高二物理上学期入学调研试题B含答案

2022届高二入学调研试卷

物  理  （B）

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。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．若物体在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则(　　)

A．物体的动量可能不变

B．物体的动能一定变化

C．物体的加速度一定变化

D．物体速度方向一定变化

【答案】A

【解析】合外力不为零，但与速度垂直，合外力不做功，比如匀速圆周运动，经过一个周期，物体的动量可能不变，故A正确；如果合外力做的功为零，物体的动能可以不变化，故B错误；如果合外力是恒力，物体的加速度可以不变，故C错误；若合外力与速度同向，物体速度方向可以不变，故D错误。

2．滑板运动是青少年喜爱的一项运动，一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行，若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1，脚对滑板的摩擦力为Ff2，下列说法正确的是（　　）

A．Ff1做正功，Ff2做负功

B．Ff1做负功，Ff2做正功

C．Ff1、Ff2均做正功

D．因为是静摩擦力，Ff1、Ff2都不做功

【答案】B

【解析】由题意可知练习者和滑板一起向右减速滑行，即加速度方向向左，由牛顿第二定律可知，练习者的脚受到的摩擦力Ff1方向向左，由牛顿第三定律可知，滑板受到脚的摩擦力Ff2方向向右，人和滑板一起向右运动，根据力与位移的方向关系以及功的概念可知，练习者的脚受到的摩擦力Ff1做负功，脚对滑板的摩擦力Ff2做正功，ACD错误，选项B正确。

3．2018年6月2日，“高分六号”光学遥感卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，这是我国第一颗实现精准农业观测的高分卫星。其运行轨道为如图所示的绕地球E运动的椭圆轨道，地球E位于椭圆的一个焦点上。轨道上标记了“高分六号”经过相等时间间隔（Δt＝，T为“高分六号”沿椭圆轨道运行的周期）的有关位置。则下列说法正确的是（　　）

A．面积S1＞S2

B．卫星在轨道A点的速度小于B点的速度

C．T2＝Ca3，其中C为常数，a为椭圆半长轴

D．T2＝C′b3，其中C′为常数，b为椭圆半短轴

【答案】C

【解析】据开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，故满足S1＝S2，A错误；从A点到B点，引力做负功，动能减小，故卫星在轨道A点的速度大于在轨道B点的速度，B错误；根据开普勒第三定律可知，整理得，其中C为常数，a为椭圆半长轴，C正确，D错误。

4．如图，两小球P、Q从同一高度分别以v1和v2的初速度水平抛出，都落在了倾角θ=53°的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，已知sin 53°=0.8，cos53°=0.6。则v1、v2大小之比为（　　）

A．2∶1     B．3∶2     C．9∶16     D．32∶9

【答案】D

【解析】两小球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，他们在竖直方向上的位移相等，小球在竖直方向上都做自由落体运动，由可知他们的运动时间相等，对Q球，解得，球P垂直打在斜面上，则有，所以，故ABC错误，D正确。

5．质量m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，0~2s内F与运动方向相反，2~4s内F与运动方向相同，物体的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则（　　）

A．拉力F的大小为100N

B．物体在4s时拉力的瞬时功率为120W

C．4s内拉力所做的功为480J

D．4s内物体摩擦力做的功为-320J

【答案】B

【解析】由图象可知，在0~2s的加速度大小，在2~4s内的加速度大小，根据牛顿第二定律，，整理得，，A错误；物体在4s时拉力的瞬时功率，B正确；在0~2s的位移为10m，因此在这段时间内，拉力做的功，在2~4s的位移为2m，因此在这段时间内，拉力做的功，因此拉力做的总功，C错误；4s内物体总路程为12m，因此这段时间内摩擦力做的功，D错误。

6．如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以大小为v0的速度从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处。重力加速度为g。该过程中（　　）

A．物体运动的总时间为

B．物体所受支持力的冲量大小为

C．物体所受的重力的冲量为0

D．物体所受合力的冲量大小为mv0

【答案】B

【解析】物体在斜面上运动的加速度，先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动，根据运动的对称性可知，运动总时间，故A错误；根据恒力冲量公式可知，斜面对物体支持力冲量大小，故B正确；物体所受重力的冲量大小为，故C错误；根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化，故物体所受合力的冲量大小为2mv0，故D错误。

7．两个质量均为m=2kg、可视为质点的非弹性小球M、N在水平地面上相距x=15m放置，某时刻小球M以初速度v=20m/s竖直上抛，与此同时小球N以某一初速度斜抛（如图所示，小球发射器未画出），经t=1s两球恰好相碰，以地面为零势能面，不计空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A．两球在相碰的过程中机械能守恒

B．两球相碰后N球可能斜向右运动

C．两球碰前瞬间N球的速度是15m/s

D．两球碰前瞬间N球的机械能是625J

【答案】D

【解析】两球为非弹性小球，则碰撞的过程中机械能不守恒，A错误；两球能相碰，说明竖直方向的运动相同，即抛出时的竖直分速度相同，相碰之前的瞬时，因为N球有水平向左的分速度，因两球发生非弹性碰撞，可知碰后N球有水平向左的分速度，即两球相碰后N球斜向左运动，B错误；碰前N球的竖直分速度，水平分速度，两球碰前瞬间N球的速度是，C错误；碰撞时两球上升的高度，两球碰前瞬间N球的机械能是，D正确。

8．如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图像如图乙所示，其中0～x1过程的图像为曲线，x1～x2过程的图像为直线（忽略空气阻力）。则下列说法正确的是（　　）

A．0～x1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小

B．0～x1过程中物体的动能一定增加

C．x1～x2过程中物体一定做匀速直线运动

D．x1～x2过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动

【答案】A

【解析】运动中只受重力和拉力，由于除重力之外的其它力做功等于物体的机械能的变化，即，得，所以E-x图像的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在 0～x1内斜率的绝对值逐渐减小，故在0～x1内物体所受的拉力逐渐减小，A正确；0～x1内机械能增加，绳子拉力做正功，物体向上运动，x1～x2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，则在x1位置处速度为零，初始时刻速度为零，则0～x1过程中物体的速度先增后减，动能一定先增加后减小，B错误；由于物体在x1～x2内E-x图像的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，因机械能减小，因此拉力方向竖直向上，当拉力等于重力时，物体匀速下降；当拉力小于重力时物体匀加速下降，不可能匀减速下降，CD错误。

9．下列适用经典力学规律的是（　　）

A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动

B．发射导弹、人造卫星、宇宙飞船

C．以接近光速飞行的μ子的运动

D．地壳的变动

【答案】ABD

【解析】自行车、汽车、火车、飞机、导弹、卫星、宇宙飞船和地壳的运动均属于宏观、低速的问题，经典力学能适用，故ABD正确；速度接近光速时，根据爱因斯坦相对论，会出现时间延长、空间缩短、质量增加等效应，不能用经典物理去解释，故C错误。

10．下列说法中正确的是(　　)

A．能量只以势能和动能两种形式存在

B．能量只存在于具有高度或处于运动状态的物体中

C．任何物体都具有能量

D．能量的存在形式多种多样，且不同形式的能量之间可以相互转化，并且在转化过程中，总能量是守恒的

【答案】CD

【解析】能量的存在形式不单一，如动能、势能、电磁能、光能、化学能、核能等多种形式，且各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，转化过程中，总能量是守恒的。任何一个物体都具有能量，不具有能量的物体是不存在的。不同的物体，能量的存在形式和能量的总量是不同的，故AB错误，CD正确。

11．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是（　　）

A．人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比

B．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等

C．不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比

D．人走到船尾不再走动，船则停下

【答案】ACD

【解析】以人和船构成的系统为研究对象，其总动量守恒，设v1、v2分别为人和船的速率，则有，故有，可见ACD正确；人和船若匀加速运动，则有，所以，本题中m人与M船不一定相等，所以两者的加速度大小不一定相等，B错误。

12．如图所示，某航天器围绕一颗行星做匀速圆周运动，航天器的轨道半径为，环绕行星运动的周期为，经过轨道上点时发出了一束激光，与行星表面相切于点，若测得激光束与轨道半径夹角为，引力常量为，不考虑行星的自转，下列说法正确的是（　　）

A．行星的质量为

B．行星表面的重力加速度为

C．行星的平均密度为

D．行星的第一宇宙速度为

【答案】AB

【解析】匀速圆周运动的周期为T，那么可以得到匀速圆周运动的线速度，再根据万有引力提供向心力，解得，故A正确；一个行星表面的重力加速度为，联立解得，故B正确；体积，所以平均密度，故C错误；行星的第一宇宙速度，故D错误。

二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．(4分)某同学在“探究碰撞中的不变量”实验中，采用如图甲所示的实验装置，在已经平衡过摩擦力的轨道上，停着A、B两小车，A车系一穿过打点计时器（打点频率为50 Hz）的纸带，在启动打点计时器后，给A车一沿轨道方向的初速度，A车运动一段距离后，与静止的B车发生正碰，由于两车相撞处装有尼龙拉扣（图中未画出），两车立即粘在一起继续运动，纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况如图乙所示，则可测出碰撞后两车的速度为________m/s（结果保留两位有效数字）；为完成实验，他还需要测量的物理量有_______。

【答案】0.40    甲、乙两小车的质量

【解析】根据碰撞的规律可知，碰撞后二者一起运动的速度小于碰撞前的速度，所以相邻两点之间距离较小的点为碰撞后打下的点；由图示刻度尺可知，其分度值为1 mm，右边距离较小的点之间的距离为7.00 cm－6.20 cm＝0.80 cm，由于打点计时器打下两点之间的时间间隔为0.02 s，所以速度为，由题意可知，已经测出小车的速度，实验要探究碰撞中的动量是否不变，物体的动量，已经测出速度v，要知道小车质量，还需要测出甲、乙两小车的质量。

14．(6分)长沙烈士公园里有一种用塑料子弹打气球的玩具枪。小明想在忽略枪管与子弹摩擦的条件下去测定枪内弹簧压缩后的弹性势能。开始时，小明想让枪在某高度平射，测量子弹的射程，从而求出子弹的速度，再求子弹的动能，即为弹簧的弹性势能。可是这种塑料子弹射程较大，且长时间飞行的子弹受空气阻力影响也很大，给精确测量带来了困难。于是，小明想了个办法：如图所示，将一装有橡皮泥的小纸盒支在一根竖直杆的顶端，将玩具枪水平固定，且枪口抵近小纸盒，打出的子弹射入纸盒内不会穿出。已知当地重力加速度为g，小明测出子弹的质量为m，装有橡皮泥纸盒的总质量为M，枪口到水平地面高度为h，纸盒落地点到杆下端的距离为x，忽略杆顶对盒子的摩擦。

（1）由所测定的物理量，得到子弹进入小纸盒后的共同速度是_______________；

（2）压缩弹簧的弹性势能是_________________。

【答案】（1）    （2）   

【解析】（1）盒子做平抛运动，有，，联立解得共同速度；

（2）令子弹射出枪口的速度为，由动量守恒，有，解得；弹簧的弹性势能转化为子弹的动能，可得。

15．(6分)如图所示，为汽车碰撞试验，一款轿车以p=20000 kg‧m/s的动量撞击试验台，经t=0.1s的时间停止运动。求：

（1）撞击过程中的汽车受到的平均力大小；

（2）若汽车质量是1000kg，撞击前瞬间汽车的速度大小。

【解析】（1）由动量定理得

代入数据解得F=2×105N。

（2）由动量表达式知

代入数据得v=20m/s。

16．(9分) “嫦娥五号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T0，月球的半径为R，引力常量为G。求：

（1）小球平抛的初速度大小v0；

（2）月球的质量M；

（3）月球的第一宇宙速度大小v1。

【解析】（1）由于小球在水平方向上做匀速直线运动，则

解得。

（2）由闪光照片可知，小球竖直方向位移差为

由

可得月球上的重力加速度

在月球表面的物体所受的重力等于万有引力，可得

联立解得

（3）由牛顿第二定律得

联立解得。

17．(12分)某遥控赛车轨道如图所示，赛车从起点A出发，沿摆放在水平地面上长度的直线轨道运动，从点进入光滑固定竖直圆轨道，经过一个完整的圆周后进入长度可调、倾角的固定斜直轨道，最后在点速度方向变为水平后开始做平抛运动。已知赛车的质量，通电后赛车以恒定功率工作，要使赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动，至少需通电，赛车在轨道、段运动时受到的阻力恒为车重的，赛车经过轨道中、两点时的速度大小不变，取重力加速度大小，。

（1）求光滑竖直圆轨道的半径；

（2）已知赛车在水平轨道上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动，进入圆轨道后关闭电源，调节轨道的长度，求赛车从点飞出后做平抛运动的最大水平位移。

【解析】(1)设赛车恰好过最高点时的速度大小为，由重力提供向心力可得

从A点至P点过程，由动能定理可得

联立解得。

(2)赛车在段最后做匀速运动，设其速度大小为，设轨道的长度为，赛车到达点时速度大小为，赛车从点飞出后做平抛运动的水平位移大小为，做平抛运动的时间为，由功率与速度关系可得：

从C点到D点过程，据动能定理可得：

平抛运动过程，由位移公式可得：

联立解得

由数学知识可得，当即时，有最大值，水平位移最大值为

。

18．(15分)一凹槽A倒扣在水平长木板C上，槽内有小物块B，它到槽内两侧的距离均为，如图所示，木板位于光滑水平的桌面上，槽与木板间的摩擦不计，小物块与木板间的动摩擦因数为，A、B、C三者质量相等，原来都静止。现使槽A以大小为v0的初速度向右运动，已知，当A和B发生碰撞时，两者的速度互换。求：

（1）从A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞的时间内，木板C运动的路程；

（2）在A、B刚要发生第四次碰撞时，A、B、C三者速度的大小。

【解析】（1）A与B刚发生第一次碰撞后，A停下不动，B以初速度v0向右运动，由于摩擦，B向右做匀减速运动，而C向右做匀加速运动，两者速率逐渐接近。设B、C达到相同速度v1时B移动的路程为s1，设A、B、C质量皆为m，由动量守恒定律，得

mv0=2mv1

由功能关系，得

求得，

根据条件

所以

可见，在B、C达到相同速度v1时，B尚未与A发生第二次碰撞，B与C一起将以v1向右匀速运动一段距离（l-s1）后才与A发生第二次碰撞，设C的速度从零变到v1的过程中，C的路程为s2，由功能关系，得

解得

因此在第一次到第二次碰撞间C的路程为。

（2）由上面讨论可知，在刚要发生第二次碰撞时，A静止，B、C的速度均为v1，刚碰撞后，B静止，A、C的速度均为v1，由于摩擦，B将加速，C将减速，直至达到相同速度v2，由动量守恒定律，得

解得

因A的速度v1大于B的速度v2，故第三次碰撞发生在A的左壁，刚碰撞后，A的速度变为v2，B的速度变为v1，C的速度仍为v2，由于摩擦，B减速，C加速，直至达到相同速度v3，由动量守恒定律，得

解得

故刚要发生第四次碰撞时，A、B、C的速度分别为

，。