精品解析：安徽省安庆市安庆九一六学校2024-2025学年高二上学期9月开学考物理试卷

九一六学校2024-2025学年度第一学期 高二年级开学考试物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 关于物体的运动状态与受力关系，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化 B. 物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动 C. 物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力 D. 物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为恒力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第一定律，物体的运动状态发生变化，说明物体一定受力的作用，并不能说明物体的受力情况一定变化。故A错误； B．物体在恒力作用下，不一定做匀变速直线运动，如平抛运动。故B错误； C．物体做曲线运动的条件是速度与加速度不共线，和受到的合外力是不是恒力没有关系，受到的合外力可以是恒力，如平抛运动。故正确； D．物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零。故D错误。 故选C。 2. 一个物体以初速度v0水平抛出，经ts时，竖直方向的速度大小为v0，则t等于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据 vy=gt 可得 故选A。 3. 如图甲所示是古代用牛车灌溉时的场景，其简化图如图乙所示，已知A、B、C三个圆的半径分别为，C每转一圈能将8个相同竹筒中的水（质量均为m）灌溉到农田中，已知牛每分钟牵引中柱转动n圈，则一个小时内该牛车对农田灌溉水的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据图乙可知，中柱和A的转速相同，有 A和B边缘的线速度大小相等，有 B和C的角速度相同，则有 则C的转速为 则一个小时内牛车对农田灌溉水质量为 故选A。 4. 如图所示，杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时，水也不洒出来。关于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（ ） A. 水处于失重状态，不受重力的作用 B. 水受一对平衡力作用，合力为0 C. 由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用 D. 杯底对水的作用力可能为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．水在最高点时加速方向竖直向下，处于失重状态，但是重力不为零，仍然受到重力的作用，A错误； B．水受到沿半径方向的合外力充当向心力，合外力不为零，B错误； C．向心力是效果力，是物体沿半径方向的合外力，不是物体受到的力，C错误； D．当水在最高点只有重力充当向心力时 解得 此时杯底对水的作用力为零，D正确。 故选D。 5. 关于行星对太阳的引力，下列说法正确的是（　　） A. 行星对太阳的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力 B. 行星对太阳的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比 C. 太阳对行星的引力公式是由实验得出的 D. 太阳对行星的引力公式是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．行星做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供，故A错误； B．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离二次方成反比，故B错误； CD．太阳对行星的引力公式不是由实验得到的，是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的，故C错误，D正确。 故选D。 6. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（如图）。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量 B. 火星的质量 C. 火星表面的重力加速度的大小 D. 火星表面的重力加速度的大小 【答案】D 【解析】 【详解】AB.设“天问一号”的质量为m，则根据牛顿第二定律有 解得 故AB错误； CD.火星表面质量为m0的物体所受重力等于万有引力，则 解得 故D正确，C错误。 故选D。 7. 2021年5月15日，我国天问一号火星探测器携带的祝融号火星车及其组合体成功着陆于火星，标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，假设登陆火星需经历如图所示的变轨过程.已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道上运动时，运行的周期 B. 飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度反方向喷气 C. 轨道Ⅱ经过P点和轨道Ⅰ经过P点时的加速度大小相等 D. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，不可以推知火星的密度 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，飞船在轨道上运动时，轨迹的半长轴越大周期越大，运行的周期为 A错误； B. 飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点向前方喷气，减速做向心运动，B错误； C. 根据 ，轨道Ⅱ经过P点和轨道Ⅰ经过P点时的万有引力大小相等，所以加速度大小相等，C正确； D 若轨道Ⅰ贴近火星表面，根据牛顿第二定律 解得 D错误。 故选C。 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选对但不全的得3分） 8. 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知万有引力常量为G。若AO>OB，则（　　） A. 星球A的角速度一定大于星球B的角速度 B. 星球A所受向心力等于星球B所受向心力 C. 双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期增大 D. 两星球的总质量等于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．星球A的角速度等于于星球B的角速度，A错误； B．双星靠相互间的万有引力提供向心力，星球A所受向心力等于星球B所受向心力，B正确； C D．双星A、B之间万有引力提供向心力，有 其中 联立解得 可知，双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期减小。C错误；D正确。 故选BD。 9. 开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（ 　） A. 物块运动过程中加速度始终为零 B. 物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化 C. 在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小 D. 滑到最低点C时，物块所受重力的瞬时功率达到最大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．物块速率不变，可理解为物块的运动是匀速圆周运动的一部分，物块所受合外力充当所需的向心力，故合外力大小不变，而方向在变，向心加速度不为零，A错误B正确； C．对物块受力分析并正交分解可得 而且其中θ越来越小，所以FN越来越大 其中θ越来越小，所以Ff越来越小，C正确； D．在一开始速度向下，重力功率最大，在最低点，速度方向为水平方向，重力与速度垂直，重力功率为零，所以重力功率一直减小，D错误。 故选 BC。 10. 如图所示，质量为m的小球，用一长为L的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点。若已知，选O点所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球由A点到C点的过程中，重力做功为 B. 小球由A点到B点的过程中，细线拉力做正功 C. 小球在B点时的重力势能为mgL D. D点越低碰钉子后细线越容易断裂 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．小球由A点到C点的过程中，重力做功为 选项A正确； B．小球由A点到B点的过程中，细线拉力方向与速度垂直，则拉力不做功，选项B错误； C．选O点所在的水平面为参考平面，则小球在B点时的重力势能为 EP=-mgL 选项C错误； D．小球到达B点时的速度不变，D点越低碰钉子后做圆周运动的半径越小，根据 可得 可知T越大，细线越容易断裂，选项D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律。该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s。其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点。s1是l、3两点的距离，s3是4、6两点的距离，s2是2、5两点的距离。 （1）实验过程中，下列操作正确的有_____________________ A.电磁打点计时器应接在220V交流电源上 B.实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器 C.实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带 D.纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直 （2）测sl、s2、s3后，点2速度的表达式v2=_______________ （3）该同学测得的数据是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（质量为m）从点2运动到点5过程中，动能增加量为________m，势能减少量为_______m 。（结果保留两位有效数字，重力加速度g=10m/s2） 【答案】 ①. CD##DC ②. ③. 1.50m ④. 1.57m 【解析】 【详解】（1）[1]A。电磁打点计时器使用的是4 6V的低压交流电，A错误； BC．因为下落时间非常短暂，如果先释放纸带再接通电源，则纸带上打出的点非常少，不利于实验，所以应先接通电源，待打点计时器工作温度稳定后释放纸带，B错误C正确； D．因为实验是竖直方向上的运动，为了减小阻力，纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直，D正确。 故选CD。 （2）[2]2点时1、3之间的中间时刻的点，根据匀变速直线运动平均速度推论可得 （3）[3][4]打5点时是4、6之间的中间时刻的点，故 所以从点2运动到点5过程中，动能增加量为 势能减小量为 12. 在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验的简要步骤如下： A．让小球多次由静止从斜槽上的___________（选填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B．按图1安装好器材，注意调整斜槽末端沿___________方向，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。 D．完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。 E．上述实验步骤A、B、C的合理顺序是___________。 F．某同学在做平抛运动实验时得到了如图2中的运动轨迹，a、b、c点的位置在运动轨迹上已标出。则：小球平抛的初速度为___________m/s。（g=10m/s2，计算结果保留一位有效数字） 【答案】 ①. 同一 ②. 水平 ③. BAC ④. 2 【解析】 【详解】A[1]为控制小球做平抛运动的初速度一定，需要让小球多次由静止从斜槽上的同一位置滚下； B[2]为确保小球初速度沿水平方向，安装器材时应调整斜槽末端沿水平方向； E[3]实验步骤应该先按要求安装好器材，然后进行实验操作并记录数据，最后作实验数据的处理，所以应该按BAC的顺序； F[4]小球做平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 竖直方向由纸带实验推论公式 可得相邻两个点之间的时间间隔 所以初速度满足 四、计算题（3小题，第13小题10分，第14小题12分，第15小题16分） 13. 质量为1kg的物体静止在水平面上，t=0开始受到方向不变的水平拉力作用，物体运动的速度v与时间t的关系如图所示，已知8s时撤去水平拉力。（g取10m/s2）求： （1）物体所受到的摩擦力大小； （2）0~10s内物体克服摩擦力所做的功； （3）10s内水平拉力做功的平均功率。 【答案】（1）f=1N；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）8～10s内的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得摩擦力大小为 f=ma=1N （2）根据图线与横轴所围成的面积为这段时间内位移大小，那么整个过程中的位移为 0～10s内物体克服摩擦力所做的功为 （3）全过程根据动能定理可得 WF-Wf=0 解得 WF=12J 10s内水平拉力做功的平均功率为 14. 如图，质量m=1.0kg的物体（可视为质点）以v0=10m/s的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=1.0m的竖直光滑半圆环，物体与水平面间的动摩擦因数。求： (1)物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？ (2)如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，求出发点到N点距离x的取值范围。 【答案】(1)2m；(2) 8m>x>5m 【解析】 【分析】 【详解】(1)物体恰好能从M点飞出，有 由平抛运动知 解得 (2)（Ⅰ）物体不会在M到N点的中途离开半圆轨道，即物体恰好从M点飞出，物体从出发点到M过程。 由动能定理 解得 （Ⅱ）物体刚好至圆轨道圆心等高处速度为0，由动能定理 解得 综上可得，要使得物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，则出发点到N点的距离x应该满足8m>x>5m 15. 如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨的最低点，该圆弧轨道与一粗糙直轨道CD相切于C，OC与OB的夹角为53°，一质量为m的小滑块从P点静止开始下滑，PC间距离为R，滑块在CD上所受滑动摩擦力为重力的0.3倍。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）滑块从P点滑到B点的过程中，重力势能减少多少； （2）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小； （3）为保证滑块不从A处滑出，PC之间的最大距离是多少？ 【答案】（1）1.2mgR；（2）2.8mg；（3）0.6m 【解析】 【详解】（1）设PC间的垂直高度为h，由几何关系得 h1=Rsin53°=0.8R CB间的竖直高度 h2=R-Rcos53°=0.4R PB间高度差 h=h1+h2=1.2R 所以滑块从P滑到B减少的重力势能为 （2）B点，由牛顿第二定律知 从P到B，由动能定理 联立解得 FN=2.8mg 据牛顿第三定律滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小。 （3）设PC之间的最大距离为L时，滑块第一次到达A时速度为零，则对整个过程应用动能定理 代入数值解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九一六学校2024-2025学年度第一学期 高二年级开学考试物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 关于物体的运动状态与受力关系，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化 B. 物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动 C. 物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力 D. 物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为恒力 2. 一个物体以初速度v0水平抛出，经ts时，竖直方向的速度大小为v0，则t等于（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示是古代用牛车灌溉时的场景，其简化图如图乙所示，已知A、B、C三个圆的半径分别为，C每转一圈能将8个相同竹筒中的水（质量均为m）灌溉到农田中，已知牛每分钟牵引中柱转动n圈，则一个小时内该牛车对农田灌溉水的质量为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时，水也不洒出来。关于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（ ） A. 水处于失重状态，不受重力的作用 B. 水受一对平衡力作用，合力为0 C. 由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用 D. 杯底对水的作用力可能为0 5. 关于行星对太阳的引力，下列说法正确的是（　　） A. 行星对太阳的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力 B. 行星对太阳的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比 C. 太阳对行星的引力公式是由实验得出的 D. 太阳对行星的引力公式是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的 6. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（如图）。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量 B. 火星的质量 C. 火星表面的重力加速度的大小 D. 火星表面重力加速度的大小 7. 2021年5月15日，我国天问一号火星探测器携带的祝融号火星车及其组合体成功着陆于火星，标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，假设登陆火星需经历如图所示的变轨过程.已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道上运动时，运行的周期 B. 飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度反方向喷气 C. 轨道Ⅱ经过P点和轨道Ⅰ经过P点时的加速度大小相等 D. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，不可以推知火星的密度 二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选对但不全的得3分） 8. 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知万有引力常量为G。若AO>OB，则（　　） A. 星球A的角速度一定大于星球B的角速度 B 星球A所受向心力等于星球B所受向心力 C. 双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期增大 D. 两星球的总质量等于 9. 开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（ 　） A. 物块运动过程中加速度始终为零 B. 物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化 C. 在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小 D. 滑到最低点C时，物块所受重力的瞬时功率达到最大 10. 如图所示，质量为m的小球，用一长为L的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点。若已知，选O点所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球由A点到C点的过程中，重力做功为 B. 小球由A点到B点的过程中，细线拉力做正功 C. 小球在B点时的重力势能为mgL D. D点越低碰钉子后细线越容易断裂 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律。该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s。其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点。s1是l、3两点的距离，s3是4、6两点的距离，s2是2、5两点的距离。 （1）实验过程中，下列操作正确的有_____________________ A.电磁打点计时器应接在220V交流电源上 B.实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器 C.实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带 D.纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直 （2）测sl、s2、s3后，点2速度的表达式v2=_______________ （3）该同学测得的数据是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（质量为m）从点2运动到点5过程中，动能增加量为________m，势能减少量为_______m 。（结果保留两位有效数字，重力加速度g=10m/s2） 12. 在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验的简要步骤如下： A．让小球多次由静止从斜槽上的___________（选填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B．按图1安装好器材，注意调整斜槽末端沿___________方向，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体轨迹。 D．完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。 E．上述实验步骤A、B、C的合理顺序是___________。 F．某同学在做平抛运动实验时得到了如图2中的运动轨迹，a、b、c点的位置在运动轨迹上已标出。则：小球平抛的初速度为___________m/s。（g=10m/s2，计算结果保留一位有效数字） 四、计算题（3小题，第13小题10分，第14小题12分，第15小题16分） 13. 质量为1kg的物体静止在水平面上，t=0开始受到方向不变的水平拉力作用，物体运动的速度v与时间t的关系如图所示，已知8s时撤去水平拉力。（g取10m/s2）求： （1）物体所受到的摩擦力大小； （2）0~10s内物体克服摩擦力所做的功； （3）10s内水平拉力做功的平均功率。 14. 如图，质量m=1.0kg的物体（可视为质点）以v0=10m/s的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=1.0m的竖直光滑半圆环，物体与水平面间的动摩擦因数。求： (1)物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？ (2)如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围。 15. 如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨的最低点，该圆弧轨道与一粗糙直轨道CD相切于C，OC与OB的夹角为53°，一质量为m的小滑块从P点静止开始下滑，PC间距离为R，滑块在CD上所受滑动摩擦力为重力的0.3倍。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）滑块从P点滑到B点的过程中，重力势能减少多少； （2）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小； （3）为保证滑块不从A处滑出，PC之间的最大距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $