精品解析：黑龙江省龙东联盟2025-2026学年高二上学期开学考试物理试题

2024级高二年级上学期开学考试 物理 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：必修第二册，必修第三册第九章至第十章第4节，选择性必修第一册第一章。 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题中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，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. 关于动量、冲量、反冲、动能，下列说法正确的是（　　） A. 质量相同，动能相同的两物体的动量也一定相同 B. 一段时间内，一对相互作用力的冲量相同 C. 做匀速圆周运动的物体的动能和动量均不变 D. 火箭加速上升时利用了反冲原理 2. 如图所示为两个物体的重力势能随高度变化的关系图线，则物体的质量等于（　　） A. B. C. D. 3. 太阳系部分行星的公转轨道可近似看作圆轨道。地球与太阳之间的平均距离约为，结合下表可知，木星与太阳之间的平均距离约为（　　） 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公转周期（年） 0.24 0.6 1.0 1.9 12 30 A. B. C. D. 4. 如图所示，两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，两小球质量分别为和。当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为30°和60°，现将两细线同时剪断，不计空气阻力，两小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. B. 落地时a、b两球水平位移大小之比为 C. 剪断细线后两球整体的机械能守恒 D. a球落地时的速率大于b球落地时的速率 5. 有一场强方向与x轴平行的静电场，电势φ随坐标x变化的图线如图所示，处切线与x轴平行。若规定x轴正方向为电场的正方向，下列说法正确的是（　　） A. x在内电场方向向右，在内电场方向向左 B. x在内电场强度小于内电场强度 C. 将一带电粒子放在位置处所受电场力为零 D. 将一电子由处静止释放，电子可到达处 6. 将质量为m的小球以大小为的初速度竖直向上抛出，小球受到的空气阻力大小与速率成正比，小球速度随时间变化的关系如图所示，在时刻速度为零，时刻落回抛出点，落回时速率为。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，小球上升和下落过程克服空气阻力所做的功相等 B. 小球从抛出至返回抛出点，空气阻力的总冲量为零 C. 时间内，小球上升过程所用的时间大于下落过程所用的时间 D. 小球从抛出至返回抛出点，重力的冲量大小为 7. 如图所示，水平面上固定放置一半径为R且表面光滑的半球体，一质量为m的小球从半球体的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 小球将沿着半球表面下滑到底端 B. 小球脱离半球体时，小球与半球体球心连线和竖直方向间夹角为45° C. 小球脱离半球体时的速度大小为 D. 小球落地时重力的瞬时功率为 8. 将P、Q两小球从足够高的同一水平线上两位置沿同一方向水平抛出，两小球的运动轨迹如图所示（不考虑两球的碰撞），不计空气阻力，两球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 若两球同时抛出，则一定能相遇 B. 若P球先抛出，则两球仍可能相遇 C. 抛出P球时的初速度较大 D. 在轨迹交点处，Q球的动能大于P球的动能 9. 如图所示，两完全相同的金属板水平正对放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连，把与电源负极相连的金属板接地。在两极板间的P点有一带电液滴恰好处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 液滴可能带正电 B. 保持开关S闭合，将上极板向上平移少许，液滴将向下运动 C. 保持开关S断开，将上极板向上平移少许，液滴电势能不变 D. 保持开关S闭合，将下极板绕左端点顺时针旋转一小角度，液滴将向左下方运动 10. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，两质量相等的物体A、B跨过光滑的定滑轮用轻绳连接，物体B放在斜面体的底端，现将整个装置由静止释放，释放瞬间物体A距离地面的高度为H，重力加速度为g。整个过程物体B始终没有与滑轮发生碰撞，物体A落地后立即停止运动，不计一切摩擦，取水平面为零势能面。下列说法正确的是（　　） A. 物体B的动能等于物体A的重力势能时，物体A距离地面的高度为 B. 物体B的动能等于物体A的重力势能时，物体A的速度大小为 C. 物体A落地前瞬间的速度大小为 D. 物体B沿斜面体上滑的最大距离为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某同学设计了如图所示的装置验证动量守恒定律，将小球从轨道上由静止释放并落到水平地面上。图中B点是未放靶球时入射球的落点。A、C两点是放置靶球时两小球的落点。已知入射球与靶球的直径相同，质量分别为、，O点是抛出点正下方的投影，用刻度尺测出OA、OB、OC的距离分别为、、，回答下列问题。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________（多选）。 A. 两小球的质量需满足 B. 需要将轨道倾斜以平衡摩擦力 C. 需要从同一位置释放入射球 （2）若关系式________________（用题中字母表示），成立则说明该碰撞过程动量守恒。 （3）若某次实验中测得、、、、，则此次碰撞是________（选填“完全弹性”或“非弹性”）碰撞。 12. 某同学设计了一个如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，细线的一端连接拉力传感器，另一端连接一小球。将小球拉偏至某位置由静止释放，让小球在竖直面内摆动，由拉力传感器记录小球摆动过程中的最大拉力和最小拉力，改变小球释放的初始位置，重复上述过程，得到最大拉力和最小拉力的关系图线如图乙所示，重力加速度为g，不计空气阻力，回答下列问题。 （1）若初始释放小球时细线与竖直方向的夹角为30°，则释放瞬间小球的加速度大小为________； （2）已知小球的质量为m，则图线的纵截距为________，图线的斜率为________，即可验证小球摆动过程机械能守恒； （3）若小球所受空气阻力不能忽略，方向与运动方向相反，大小不变，则所得图线的纵截距与理论值相比________（填“偏大”或“偏小”）。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，匀强电场的方向平行于直角三角形ABC所在的平面，匀强电场范围足够大，∠C是直角，，，A、B、C三点的电势分别是，，。已知电子的电荷量大小。求： （1）匀强电场的电场强度大小和方向； （2）将一电子从A点由静止释放，电子运动位移大小为40cm过程中电势能的变化量。 14. 如图所示，足够长的倾斜轨道固定在水平面上，倾角为，底端B与水平面平滑衔接。半径为、内径可忽略不计，且内、外壁均光滑的半圆管道在C点与水平面平滑衔接，C、D分别为半圆管道的最低点和最高点，一滑块从倾斜轨道上的A点静止释放，经过一段时间滑块经过D点，已知滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，，。求： （1）若BC段光滑，释放点A到BC的高度为，滑块在D点时对半圆管道上壁的压力大小为2.5N，求滑块运动到B点的速度大小以及滑块的质量； （2）若BC段粗糙，且滑块与BC段间的动摩擦因数为，释放点A到BC的高度为，滑块离开D点后刚好落在B点，求滑块在C点对半圆管道的压力大小以及BC段的长度（滑块质量与（1）问中相同）。 15. 如图所示，光滑水平平台上静止放置一质量，上表面为四分之一光滑圆弧形轨道的滑块A，圆弧半径，圆弧最低点与水平平台平滑衔接。平台左端平滑衔接一水平传送带，传送带以的速率顺时针匀速转动，传送带两端点间的距离。将一质量的小滑块B从圆弧轨道顶端由静止释放，小滑块B与传送带间的动摩擦因数，小滑块B可视为质点，重力加速度g取，求： （1）小滑块B与A第一次分离时的速度大小； （2）小滑块B第一次冲上传送带过程中与传送带间因摩擦产生的内能； （3）圆弧轨道A的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二年级上学期开学考试 物理 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：必修第二册，必修第三册第九章至第十章第4节，选择性必修第一册第一章。 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题中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，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. 关于动量、冲量、反冲、动能，下列说法正确的是（　　） A. 质量相同，动能相同的两物体的动量也一定相同 B. 一段时间内，一对相互作用力的冲量相同 C. 做匀速圆周运动的物体的动能和动量均不变 D. 火箭加速上升时利用了反冲原理 【答案】D 【解析】 【详解】A. 根据可知质量相同的两物体，当它们的动能相同时，它们的速度的大小相同，但方向可能不相同； 根据可知它们动量的大小相同，但方向不一定相同，故A错误。 B. 一对相互作用力大小相等、方向相反，作用时间相同，因此它们的冲量大小相等但方向相反，故B错误； C. 在匀速圆周运动中，速度大小不变，根据 ，可知物体的动能不变，但速度方向不断变化； 根据，可知物体的动量大小不变，但动量方向随之改变，故动量变化，故C错误。 D. 火箭通过向下喷出高速气体（反冲作用），根据动量守恒获得向上的推力，从而实现加速上升，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为两个物体的重力势能随高度变化的关系图线，则物体的质量等于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】重力势能的表达式为，斜率大小表示重力大小，斜率大小之比为4:1，则质量之比为4:1。 故选A。 3. 太阳系部分行星的公转轨道可近似看作圆轨道。地球与太阳之间的平均距离约为，结合下表可知，木星与太阳之间的平均距离约为（　　） 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公转周期（年） 0.24 0.6 1.0 1.9 12 30 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】已知地球的轨道半径为，周期为，木星的周期为，设木星与太阳之间的平均距离为，根据开普勒第三定律有 代入数据解得 故选C。 4. 如图所示，两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，两小球质量分别为和。当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为30°和60°，现将两细线同时剪断，不计空气阻力，两小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. B. 落地时a、b两球水平位移大小之比为 C. 剪断细线后两球整体的机械能守恒 D. a球落地时的速率大于b球落地时的速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由受力平衡可知，水平方向 可得，故A错误； B．两球水平方向受合外力为零，则动量守恒有 即，，故B正确； C．下落过程两球间的静电力做正功，整体机械能增大，故C错误； D．落地时两球竖直分速度相同，a球水平分速度更小，故落地时a球速率更小，故D错误。 故选B。 5. 有一场强方向与x轴平行的静电场，电势φ随坐标x变化的图线如图所示，处切线与x轴平行。若规定x轴正方向为电场的正方向，下列说法正确的是（　　） A. x在内电场方向向右，在内电场方向向左 B. x在内电场强度小于内电场强度 C. 将一带电粒子放在位置处所受电场力为零 D. 将一电子由处静止释放，电子可到达处 【答案】C 【解析】 【详解】A．间电场方向向左，间电场方向向右，间电场方向向左，故A错误； B．图像斜率表示场强大小，故内电场强度大于内电场强度，故B错误； C．处的斜率为零，场强为零，粒子所受电场力为零，故C正确； D．将一电子由处静止释放，电子最远可到达处，故D错误。 故选C。 6. 将质量为m的小球以大小为的初速度竖直向上抛出，小球受到的空气阻力大小与速率成正比，小球速度随时间变化的关系如图所示，在时刻速度为零，时刻落回抛出点，落回时速率为。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，小球上升和下落过程克服空气阻力所做的功相等 B. 小球从抛出至返回抛出点，空气阻力的总冲量为零 C. 时间内，小球上升过程所用的时间大于下落过程所用的时间 D. 小球从抛出至返回抛出点，重力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．上升过程的平均速度更大，空气阻力更大，则上升过程克服空气阻力做的功更多，故A错误； B．图像横轴上下两部分面积大小相等，因为f与v成正比，故图像中横轴上下两部分面积也相等，故上升和下落过程空气阻力的冲量大小相等，方向相反，全过程空气阻力的总冲量为零，故B正确； C．上升过程空气阻力向下，下落时空气阻力向上，小球上升的加速度大于下落的加速度，故上升过程时间更短，故C错误； D．全过程重力的冲量大小为，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，水平面上固定放置一半径为R且表面光滑的半球体，一质量为m的小球从半球体的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 小球将沿着半球表面下滑到底端 B. 小球脱离半球体时，小球与半球体球心连线和竖直方向间夹角为45° C. 小球脱离半球体时的速度大小为 D. 小球落地时重力的瞬时功率为 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．小球将在某位置脱离半球体，设脱离时小球与半球体球心连线和竖直方向夹角为θ，则有， 联立得，，AB错误，C正确； D．脱离时小球的竖直分速度为vsinθ，竖直方向有， 联立解得，D错误。 故选C。 8. 将P、Q两小球从足够高的同一水平线上两位置沿同一方向水平抛出，两小球的运动轨迹如图所示（不考虑两球的碰撞），不计空气阻力，两球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 若两球同时抛出，则一定能相遇 B. 若P球先抛出，则两球仍可能相遇 C. 抛出P球时的初速度较大 D. 在轨迹交点处，Q球的动能大于P球的动能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若两球同时抛出，则竖直方向每时每刻处于同一高度，水平方向P球一定能追上Q球，故一定能相遇，故A正确； B．若两球不是同时抛出，竖直方向不同步则一定不能相遇，故B错误； C．由轨迹可知，P球抛出时的初速度更大，故C正确； D．两球质量关系未知，故不能比较动能大小，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，两完全相同的金属板水平正对放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连，把与电源负极相连的金属板接地。在两极板间的P点有一带电液滴恰好处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 液滴可能带正电 B. 保持开关S闭合，将上极板向上平移少许，液滴将向下运动 C. 保持开关S断开，将上极板向上平移少许，液滴电势能不变 D. 保持开关S闭合，将下极板绕左端点顺时针旋转一小角度，液滴将向左下方运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两板间电场方向竖直向下，液滴所受电场力向上，故液滴带负电，A错误； B．开关保持闭合，则两板间电势差U不变，将上极板向上平移少许，d变大，由，则场强E变小，所受电场力变小，液滴将向下运动，B正确； C．开关S断开，则极板所带电荷量Q不变，由，， 解得 则场强E不变，P点电势不变，液滴电势能不变，C正确； D．开关S闭合，将下极板绕左端点顺时针旋转一小角度，两板间U不变，d变大，电场方向向左下方，液滴受电场力向右上方且小于重力，则合力向右下方，将向右下方运动，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，两质量相等的物体A、B跨过光滑的定滑轮用轻绳连接，物体B放在斜面体的底端，现将整个装置由静止释放，释放瞬间物体A距离地面的高度为H，重力加速度为g。整个过程物体B始终没有与滑轮发生碰撞，物体A落地后立即停止运动，不计一切摩擦，取水平面为零势能面。下列说法正确的是（　　） A. 物体B的动能等于物体A的重力势能时，物体A距离地面的高度为 B. 物体B的动能等于物体A的重力势能时，物体A的速度大小为 C. 物体A落地前瞬间的速度大小为 D. 物体B沿斜面体上滑的最大距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．假设两物体的质量均为m，当物体A距离地面的高度为h时物体B的动能等于物体A的重力势能，此时物体A的速度大小为，由系统机械能守恒定律得 又 联立解得，，故A错误，B正确； C．从释放到物体A落地前瞬间的过程，由系统机械能守恒定律得 解得，故C错误； D．物体A落地后，物体B沿斜面体上滑，则物体B的机械能守恒，有 解得 整个过程物体B沿斜面体上滑的最大距离为，故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某同学设计了如图所示的装置验证动量守恒定律，将小球从轨道上由静止释放并落到水平地面上。图中B点是未放靶球时入射球的落点。A、C两点是放置靶球时两小球的落点。已知入射球与靶球的直径相同，质量分别为、，O点是抛出点正下方的投影，用刻度尺测出OA、OB、OC的距离分别为、、，回答下列问题。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________（多选）。 A. 两小球的质量需满足 B. 需要将轨道倾斜以平衡摩擦力 C. 需要从同一位置释放入射球 （2）若关系式________________（用题中字母表示），成立则说明该碰撞过程动量守恒。 （3）若某次实验中测得、、、、，则此次碰撞是________（选填“完全弹性”或“非弹性”）碰撞。 【答案】（1）AC （2） （3）完全弹性 【解析】 【小问1详解】 A．为使入射球不反弹，则需满足，故A正确； BC．此实验不需要将轨道倾斜平衡摩擦力，但需要从同一位置释放入射球，以保证到达最低点时的速度相同，故B错误；C正确。 故选AC。 【小问2详解】 若碰撞过程动量守恒，则有 两小球做平抛运动时间相同，即 化简得 【小问3详解】 若还满足弹性碰撞，则有 又碰撞过程动量守恒，则有 联立解得 即有 故此次碰撞是完全弹性碰撞。 12. 某同学设计了一个如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，细线的一端连接拉力传感器，另一端连接一小球。将小球拉偏至某位置由静止释放，让小球在竖直面内摆动，由拉力传感器记录小球摆动过程中的最大拉力和最小拉力，改变小球释放的初始位置，重复上述过程，得到最大拉力和最小拉力的关系图线如图乙所示，重力加速度为g，不计空气阻力，回答下列问题。 （1）若初始释放小球时细线与竖直方向的夹角为30°，则释放瞬间小球的加速度大小为________； （2）已知小球的质量为m，则图线的纵截距为________，图线的斜率为________，即可验证小球摆动过程机械能守恒； （3）若小球所受空气阻力不能忽略，方向与运动方向相反，大小不变，则所得图线的纵截距与理论值相比________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）0.5g （2） ①. ②. （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 初始释放时，沿切线方向上，根据牛顿第二定律有 又 解得 【小问2详解】 [1][2]初始时，沿半径方向有 在最低点有 由动能定理有 联立解得 纵截距 斜率 【小问3详解】 若空气阻力不可忽略，则有 解得 可得纵截距 故实际截距小于理论值。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，匀强电场的方向平行于直角三角形ABC所在的平面，匀强电场范围足够大，∠C是直角，，，A、B、C三点的电势分别是，，。已知电子的电荷量大小。求： （1）匀强电场的电场强度大小和方向； （2）将一电子从A点由静止释放，电子运动位移大小为40cm过程中电势能的变化量。 【答案】（1），方向由B指向A （2）减少 【解析】 【小问1详解】 由等差法可得AB中点D的电势为6V，BD中点E的电势为8V，故CE连线为等势线，，则场强方向由B指向A，如图 由可得 代入解得 【小问2详解】 电子在A点静止释放后将沿AB方向一直做匀加速直线运动，则有 该过程电子电势能减少 14. 如图所示，足够长的倾斜轨道固定在水平面上，倾角为，底端B与水平面平滑衔接。半径为、内径可忽略不计，且内、外壁均光滑的半圆管道在C点与水平面平滑衔接，C、D分别为半圆管道的最低点和最高点，一滑块从倾斜轨道上的A点静止释放，经过一段时间滑块经过D点，已知滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，，。求： （1）若BC段光滑，释放点A到BC的高度为，滑块在D点时对半圆管道上壁的压力大小为2.5N，求滑块运动到B点的速度大小以及滑块的质量； （2）若BC段粗糙，且滑块与BC段间的动摩擦因数为，释放点A到BC的高度为，滑块离开D点后刚好落在B点，求滑块在C点对半圆管道的压力大小以及BC段的长度（滑块质量与（1）问中相同）。 【答案】（1）， （2）12N， 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到B的过程，由动能定理得 解得 滑块在BC段做匀速直线运动，则滑块在C点的速度大小为5m/s，滑块由C到D的过程，由机械能守恒定律得 解得 滑块在D点时，由牛顿第二定律得 又，解得 【小问2详解】 滑块从A到C的过程，由动能定理得 滑块从C到D的过程，由机械能守恒定律得 滑块离开D点后做平抛运动，在竖直方向上有 水平方向上有 解得， 滑块在C点时，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律，滑块在C点对管道压力大小为12N。 15. 如图所示，光滑水平平台上静止放置一质量，上表面为四分之一光滑圆弧形轨道的滑块A，圆弧半径，圆弧最低点与水平平台平滑衔接。平台左端平滑衔接一水平传送带，传送带以的速率顺时针匀速转动，传送带两端点间的距离。将一质量的小滑块B从圆弧轨道顶端由静止释放，小滑块B与传送带间的动摩擦因数，小滑块B可视为质点，重力加速度g取，求： （1）小滑块B与A第一次分离时的速度大小； （2）小滑块B第一次冲上传送带过程中与传送带间因摩擦产生的内能； （3）圆弧轨道A的最大速度。 【答案】（1） （2） （3）2m/s 【解析】 【小问1详解】 以向右为正方向，A、B在水平方向动量守恒，则有 由机械能守恒有 联立解得， 小滑块B与A第一次分离时的速度大小是。 【小问2详解】 B在传送带上第一次做匀减速运动的加速度 B向左运动的最大距离 因为，故B再向右离开传送带时的速度仍为3m/s 向左减速为零所用时间 则传送带向右运动距离 B向右至离开传送带所用时间 传送带向右运动距离仍为，综上B与传送带间的相对路程 则 【小问3详解】 B第二次冲上A到再次分离的过程，水平方向动量守恒，整体机械能守恒，则有， 联立解得， 故A的最大速度为2m/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $