精品解析：甘肃省武威市武威第六中学2025-2026学年高二上学期开学考试物理试卷

武威六中教育集团2025~2026学年度第一学期开学考试 高二年级物理试卷 一、选择题（共10小题，共46分，其中1~7题为单选，每题4分，8~10题为多选，每题6分，多选题漏选得3分，错选不得分。） 1. 如图所示是某质点运动的图像，下列判断正确的是（ ） A. 在内，质点的加速度大小一直减小 B. 在第末，质点的加速度方向发生改变 C. 在内，质点的平均速度大小大于1.5m/s D. 在内，质点做直线运动，在内，质点做曲线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示质点运动的加速度，在内，质点的加速度大小一直减小，故A正确； B．在第末，质点的速度方向发生改变，加速度方向不变，故B错误； C．v-t图像与时间轴所围的面积表示物体运动的位移，在2s～3s内，如图 图中虚线对应图像与时间轴围成的面积表示位移大小为 而质点在2s～3s内运动的v-t图像与时间轴围成的面积小于虚线与坐标轴围成的面积，故质点的位移小于1.5m，而质点的平均速度为，故质点的平均速度大小小于1.5m/s，故C错误； D．v-t图像描述的是质点的速度随时间的变化，不同于质点的轨迹，在v-t图像中只能描述质点做直线运动的速度随时间的变化，在内质点一直做直线运动，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，质量分别为m、M的A、B两木块叠放在水平地面上，A与B之间的动摩擦因数为。在水平拉力F的作用下，A和B相对静止一起向右做匀速直线运动，重力加速度为g。则A受到的摩擦力大小是（　　）。 A. B. 0 C. F D. 【答案】B 【解析】 【详解】A和B相对静止一起向右做匀速直线运动，对A受力分析，重力与支持力，没有摩擦力，若有摩擦力，则A不可能处于平衡。 故选B。 3. 一小车通过一根跨过定滑轮的绳提升竖井中的物体，如图所示，小车匀速向左运动的过程中，速度大小为v，当连接小车的绳与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A. 此时物体运动的速率为 B. 此时物体运动的速率为 C. 此后物体运动的速率越来越小 D. 此后一段时间，物体处于失重状态 【答案】B 【解析】 分析】 【详解】AB．当连接小车的绳与水平面的夹角为时，如图所示 根据平行四边形定则，物体的速度 故A错误，B正确； CD．由 可知，随着θ在减小，则物体速度在增大，将做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子对物体的拉力大于物体的重力，所以物体处于超重状态，故CD错误。 故选B。 4. 机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则Q、P两点的相关物理量关系正确的是（　　） A. 角速度大小之比为1：1 B. 线速度大小之比为3：2 C. 周期之比为2：3 D. 向心加速度之比为2：3 【答案】D 【解析】 【详解】B．两轮是同缘转动，则P、Q两点的线速度相等，故B错误； A．根据可知，Q、P两点的角速度大小之比为，故A错误； C．根据可知，Q、P两点的周期之比为，故C错误； D．根据可知，Q、P两点的向心加速度之比为，故D正确。 故选D。 5. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球，其后将建造月球科研试验站，开展系统、连续月球探测和相关技术试验。已知月球质量为M、半径为R，引力常量为G，若质量为m的月球探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动，则探测器的（　　） A. 向心加速度为 B. 角速度为 C. 周期为 D. 动能为 【答案】C 【解析】 【详解】探测器绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，即 A．可知探测器的向心加速度为，故A错误； B．可知探测器的角速度为，故B错误； C．可知探测器的周期为，故C正确； D．可知探测器的速度大小为 则探测器的动能为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，轻质弹簧下端悬挂有一小球，上端固定在水平天花板上，将弹簧拉至水平方向，且弹簧处于原长，现将小球由静止释放，直至其运动到最低点，不计空气阻力，在此过程中（　　） A 小球做匀速圆周运动 B. 弹簧对小球作用力不做功 C. 小球所受弹力的瞬时功率始终在增大 D. 小球所受重力的瞬时功率先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球下落过程中，弹簧长度在增加，小球做变加速曲线运动，不是匀速圆周运动。故A错误； B．小球下落过程中，弹簧的弹性势能增加，弹簧对小球做负功。故B错误； CD．根据 PG=mgvy 可知，开始时小球的速度为零，则重力的瞬时功率为零，到达最低点时，速度的方向与重力垂直，则沿竖直方向的分速度为零，此时重力的瞬时功率又变为零，则小球重力的瞬时功率先变大后减小。同理，小球所受弹力的瞬时功率始先增大后减小。故C错误；D正确。 故选D。 7. 由三颗星体构成的系统被称为三星系统，有两种常见的简化模型，一种直线模型如图1所示，A、B、C三颗星体位于同一条直线上，A、C星体绕星体在同一半径为的圆轨道上做匀速圆周运动；另一种等边三角形模型如图2所示，A、B、C三颗星体分别位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道运行。已知引力常量为G，A、B、C星体的质量均为，忽略星体的大小，不考虑其他星体对三星系统的影响，若两种情形下星体A运动的动能相等，则图2中星体之间的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】图1中，A、C两星体绕B星体做匀速圆周运动，对A星体有 可得A星体的动能为 设图2中星体之间的距离为，则每个星体做匀速圆周运动的半径均为 对A星体有 则有 又 联立可得 故选A。 8. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和 B验证滑块 M和钩码 m组成的系统机械能守恒，已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B 光电门的时间分别为t1、t2，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。 下列因素中可能增大实验误差的是（　　） A. 气垫导轨未调水平 B. 滑块质量M和钩码质量m不满足 m≤M C. 遮光条宽度太小 D. 两光电门间距过小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．气垫导轨未调水平，M的重力势能也会改变，会增加实验误差，故A正确； B．因为要研究M和m系统机械能是否守恒，则滑块质量M和钩码质量m不满足m≤M，对该实验没有影响，故B错误； C．遮光条宽度太小，有利于减小误差，故C错误； D．两光电门间距过小，可能增大长度测量时的误差，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B. t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C. t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度相同 D. t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．从t＝0.8 s时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t＝0.8 s时，速度方向向左，A正确； B．由题图乙得振子的位移 x＝12sin t cm 故t＝0.2 s时，x＝6 cm B错误； C．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的位移方向相反，加速度方向相反，C错误； D．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐增大，D正确． 故选AD。 10. 如图所示，匀速转动半径为R的雨伞，使伞边缘在竖直面内做圆周运动。伞边缘最低点b距地面高度为h，伞边缘上a、c两点与伞中心高度相同。设从a、b、c三点飞出的水滴质量均为m，速度大小与伞边缘处相同，从b点飞出的水滴，其水平位移大小为x。重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　） A. 从a、c两点飞出的水滴，落地时重力的瞬时功率相等 B. 从a、c两点飞出的水滴，自飞出到落地过程中的动量变化相同 C. 雨伞转动的角速度大小等于 D. 从b点飞出的水滴，落地时的动能等于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从a、c两点飞出的水滴，下落高度相同，根据动能定理可得 可得 可知落地时的速度大小相等，且落地时的速度方向均竖直向下，根据 可知落地时重力的瞬时功率相等，故A正确； B．从a、c两点飞出的水滴，其中a点处水滴做竖直上抛，c点处水滴做竖直下抛，下落高度相同，所以两水滴在空中运动时间不相等，根据动量定理可得 可知自飞出到落地过程中的动量变化不相同，故B错误； C．设雨伞转动的角速度大小为，则b点飞出的水滴的初速度大小为 根据平抛运动规律有， 联立解得，，故C错误； D．从b点飞出的水滴，根据动能定理可得 解得落地时的动能为，故D正确。 故选AD 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽右端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为，， ，两球的质量分别为 与 则 （1）下列说法正确的是___________。 A. A球的质量应为20g B. A球的质量应为10g C. 斜槽必须光滑 D. 水平槽必须光滑 （2）未放B球时A球落地点是记录纸上的___________点。若A、B碰撞时动量守恒，则应成立的表达式为（用，， ，M，m表示）___________。若A、B碰撞时为弹性碰撞，则应成立的表达式为___________。（用 ，， 表示） 【答案】（1）A （2） ①. P ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 AB．为了碰撞后A的速度仍然沿原来方向，入射球的质量需大于B球的质量，可知入射球选择的小球，故A正确，B错误； CD．实验中只需要A球到达底端的速度相等，斜槽和水平槽不一定需光滑，故CD错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]由题可知，未放B球时A球抛出的速度，应大于放置B球后A、B碰撞后A球抛出的速度，小于A、B碰撞后B球抛出的速度，小球平抛运动的时间相等，因此，P点位未放B球时A球落地点，M点为放置B球后A、B碰撞后A球抛出的落地点，N点为放置B球后A、B碰撞后B球抛出的落地点， [2]根据上述分析可知，若AB碰撞动量守恒，则有 整理可得 [3]若为弹性碰撞，则能量守恒，则有 整理可得 结合题意可知， 化简可得 12. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图1所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 （1）该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图2所示，则小球的直径为d=______cm。 （2）该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为T=__________。 （3）根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g=__________（用d、t0、R表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径 （2）由题图3可知为小球从圆弧球面最左端运动到最右端的时间，故小球的运动周期为 （3）小球的运动可视为单摆运动，该等效单摆的摆长为 由单摆周期公式 可知，当地重力加速度的表达式为 三、解答题（13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧，下端被固定在水平地面上，上端与质量为m的小球（可视为质点）相连，开始时小球静止于O点。现用一竖直向上的拉力将小球缓慢拉至P点，此时弹簧恢复原长。t=0时刻撤去拉力，小球由静止开始做简谐运动，经时间第一次回到O点，已知弹簧的形变量为x时，弹性势能为，重力加速度为g。求： （1）小球的振幅A； （2）小球的振动方程（选竖直向上为正方向）； （3）小球振动速度的最大值vm。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）小球在O点时，有 由于小球在P点是，弹簧恢复原长，则有 （2）简谐运动的振动方程为 由题意知t=0时，有 故有 则有 （3）对小球在P到O的过程中应用动能定理，得 其中 联立解得 14. 如图所示，表面光滑的固定斜面与水平面的夹角，斜面底端与水平光滑轨道平滑连接，水平轨道右端点连接竖直的光滑半圆轨道，半圆轨道的圆心为，最高点为，半径，有一质量的小球以的初速度从斜面上的点沿斜面向下滑，滑到水平轨道后与静止在水平轨道上的小球发生碰撞，碰撞后，小球恰好沿水平轨道运动到半圆轨道的点，，已知点距地面的高度，小球均可看作质点，重力加速度取，计算结果可以保留根号，求： （1）小球与小球碰前的速度大小； （2）小球运动过程中，上升的最大高度； （3）碰撞后小球的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球运动到水平轨道的速度为，故小球在沿斜面下滑的过程中，由动能定理可得 解得 【小问2详解】 当小球运动到点时，设小球的质量为，速度为，小球只受重力，受力分析如图所示 根据重力的分力提供向心力得 解得 小球经过点之后做斜抛运动，设竖直方向的速度为，根据速度的合成与分解可得 解得 由运动学公式可得小球竖直方向减速到零，距点的高度 解得 所以小球上升的最大高度 解得 【小问3详解】 设两球发生弹性碰撞后小球的速度大小为，碰撞后小球运动到点的过程，根据动能定理可得 解得 15. 如图所示，光滑的水平地面上静止放置着长木板A和滑块B，地面右侧足够远处有固定的挡板。滑块C沿地面从左侧向右运动，和A发生弹性碰撞，此后运动过程中B始终在木板A上，A和挡板碰撞无能量损失。已知滑块C的初速度，，，A、B之间的动摩擦因数，重力加速度大小g取。求： （1）C和A碰撞后瞬间A和B的速度大小； （2）C的最终速度； （3）最终B相对A发生的位移大小和方向。 【答案】（1），；（2），方向向左；（3），方向向右 【解析】 【详解】（1）C和A发生弹性碰撞，则有 解得 ， A和C速度互换，B不参与A、C的碰撞，则 （2）A和B发生相对运动直到速度相等，根据动量守恒可得 解得 A与墙碰撞后速度等大反向，又与B再次共速，以向左为正方向，根据动量守恒可得 解得 A和C第二次碰撞发生速度互换，则有 方向向左。 （3）设第一阶段B相对A向左发生的位移为，根据能量守恒可得 解得 设第二阶段B相对A向右发生的位移为，有 解得 第三阶段A和B，根据动量守恒可得 设第三阶段B相对A向左发生的位移为，则有 联立解得 全过程B相对A发生的位移为 方向向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 武威六中教育集团2025~2026学年度第一学期开学考试 高二年级物理试卷 一、选择题（共10小题，共46分，其中1~7题为单选，每题4分，8~10题为多选，每题6分，多选题漏选得3分，错选不得分。） 1. 如图所示是某质点运动的图像，下列判断正确的是（ ） A. 在内，质点的加速度大小一直减小 B. 在第末，质点的加速度方向发生改变 C. 在内，质点的平均速度大小大于1.5m/s D. 在内，质点做直线运动，在内，质点做曲线运动 2. 如图所示，质量分别为m、M的A、B两木块叠放在水平地面上，A与B之间的动摩擦因数为。在水平拉力F的作用下，A和B相对静止一起向右做匀速直线运动，重力加速度为g。则A受到的摩擦力大小是（　　）。 A. B. 0 C. F D. 3. 一小车通过一根跨过定滑轮的绳提升竖井中的物体，如图所示，小车匀速向左运动的过程中，速度大小为v，当连接小车的绳与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A. 此时物体运动的速率为 B. 此时物体运动的速率为 C. 此后物体运动的速率越来越小 D. 此后一段时间，物体处于失重状态 4. 机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则Q、P两点的相关物理量关系正确的是（　　） A. 角速度大小之比为1：1 B. 线速度大小之比为3：2 C. 周期之比为2：3 D. 向心加速度之比为2：3 5. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球，其后将建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验。已知月球质量为M、半径为R，引力常量为G，若质量为m的月球探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动，则探测器的（　　） A. 向心加速度为 B. 角速度为 C. 周期为 D. 动能为 6. 如图所示，轻质弹簧下端悬挂有一小球，上端固定水平天花板上，将弹簧拉至水平方向，且弹簧处于原长，现将小球由静止释放，直至其运动到最低点，不计空气阻力，在此过程中（　　） A 小球做匀速圆周运动 B. 弹簧对小球作用力不做功 C. 小球所受弹力的瞬时功率始终在增大 D. 小球所受重力瞬时功率先增大后减小 7. 由三颗星体构成的系统被称为三星系统，有两种常见的简化模型，一种直线模型如图1所示，A、B、C三颗星体位于同一条直线上，A、C星体绕星体在同一半径为的圆轨道上做匀速圆周运动；另一种等边三角形模型如图2所示，A、B、C三颗星体分别位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆轨道运行。已知引力常量为G，A、B、C星体的质量均为，忽略星体的大小，不考虑其他星体对三星系统的影响，若两种情形下星体A运动的动能相等，则图2中星体之间的距离为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和 B验证滑块 M和钩码 m组成的系统机械能守恒，已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B 光电门的时间分别为t1、t2，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。 下列因素中可能增大实验误差的是（　　） A. 气垫导轨未调水平 B. 滑块质量M和钩码质量m不满足 m≤M C. 遮光条宽度太小 D. 两光电门间距过小 9. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B. t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C. t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度相同 D. t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大 10. 如图所示，匀速转动半径为R的雨伞，使伞边缘在竖直面内做圆周运动。伞边缘最低点b距地面高度为h，伞边缘上a、c两点与伞中心高度相同。设从a、b、c三点飞出的水滴质量均为m，速度大小与伞边缘处相同，从b点飞出的水滴，其水平位移大小为x。重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　） A. 从a、c两点飞出的水滴，落地时重力的瞬时功率相等 B. 从a、c两点飞出水滴，自飞出到落地过程中的动量变化相同 C. 雨伞转动的角速度大小等于 D. 从b点飞出的水滴，落地时的动能等于 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽右端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为，， ，两球的质量分别为 与 则 （1）下列说法正确的是___________。 A. A球的质量应为20g B. A球的质量应为10g C. 斜槽必须光滑 D. 水平槽必须光滑 （2）未放B球时A球落地点是记录纸上的___________点。若A、B碰撞时动量守恒，则应成立的表达式为（用，， ，M，m表示）___________。若A、B碰撞时为弹性碰撞，则应成立的表达式为___________。（用 ，， 表示） 12. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图1所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 （1）该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图2所示，则小球的直径为d=______cm。 （2）该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为T=__________。 （3）根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g=__________（用d、t0、R表示）。 三、解答题（13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧，下端被固定在水平地面上，上端与质量为m的小球（可视为质点）相连，开始时小球静止于O点。现用一竖直向上的拉力将小球缓慢拉至P点，此时弹簧恢复原长。t=0时刻撤去拉力，小球由静止开始做简谐运动，经时间第一次回到O点，已知弹簧的形变量为x时，弹性势能为，重力加速度为g。求： （1）小球的振幅A； （2）小球的振动方程（选竖直向上为正方向）； （3）小球振动速度的最大值vm。 14. 如图所示，表面光滑的固定斜面与水平面的夹角，斜面底端与水平光滑轨道平滑连接，水平轨道右端点连接竖直的光滑半圆轨道，半圆轨道的圆心为，最高点为，半径，有一质量的小球以的初速度从斜面上的点沿斜面向下滑，滑到水平轨道后与静止在水平轨道上的小球发生碰撞，碰撞后，小球恰好沿水平轨道运动到半圆轨道的点，，已知点距地面的高度，小球均可看作质点，重力加速度取，计算结果可以保留根号，求： （1）小球与小球碰前的速度大小； （2）小球运动过程中，上升的最大高度； （3）碰撞后小球速度大小。 15. 如图所示，光滑的水平地面上静止放置着长木板A和滑块B，地面右侧足够远处有固定的挡板。滑块C沿地面从左侧向右运动，和A发生弹性碰撞，此后运动过程中B始终在木板A上，A和挡板碰撞无能量损失。已知滑块C的初速度，，，A、B之间的动摩擦因数，重力加速度大小g取。求： （1）C和A碰撞后瞬间A和B的速度大小； （2）C的最终速度； （3）最终B相对A发生的位移大小和方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$