精品解析：四川省成都市树德中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

树德中学2023级高二上学期开学 自测试题 一、单选题（每小题5分，共计40分） 1. 以下对机械能守恒的理解正确的是（　　） A. 如果机械能只在系统内部物体间转移，则该系统机械能一定守恒 B. 如果系统内部只有动能与势能的相互转化，则该系统机械能一定守恒 C. 如果物体受力平衡，则物体与地球组成的系统机械能一定守恒 D. 如果外力对一个系统所做的功为0，则该系统机械能一定守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．如果系统内部只有动能与势能的相互转化，不发生机械能与其他形式能的转化，则该系统机械能一定守恒，A错误B正确； C．如果物体受力平衡，匀速上升，动能不变，但是重力势能增大，机械能不守恒，C错误； D．如果外力对一个系统所做的功为0，说明是动能不变，但是机械能可能变化，比如物体匀速上升，动能不变，但是重力势能增大，机械能不守恒，D错误。 故选B。 2. 2024年6月，嫦娥六号探测器从月球背面实施采样后成功返回地面。该探测器在绕月飞行过程中，先进入周期为的椭圆轨道I运动，如图所示，P点为该轨道的近月点，Q点为远月点；当探测器某次到达 P 点时，实施减速制动，随即进入离月球一定高度、周期为 的圆形轨道II绕月做匀速圆周运动。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球的质量 B. 探测器在轨道Ⅱ上运动的速度不变 C. 探测器在轨道I上P 点的加速度大于在轨道II上 P 点的加速度 D. 探测器在轨道I上从P 点向Q点运动的过程中，速度不断减小，机械能保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．圆形轨道II绕月做匀速圆周运动，则 解得 故A错误； B．探测器在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向发生变化，故B错误； C．根据 解得 可知探测器在轨道I上P 点的加速度等于在轨道II上 P 点的加速度，故C错误； D．探测器在轨道I上从P 点向Q点运动的过程中，由近月点向远月点运动，速度减小，且运动过程中只有月球引力做功，故机械能不变，故D正确。 故选D。 3. “世界航天第一人”是明朝的万户，如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于地面对它的作用力 B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C. 喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D. 在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭的推力来源于燃气对它的反作用力，故A错误； B．在燃气喷出后的瞬间，系统动量守恒 火箭的速度大小为 故B正确； C．喷出燃气后，万户及其所携设备，做竖直上抛运动，万户及其所携设备能上升的最大高度为 故C错误； D．在火箭喷气过程中，燃料燃烧，一部分化学能转化为万户及其所携设备的机械能，故万户及其所携设备的机械能增大，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，“雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意境，如王维的“雨打芭蕉叶带愁，心同新月向人羞”、白居易的“隔窗知夜雨，芭蕉先有声”、葛胜仲的“闲愁几许，逐梦芭蕉雨”等都是通过雨打芭蕉抒发作者的情感。将快落到芭蕉叶上的雨视为由单个质量为m、速度为的一系列小雨滴组成的，各个小雨滴垂直打在水平芭蕉叶上后，一半以速度v反向弹回，另一半速度为零。忽略芭蕉叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响，忽略风力以及溅起的水珠对下落雨滴的影响。已知每立方米的体积内有N个小雨滴，则估算雨打芭蕉产生的压强P为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设芭蕉叶的面积为S，t时间内有质量为的雨滴打在芭蕉叶上，则有 根据题意可知一半以速度v反向弹回，以竖直向上为正方向，根据动量定理 另一半速度为零，以竖直向上为正方向，根据动量定理 根据压强的定义式 联立可得 故选A。 5. 如图甲所示，一质量为的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度在水平路段AB上向右匀速运动，时汽车驶入较粗糙水平路段BC，汽车发动机的输出功率保持20kW不变，汽车在时离开BC路段。通过ABC路段的图像如图乙所示（时曲线的切线方向与t轴平行）。假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在AB和BC路段上所受阻力大小比为1∶4 B. 汽车进入BC路段做加速度增大的减速运动 C. 汽车刚好开过B点时加速度的大小为 D. BC路段的长度为68.75m 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车在路段做匀速直线运动，根据平衡条件，有 汽车在路段末加速度是零，则有 则有阻力大小比为 选项A错误； B．汽车进入路段，阻力突然增大，引力不变，速度减小，由图像的斜率表示加速度可知，汽车的加速度逐渐减小，故做加速度减小的减速运动，选项B错误； C．汽车刚好开过B点时，则有汽车的牵引力 刚好开过点时汽车的牵引力仍为，根据牛顿第二定律，有 解得加速度大小 选项C错误； D．对于汽车在路段运动，由动能定理得 解得 选项D正确。 故选D。 6. 如图所示为工厂中用来运输货物的传送带，工人将一质量为的货物（可视为质点）轻放到传送带A点，经时间，货物运动至B点，且恰好与传送带相对静止。已知传送带以的恒定速率运行，与水平面间的夹角为37°，重力加速度，，，则货物从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物增加的机械能大小为400J B. 摩擦力对货物做的功为 C. 传送带因为传送货物多消耗的电能为2800J D. 传送带因为传送货物增加的平均功率为1400W 【答案】D 【解析】 【详解】A．货物增加的机械能为增加的动能与重力势能之和，则有 故A错误； B．由功能关系可知，摩擦力对货物做的功等于货物机械能变化量，故摩擦力对货物做的功为2800J，故 B错误； C．传送带与货物发生的相对位移为 根据牛顿第二定律得 根据速度公式得 解得 音摩擦产生的热量为 传送带因为传送货物多消耗的电能为 故C错误； D．传送带因为传送货物增加的平均功率为 故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0，小物块上升至高度h5时，加速度为g B. 小物块上升至高度h4时，机械能一直在减少 C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少了 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块上升至高度h3时，动能最大，速度最大，加速度为零，则 mg=kx 弹簧形变量为 其中h4到h5间的图像为直线，故此时小物块只受到重力，小物块上升至高度h5时，加速度为g。故A错误； B．小物块从h1上升至高度h4过程，弹簧弹力一直做正功，其机械能一直在增加。故B错误； C．设解除锁定前，弹簧的弹性势能为Ep。小物块从高度h1上升到h5，根据小物块与弹簧组成的系统机械能守恒得 故C错误； D．依题意，小物块从高度h2上升到h4，做简谐振动，小物块上升到h4时，弹簧恢复原长，小物块的加速度为g，方向竖直向下，根据对称性可知，小物块上升到h2时，小物块的加速度为g，方向竖直向上，设此时弹簧的压缩量为，由牛顿第二定律得 解得 此时弹簧的弹性势能为 故小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少了。故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. C. D. 时绳上张力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对a有 对b有 则角速度较小时，b的静摩擦力较小，则图（1）对应物体b，故A错误； B．当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故B错误； C．当角速度达到时，b受最大静摩擦力提供向心力，有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故C错误； D．由上述分析可知 联立解得 故D正确； 故选D。 二、多选题（每小题10分。全部选对的得10分，选对但不全的得4分，有选错的得0分） 9. 如图所示，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的速度的最小值为5m/s B. 时刻质点P向下运动 C. 时刻质点Q速度为零 D. 该波遇到宽度小于5m的障碍物时能发生能明显的衍射现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意知，波向右传播，由于 所以该波至少传播了；即波向右传播的距离为 （，，） 所以 （，，） 当时，周期最大，最大值为，此时波速最小，最小值为 故A正确； B．根据波形平移法可知时刻质点P向上运动，故B错误； C．时刻波峰处于处，时刻波峰向右至少平移了，显然质点Q没有在波峰位置，其速度不为零，故C错误； D．发生明显衍射现象的条件是，障碍物或小孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，所以该波遇到宽度小于的障碍物时能发生能明显的衍射现象，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（　　） A. 两物块A和B分离时，A、B的速度大小均为 B. 两物块A和B分离时，C的速度大小为 C. C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为 D. C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．球C下落到最低点时，AB将要分离，根据机械能守恒定律有 系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有 联立解得 ， 故A错误，B正确； C．C球由静止释放到最低点的过程中，设C对地的水平位移大小为，AB对地的水平位移大小为，则有 ， 解得 故C正确； D．C球由静止释放到最低点的过程中，选B为研究对象，由动量定理有 故D错误。 故选BC。 三、解答题（11题15分，12题25分；共计40分） 11. 如图甲所示，质量的足够长的木板静止在光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）静止在长木板的左端。现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度图像如图乙所示。2s后撤去F，g取10。求： (1)小物块与长木板之间的动摩擦因数及水平力F的大小； (2)撤去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能； (3)小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离。 【答案】(1)，；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)由速度图像可知长木板的加速度为 由牛顿第二定律则有 解得小物块与长木板之间的动摩擦因数为 由速度图像可知小物块的加速度为 由牛顿第二定律则有 解得水平力F的大小 (2)撤去F后，小物块和长木板构成的系统动量守恒，则有 解得 撤去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能为 (3)设撤去F前，由图像可知，相对位移为 设撤去F后，则有功能关系则有 解得 小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离为 12. 如图所示，质量为的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道和四分之一光滑圆弧轨道组成，两轨道相切于点，圆弧轨道半径为，质量为的小滑块乙静置于A点，不可伸长的细线一端固定于点，另一端系一质量为的小球丙，细线竖直且丙静止时到球心的距离为，现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为并由静止释放，丙在正下方与甲发生弹性碰撞，不计空气阻力，取，求： （1）丙与甲碰后瞬间各自速度的大小； （2）若乙物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，则此时物块乙的速度大小和圆弧轨道的半径； （3）改变段的半径为（2）问中的，其他条件不变，则物块乙离开工件到升至最高点的时间； （4）若（3）问中物块乙再次回到工件甲上后，仍沿轨道运动且无能量损失，则物块乙再次离开工件甲时工件甲和物块乙的速度大小． 【答案】（1）， ；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）丙向下摆动过程中机械能守恒 丙与甲碰撞过程，由动量守恒得 由机械能守恒得 解得 ， （2）乙到达最高点时，甲、乙速度相同，由动量守恒得 由机械能守恒得 得 （3）乙离开最高点时，甲、乙水平速度相同，水平方向动量守恒 得 由机械能守恒 得 则 乙物块竖直方向上由动量定理得 得 （4）全过程中甲乙水平方向动量守恒 机械能守恒 得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学2023级高二上学期开学 自测试题 一、单选题（每小题5分，共计40分） 1. 以下对机械能守恒的理解正确的是（　　） A. 如果机械能只在系统内部物体间转移，则该系统机械能一定守恒 B. 如果系统内部只有动能与势能的相互转化，则该系统机械能一定守恒 C. 如果物体受力平衡，则物体与地球组成的系统机械能一定守恒 D. 如果外力对一个系统所做的功为0，则该系统机械能一定守恒 2. 2024年6月，嫦娥六号探测器从月球背面实施采样后成功返回地面。该探测器在绕月飞行过程中，先进入周期为的椭圆轨道I运动，如图所示，P点为该轨道的近月点，Q点为远月点；当探测器某次到达 P 点时，实施减速制动，随即进入离月球一定高度、周期为 的圆形轨道II绕月做匀速圆周运动。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 月球的质量 B. 探测器在轨道Ⅱ上运动的速度不变 C. 探测器在轨道I上P 点的加速度大于在轨道II上 P 点的加速度 D. 探测器在轨道I上从P 点向Q点运动的过程中，速度不断减小，机械能保持不变 3. “世界航天第一人”是明朝的万户，如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于地面对它的作用力 B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C. 喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D. 在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 4. 如图所示，“雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意境，如王维的“雨打芭蕉叶带愁，心同新月向人羞”、白居易的“隔窗知夜雨，芭蕉先有声”、葛胜仲的“闲愁几许，逐梦芭蕉雨”等都是通过雨打芭蕉抒发作者的情感。将快落到芭蕉叶上的雨视为由单个质量为m、速度为的一系列小雨滴组成的，各个小雨滴垂直打在水平芭蕉叶上后，一半以速度v反向弹回，另一半速度为零。忽略芭蕉叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响，忽略风力以及溅起的水珠对下落雨滴的影响。已知每立方米的体积内有N个小雨滴，则估算雨打芭蕉产生的压强P为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，一质量为的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度在水平路段AB上向右匀速运动，时汽车驶入较粗糙水平路段BC，汽车发动机的输出功率保持20kW不变，汽车在时离开BC路段。通过ABC路段的图像如图乙所示（时曲线的切线方向与t轴平行）。假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。下列说法正确的是（　　） A. 汽车在AB和BC路段上所受阻力大小比为1∶4 B. 汽车进入BC路段做加速度增大的减速运动 C. 汽车刚好开过B点时加速度的大小为 D. BC路段的长度为68.75m 6. 如图所示为工厂中用来运输货物的传送带，工人将一质量为的货物（可视为质点）轻放到传送带A点，经时间，货物运动至B点，且恰好与传送带相对静止。已知传送带以的恒定速率运行，与水平面间的夹角为37°，重力加速度，，，则货物从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物增加的机械能大小为400J B. 摩擦力对货物做的功为 C. 传送带因为传送货物多消耗的电能为2800J D. 传送带因为传送货物增加的平均功率为1400W 7. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0，小物块上升至高度h5时，加速度为g B. 小物块上升至高度h4时，机械能一直在减少 C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少了 8. 如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A. 图线（1）对应物体a B. C. D. 时绳上张力大小为 二、多选题（每小题10分。全部选对的得10分，选对但不全的得4分，有选错的得0分） 9. 如图所示，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的速度的最小值为5m/s B. 时刻质点P向下运动 C. 时刻质点Q速度为零 D. 该波遇到宽度小于5m的障碍物时能发生能明显的衍射现象 10. 如图所示，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。从开始释放C到A、B两木块恰好分离的过程，下列说法正确的是（　　） A. 两物块A和B分离时，A、B的速度大小均为 B. 两物块A和B分离时，C的速度大小为 C. C球由静止释放到最低点的过程中，木块移动的距离为 D. C球由静止释放到最低点，A对B的弹力的冲量大小为 三、解答题（11题15分，12题25分；共计40分） 11. 如图甲所示，质量的足够长的木板静止在光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）静止在长木板的左端。现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度图像如图乙所示。2s后撤去F，g取10。求： (1)小物块与长木板之间的动摩擦因数及水平力F的大小； (2)撤去F后，小物块和长木板构成的系统损失的机械能； (3)小物块在长木板上的最终位置距长木板左端的距离。 12. 如图所示，质量为的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道和四分之一光滑圆弧轨道组成，两轨道相切于点，圆弧轨道半径为，质量为的小滑块乙静置于A点，不可伸长的细线一端固定于点，另一端系一质量为的小球丙，细线竖直且丙静止时到球心的距离为，现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为并由静止释放，丙在正下方与甲发生弹性碰撞，不计空气阻力，取，求： （1）丙与甲碰后瞬间各自速度的大小； （2）若乙物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，则此时物块乙的速度大小和圆弧轨道的半径； （3）改变段的半径为（2）问中的，其他条件不变，则物块乙离开工件到升至最高点的时间； （4）若（3）问中物块乙再次回到工件甲上后，仍沿轨道运动且无能量损失，则物块乙再次离开工件甲时工件甲和物块乙的速度大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $