精品解析：辽宁省沈阳市浑南区广全实验学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷

广全实验学校2024—2025学年度上学期高二开学考试试题 物理 满分100分 考试用时75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2．作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，一束光从介质a 斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是 A. a是光疏介质，b是光密介质 B. 光的入射角必须大于或等于临界角 C. 光在介质a中的速度大于在介质b中的速度 D. 该光束一定是单色光 2. 如图所示是A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一支，由图可知（　　） A. A物体运动的线速度大小不变 B. A物体运动角速度不变 C. B物体运动的角速度是变化的 D. B物体运动的线速度大小不变 3. 神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场着陆。如图所示，离地高度约1m时，返回舱底部的4台着陆反推发动机点火竖直向下喷气，使返回舱速度在0.2s内由8m/s降为2m/s。假设反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，此过程返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为3×103kg。以竖直向下为正方向，反推发动机工作阶段，下列说法正确的是（　　） A. 返回舱的动量变化量为1.8×104kg·m/s B. 反推发动机启动时航天员受到的作用力将减小 C. 返回舱受到的平均推力大小约为1.2×105N D. 返回舱受到的平均推力大小约为9.0×104N 4. 如图所示，绳子右端固定，一列波刚传播到B点．据图可判断出质点A开始振动的方向是（　　） A 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 5. 关于下列对配图的说法中正确的是（　　） A. 图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒 B. 图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀加速上滑过程中，物块机械能守恒 C. 图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒 D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒 6. 2017年6月15日上午11点，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量为M＝2100g，当它以对地速度为v0＝840m/s喷出质量为的高温气体后，火箭的对地速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计）（　　） A. 42m/s B. C. 40m/s D. 7. “天问一号”着陆器落到火星表面后，释放出我国首辆火星车─祝融号。已知火星质量为地球质量的p倍、半径为地球半径的q倍，地球表面的重力加速度为g。不考虑火星的自转，则质量为m的祝融号在火星表面受到火星的引力为（　　） A. B. C. D. 8. 关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是． A. 力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B. 力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大 C. 力对物体做功少，其功率可能很大；力对物体做功多，其功率也可能很小 D. 功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量 9. 如图所示，小球A与小球B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上。一颗子弹以水平初速度v0射入小球A，并在极短时间内嵌在其中。已知小球B的质量为2m，小球A与子弹的质量均是m，弹簧始终在弹性限度内，子弹射入木块以后的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 子弹、小球A和小球B组成的系统动量守恒 B. 子弹、小球A和小球B组成的系统总动能保持不变 C 当弹簧压缩至最短时，小球B动能最大 D. 当弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大 10. 甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量p随时间t的变化规律如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，在此过程中（ ） A. 甲、乙两物体的质量之比为1:2 B. 甲、乙两物体初速度大小之比为1:2 C. 甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1:1 D. 甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2:1 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 用如下图所示的装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器打点频率 f=50Hz。 （1）实验中得到的一条纸带如上图所示，打下的第一个点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续5个点，标为A、B、C、D、E，测出A、C、E到O点的距离分别为d1=7.94cm，d2=13.60cm，d3=20.74cm。重物质量为1.0kg，当地重力加速度g=9.80m/s2。现选取重物在OC段的运动进行数据处理，则OC段重力势能减少量为___________J，动能增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。导致上述两者不相等的原因是___________。 （2）下列关于该实验说法不正确的是___________。 A.选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差 B.做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源 C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度 （3）本实验可以用图像法来处理数据：测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，以 为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的___________（填选项字母）。 A. B. C. D. 12. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图1所示。 （1）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足，若满足关系式________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒； （2）某同学记录小球三个落点平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图2所示。下列相关说法正确的是________。 A. 造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞后速度过大 B. 测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失 C. 两球在碰撞过程中动量不守恒 13. 战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时，有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波，如图1所示。某时刻开始计时，时两列波的图像如图2所示，P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波，O点为手握的绳子一段，向右为x轴正方向。已知绳波的速度为，试求解下列问题： （1）甲、乙的绳端振动频率和分别为多少？ （2）以图2所示为时刻，写出乙运动员的绳中，平衡位置为6m处质点的振动方程。 14. 半径的光滑圆弧轨道下端与一水平粗糙轨道相切连接，水平轨道离地面高度，如图所示，有一质量的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B时速度为，滑块从B离开轨道后做平抛运动，最终落在地面上，不计空气阻力，试求：（g取） （1）滑块落在地面上时离B的水平位移大小； （2）滑块在水平轨道上滑行时克服摩擦力所做的功。 15. 如图所示，放置于光滑平台上的滑块B的左端固定一轻质弹簧且静止，紧靠在平台右侧的小车C的上表面与平台等高。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角（。现将滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，一段时间弹簧恢复原长后滑块B滑上小车C，再经过滑块B和小车C共速，二者共速后一起匀速向右运动。已知滑块B的质量，小车C的质量，滑块B与小车C之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，滑块A、B均可视为质点，小车C足够长且小车C与水平面间的摩擦可忽略不计。求： （1）滑块B和小车C共速时的速度大小v； （2）滑块A的质量； （3）该过程中弹簧弹性势能的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广全实验学校2024—2025学年度上学期高二开学考试试题 物理 满分100分 考试用时75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2．作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，一束光从介质a 斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是 A. a是光疏介质，b是光密介质 B. 光的入射角必须大于或等于临界角 C. 光在介质a中的速度大于在介质b中的速度 D. 该光束一定是单色光 【答案】B 【解析】 【详解】A. 光从介质a射向介质b，要在a、b介质的分界面上发生全反射，则a是光密介质，b是光疏介质．故A错误； B. 光的入射角等于临界角时，折射角等于90°，要发生全反射，光的入射角必须大于等于临界角，故B正确； C．由上分析得知，a的折射率大于b的折射率，由v=c/n得知，光在介质a中的速度小于在介质b中的速度．故C错误． D. 该光束可能是复色光，各色光的入射角都大于等于临界角，都发生了全反射，故D错误． 故选B. 【点睛】产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．根据这个条件进行选择． 2. 如图所示是A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一支，由图可知（　　） A. A物体运动线速度大小不变 B. A物体运动的角速度不变 C. B物体运动的角速度是变化的 D. B物体运动的线速度大小不变 【答案】A 【解析】 【详解】根据 an＝ 知，当线速度v大小为定值时，an与r成反比，其图像为双曲线的一支；根据 an＝rω2 知，当角速度ω大小为定值时，an与r成正比，其图像为过原点的倾斜直线。 故选A。 3. 神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场着陆。如图所示，离地高度约1m时，返回舱底部的4台着陆反推发动机点火竖直向下喷气，使返回舱速度在0.2s内由8m/s降为2m/s。假设反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，此过程返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为3×103kg。以竖直向下为正方向，反推发动机工作阶段，下列说法正确的是（　　） A. 返回舱的动量变化量为1.8×104kg·m/s B. 反推发动机启动时航天员受到的作用力将减小 C. 返回舱受到的平均推力大小约为1.2×105N D. 返回舱受到的平均推力大小约为9.0×104N 【答案】C 【解析】 【详解】A．返回舱的动量变化量为 解得 A错误； B．反推发动机启动时航天员做加速度较大的减速运动处于超重状态，受到的作用力将增大，B错误； CD．返回舱受到的平均推力为N，取竖直向下为正方向，根据动量定理得 解得 C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，绳子右端固定，一列波刚传播到B点．据图可判断出质点A开始振动的方向是（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图像可知比B点的起振方向向下，而在波的传播过程中各点的起振方向都相同，所以A点的起振方向向下，选项B正确。 故选B。 5. 关于下列对配图的说法中正确的是（　　） A. 图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒 B. 图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀加速上滑过程中，物块机械能守恒 C. 图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒 D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中，重力势能不断减小，动能不变。所以机械能不守恒，故A错误； B．图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀加速上滑过程中，重力势能和动能均增大，则其机械能增大，故B错误； C．图4中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，重力势能减小，动能不变，故机械能不守恒。故C正确； D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。 故选C。 6. 2017年6月15日上午11点，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量为M＝2100g，当它以对地速度为v0＝840m/s喷出质量为的高温气体后，火箭的对地速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计）（　　） A. 42m/s B. C. 40m/s D. 【答案】B 【解析】 【分析】发射过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出导弹的速度。 【详解】喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，可知在火箭发射的过程中二者组成的相同竖直方向的动量守恒，以喷出气体的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 【点睛】关键是喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，火箭发射的过程中二者组成的相同竖直方向的动量守恒。 7. “天问一号”着陆器落到火星表面后，释放出我国首辆火星车─祝融号。已知火星质量为地球质量的p倍、半径为地球半径的q倍，地球表面的重力加速度为g。不考虑火星的自转，则质量为m的祝融号在火星表面受到火星的引力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】在地球根据万有引力与重力关系得 在火星，同理有 故选A 8. 关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是． A. 力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B. 力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大 C. 力对物体做功少，其功率可能很大；力对物体做功多，其功率也可能很小 D. 功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据知，力对物体做功多，功率不一定大，A错误； B．根据知，力对物体做功的时间越短，功率不一定大，B错误； C．力对物体做功少，时间可能很短，则功率可能很大；力对物体做功多，时间可能很长，则功率可能较小，C正确； D．功率是反映做功快慢物理量，而不是表示做功大小的物理量，D正确； 故选CD。 9. 如图所示，小球A与小球B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上。一颗子弹以水平初速度v0射入小球A，并在极短时间内嵌在其中。已知小球B的质量为2m，小球A与子弹的质量均是m，弹簧始终在弹性限度内，子弹射入木块以后的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 子弹、小球A和小球B组成的系统动量守恒 B. 子弹、小球A和小球B组成的系统总动能保持不变 C. 当弹簧压缩至最短时，小球B动能最大 D. 当弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．子弹、小球A和小球B组成的系统水平方向受到合外力为零，则系统动量守恒，故A正确； B．子弹射入木块以后的过程中，由于弹簧的弹性势能发生变化，可知子弹、小球A和小球B组成的系统总动能发生变化，故B错误； C．当弹簧再次恢复原长时，小球B的速度最大，小球B的动能最大，故C错误； D．当子弹、小球A和B速度相等时，弹簧压缩到最短，弹簧的弹性势能最大，故D正确。 故选AD。 10. 甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量p随时间t的变化规律如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，在此过程中（ ） A. 甲、乙两物体的质量之比为1:2 B. 甲、乙两物体的初速度大小之比为1:2 C. 甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1:1 D. 甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2:1 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据动量定理 可得 可知质量之比等于运动时间的反比，即甲、乙两物体的质量之比为2： 1，故A错误； B．根据 甲、乙两物体的初速度大小之比为1 ：2，故B正确； C．根据 甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1 ： 1，故C正确； D．根据动能定理 甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1 ：2，故D错误。 故选BC。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 用如下图所示的装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器打点频率 f=50Hz。 （1）实验中得到的一条纸带如上图所示，打下的第一个点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续5个点，标为A、B、C、D、E，测出A、C、E到O点的距离分别为d1=7.94cm，d2=13.60cm，d3=20.74cm。重物质量为1.0kg，当地重力加速度g=9.80m/s2。现选取重物在OC段的运动进行数据处理，则OC段重力势能减少量为___________J，动能增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。导致上述两者不相等的原因是___________。 （2）下列关于该实验说法不正确的是___________。 A.选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差 B.做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源 C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度 （3）本实验可以用图像法来处理数据：测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，以 为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的___________（填选项字母）。 A. B. C. D. 【答案】 ①. 1.33J ②. 1.28J ③. 阻力影响 ④. BC ⑤. C 【解析】 【详解】（1）[1] OC段重力势能减少量 [2]C点对应的速度大小为 所以OC段动能增加量为 [3] 重力势能减少量略大于动能增加量是因为阻力的影响。 （2）[4] A．选取质量和密度较大的金属锤有利于减小阻力的影响，故而减小实验误差，故A不符合题意； B．做实验时，先接通打点计时器的电源，后释放重锤，故B符合题意； C．瞬时速度的计算若采用，则默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故C符合题意。 故选BC。 （3）[5]若公式 成立，则可验证机械能守恒。以 为纵轴、h为横轴的图线对应数学表达式为 即与h成正比。故选C。 12. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图1所示。 （1）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足，若满足关系式________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒； （2）某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图2所示。下列相关说法正确的是________。 A. 造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞后速度过大 B. 测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失 C. 两球在碰撞过程中动量不守恒 【答案】（1） （2）B 【解析】 【小问1详解】 设碰撞前瞬间钢球A的速度为，碰撞后瞬间A、B的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两球在空中运动时间相等，则有 可得若满足关系式 则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。 【小问2详解】 A．造成M和N偏离了OP方向的原因是两小球碰撞过程中没有对心碰撞，故A错误； B．若两球在碰撞过程中机械能守恒，则有 则满足 则说明两球在碰撞过程中机械能守恒，所以测出OP、OM、ON之间的距离，可探究两球在碰撞过程中是否有机械能的损失，故B正确； C．虽然两球不是发生对心碰撞，但碰撞过程中水平方向不受外力，满足动量守恒定律条件，所以两球在碰撞过程中动量守恒，故C错误。 故选B。 13. 战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时，有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波，如图1所示。某时刻开始计时，时两列波的图像如图2所示，P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波，O点为手握的绳子一段，向右为x轴正方向。已知绳波的速度为，试求解下列问题： （1）甲、乙的绳端振动频率和分别为多少？ （2）以图2所示为时刻，写出乙运动员的绳中，平衡位置为6m处质点的振动方程。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）由图像可知甲、乙的波长分别为 甲、乙的周期分别为 则甲、乙的绳端振动频率分别为 （2）根据波形平移法可知，乙运动员的绳中，平衡位置为6m处质点此时从平衡位置向轴负方向振动，设其振动方程为 其中 联立可得 14. 半径的光滑圆弧轨道下端与一水平粗糙轨道相切连接，水平轨道离地面高度，如图所示，有一质量的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B时速度为，滑块从B离开轨道后做平抛运动，最终落在地面上，不计空气阻力，试求：（g取） （1）滑块落在地面上时离B的水平位移大小； （2）滑块在水平轨道上滑行时克服摩擦力所做的功。 【答案】（1）1.6m；（2）2J 【解析】 【详解】（1）设滑块从B离开轨道后做平抛运动的时间为t，滑块落在地面上时离B的水平位移大小为x 解得 （2）从A到B，由动能定理得 解得 15. 如图所示，放置于光滑平台上的滑块B的左端固定一轻质弹簧且静止，紧靠在平台右侧的小车C的上表面与平台等高。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角（。现将滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，一段时间弹簧恢复原长后滑块B滑上小车C，再经过滑块B和小车C共速，二者共速后一起匀速向右运动。已知滑块B的质量，小车C的质量，滑块B与小车C之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，滑块A、B均可视为质点，小车C足够长且小车C与水平面间的摩擦可忽略不计。求： （1）滑块B和小车C共速时的速度大小v； （2）滑块A的质量； （3）该过程中弹簧弹性势能的最大值。 【答案】（1）；（2）2kg；（3）5J 【解析】 【详解】（1）滑块B滑上小车C后，以小车C为研究对象，根据动量定理有 解得 （2）设滑块B滑上小车C瞬间的速度大小为，根据动量守恒定律有 设滑块A到达最低点的速度大小为，根据动能定理有 滑块A和滑块B相互作用的过程中，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 （3）当滑块A和滑块B速度相同时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$