精品解析：四川省南充市西充中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

四川省西充中学高2023级高二上期入学考试 物理试题 内容：必修二、选修3-1第一章用时：75分钟 审题：高二物理备课组 使用时间：9月11日 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A. 不同物体中动量越大，速度一定越大 B. 的动量大于的动量 C. 物体的动能发生变化，其动量可能不变 D. 做匀速圆周运动的物体，其动量一定不变 2. 如图，某个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图．已知B点的速度方向与加速度方向相互垂直．则下列说法中正确的是 A. D点的速率比C点的速率大 B. A点的加速度与速度的夹角小于90° C. A点的加速度比D点的加速度大 D. 相等时间内，速度变化量越来越大 3. 如图，乐山某中学举行运动会，利用无人机进行现场高空拍摄。该无人机在竖直匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能减小，合外力做负功 B. 重力势能减小，合外力做正功 C. 重力势能增大，机械能不变 D. 重力势能增大，机械能增大 4. 质量为0.2 kg的小球以6 m/s的速度竖直向下落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量的变化量Δp，下列说法正确的是（　　） A. Δp＝2 kg·m/s B. Δp＝－2 kg·m/s C. Δp＝0.4 kg·m/s D. Δp＝－0.4 kg·m/s 5. 如图，两颗质量不同的人造卫星M、N围绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. M的向心加速度小于N的向心加速度 B. M的运行周期小于N的运行周期 C. M的线速度小于N的线速度 D. M的角速度小于N的角速度 6. 在城市设置环岛交通设施，可以有效减少交通事故。假设环岛路段为水平圆形路面，外车道半径为50m，内车道半径为36m，汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取当汽车匀速率通过该环岛路段时，则汽车的运动（　　） A. 一定受到恒定的合外力作用 B. 受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 C. 最大速度不能超过 D. 最大速度不能超过 7. 某学校师生参加建模大赛制作了一辆由清洁能源驱动的小车，模型展示环节小车能在平直轨道上由静止开始沿直线加速行驶，经过时间t速度刚好达到最大值vm。设在此加速过程中小车电动机的功率恒为P，小车质量为m，运行中所受阻力恒定，则下列说法中正确的是（　　） A. 加速过程中小车所受合外力恒定不变 B. 加速过程中小车前进的距离为 C. 加速过程中小车合外力做功为Pt D. 加速过程中小车所受阻力恒为 8. 如图所示，质量为M的小车A停在光滑的水平面上，小车上表面粗糙。质量为m的滑块B以初速度滑到小车A上，已知小车足够长，滑块不会从小车上滑落，则小车的最终速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每题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。全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 9. 下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A. 在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中 B. 地面光滑，剪断细线，弹簧恢复原长的过程中 C. 两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中 D. 木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 10. 质量为m的物体以大小为的初速度开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度大小变为v，重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内物体所受重力的冲量为（ ） A. B. mgt C. mv D. 11. 如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角为30°，传送带在电动机的带动下，始终保持的速率运行，将质量的小物体无初速地轻放在A处，若物体与传送带间的动摩擦因数，A、B间的距离，重力加速度，则（ ） A. 物体刚放上A处时加速度大小为 B. 物体从A运动到B过程中所用时间为2.0s C. 物体从A运动到B过程中摩擦产生的热量为9.375J D. 物体从A运动到B过程中电动机多做的功是37.5J 三、实验题（本题共2小题，每空2分，总共16分。） 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒。 （1）利用托盘天平测出半径相等的甲、乙两小球的质量分别为、，测得，则应选___________（填“甲”或“乙”）小球作为入射小球。 （2）安装好实验仪器后，将铅垂线在白纸上的投影点记为O点。不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上同一位置由静止释放，重复10次，然后确定10次实验中小球落点的平均位置P。把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽上的同一位置由静止释放，两球发生碰撞，重复实验10次。确定10次实验入射小球和被撞小球落点的平均位置M、N。则确定小球落点的平均位置时需要用的实验器材是___________。 （3）测量出三个落点的平均位置与O点的距离OM、OP、ON分别为、、，若符合关系式___________（用所测物理量的字母表示），则验证了两小球碰撞前后的总动量守恒。 13. 如图，某实验小组利用落体法来“验证机械能守恒定律”，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 （1）在本实验中，不同学生在操作过程中出现了如图的四种情况，其中，实验操作正确的是 。 A. B. C. D. （2）该小组从实验所得的纸带中，选出了一条点迹清晰的理想纸带，如图所示。其中，O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个连续打下的点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s，测得，，。已知重锤质量，当地的重力加速度根据以上数据可知，交流电的频率为____Hz。当打点计时器打下B点时，重锤的重力势能减少了____J；此时重锤的动能增加了____J，在实验操作过程中，造成后者偏大的原因可能是____（计算结果均保留三位有效数字）。 四、计算题：本题共3个小题，共37分。解答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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14. 我国计划在2030年前实现载人登月计划，该计划各项工作进展顺利。假设我国航天员登陆月球后，从月表以初速度竖直向上抛出一颗小球（可视为质点），经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R，引力常量为G，月球无空气且不考虑月球自转。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量M； 15. 如图所示，在光滑水平面上有两个并排静止放置的木块A、B，已知mA= 0.5kg，mB= 0.3kg。现有质量m0= 0.08kg的小物块C以初速度v0= 25m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B间均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v = 2.5m/s。求： （1）木块A的最终速度的大小； （2）小物块C滑离木块A的瞬时速度的大小。 16. 宇宙尘埃有很大的科研价值，某卫星携带的收集装置如图a所示。如图b所示为质量为M的卫星以速度飞向一颗静止的尘埃，如图c所示为尘埃被收集装置撞击后嵌入其中的情景，该尘埃的质量为（因，故卫星速度视为不变），问： （1）该尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小； （2）该尘埃在收集装置中嵌入深度为L，则其在被收集过程中受到的作用力F大小是多少？（假设此过程中作用力大小不变） （3）卫星继续以速度进入一个尘埃区，尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，尘埃的平均质量为，已知卫星正面面积为S，由于大量尘埃与卫星碰撞后均附着在卫星上，卫星速度会受到影响，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要增加多大推力？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省西充中学高2023级高二上期入学考试 物理试题 内容：必修二、选修3-1第一章用时：75分钟 审题：高二物理备课组 使用时间：9月11日 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A. 不同物体中动量越大，速度一定越大 B. 的动量大于的动量 C. 物体的动能发生变化，其动量可能不变 D. 做匀速圆周运动的物体，其动量一定不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 p=mv 可知，不同物体中动量越大，速度不一定越大，A错误； B．动量的符号只代表方向，不代表大小，则（-8kg·m/s）的动量大于（+6kg·m/s）的动量，B正确； C．根据 物体的动能发生变化，一定是物体速度大小发生变化，则其动量一定变化，C错误； D．做匀速圆周运动的物体，速度的方向一定变化，则其动量一定变化，D错误。 故选B。 2. 如图，某个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图．已知B点的速度方向与加速度方向相互垂直．则下列说法中正确的是 A. D点的速率比C点的速率大 B. A点的加速度与速度的夹角小于90° C. A点的加速度比D点的加速度大 D. 相等时间内，速度变化量越来越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，故A正确； B．物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90°．故B错误； C．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，故C错误； D．加速度不变，则相等时间内，速度变化量不变，选项D正确； 故选A. 点睛：此题关键要掌握物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；理解加速度的概念. 3. 如图，乐山某中学举行运动会，利用无人机进行现场高空拍摄。该无人机在竖直匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能减小，合外力做负功 B. 重力势能减小，合外力做正功 C. 重力势能增大，机械能不变 D. 重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】CD．该无人机在竖直匀速上升过程中，重力势能增大，动能不变，机械能增大，故C错误，D正确； AB．该无人机在竖直匀速上升过程中，根据动能定理知，合外力做功为零，故AB错误。 故选D。 4. 质量为0.2 kg的小球以6 m/s的速度竖直向下落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量的变化量Δp，下列说法正确的是（　　） A. Δp＝2 kg·m/s B. Δp＝－2 kg·m/s C. Δp＝0.4 kg·m/s D. Δp＝－0.4 kg·m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】小球与地面碰撞过程用动量变化量为 故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 如图，两颗质量不同的人造卫星M、N围绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. M的向心加速度小于N的向心加速度 B. M的运行周期小于N的运行周期 C. M的线速度小于N的线速度 D. M的角速度小于N的角速度 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 可得 ，，， 因M的轨道半径较小，故M的线速度、角速度、向心加速度都比N的大，周期比N的小。 故选B。 6. 在城市设置环岛交通设施，可以有效减少交通事故。假设环岛路段为水平圆形路面，外车道半径为50m，内车道半径为36m，汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取当汽车匀速率通过该环岛路段时，则汽车的运动（　　） A. 一定受到恒定的合外力作用 B. 受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 C. 最大速度不能超过 D. 最大速度不能超过 【答案】C 【解析】 【详解】AB．汽车做匀速率圆周运动，受重力、弹力、静摩擦力共三个力作用，其合力提供向心力，而合力大小不变方向改变是变力，故AB错误； CD．汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，汽车沿外侧做圆周速率最大，则，由牛顿第二定律有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 7. 某学校师生参加建模大赛制作了一辆由清洁能源驱动的小车，模型展示环节小车能在平直轨道上由静止开始沿直线加速行驶，经过时间t速度刚好达到最大值vm。设在此加速过程中小车电动机的功率恒为P，小车质量为m，运行中所受阻力恒定，则下列说法中正确的是（　　） A. 加速过程中小车所受合外力恒定不变 B. 加速过程中小车前进的距离为 C. 加速过程中小车合外力做功为Pt D. 加速过程中小车所受阻力恒为 【答案】D 【解析】 【详解】A．这一过程中电动机的功率恒为P，根据 可知随着小车速度的增加，小车受到的牵引力逐渐减小，而阻力恒定，故加速过程中小车所受合外力逐渐变小，则小车做加速度减小的加速度运动，故A错误； B．当小车做匀变速直线运动时，速过程中小车前进的距离为，但小车做加速度减小的加速运动，如图所示 根据图像与轴围成面积表示位移可知加速小车前进的距离大于，故B错误。 D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则加速过程中小车所受阻力为 故D正确； C．加速过程中，根据动能定理可得小车受到的合外力所做的功为 故C错误。 故选D。 8. 如图所示，质量为M的小车A停在光滑的水平面上，小车上表面粗糙。质量为m的滑块B以初速度滑到小车A上，已知小车足够长，滑块不会从小车上滑落，则小车的最终速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】滑块B滑上小车A，最终两者相对静止，根据AB系统动量守恒，有 解得小车的最终速度 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每题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。全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 9. 下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（　　） A. 在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中 B. 地面光滑，剪断细线，弹簧恢复原长的过程中 C. 两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中 D. 木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．子弹和木块的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒，A正确； B．在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒，B错误； C．木球与铁球的系统所受合外力为零，系统动量守恒，C正确； D．木块下滑过程中，斜面始终受挡板的作用力，系统动量不守恒，D错误； 故选AC。 10. 质量为m的物体以大小为的初速度开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度大小变为v，重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内物体所受重力的冲量为（ ） A. B. mgt C. mv D. 【答案】BD 【解析】 【详解】物体做平抛运动过程中速度变化量沿竖直方向，有 由动量定理物体在时间内动量变化量的大小为 故选BD。 11. 如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角为30°，传送带在电动机的带动下，始终保持的速率运行，将质量的小物体无初速地轻放在A处，若物体与传送带间的动摩擦因数，A、B间的距离，重力加速度，则（ ） A. 物体刚放上A处时加速度大小为 B. 物体从A运动到B过程中所用时间为2.0s C. 物体从A运动到B过程中摩擦产生的热量为9.375J D. 物体从A运动到B过程中电动机多做的功是37.5J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．刚放上物体时，对小物体进行受力分析，由于无初速度释放，故受到传送带斜向上的摩擦力，此外还受到竖直向下的重力及传送带的支持力，根据牛顿第二定律有 解得 故A错误； B．小物体与传送带共速时，所用时间为 运动的位移为 故匀加速1.25 m后，与传送带一起做匀速运动；剩余位移所花时间为 则物体从A运动到B的过程中所用时间为 故B错误； C．二者有相对运动时，摩擦所产生的热量为 故C正确； D．由能量守恒定律可知，电动机多做的功为 故D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，总共16分。） 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒。 （1）利用托盘天平测出半径相等的甲、乙两小球的质量分别为、，测得，则应选___________（填“甲”或“乙”）小球作为入射小球。 （2）安装好实验仪器后，将铅垂线在白纸上的投影点记为O点。不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上同一位置由静止释放，重复10次，然后确定10次实验中小球落点的平均位置P。把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽上的同一位置由静止释放，两球发生碰撞，重复实验10次。确定10次实验入射小球和被撞小球落点的平均位置M、N。则确定小球落点的平均位置时需要用的实验器材是___________。 （3）测量出三个落点的平均位置与O点的距离OM、OP、ON分别为、、，若符合关系式___________（用所测物理量的字母表示），则验证了两小球碰撞前后的总动量守恒。 【答案】（1）甲 （2）圆规 （3） 【解析】 【小问1详解】 为防止入射小球反弹，入射小球的质量应大于被撞小球的质量，则应选甲小球作为入射小球。 【小问2详解】 确定10次落点的平均位置时，应用圆规画一尽可能小的圆，将落点圈在圆内，圆心即为落点的平均位置。 【小问3详解】 两小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，竖直方向有 可得两小球在空中的时间为 根据动量守恒定律可得 即 解得两小球碰撞只要满足 则可以认为两小球碰撞前后的总动量守恒。 13. 如图，某实验小组利用落体法来“验证机械能守恒定律”，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 （1）在本实验中，不同学生在操作过程中出现了如图的四种情况，其中，实验操作正确的是 。 A. B. C. D. （2）该小组从实验所得的纸带中，选出了一条点迹清晰的理想纸带，如图所示。其中，O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个连续打下的点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s，测得，，。已知重锤质量，当地的重力加速度根据以上数据可知，交流电的频率为____Hz。当打点计时器打下B点时，重锤的重力势能减少了____J；此时重锤的动能增加了____J，在实验操作过程中，造成后者偏大的原因可能是____（计算结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1）D （2） ①. 50 ②. 2.14 ③. 2.27 ④. 打O点时重物具有初速度 【解析】 【小问1详解】 A．实验时，为了减小纸带与打点计时器之间的阻力，打点之前，应该用手在竖直方向上提住纸带，不应该用手托住重物，故A错误； B．图中不应使用直流电源，也不应该用手托住重物，故B错误； C．打点计时器的工作电压为交流电压，图中电源使用了直流电源，不符合要求，应该使用交流电源，故C错误； D．图中使用了交流电源，也用手在竖直方向上提住纸带，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s，则交流电的频率为 [2]当打点计时器打下B点时，重锤的重力势能减少了 [3]打下B点的瞬时速度为 则重锤的动能增加了 [4]在实验操作过程中，造成，即动能的增加偏大，主要原因可能是打O点时重物具有初速度。 四、计算题：本题共3个小题，共37分。解答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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14. 我国计划在2030年前实现载人登月计划，该计划各项工作进展顺利。假设我国航天员登陆月球后，从月表以初速度竖直向上抛出一颗小球（可视为质点），经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R，引力常量为G，月球无空气且不考虑月球自转。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量M； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据竖直上抛运动规律可得 解得 【小问2详解】 在月球表面，万有引力提供向心力，设一绕月球表面运动的近地卫星的质量为，则有 解得 15. 如图所示，在光滑水平面上有两个并排静止放置的木块A、B，已知mA= 0.5kg，mB= 0.3kg。现有质量m0= 0.08kg的小物块C以初速度v0= 25m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B间均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v = 2.5m/s。求： （1）木块A的最终速度的大小； （2）小物块C滑离木块A的瞬时速度的大小。 【答案】（1）2.1m/s；（2）4m/s 【解析】 【详解】（1）取向右为正方向，设木块A的最终速度为v1，由动量守恒定律，对A、B、C有 m0v0 = mAv1 + (mB + m0) ∙v 解得 v1 = 2.1m/s （2）设C滑离A时的速度为v2，当C滑离A后，由动量守恒定律，对B、C有 m0v2 + mBv1 = (mB + m0) ∙v 解得 v2 = 4m/s 16. 宇宙尘埃有很大的科研价值，某卫星携带的收集装置如图a所示。如图b所示为质量为M的卫星以速度飞向一颗静止的尘埃，如图c所示为尘埃被收集装置撞击后嵌入其中的情景，该尘埃的质量为（因，故卫星速度视为不变），问： （1）该尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小； （2）该尘埃在收集装置中嵌入深度为L，则其在被收集过程中受到的作用力F大小是多少？（假设此过程中作用力大小不变） （3）卫星继续以速度进入一个尘埃区，尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃，尘埃的平均质量为，已知卫星正面面积为S，由于大量尘埃与卫星碰撞后均附着在卫星上，卫星速度会受到影响，为了保持卫星原有的飞行速度，卫星推进器需要增加多大推力？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于，可认为飞船收集尘埃时速度不受影响，宇宙尘埃的速度会从0加速到，则尘埃被卫星收集过程中的动量变化量大小为 （2）在尘埃加速到与卫星共速过程中，根据运动学可得 ， 以尘埃作为研究对象，根据动能定理可得 解得 （3）设卫星在尘埃区飞行时间为t，飞船扫过的尘埃数量为 对卫星和尘埃整体分析，根据定量定理可得 解得卫星推进器需要增加多大推力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $