精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高二上学期开学模拟考试物理试题

高二上学期开学模拟考试物理试题 一、选择题（本大题共12个小题，每题4分，共48分，每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 【答案】C 【解析】 【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有 可得 因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。 故选C 2. 一个物体受恒力作用，下列说法正确的是 A. 一定做直线运动 B. 一定做曲线运动 C. 可能做匀速圆周运动 D. 可能做曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】ABD.如果恒力与速度共线，物体将做直线运动，如果恒力与速度不共线，物体将做曲线运动，故AB错误，D正确； C. 由于合力F是恒力，而匀速圆周运动中合力提供向心力，方向不断改变，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故C错误； 故选D. 3. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力（ ） A. 由重力和支持力的合力提供 B. 由重力、支持力和摩擦力的合力提供 C. 只由重力提供 D. 只由支持力提供 【答案】A 【解析】 【详解】圆筒内壁光滑，小球做匀速圆周运动，合力完全提供向心力，因此小球所受重力和支持力的合力来提供向心力。 故选A。 4. 两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内的人看乙车没有动，而乙车内的人看见路旁的树木向西移动，若以大地为参考系则（　　） A. 甲车不动，乙车向东运动 B. 乙车不动，甲车向东运动 C. 甲车向西运动，乙车向东运动 D. 甲乙两车以相同的速度向东运动 【答案】D 【解析】 【详解】因为甲车看乙车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，则如果以大地为参考系则乙向东运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向东运动 故选D。 5. 如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方（v2）与位移（x）的关系图像。则这辆汽车的加速度大小为（　　） A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由匀变速直线运动的速度与位移的关系式 得 结合图像可知加速度 解得 a=1m/s2 故选A。 6. 如图所示，两次渡河时船相对于静水的速度大小和方向都不变。已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1，由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2则（　　） A. t2>t1，v2= B. t2>t1，v2= C. t2=t1，v2= D. t2=t1，v2= 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设河宽为d，船自身的速度为v，与河岸上游的夹角为θ，对垂直河岸的分运动，过河时间 则 t1=t2 对两次的合运动，过河时间相等 解得 故选C。 7. 光滑圆柱体被a、b两支架支持处于平衡状态，接触点为A和B，圆柱体中心为O，AO水平，BO和水平成30°。把接触点A逆时针沿圆周缓慢移到O正下方，移动过程中圆柱体始终保持平衡。下列说法正确的是（ ） A. a支架的力先变大后变小 B. a支架的力先变小后变大 C. b支架的力先变大后变小 D. b支架的力先变小后变大 【答案】B 【解析】 【详解】以圆柱体为研究对象进行受力分析，初状态在重力mg、Na、Nb作用下处于平衡状态；当B不动，把接触点A逆时针沿圆周缓慢移到O的正下方的过程中。利用矢量三角形法则画出两个力的变化如图所示 由图可得，Na先变小后变大，Nb不断变小，即a支架的力先变小后变大，b支架的力不断变小。 故选B。 8. 如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（ ） A. 细线a的拉力大小为 B. 细线b的拉力大小为G C. 细线b与水平方向的夹角为45° D. 细线c的拉力大于细线b的拉力 【答案】B 【解析】 【详解】A．将两小球看成一个整体，该整体受重力,细线a的拉力，细线c的拉力，受力如图 可得 ， 联立，解得 故A错误； BC．以小球1为研究对象，设细线b与水平方向的夹角为，受力分析 ， 联立，解得 故B正确；C错误； D．综上所述，有 故D错误。 故选B。 9. 牛顿定律不适用于下列哪些情况(　　) A. 研究原子中电子的运动 B. 研究“嫦娥三号”的高速发射 C. 研究地球绕太阳的运动 D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线 【答案】A 【解析】 【详解】A.牛顿第二定律不适用于微观原子，A正确； BCD.都是宏观低速运动的物体（与光速比速度较低），牛顿运动定律都适用，BCD错误。 故选A。 10. 曲辕犁，是唐代中国劳动人民发明的耕犁。曲辕犁和以前的耕犁相比，将直辕、长辕改为曲辕、短辕，节省人力和畜力。牛通过耕索分别拉质量相同的两种犁，牛的拉力均为F。曲辕犁的拉力与竖直方向的夹角为α，曲辕犁向前做匀加速直线运动；直辕犁与竖直方向的夹角为β（），如图所示，直辕犁向前做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ） A. 曲辕犁对牛的拉力比直辕犁的大 B. 曲辕犁所受竖直方向的支持力比直辕犁的小 C. 曲辕犁与直辕犁所受摩擦力相等 D. 曲辕犁与直辕犁所受合外力相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．由牛顿第三定律可知，犁对牛的拉力与牛对犁的拉力大小相等，由题知，牛对两种犁的拉力均为F，则两种犁对牛的拉力大小相等，A错误； B．设曲辕犁和直辕犁受到的竖直方向的支持力分别为和，对两种犁受力分析可知 由于 则 B正确； C．设曲辕犁和直辕犁受到的摩擦力分别为和，对两种犁受力分析有 C错误； D．由于直辕犁做匀速直线运动，所受合外力为零，曲辕犁做匀加速直线运动，故曲辕犁所受合外力大于直辕犁所受合外力，D错误。 故选B。 11. 如图，一个质量为m的小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放；滑块与斜面间动摩擦因数恒定，以水平地面为零势能面。则滑块滑至斜面底端时的动能Ek随斜面倾角θ变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题知小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放，则对于小滑块下滑的过程应用动能定理可得 （tanθ ≥ μ） 故当时，Ek = mgh；随着θ减小，tanθ逐渐减小，物块滑到斜面底端的动能逐渐减小，当重力沿斜面方向的分力小于等于最大静摩擦力时，有 mgsinθ ≤ μmgcosθ 解得 μ ≥ tanθ 此后继续减小θ，物块都不再下滑，则此后小滑块的动能一直为零。 故选A。 12. 如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度大小为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. A、C间的弹力大小为0.5mg B. 物体B的加速度大小为g C. 物体C的加速度大小为2g D. 吊篮A的加速度大小为3g 【答案】A 【解析】 【详解】B．在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，故B错误； CD．将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得 ， 解得 即A、C的加速度均为1.5g，故CD错误； A．轻绳刚断的瞬间，吊篮A受到重力和物体C对吊篮A的作用力，对吊篮A有 得 故A正确 故选A。 二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共18分） 13. 如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3. 70 cm、11. 22 cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为__________m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为__________m/s2 （以上结果均保留三位有效数字）． 【答案】 ①. 0.561 ②. 1.25 【解析】 【详解】[1]相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，则T=0.10s； 打E点时物体的速度等于物体在DF间的平均速度： [2]根据速度与时间关系可以得到加速度： 14. 如图所示为研究匀变速直线运动规律时打出的一条纸带，已知打点计时器的频率为，则打下标号2、3两点之间的时间间隔为________________，小车的加速度大小为________________。 【答案】 ①. 0.1 ②. 1.8 【解析】 【详解】[1]相邻计数点间有四个计时点，则2、3两点之间的时间间隔为 [2]小车的加速度大小为 15. 三个木块A、B、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到的________个力的作用，木块B受到________个力的作用，木块C受到________个力的作用。 【答案】 ①. 4 ②. 2 ③. 6 【解析】 【详解】[1] 以A为研究对象进行受力分析，受水平外力、重力、支持力、摩擦力，共4个力作用。 [2] 以B为研究对象进行受力分析，受重力、C对B的支持力，共2个力作用。 [3] 以C为研究对象，在F作用下向右匀速运动，所受合外力为0，故C受：重力、地面的支持力，A、B的压力，还有地面向左的摩擦力，A对C地有向右的摩擦力，共六个力。 16. 质量为的物体静止在倾角的斜面上，则物体的重力平行于斜面的分力为________________N，垂直于斜面的分力为________________。（，，） 【答案】 ①. 6 ②. 8 【解析】 【详解】[1][2]质量为的物体静止在倾角的斜面上，则物体的重力平行于斜面的分力为 垂直于斜面的分力为 三、实验题（本大题共2个小题，共12分） 17. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要措施是___________。 A．先释放小车再接通电源 B．先接通电源再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。 ，，，，，，则小车的加速度a=___________（充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度___________m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. BC##CB ②. 0.80 ③. 0.40 【解析】 【详解】（1）[1] AB．实验时应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，A错误，B正确； CD．为了充分利用纸带获取多的数据，应将小车放在靠近打点计时器的一端，C正确，D错误。 故选BC。 （2）[2]电源频率为100Hz，则打点计时器每隔0.01s打一个点，纸带上每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出，则知纸带上每相邻两个计数点间的时间间隔为 T=0.01×10s=0.1s 由运动学公式，可得小车的加速度 [3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器在打B点时小车的速度 18. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz） （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为______。（保留二位有效数字） （2）若取小车质量，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是______（多选）。 A. B. C. D. （3）在验证牛顿第二定律的实验中，作出了如图所示的小车的加速度与合力图像，图中三条斜率不同的图线表示实验中______不同。 A. 平衡摩擦力的角度不同 B. 小车和其上的砝码的总质量不同 C. 砂及砂桶的质量不同 D. 木板的长度不同 【答案】（1）3.2 （2）BD （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1]小车的加速度大小为 【小问2详解】 [2]根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力视为绳上的拉力大小，一般认为大于10倍为远远大于，所以AC合适，BD不合适， 故选BD。 【小问3详解】 [3]对小车由牛顿第二定律得 F=Ma 解得 所以a-F图像的斜率表示小车和其上的砝码的总质量的倒数，故B正确，ACD错误。 故选B。 四、计算题（本大题共3题，共22分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分） 19. 两辆汽车A、B同时从甲地开往乙地，做单向直线运动． （1）汽车A前一半时间的平均速度为，后一半时间的平均速度为，则全程的平均速度为多大？ （2）汽车B前一半位移的平均速度为，后一半位移的平速度为，则全程的平均速度为多大？ （3）已知，通过计算说明A、B汽车哪一个先到达目的地． 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【详解】（1）设全程的时间为，则前一半时间内的位移为 后一半时间内的位移为 则全程的位移为 故全程的平均速度为 ． （2）设全程的位移为，则前一半位移上经历的时间为 后一半位移上经历的时间为 故全程的平均速度为 ． （3）由于 ， 故，汽车A先到达目的地． 20. 一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，求： （1）摩托车在0~20s这段时间的加速度大小a； （2）摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小。 【答案】（1）1.5m/s2；（2）20m/s 【解析】 【详解】（1）摩托车在0~20s这段时间的加速度大小为 （2）摩托车在0~75s这段时间的位移大小为 平均速度大小为 21. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车进入收费站正常行驶的速度 v0=18m/s，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至 18m/s后正常行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方 12m处减速至v1=6m/s，匀速到达中心线后，再加速至 18m/s后正常行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为4m/s2。 （1）通过 ETC 通道，减速经过多长时间？ （2）通过人工收费通道， 比正常行驶耽搁多长时间？ （3）求汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约多少时间？ 【答案】（1）3s；（2）24.5s；（3） 【解析】 【详解】（1）通过 ETC 通道，减速时间由可得 （2）通过人工收费通道减速过程有 加速过程有 ， 全过程 ， 若正常行驶通过则 所以通过人工收费通道，比正常行驶耽搁的时间为 （3）汽车通过 ETC 通道减速过程 ， 匀速过程有 加速过程 ， 全过程 ， 所以汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二上学期开学模拟考试物理试题 一、选择题（本大题共12个小题，每题4分，共48分，每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 2. 一个物体受恒力作用，下列说法正确的是 A. 一定做直线运动 B. 一定做曲线运动 C. 可能做匀速圆周运动 D. 可能做曲线运动 3. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的向心力（ ） A. 由重力和支持力的合力提供 B. 由重力、支持力和摩擦力的合力提供 C. 只由重力提供 D. 只由支持力提供 4. 两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内的人看乙车没有动，而乙车内的人看见路旁的树木向西移动，若以大地为参考系则（　　） A. 甲车不动，乙车向东运动 B. 乙车不动，甲车向东运动 C. 甲车向西运动，乙车向东运动 D. 甲乙两车以相同的速度向东运动 5. 如图所示是一辆汽车在平直路上运动速度的平方（v2）与位移（x）的关系图像。则这辆汽车的加速度大小为（　　） A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2 6. 如图所示，两次渡河时船相对于静水的速度大小和方向都不变。已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1，由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2则（　　） A. t2>t1，v2= B. t2>t1，v2= C. t2=t1，v2= D. t2=t1，v2= 7. 光滑圆柱体被a、b两支架支持处于平衡状态，接触点为A和B，圆柱体中心为O，AO水平，BO和水平成30°。把接触点A逆时针沿圆周缓慢移到O的正下方，移动过程中圆柱体始终保持平衡。下列说法正确的是（ ） A. a支架的力先变大后变小 B. a支架的力先变小后变大 C. b支架的力先变大后变小 D. b支架的力先变小后变大 8. 如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（ ） A. 细线a的拉力大小为 B. 细线b的拉力大小为G C. 细线b与水平方向的夹角为45° D. 细线c的拉力大于细线b的拉力 9. 牛顿定律不适用于下列哪些情况(　　) A. 研究原子中电子的运动 B. 研究“嫦娥三号”的高速发射 C. 研究地球绕太阳的运动 D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线 10. 曲辕犁，是唐代中国劳动人民发明的耕犁。曲辕犁和以前的耕犁相比，将直辕、长辕改为曲辕、短辕，节省人力和畜力。牛通过耕索分别拉质量相同的两种犁，牛的拉力均为F。曲辕犁的拉力与竖直方向的夹角为α，曲辕犁向前做匀加速直线运动；直辕犁与竖直方向的夹角为β（），如图所示，直辕犁向前做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ） A. 曲辕犁对牛的拉力比直辕犁的大 B. 曲辕犁所受竖直方向的支持力比直辕犁的小 C. 曲辕犁与直辕犁所受摩擦力相等 D. 曲辕犁与直辕犁所受合外力相等 11. 如图，一个质量为m的小滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放；滑块与斜面间动摩擦因数恒定，以水平地面为零势能面。则滑块滑至斜面底端时的动能Ek随斜面倾角θ变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示，吊篮A、物体B、物体C质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，重力加速度大小为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. A、C间的弹力大小为0.5mg B. 物体B的加速度大小为g C. 物体C的加速度大小为2g D. 吊篮A加速度大小为3g 二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共18分） 13. 如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3. 70 cm、11. 22 cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为__________m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为__________m/s2 （以上结果均保留三位有效数字）． 14. 如图所示为研究匀变速直线运动规律时打出的一条纸带，已知打点计时器的频率为，则打下标号2、3两点之间的时间间隔为________________，小车的加速度大小为________________。 15. 三个木块A、B、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到的________个力的作用，木块B受到________个力的作用，木块C受到________个力的作用。 16. 质量为物体静止在倾角的斜面上，则物体的重力平行于斜面的分力为________________N，垂直于斜面的分力为________________。（，，） 三、实验题（本大题共2个小题，共12分） 17. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是___________。 A．先释放小车再接通电源 B．先接通电源再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。 ，，，，，，则小车的加速度a=___________（充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度___________m/s。（结果均保留两位有效数字） 18. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz） （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为______。（保留二位有效数字） （2）若取小车质量，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是______（多选）。 A. B. C. D. （3）在验证牛顿第二定律的实验中，作出了如图所示的小车的加速度与合力图像，图中三条斜率不同的图线表示实验中______不同。 A. 平衡摩擦力的角度不同 B. 小车和其上的砝码的总质量不同 C. 砂及砂桶的质量不同 D. 木板的长度不同 四、计算题（本大题共3题，共22分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分） 19. 两辆汽车A、B同时从甲地开往乙地，做单向直线运动． （1）汽车A前一半时间的平均速度为，后一半时间的平均速度为，则全程的平均速度为多大？ （2）汽车B前一半位移的平均速度为，后一半位移的平速度为，则全程的平均速度为多大？ （3）已知，通过计算说明A、B汽车哪一个先到达目的地． 20. 一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，求： （1）摩托车在0~20s这段时间的加速度大小a； （2）摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小。 21. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车进入收费站正常行驶的速度 v0=18m/s，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至 18m/s后正常行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方 12m处减速至v1=6m/s，匀速到达中心线后，再加速至 18m/s后正常行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为4m/s2。 （1）通过 ETC 通道，减速经过多长时间？ （2）通过人工收费通道， 比正常行驶耽搁多长时间？ （3）求汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约多少时间？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$