2025年高二物理秋季开学摸底考（山东专用）

2025年秋季高二开学摸底考试模拟卷 物 理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 别谈‘能量守恒’，我的电量在开学第一天就满格 —— 毕竟洛伦兹力不做功，但我做题能做功！ 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 4.考试范围：人教版、鲁科版必修一、二全部+必修三 第1、2章 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（　　） A．4×105J B．4×104J C．4×103J D．4×102J 2.用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电器内两片金属箔张开，稳定后如图。图中、、、四点电场强度最强的是（　　） A．a B．b C．c D．d 3.游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（　　） A．A点做匀速圆周运动 B．点做匀速圆周运动 C．此时A点的速度小于点 D．此时A点的速度等于点 4．“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球表面400km的空间站中一天内可以看到16次日出。已知地球半径为6400km，万有引力常数，同步卫星周期为24h，忽略地球的自转。若只知上述条件，则不能确定的是（　　） A．地球的的平均密度 B．地球表面的重力加速度和地球的第一宇宙速度 C．空间站与地球间的万有引力 D．地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值 5.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 6．如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中AB部分为倾角为的斜面，BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为E的水平匀强电场中。现将一带电荷量为＋q、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点。已知重力加速度为g，且qE=mg，下列说法正确的是（　　） A．释放点A到斜面底端B的距离为R B．小滑块运动到C点时对轨道的压力为9mg C．小滑块运动过程中最大动能为mgR D．小滑块从D点抛出后恰好落在轨道上的B点 7.如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是（　　） A．1绳的拉力一直小于2绳的拉力 B．1、2两绳的拉力都在减小 C．1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力 D．1、2两绳的拉力之比保持不变 8.如图，光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切，轨道半径为r，圆心为O，O、A间距离为。原长为的轻质绝缘弹簧一端固定于O点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后，依次经过A、B、C三点时的动能分别为，则（　　） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9．高速公路某段平直路面上有三块车距判断牌，分别标识为“0m”“50m”“100m”，相邻判断牌间距50m，某同学乘车时发现通过“0m”牌时，车速为72km/h，经过“50m”牌时车速为90km/h，经过“100m”牌时车速为108km/h，若汽车运动过程中一直做加速直线运动，以下判断正确的是（　　） A．汽车可能做匀加速直线运动 B．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程平均速度可能相同 C．汽车加速度可能一直增大 D．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程合外力做功之比为9∶11 10．如图所示， E 为电源， R 为电阻， D 为理想二极管， P 和 Q 构成一理想电容器， M 、 N 为输出端，让薄金属片 P 以图示位置为中心在虚线范围内左右做周期性往复运动，而 Q 固定不动。下列说法中正确的是（　　） A. P 每次向右运动，电容器的电容就会增大； B.P 每次向左运动，电容器的电压就会增大； C.随着 P 的左右运动，两板间电场强度最终会保持不变； D. 随着 P 的左右运动，输出端会有周期性脉冲电压输出。 11.2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约 100s 时，它们相距约 400km，绕二者连线上的某点每秒转动 12 圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星的（　　） A. 质量之和 B. 质量之比 C. 速率之和 D. 速率之比 12.如图所示，半径为R的光滑球固定在水平面上的A点，球上B点与球心O等高，C点位于A点正上方，水平面上距A点x处的P点与O、A在同一竖直面内。在POA面内将小球从P点以某一速度抛出，要使小球能够到达球的右侧，下列说法正确的是（　　） A．小球抛出的最小速度为 B．若小球恰好从C点掠过球面，则抛出的最小速度为 C．若，小球恰好从C点掠过球面，则抛出速度大小为 D．小球抛出后可从圆弧B点以上任一点切入球面，沿球面到达右侧 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13．（6分）某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右图所示，屏幕横向每大格表示的时间为。电风扇的转速为______；若为，则叶片边缘的速度为______。（结果保留 2 位有效数字） 14．（8分）实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ （保留3位有效数字）。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率________（保留3位有效数字）。 (4)定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示）；当地重力加速度大小取，则________（保留2位有效数字），若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 15.（8分）空间中有场强大小为E的匀强电场，方向水平向右，如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球，从O点竖直向上抛出，此时动能为，经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球到达最高点时所用的时间； （2）小球的电荷量。 16．（8分）假定月球绕地球作圆周运动，地球绕太阳也作圆周运动，且轨道都在同一平面内。已知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s2，地球半径R0=6.37×106m，月球质量mm=7.3×1022kg，月球半径Rm=1.7×106m，引力恒量G=6.67×10−11N·m2/kg2，月心地心间的距离约为rem=3.84×108m （1）月球的球心绕地球的球心运动一圈需多少天？ （2）地球上的观察者相继两次看到满月需多少天？ 17.（14分）用开瓶器拔出瓶中的木塞，初始时软木塞的上截面与玻璃瓶口平齐，木塞质量为，高为h，过程中做匀加速直线运动，加速度为a、过程中木塞受到的摩擦力为，其中为参数，h为木塞高，x为木塞运动的距离。开瓶器齿轮的半径为r，重力加速度为。 (1)求拔出时，齿轮的角速度ω； (2)求初始到拔出，开瓶器对木塞做的功W； (3)设经过时间为t，求开瓶器的功率P与t的关系式。 18．（16分）如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°、长为5 m的传送带与两平台平滑连接．现有一小物体以10 m/s的速度沿平台AB向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台CD上．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (1)求小物体跟传送带间的动摩擦因数； (2)当小物体在平台AB上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD，求这个临界速度； (3)若小物体以8 m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？ 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( ) ( 学校 __________________班级__________________姓名__________________准考证号__________________ ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 密 ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 封 ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 线 ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ ) ( ) 2025年秋季高二开学摸底考试模拟卷 物 理·答题卡 姓名： ( 注 意 事 项 1 ．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真检查监考员所粘贴的条形码。 2 ． 选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5mm 黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3 ．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 5 ．正确填涂 缺考标记 ) ( 贴条形码区 ) ( 准考证号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ) ( 一、 二 选择题（共 40 分） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 1 1 [A] [B] [C] [D] 1 2 [A] [B] [C] [D] 三、 非选择题 ：本题共 6 小题，共 60 分 . 1 3 ． （ 6 分） _________、___________ （8分） _________、___________、_________、___________ 、 _________ ___________ 、 _________           ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 1 5 ．（8分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 16 ． （8分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 17 ． （ 14分 ） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 18 ． （ 1 6分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) 物理 第4页（共5页） 物理 第5页（共5页） 物理 第1页（共5页） 物理 第2页（共5页） 物理 第3页（共5页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025年秋季高二开学摸底考试模拟卷 物 理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 别谈‘能量守恒’，我的电量在开学第一天就满格 —— 毕竟洛伦兹力不做功，但我做题能做功！ 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 4.考试范围：人教版、鲁科版必修一、二全部+必修三 第1、2章 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（　　） A．4×105J B．4×104J C．4×103J D．4×102J 2.用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电器内两片金属箔张开，稳定后如图。图中、、、四点电场强度最强的是（　　） A．a B．b C．c D．d 3.游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（　　） A．A点做匀速圆周运动 B．点做匀速圆周运动 C．此时A点的速度小于点 D．此时A点的速度等于点 4．“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球表面400km的空间站中一天内可以看到16次日出。已知地球半径为6400km，万有引力常数，同步卫星周期为24h，忽略地球的自转。若只知上述条件，则不能确定的是（　　） A．地球的的平均密度 B．地球表面的重力加速度和地球的第一宇宙速度 C．空间站与地球间的万有引力 D．地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值 5.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 6．如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中AB部分为倾角为的斜面，BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为E的水平匀强电场中。现将一带电荷量为＋q、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点。已知重力加速度为g，且qE=mg，下列说法正确的是（　　） A．释放点A到斜面底端B的距离为R B．小滑块运动到C点时对轨道的压力为9mg C．小滑块运动过程中最大动能为mgR D．小滑块从D点抛出后恰好落在轨道上的B点 7.如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是（　　） A．1绳的拉力一直小于2绳的拉力 B．1、2两绳的拉力都在减小 C．1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力 D．1、2两绳的拉力之比保持不变 8.如图，光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切，轨道半径为r，圆心为O，O、A间距离为。原长为的轻质绝缘弹簧一端固定于O点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后，依次经过A、B、C三点时的动能分别为，则（　　） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9．高速公路某段平直路面上有三块车距判断牌，分别标识为“0m”“50m”“100m”，相邻判断牌间距50m，某同学乘车时发现通过“0m”牌时，车速为72km/h，经过“50m”牌时车速为90km/h，经过“100m”牌时车速为108km/h，若汽车运动过程中一直做加速直线运动，以下判断正确的是（　　） A．汽车可能做匀加速直线运动 B．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程平均速度可能相同 C．汽车加速度可能一直增大 D．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程合外力做功之比为9∶11 10．如图所示， E 为电源， R 为电阻， D 为理想二极管， P 和 Q 构成一理想电容器， M 、 N 为输出端，让薄金属片 P 以图示位置为中心在虚线范围内左右做周期性往复运动，而 Q 固定不动。下列说法中正确的是（　　） A. P 每次向右运动，电容器的电容就会增大； B.P 每次向左运动，电容器的电压就会增大； C.随着 P 的左右运动，两板间电场强度最终会保持不变； D. 随着 P 的左右运动，输出端会有周期性脉冲电压输出。 11.2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约 100s 时，它们相距约 400km，绕二者连线上的某点每秒转动 12 圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星的（ ） A. 质量之和 B. 质量之比 C. 速率之和 D. 速率之比 12.如图所示，半径为R的光滑球固定在水平面上的A点，球上B点与球心O等高，C点位于A点正上方，水平面上距A点x处的P点与O、A在同一竖直面内。在POA面内将小球从P点以某一速度抛出，要使小球能够到达球的右侧，下列说法正确的是（　　） A．小球抛出的最小速度为 B．若小球恰好从C点掠过球面，则抛出的最小速度为 C．若，小球恰好从C点掠过球面，则抛出速度大小为 D．小球抛出后可从圆弧B点以上任一点切入球面，沿球面到达右侧 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右图所示，屏幕横向每大格表示的时间为。电风扇的转速为______；若为，则叶片边缘的速度为______。（结果保留 2 位有效数字） 。 14．（8分）实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ （保留3位有效数字）。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率________（保留3位有效数字）。 (4)定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示）；当地重力加速度大小取，则________（保留2位有效数字），若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 15.（8分）空间中有场强大小为E的匀强电场，方向水平向右，如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球，从O点竖直向上抛出，此时动能为，经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球到达最高点时所用的时间； （2）小球的电荷量。 16．（8分）16．（8分）假定月球绕地球作圆周运动，地球绕太阳也作圆周运动，且轨道都在同一平面内。已知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s2，地球半径R0=6.37×106m，月球质量mm=7.3×1022kg，月球半径Rm=1.7×106m，引力恒量G=6.67×10−11N·m2/kg2，月心地心间的距离约为rem=3.84×108m （1）月球的球心绕地球的球心运动一圈需多少天？ （2）地球上的观察者相继两次看到满月需多少天？ 17.（14分）用开瓶器拔出瓶中的木塞，初始时软木塞的上截面与玻璃瓶口平齐，木塞质量为，高为h，过程中做匀加速直线运动，加速度为a、过程中木塞受到的摩擦力为，其中为参数，h为木塞高，x为木塞运动的距离。开瓶器齿轮的半径为r，重力加速度为。 (1)求拔出时，齿轮的角速度ω； (2)求初始到拔出，开瓶器对木塞做的功W； (3)设经过时间为t，求开瓶器的功率P与t的关系式。 18．（16分）如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°、长为5 m的传送带与两平台平滑连接．现有一小物体以10 m/s的速度沿平台AB向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台CD上．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (1)求小物体跟传送带间的动摩擦因数； (2)当小物体在平台AB上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD，求这个临界速度； (3)若小物体以8 m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？ 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年秋季高二开学摸底考试模拟卷 物理·答案及评分参考 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1 2 3 4 5 6 7 8 B D B C D B B C 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9 10 11 12 CD ABC AC ABC 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13.【6分】 【答案】(1) (2) 评分参考：每空3分 14. 【8分】【答案】(1)④①⑥⑤(2)1.79(3) 通过 19.0（4） 3.1 评分参考：前6个空各1分，最后1个空2分。 15.【8分】（1）带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，设小球竖直初速度为v0，则有 （1分） 解得（1分） 小球到达最高点时所用的时间 （2分） （2）水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，小球回到与O点相同高度处，竖直分速度大小仍然为 v0，设此时水平分速度为vx，则合速度有 则与O点等高度处的动能为（1分） 联立解得（1分） 水平方向上，由运动学公式可得（1分） 解得（1分） 16.【8分】【详解】(i)月球在地球引力作用下绕地心作圆周运动，设地球的质量为me，月球绕地心作圆周运动的角速度为ωm，由万有引力定律和牛顿定律有（1分） 另有（1分） 月球绕地球一周的时间（1分） 解(1)、(2)、(3)三式得 (4) 代入有关数据得Tm=2.37×106s=27.4天（1分） (5) (ii)满月是当月球、地球、太阳成一条直线时才有的，此时地球在月球和太阳之间，即图中A的位置。当第二个满月时，由于地球绕太阳的运动，地球的位置已运动到A'。若以T'm表示相继两次满月经历的时间，ωe表示地球绕太阳运动的角速度，由于ωe和ωm的方向相同，故有ωmT'm=2π+ωeT'm（1分） 而（0.5分） （0.5分） 式中Te为地球绕太阳运动的周期，Te=365天。由(6)、(7)、(8)三式得 （1分） 注意到(5)式，得T'm=29.6天（1分） 17.【14分】（1）木塞的末速度等于齿轮线速度，对木塞，根据运动学公式（1分） 根据角速度和线速度的关系（1分） 联立可得（2分） （2）根据题意画出木塞摩擦力与运动距离的关系图如图所示 可得摩擦力所做的功为（1分） 对木塞，根据动能定理（1分） 解得（2分） （3）设开瓶器对木塞的作用力为，对木塞，根据牛顿第二定律（1分） 速度（1分） 位移（1分） 开瓶器的功率（1分） 联立可得（2分） 18.【16分】(1)传送带静止时，小物体在传送带上受力如图甲所示， 根据牛顿第二定律得：μmgcos37°＋mgsin37°＝ma1（3分） B→C过程，有：v02＝2a1l（1分） 解得：a1＝10 m/s2，μ＝0.5．（2分） (2)当小物体在传送带上受到的摩擦力始终向上时，最容易到达传送带顶端，此时，小物体受力如图乙所示，根据牛顿第二定律得： mgsin37°－μmgcos37°＝ma2（2分） 若恰好能到达平台CD，有： v2＝2a2l（1分） 解得： v＝2m/s，a2＝2 m/s2（2分） 即当小物体在平台AB上向右运动的速度小于2 m/s时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD． (3)设小物体在平台AB上的运动速度为v1，传送带顺时针运动的速度大小为v2． 从小物体滑上传送带至小物体速度减小到传送带速度过程，有： v12－v22＝2a1x1（1分） 从小物体速度减小到传送带速度至恰好到达平台CD过程，有： v22＝2a2x2（1分） x1＋x2＝l（1分） 解得： v2＝3 m/s（2分） 即传送带至少以3 m/s的速度顺时针运动，小物体才能到达平台CD． ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年秋季高二开学摸底考试模拟卷 物理•全解全析 别谈‘能量守恒’，我的电量在开学第一天就满格 —— 毕竟洛伦兹力不做功，但我做题能做功！ 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（　　） A．4×105J B．4×104J C．4×103J D．4×102J 【答案】B 【详解】高中生的质量约为50kg，根据动能定理有 故选B。 2.用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电器内两片金属箔张开，稳定后如图。图中、、、四点电场强度最强的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】D 【详解】bc两点分别在金属外壳内部和金属杆的内部，则两点的场强均为零；在金属箔上的最下端电荷分布比金属球上更密集，且d点距离金箔的下端较近，可知d点的场强比a点大，则电场强度最大的点在d点。 3.游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（　　） A．A点做匀速圆周运动 B．点做匀速圆周运动 C．此时A点的速度小于点 D．此时A点的速度等于点 【答案】B 【详解】A．A点运动为A点绕的圆周运动和相对于O的圆周运动的合运动，故轨迹不是圆周，故不做匀速圆周运动，故A错误； B．根据题意固定在底盘上，故可知围绕O点做匀速圆周运动，故B正确； CD．杯上A点与、恰好在同一条直线上时且在延长线上，点和点运动运动方向相同，A点相对点做圆周运动，故此时A的速度大于的速度，故CD错误。 4．“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球表面400km的空间站中一天内可以看到16次日出。已知地球半径为6400km，万有引力常数，同步卫星周期为24h，忽略地球的自转。若只知上述条件，则不能确定的是（　　） A．地球的的平均密度 B．地球表面的重力加速度和地球的第一宇宙速度 C．空间站与地球间的万有引力 D．地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值 【答案】C 【详解】A.根据一天内可以看到16次日出可以求得空间站的周期，并且地球半径R和空间站轨道高度h均已知，根据 可求出地球的质量，地球的半径已知，可求出地球的体积，根据 可求得地球的平均密度，A正确； B．忽略地球自转，则由代换公式有 设地球的第一宇宙速度为v，质量为m的物体绕地球表面以第一宇宙速度v运行，根据牛顿第二定律有 结合A选项，可知能确定地球的第一宇宙速度和地球表面的重力加速度， B正确； C．由于空间站的质量未知，所以无法求得空间站与地球的万有引力，C错误； D．空间站的线速度大小为 根据 结合 结合地球的质量联立可求出同步卫星的线速度大小，故地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值， D正确。 5.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A．无人机做匀速运动 B．零件所受合外力为零 C．零件的惯性逐渐变大 D．零件的重力势能保持不变 【答案】D 【详解】D．无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止，也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变，可知零件的重力势能保持不变，D正确； AB．对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动，AB错误； C．惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，C错误。 6．如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中AB部分为倾角为的斜面，BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为E的水平匀强电场中。现将一带电荷量为＋q、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点。已知重力加速度为g，且qE=mg，下列说法正确的是（　　） A．释放点A到斜面底端B的距离为R B．小滑块运动到C点时对轨道的压力为9mg C．小滑块运动过程中最大动能为mgR D．小滑块从D点抛出后恰好落在轨道上的B点 【答案】B 【详解】小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点，表明小滑块能通过轨道的等效最高点，重力与电场力的合力为 所以轨道等效最高点为圆心左上60°轨道上，即D点。在等效最高点，有 A．从A点到轨道等效最高点，根据动能定理得 解得 A错误； B．从C到等效最高点，有 在C点，有 解得 根据牛顿第三定律得滑块对轨道的压力为9mg，B正确； C．小滑块运动到D点的圆上对称点时，速度最大，有 解得 C错误； D．小滑块从D点抛出后，做类平抛运动，假设刚好落到B点，则有 ， 则在合力方向上的位移为 假设错误，D错误。 7．如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是（　　） A．1绳的拉力一直小于2绳的拉力 B．1、2两绳的拉力都在减小 C．1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力 D．1、2两绳的拉力之比保持不变 【答案】B 【详解】A．如图 由几何关系得 ， 由于P点到M点的距离小于P点到N点的距离，则 根据平行四边形定则结合正弦定理得 由于且空调室外机竖直向下缓慢运动，则 故A错误； B．根据正弦定理可得 化简可得 其中 因此可知变大，则变小，同理也变小，则1、2两绳的拉力只能减小。故B正确； C．由于空调室外壳缓慢移动，处于动态平衡，则1、2两绳拉力的合力等于空调室外机的重力。故C错误； D．设OM=s1，ON=s2。由得 可见，h变化，1、2两绳的拉力之比也变。故D错误。 8.如图，光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BC在B点相切，轨道半径为r，圆心为O，O、A间距离为。原长为的轻质绝缘弹簧一端固定于O点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后，依次经过A、B、C三点时的动能分别为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可得A点弹簧伸长量为，B点和C点弹簧压缩量为，即三个位置弹簧弹性势能相等，则由A到B过程中弹簧弹力做功为零，电场力做正功，动能增加， 同理B到C过程中弹簧弹力和电场力做功都为零，重力做负功，则动能减小， 由A到C全过程则有 因此故选C。 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9．高速公路某段平直路面上有三块车距判断牌，分别标识为“0m”“50m”“100m”，相邻判断牌间距50m，某同学乘车时发现通过“0m”牌时，车速为72km/h，经过“50m”牌时车速为90km/h，经过“100m”牌时车速为108km/h，若汽车运动过程中一直做加速直线运动，以下判断正确的是（　　） A．汽车可能做匀加速直线运动 B．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程平均速度可能相同 C．汽车加速度可能一直增大 D．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程合外力做功之比为9∶11 【答案】CD 【详解】ABC．由题可知，从“0m”牌到“50m”牌过程平均速度小于“50m”牌到“100m”牌过程平均速度，由可知，后半段的平均加速度大于前半段，故汽车不可能做匀加速直线运动，汽车加速度可能一直增大，AB错误，C正确； D．从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程，由动能定理可知 D正确。 故选CD。 10．如图所示， E 为电源， R 为电阻， D 为理想二极管， P 和 Q 构成一理想电容器， M 、 N 为输出端，让薄金属片 P 以图示位置为中心在虚线范围内左右做周期性往复运动，而 Q 固定不动。下列说法中正确的是（　　） A. P 每次向右运动，电容器的电容就会增大； B.P 每次向左运动，电容器的电压就会增大； C.随着 P 的左右运动，两板间电场强度最终会保持不变； D. 随着 P 的左右运动，输出端会有周期性脉冲电压输出。 【答案】ABC 【详解】A.根据电容决定式，向右运动时，极板间距减小，其他条件不变，所以电容增大，A正确 。 B.向左运动，极板间距增大，电容减小。由于二极管单向导电性，电容器不能放电（电流不能反向通过二极管 ），根据（是电容器所带电荷量，是电压 ），不变（不能放电 ），减小则增大，B正确 。 C.当向右运动，电容增大，电容器充电（二极管正向导通 ），增大；向左运动，电容减小，但电容器不能放电（二极管反向截止 ），保持不变。随着往复运动，最终电容器电荷量达到电源能提供的最大值后不再变化，根据（推导：由和，可得，电场强度 ），不变，、不变，所以电场强度最终保持不变，C正确 。 D.因为当向左运动时，电容器不能放电（二极管截止 ），不会有电流通过电阻产生电压输出；只有向右运动时，电容器充电，可能有短暂电流，但由于最终电荷量稳定后，不再有周期性的充电、放电导致的电流变化，所以输出端不会有周期性脉冲电压输出，D错误 。 11.2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约 100s 时，它们相距约 400km，绕二者连线上的某点每秒转动 12 圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星的（　　） A. 质量之和 B. 质量之比 C. 速率之和 D. 速率之比 【答案】AC 【详解】1.明确双星系统的运动特点：双中子星绕二者连线上某点转动，它们的角速度（或周期 ）相等，二者之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力。 已知每秒转动圈，根据周期（为每秒转动圈数 ），可得周期，再由，能算出角速度 。设两颗中子星的质量分别为、，轨道半径分别为、，且（为两星间距 ）。 2.分析质量相关量：根据万有引力提供向心力，对有 ，对有 。 将两式相加，可得 ，又因为（双星系统角动量守恒 ），化简后得到 ，所以可以估算出质量之和，A选项正确； 由于仅根据现有条件无法得出与各自的具体值，也就无法求质量之比，B选项错误 。 3.分析速率相关量：根据圆周运动线速度与角速度的关系，则，，那么 ，可以估算出速率之和，C选项正确； 而速率之比 ，因为质量之比无法求出，所以速率之比也无法求出，D选项错误 。 12.如图所示，半径为R的光滑球固定在水平面上的A点，球上B点与球心O等高，C点位于A点正上方，水平面上距A点x处的P点与O、A在同一竖直面内。在POA面内将小球从P点以某一速度抛出，要使小球能够到达球的右侧，下列说法正确的是（　　） A．小球抛出的最小速度为 B．若小球恰好从C点掠过球面，则抛出的最小速度为 C．若，小球恰好从C点掠过球面，则抛出速度大小为 D．小球抛出后可从圆弧B点以上任一点切入球面，沿球面到达右侧 【答案】ABC 【详解】A．当小球与球面相切，且恰好到达C点时，速度最小，根据动能定理有 解得 故A正确； B．若小球恰好从C点掠过球面，则在C点有 根据动能定理有 解得此时抛出的最小速度为 故B正确； C．若，小球恰好从C点掠过球面，则最高点的速度为 设小球与斜面相切时，切点与圆心连线与竖直方向的夹角为，则 根据斜抛运动规律可知、 则抛出速度大小为故C正确； D．小球抛出后可从圆弧B点以上任一点切入球面，若小球所受合力不足以提供向心力，则小球不能沿球面到达右侧，故D错误；故选ABC。 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13．（6分）13．（6分）某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右图所示，屏幕横向每大格表示的时间为。电风扇的转速为______；若为，则叶片边缘的速度为______。（结果保留 2 位有效数字） 【答案】(1) (2) 【详解】(1)观察光强 - 时间图象，相邻两个矩形波的时间间隔就是叶片转动一圈的周期。 从图中看，横向每大格，数出相邻矩形波间隔约（即 ，数格时注意有效数字，以图象清晰读数为准 ），所以周期。 根据转速公式，代入得（保留 2 位有效数字 ）。 (2)反光条弧长，单个矩形波的时间就是反光条通过光传感器的时间。 从图象看，矩形波宽度对应（即 ，数格确定 ）。 根据线速度公式，代入得（保留 2 位有效数字 ）。 14．（8分）实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________ （保留3位有效数字）。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率________（保留3位有效数字）。 (4)定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示）；当地重力加速度大小取，则________（保留2位有效数字），若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 【答案】(1)④①⑥⑤(2)1.79(3) 通过 19.0（4） 3.1 【详解】（1）实验步骤为：将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端，先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带，关闭电源，取下纸带，在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据，根据原理可知质量可以约掉，不需要用电子天平称量重锤的质量。 故选择正确且正确排序为④①⑥⑤。 （2）根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 代入数据可得 （3）[1][2]根据 整理可得 可知理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点，且斜率 [3]由图3得直线的斜率 （4）[1]根据题意有 可得 [2]当地重力加速度大小取，代入数据可得。 15．（8分）空间中有场强大小为E的匀强电场，方向水平向右，如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球，从O点竖直向上抛出，此时动能为，经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球到达最高点时所用的时间； （2）小球的电荷量。 【答案】（1）；（2）。 【详解】（1）带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，设小球竖直初速度为v0，则有 解得 小球到达最高点时所用的时间 （2）水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，小球回到与O点相同高度处，竖直分速度大小仍然为 v0，设此时水平分速度为vx，则合速度有 则与O点等高度处的动能为 联立解得 水平方向上，由运动学公式可得 解得 16．（8分）假定月球绕地球作圆周运动，地球绕太阳也作圆周运动，且轨道都在同一平面内。已知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s2，地球半径R0=6.37×106m，月球质量mm=7.3×1022kg，月球半径Rm=1.7×106m，引力恒量G=6.67×10−11N·m2/kg2，月心地心间的距离约为rem=3.84×108m （1）月球的球心绕地球的球心运动一圈需多少天？ （2）地球上的观察者相继两次看到满月需多少天？ 【答案】（1）27.4天（2）29.6天 【详解】(i)月球在地球引力作用下绕地心作圆周运动，设地球的质量为me，月球绕地心作圆周运动的角速度为ωm，由万有引力定律和牛顿定律有 另有 月球绕地球一周的时间 解(1)、(2)、(3)三式得 (4) 代入有关数据得Tm=2.37×106s=27.4天 (5) (ii)满月是当月球、地球、太阳成一条直线时才有的，此时地球在月球和太阳之间，即图中A的位置。当第二个满月时，由于地球绕太阳的运动，地球的位置已运动到A'。若以T'm表示相继两次满月经历的时间，ωe表示地球绕太阳运动的角速度，由于ωe和ωm的方向相同，故有ωmT'm=2π+ωeT'm 而 式中Te为地球绕太阳运动的周期，Te=365天。由(6)、(7)、(8)三式得 注意到(5)式，得T'm=29.6天 17．（14分）用开瓶器拔出瓶中的木塞，初始时软木塞的上截面与玻璃瓶口平齐，木塞质量为，高为h，过程中做匀加速直线运动，加速度为a、过程中木塞受到的摩擦力为，其中为参数，h为木塞高，x为木塞运动的距离。开瓶器齿轮的半径为r，重力加速度为。 (1)求拔出时，齿轮的角速度ω； (2)求初始到拔出，开瓶器对木塞做的功W； (3)设经过时间为t，求开瓶器的功率P与t的关系式。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）木塞的末速度等于齿轮线速度，对木塞，根据运动学公式 根据角速度和线速度的关系 联立可得 （2）根据题意画出木塞摩擦力与运动距离的关系图如图所示 可得摩擦力所做的功为 对木塞，根据动能定理 解得 （3）设开瓶器对木塞的作用力为，对木塞，根据牛顿第二定律 速度 位移 开瓶器的功率 联立可得 18．（16分）如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°、长为5 m的传送带与两平台平滑连接．现有一小物体以10 m/s的速度沿平台AB向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台CD上．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (1)求小物体跟传送带间的动摩擦因数； (2)当小物体在平台AB上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD，求这个临界速度； (3)若小物体以8 m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？ 【答案】（1）0.5（2）2m/s；（3）3m/s。 【详解】(1)传送带静止时，小物体在传送带上受力如图甲所示， 根据牛顿第二定律得： μmgcos37°＋mgsin37°＝ma1 B→C过程，有： v02＝2a1l 解得： a1＝10 m/s2，μ＝0.5． (2)当小物体在传送带上受到的摩擦力始终向上时，最容易到达传送带顶端，此时，小物体受力如图乙所示，根据牛顿第二定律得： mgsin37°－μmgcos37°＝ma2 若恰好能到达平台CD，有： v2＝2a2l 解得： v＝2m/s，a2＝2 m/s2 即当小物体在平台AB上向右运动的速度小于2 m/s时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD． (3)设小物体在平台AB上的运动速度为v1，传送带顺时针运动的速度大小为v2． 从小物体滑上传送带至小物体速度减小到传送带速度过程，有： v12－v22＝2a1x1 从小物体速度减小到传送带速度至恰好到达平台CD过程，有： v22＝2a2x2 x1＋x2＝l 解得： v2＝3 m/s 即传送带至少以3 m/s的速度顺时针运动，小物体才能到达平台CD． 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$