碰撞，即碰后两者共速，碰撞过程根据动量守恒有

碰后滑块和滑杆以速度v整体向上做竖直上抛运动，根据动能定理有

代入数据联立解得。

15. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

（1）小物块到达D点的速度大小；

（2）B和D两点的高度差；

（3）小物块在A点的初速度大小。

【答案】（1）；（2）0；（3）

【解析】

【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有

解得

（2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，则在C点有

小物块从C到D的过程中，根据动能定理有

则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有

联立解得

，HBD = 0

（3）小物块从A到B的过程中，根据动能定理有

S = π∙2R

解得