精品解析：浙江温州中学2024-2025学年高一下学期阶段测试物理试题

温州中学2024-2025学年第二学期高一物理阶段测试卷 必修二 一、单选题：本大题共12小题，共48分。 1. 下列由科学家命名的国际单位，其对应的物理量是矢量的是（ ） A. 牛顿 B. 安培 C. 瓦特 D. 焦耳 【答案】A 【解析】 【详解】A．牛顿对应的物理量是力，力既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则，属于矢量，故A正确； B．安培对应的物理量是电流，电流虽有方向，但运算遵循代数加减法则，不满足矢量运算规则，属于标量，故B错误； C．瓦特对应的物理量是功率，功率只有大小没有方向，属于标量，故C错误； D．焦耳对应的物理量是功（或能量），功只有大小没有方向，正负仅表示做功的性质而非方向，属于标量，故D错误。 2. 如图所示，质量为的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落，树下有一深度为的坑。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】以地面为零势能面，坑在地面以下，所以苹果落到坑中时的重力势能为 故选A。 3. 许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（ ） A. 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持 B. 卡文迪许发现万有引力定律并第一次在实验室里测出了万有引力常量 C. 开普勒最先得出行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比 D. 牛顿利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用 【答案】B 【解析】 【详解】A．亚里士多德最早提出物体的运动需要力来维持的观点，符合史实，故A正确，不符合题意； B．万有引力定律是牛顿发现的，卡文迪许的贡献是第一次在实验室通过扭秤实验测出了万有引力常量，选项表述不符合史实，故B错误，符合题意； C．开普勒总结第谷的天文观测数据得到开普勒第三定律，即行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比，符合史实，故C正确，不符合题意； D．牛顿通过“地-月系统”检验，证明了地面物体的重力与天体间的引力属于同一种力，验证了万有引力定律的正确性，推动了定律的推广应用，符合史实，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 如图所示为“行星减速机的一种工作原理图”。在该种状态下，“行星架”为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为，周围四个“行星轮”的半径为，“齿圈”为主动件，其中，、、分别是“太阳轮”、“行星轮”、“齿圈”边缘上的点，则（ ） A. 点与点的角速度相同 B. 点与点的角速度大小之比为 C. 点与点的转速之比为 D. 点与点的向心加速度大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，三点的线速度大小相等，根据可知，由于 三点的角速度之比为，故AB错误； C．根据可知，点与点的转速之比为，故C错误； D．根据可知，点与点的向心加速度大小之比为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，物体仅在四个恒力、、和作用下以速率向右做匀速直线运动。若撤去其中某个力（其他力保持不变），下列说法正确的是（ ） A. 若撤去，物体将做匀速圆周运动 B. 若撤去，物体的动能将变大 C. 若撤去，合力对物体做正功 D. 不论撤去哪个力，物体一定做匀变速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】物体在四个恒力作用下向右做匀速直线运动，说明四个共点力平衡 A．若撤去，剩下三个力的合力与等大反向，合力方向与初速度方向不在一条直线上，物体做匀变速曲线运动，故A错误； B．若撤去，剩下三个力的合力与等大反向，与速度方向的夹角大于，合力做负功，则物体的动能减小，故B错误； C．若撤去，剩下三个力的合力与等大反向，与速度方向的夹角小于，合力对物体做正功，故C正确； D．若撤去，剩下三个力的合力与等大反向，合力方向与初速度方向相同，物体做匀变速直线运动，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，河的宽度为，水流速度为。一快艇在静水中运动的图像如图乙所示。该快艇保持船头垂直岸边以在静水中的启动状态从此岸驶向对岸，则快艇（ ） A. 做变加速曲线运动 B. 渡河时间为 C. 到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为 D. 到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由一快艇在静水中运动的图像可知，快艇垂直河岸方向做初速为0的匀加速直线运动，而沿河岸方向以流水的速度做匀速直线运动，所以快艇做匀变速曲线运动，故A错误； B．快艇垂直河岸方向的加速度大小为 快艇垂直河岸方向做初速为0的匀加速直线运动，则有 解得，故B错误； CD．由可得，到达河中心线时，快艇垂直河岸的速度 到达河中心线时，快艇的速度 到达对岸时，快艇垂直河岸的速度 到达对岸时，快艇的速度 由公式可知，到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，户外野炊所用的便携式三脚架，由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央处于平衡状态，三根杆与竖直方向的夹角始终相等。若吊锅和细铁链的总质量为，重力加速度为，不计支架与铰链之间的摩擦，则（ ） A. 当杆与竖直方向夹角为时，每根杆受到地面作用力的大小为 B. 当杆与竖直方向夹角为时，每根杆对地面的摩擦力大小为 C. 当杆与竖直方向夹角均变大时，每根杆对地面的压力变大 D. 当杆与竖直方向夹角均变小时，三根杆对铰链的作用力的合力变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．以吊锅和细铁链整体为研究对象，根据平衡条件得 解得 由牛顿第三定律知，杆受到的压力大小为，则每根杆受到地面作用力的大小为 杆对地面的摩擦力大小为，故A错误，B正确； C．以整个装置为研究对象，由平衡条件知 解得 由牛顿第三定律知，杆对地面的压力不变，故C错误； D．当每根杆与竖直方向的夹角均变小时，三根杆对铰链的作用力的合力不变，仍与重力等大反向，故D错误。 故选B。 8. 中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕O点做逆时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为、，且；C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2，且T2 <T1。A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A. 恒星A的质量小于恒星B的质量 B. 恒星B的质量为 C. 若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 D. 三星A、B、C相邻两次共线的时间间隔为 【答案】B 【解析】 【详解】A．双星系统绕共同圆心转动时，角速度相等，相互间的万有引力提供向心力，对A、B有 整理得 已知，因此​，故A错误； B．对恒星A，由相互间的万有引力提供向心力，有 消去​后整理得，故B正确； C．C绕B做圆周运动，万有引力提供向心力，有 等式中C的质量被消去，只能求出B的质量，无法得到C的质量，故C错误； D．设时间间隔后三星再次共线，A、B整体角速度 C的角速度 初始三星共线，当C比A、B多转时，三星再次共线，因此满足 解得，故D错误。 故选B。 9. 在一次测试中，某款质量为的氢能源汽车（如图所示），沿平直公路以恒定功率从静止启动做直线运动，当行驶路程为时，恰好达到最大速度。已知该车所受阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 车速从0增至过程中，车做匀加速直线运动 B. 车速从0增至的加速时间为 C. 车速为时，车的加速度大小为 D. 车速从0增至过程中，牵引力对车做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题知，汽车以恒定功率从静止启动做直线运动，根据 可得 根据牛顿第二定律有 可得 可知随着速度的增大，加速度a不断减小，车速从0增至过程中，汽车做加速度不断减小的加速直线运动，故A错误； B．若车速从0增至过程是匀加速直线运动，则有 解得 而汽车在该过程做是做加速度不断减小的加速直线运动，故时间不等于，故B错误； C．当汽车的速度最大时有，加速度为零，牵引力最小，等于阻力，则有 解得 车速为时，根据 解得 根据牛顿第二定律有 解得车的加速度大小为 故C正确； D．车速从0增至过程中，根据动能定理有 解得牵引力对车做的功为 故D错误。 故选C。 10. 排球比赛中，某次运动员将飞来的排球从点水平击出，球击中点另一次将飞来的排球从点的正下方点斜向上击出，也击中点，且点与点等高。第二次排球运动的最高点与点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上端点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两个过程中，排球在空中运动的时间相等 B. 点与点到球网平面的水平距离之比为 C. 、两点高度差与、两点高度差之比为 D. 排球两次击中点前瞬间，重力的瞬时功率一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，设到的高度差为，第一次排球从a到b做平抛运动，则有 解得 第二次排球运动的最高点d与a点等高，第二次排球从c到b做斜抛运动，根据对称性可知，c到b的时间为，故A错误； BC．根据题意，设第一次排球的初速度为，第二次排球的初速度的水平分速度为，则有 可得 第一次排球由到和第二次排球由到，根据可逆性，把第二次排球从e到d过程看成是从d到e过程的平抛，这两个过程竖直方向做自由落体运动，下落高度一样，运动时间也一样，则有， 可得 由对称性有 则点与点到球网平面的水平距离之比为 由于，可得 则有， 则、两点高度差与、两点高度差之比为，故BC错误； D．由于第二次排球运动的最高点与点等高，由可知，排球两次击中点前瞬间竖直分速度一样，则重力的瞬时功率一定相等，故D正确。 故选D。 11. 总质量为的跳伞运动员（含降落伞）在时离开悬停的直升机，时拉开绳索开启降落伞，其运动过程中的图像如图所示，由图像可知（ ） A. 前内运动员（含降落伞）机械能守恒 B. 运动员（含降落伞）所受空气阻力在内比内的大 C. 后运动员（含降落伞）受到的空气阻力为 D. 过程中运动员（含降落伞）重力势能减少约 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，前2s内运动员的加速度为 则运动员下落过程中受空气阻力作用，空气阻力做负功，则运动员（含降落伞）机械能不守恒，故A错误； B．由图可知，内运动员加速下降，运动员（含降落伞）的重力大于空气阻力，内运动员减速下降，运动员（含降落伞）的重力小于空气阻力，则运动员（含降落伞）所受空气阻力在内比内的小，故B错误； C．由图可知，后运动员（含降落伞）匀速下降，则空气阻力等于运动员（含降落伞）的重力为，故C错误； D．根据图像与时间轴所围成的面积表示位移，通过数方格估算图像面积，过程中运动员下落的高度大约为，则重力势能减小为，故D正确。 故选D。 12. 篮球规则中规定：跳球时，裁判员在两名跳球队员之间将球竖直向上抛起，球抛起的高度要超过跳球队员跳起时能达到的最大高度，并且球在他们之间落下。如图所示，裁判员将球从离地处竖直向上抛出，球到达离地处的最高点。以球的抛出点为零势能参考面，当球运动到距离抛出点上方时，其动能和势能恰好相等，到最高点后球又落回，当下降到距离抛出点上方时，球的动能和势能再次相等。假设空气阻力大小恒定，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. 与落回抛出点过程相比，篮球向上运动过程中平均速率更小 D. 与落回抛出点过程相比，篮球向上运动过程中克服空气阻力做的功更多 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据动能定理知：合力对篮球所做的功等于篮球动能的变化。在抛出篮球后，篮球上升的这个过程中，有重力和阻力对篮球做负功，由题知篮球能上升的高度为，当篮球上升到时，重力势能增加了一半，篮球在继续上升的过程中由于有阻力参与做功，所以从处上升到最高点过程中，动能的减少大于重力势能的增加，说明在时篮球的动能大于重力势能，所以重力势能和动能相等的位置比高。篮球在下落过程中，设篮球从开始下落到达抛出点时，下落的高度为，下落时，速度为，根据动能定理有 可知 所以，篮球只有再继续往下落，才会出现动能等于重力势能的时候。因此，篮球下落时，当动能等于势能的时候，篮球距参考面距离小于，故A错误，B正确； C．根据牛顿第二定律可得篮球上升的加速度大小满足 篮球下降的加速度大小满足 则有 又有 由于上升及下落高度相同，可得上升过程所用时间小于下落过程所用时间，根据平均速率公式可知，篮球向上运动过程中平均速率更大，故C错误； D．上升和下落过程中，由于阻力都对篮球做负功，且阻力大小相等，篮球位移大小相等，所以篮球克服阻力做功相等，故D错误。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 13. 如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，灯就会发光。下列说法正确的是（ ） A. 安装时端比端更远离车轮轮心 B. 增大重物质量可使灯在较低转速下也能发光 C. 高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使灯发光 D. 匀速行驶时，若灯转到最高点时能发光，则在最低点时也一定能发光 【答案】BD 【解析】 【详解】A．要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近车轮轮心，因此安装时A端比B端靠近车轮轮心，A错误； B．灯在最低点时，由牛顿第二定律有 解得 可知增大重物质量，重物更容易发生离心运动，则可使灯在较低转速下也能发光，故B正确； C．转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸得越长，M、N接触时灯就会发光，但不能说重物受到离心力作用，故C错误； D．灯在最高点时，由牛顿第二定律有 可知匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若灯转到最高点时能发光，则在最低点时也一定能发光，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示为“旋转秋千”的示意图，两个座椅、通过长度不同的轻质缆绳悬挂在旋转圆盘、点上，已知，。不考虑空气阻力的影响，座椅可视为质点，当旋转圆盘绕竖直中心轴匀速转动稳定后，每根缆绳与转轴在同一竖直平面内，若缆绳与竖直方向的夹角，则下列说法正确的有（ ） A. 若，则可能满足是的中点 B. 座椅与座椅的向心力大小相等 C. 座椅、一定处在同一竖直线上 D. 若保持绳长不变，仅将悬点左移，稳定后，两根缆绳的拉力大小可能相等 【答案】ACD 【解析】 【详解】座椅受到重力、缆绳拉力作用，竖直方向合力为0，水平方向合力提供向心力，可得， 其中圆周运动半径为悬点到转轴的水平距离与缆绳水平投影之和，即 联立得 C．两座椅角速度相同，且可知 即座椅、到旋转轴的水平距离相等，匀速转动稳定后，每根缆绳与转轴在同一竖直平面内，故两座椅一定处在同一竖直线上，故C正确； A．若，两座椅角速度相同，可知 结合题意 整理得 若，则 ​该式存在合理的解，因此可以是的中点，故A正确； B．向心力 缆绳与竖直方向的夹角相等，但两个座椅质量，因此座椅与座椅的向心力大小不相等，故B错误； D．缆绳拉力满足 初始状态时，因，可知。将悬点M左移后，的圆周半径减小，根据 可知在相同角速度下，左移后的摆角会减小，增大，缆绳对的拉力随之减小，因此存在某一位置让两根缆绳的拉力大小可能相等，故D正确。 故选ACD。 15. 我国发射的第颗北斗导航卫星是一颗倾斜地球同步轨道卫星，该卫星的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，它的运行周期是小时。图中的“”字是该卫星相对地面的运行轨迹，它主要服务区域为亚太地区。已知地球半径为，地球静止同步卫星的轨道距地面高度约为地球半径的倍，地球两极表面重力加速度为。下列说法中正确的是（ ） A. 该北斗卫星的运行周期要大于近地卫星的运行周期 B. 该北斗卫星的线速度小于赤道上物体随地球自转的线速度 C. 依题可估算出赤道上物体随地球自转的向心加速度大小约为 D. 该北斗卫星运动轨迹为“”字形是因为地球对卫星的万有引力偏离了地心 【答案】AC 【解析】 【详解】A．北斗导航卫星是一颗倾斜地球同步轨道卫星，地球静止卫星的轨道距地面高度约为地球半径的5.6倍，则北斗卫星的轨道半径6.6R，根据 得 可知，该北斗卫星的运行周期要大于近地卫星的运行周期，故A正确； B．地球静止卫星的角速度与地球自转的角速度相等，根据 可知，该北斗卫星的线速度大于赤道上物体随地球自转的线速度，故B错误； C．北斗卫星的轨道半径6.6R，根据 可知，赤道上物体随地球自转的向心加速度是静止卫星的，根据， 静止卫星的向心加速度为，则赤道上物体随地球自转的向心加速度大小约为，故C正确； D．北斗卫星运动轨迹为“8”字形，但地球对卫星的万有引力未偏离地心，故D错误。 故选AC。 16. 如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与物体通过路程的关系图像如图乙所示，其中过程的图像为曲线，过程与过程的图像为直线，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 过程中物体处于超重状态 B. 过程中拉力大小等于重力大小 C. 过程中，物体可能做匀速直线运动 D. 过程中，一定存在物体速度方向改变的位置 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，运动过程中物体受绳子的拉力和重力，由物体功能关系可知，图像的斜率表示物体所受拉力，由图可知，过程中图像的斜率逐渐减小，拉力逐渐减小，过程，图像的斜率为零，拉力为零。所以物体是从静止开始运动，机械能增加，拉力做正功，物体向上运动，开始拉力大于重力，之后拉力逐渐减小到零，则过程中，物体先处于超重状态再处于失重状态，故AB错误； C．过程中，图像斜率不变，拉力不变，若拉力大小等于重力大小，则物体做匀速直线运动，故C正确； D．由图可知，机械能先增大再不变后减小，拉力先做正功再不做功后做负功，则物体先向上运动，再向下运动，即过程中，存在物体速度方向改变的位置，故D正确。 故选CD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 17. 同学在探究“加速度与力、质量的关系”实验时。 （1）小明同学所用的学生电源如图甲所示，其接线端口应选择___（填“左侧”或“右侧”）。使用该电源选用的打点计时器应为___（填“乙”或“丙”）。 （2）小刚同学设计了如图丁所示的实验装置。一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连。实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数，并利用纸带计算出小车对应的加速度。 ①实验中钩码的质量___远小于小车质量。（填“需要”或“不需要”） ②图戊是实验中得到的某条纸带的一部分。已知打点计时器使用的交流电频率为，由纸带数据求出小车的加速度___。（保留位有效数字） ③根据实验数据绘出小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像，下列选项中最符合本实验实际情况的是___。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 右侧 ②. 乙 （2） ①. 不需要 ②. 0.77 ③. B 【解析】 【小问1详解】 [1]打点计时器的电源为交流电源，则其接线端口应选择右侧； [2]右侧接线端口为低压交流电压接口，则选用的打点计时器应为乙。 【小问2详解】 [1]实验过程中，绳子的拉力大小可以通过弹簧测力计读出，则钩码的质量不需要远小于小车质量。 [2]打点计时器使用的交流电频率为，相邻计数点间还有4个计时点，则相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法可得，小车的加速度 [3]根据题意可知，实验过程中未平衡摩擦力，则由牛顿第二定律有 整理可得 可知，图像为一条不过原点的倾斜直线。 故选B。 18. 如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。已知当地重力加速度为，主要实验步骤如下： ①将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； ②测出挡光条的宽度； ③将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； ④释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间； ⑤用天平称出托盘和砝码的总质量； ⑥…… 回答下列问题： （1）在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中，系统的重力势能减少了___； （2）为验证机械能守恒定律，下列做法正确的是___；（单选） A. 还需要测量滑块的质量 B. 还需要测量挡光片的质量 C. 还需要测量滑块和挡光片的总质量 D. 无需测量其他质量 （3）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系为___（用题中相应字母表示） 【答案】（1）mgl （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中，托盘和砝码下降的高度为，则系统的重力势能减少了。 【小问2详解】 由机械能守恒定律可知，系统减小的重力势能转化为滑块和挡光条的动能和托盘和砝码的动能，所以为了验证机械能守恒，应测量滑块和挡光条的总质量M。 故选C。 【小问3详解】 由于挡光条的宽度很小，所以挡光条通过光电门的速率为 若要符合机械能守恒定律，则满足托盘和砝码重力势能的减小量等于系统动能的增加量，即 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 19. 第届冬奥会在我国成功举办。钢架雪车是冬奥会的传统竞赛项目，其比赛的一段赛道示意图如图所示，长水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接，斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发，推着雪车匀加速到点时速度大小为，紧接着快速俯卧到车上沿匀加速下滑（图所示），到点共用时。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为，，求雪车（包括运动员） （1）在直道上的加速度大小； （2）过点的速度大小； （3）在斜道上运动时受到的阻力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由得， 【小问2详解】 根据，可得 因为，则 根据，解得 【小问3详解】 由（2）中可得 在斜道上对物体受力分析，有 解得 20. 如图甲所示，长的水平台面的左端放一弹射器，右端平滑衔接水平传送带，两轮间距，传送带上表面距水平地面的高度。一个质量的小物块从弹射器内水平弹出后，经点时动能为。已知小物块与台面和传送带间的动摩擦因数分别为，，不考虑传送带滑轮大小，不计空气阻力。求： （1）物块刚滑到传送带上时的速度的大小； （2）传送带以顺时针转动时，物块落地点与抛出点点的水平距离； （3）物块落地点与抛出点点的水平距离最大时，传送带速度的最小值； （4）若在传送带右侧加装一个收集装置，其内边界截面为四分之一圆形，如图乙为传送带右半部分和装置的示意图，点为圆心，半径为，要使该物块从点抛出后落到收集装置时的速度最小，求传送带速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 对小物块从过程，由动能定理有 又有 联立解得 【小问2详解】 由可知，物体先做匀减速运动，假设物体减速到与传送带共速，由动能定理有 解得 即物块上传送带先减速后匀速，以从C点水平抛出，竖直方向有 解得 水平方向有 解得 【小问3详解】 欲使物块落地点与抛出点的水平距离最大，即物块在传送带上全程加速，由动能定理有 解得 故传送带速度的最小值为。 【小问4详解】 设落到收集装置时速度为v1，有 设C点抛出时水平速度为，落到收集装置时水平位移x，竖直位移y，则有，， 得 即 代入得 由数学知识可知当时，v最小，得 由 得 判断有 解得 故物体在传送带上先匀减速到再一起匀速，即传送带速度应该调节为。 21. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度可调的斜轨道、水平轨道、竖直半圆轨道与（与稍有错开）、水平轨道、细圆管道（和为两段四分之一圆弧）和水平轨道组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知滑块质量为且可视为质点，竖直半圆轨道半径为，半圆轨道半径为，小圆弧管道和大圆弧管道的半径之比为，斜轨道水平长度不变，大小为，，滑块与、及间摩擦因数均为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。 （1）若某次游戏滑块从某点静止滑下，恰能通过点并沿圆弧到达最低点，求滑块过点时对轨道的压力； （2）若调节，滑块从最高点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道，求大圆弧管道的半径； （3）接第（2）小问，若在水平轨道上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块能运动到轨道且不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为，仍让滑块从最高点由静止滑下，问弹性挡板与的间距满足什么条件时游戏能闯关成功。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 对滑块在E点有 解得 从D→E过程，有 解得 在D点，有 解得 由牛顿第三定律可得，方向竖直向下 【小问2详解】 由滑块恰好能滑上水平轨道MN可得，，对滑块从静止→M点 有 解得 【小问3详解】 ①滑块从静止释放到挡板反弹后恰好到G点的过程，有 得 ②滑块从静止释放到挡板反弹后恰好到F点的过程，有 得 ③滑块从静止释放到挡板反弹后恰好能过E点，有 得 综上所述，当满足或时，游戏闯关成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 温州中学2024-2025学年第二学期高一物理阶段测试卷 必修二 一、单选题：本大题共12小题，共48分。 1. 下列由科学家命名的国际单位，其对应的物理量是矢量的是（ ） A. 牛顿 B. 安培 C. 瓦特 D. 焦耳 2. 如图所示，质量为的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落，树下有一深度为的坑。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能为（ ） A. B. C. D. 3. 许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（ ） A. 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持 B. 卡文迪许发现万有引力定律并第一次在实验室里测出了万有引力常量 C. 开普勒最先得出行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比 D. 牛顿利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用 4. 如图所示为“行星减速机的一种工作原理图”。在该种状态下，“行星架”为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为，周围四个“行星轮”的半径为，“齿圈”为主动件，其中，、、分别是“太阳轮”、“行星轮”、“齿圈”边缘上的点，则（ ） A. 点与点的角速度相同 B. 点与点的角速度大小之比为 C. 点与点的转速之比为 D. 点与点的向心加速度大小之比为 5. 如图所示，物体仅在四个恒力、、和作用下以速率向右做匀速直线运动。若撤去其中某个力（其他力保持不变），下列说法正确的是（ ） A. 若撤去，物体将做匀速圆周运动 B. 若撤去，物体的动能将变大 C. 若撤去，合力对物体做正功 D. 不论撤去哪个力，物体一定做匀变速曲线运动 6. 如图甲所示，河的宽度为，水流速度为。一快艇在静水中运动的图像如图乙所示。该快艇保持船头垂直岸边以在静水中的启动状态从此岸驶向对岸，则快艇（ ） A. 做变加速曲线运动 B. 渡河时间为 C. 到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为 D. 到达河中心线时和到达对岸时的动能之比为 7. 如图所示，户外野炊所用的便携式三脚架，由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央处于平衡状态，三根杆与竖直方向的夹角始终相等。若吊锅和细铁链的总质量为，重力加速度为，不计支架与铰链之间的摩擦，则（ ） A. 当杆与竖直方向夹角为时，每根杆受到地面作用力的大小为 B. 当杆与竖直方向夹角为时，每根杆对地面的摩擦力大小为 C. 当杆与竖直方向夹角均变大时，每根杆对地面的压力变大 D. 当杆与竖直方向夹角均变小时，三根杆对铰链的作用力的合力变小 8. 中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕O点做逆时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为、，且；C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2，且T2 <T1。A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A. 恒星A的质量小于恒星B的质量 B. 恒星B的质量为 C. 若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 D. 三星A、B、C相邻两次共线的时间间隔为 9. 在一次测试中，某款质量为的氢能源汽车（如图所示），沿平直公路以恒定功率从静止启动做直线运动，当行驶路程为时，恰好达到最大速度。已知该车所受阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 车速从0增至过程中，车做匀加速直线运动 B. 车速从0增至的加速时间为 C. 车速为时，车的加速度大小为 D. 车速从0增至过程中，牵引力对车做的功为 10. 排球比赛中，某次运动员将飞来的排球从点水平击出，球击中点另一次将飞来的排球从点的正下方点斜向上击出，也击中点，且点与点等高。第二次排球运动的最高点与点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上端点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两个过程中，排球在空中运动的时间相等 B. 点与点到球网平面的水平距离之比为 C. 、两点高度差与、两点高度差之比为 D. 排球两次击中点前瞬间，重力的瞬时功率一定相等 11. 总质量为的跳伞运动员（含降落伞）在时离开悬停的直升机，时拉开绳索开启降落伞，其运动过程中的图像如图所示，由图像可知（ ） A. 前内运动员（含降落伞）机械能守恒 B. 运动员（含降落伞）所受空气阻力在内比内的大 C. 后运动员（含降落伞）受到的空气阻力为 D. 过程中运动员（含降落伞）重力势能减少约 12. 篮球规则中规定：跳球时，裁判员在两名跳球队员之间将球竖直向上抛起，球抛起的高度要超过跳球队员跳起时能达到的最大高度，并且球在他们之间落下。如图所示，裁判员将球从离地处竖直向上抛出，球到达离地处的最高点。以球的抛出点为零势能参考面，当球运动到距离抛出点上方时，其动能和势能恰好相等，到最高点后球又落回，当下降到距离抛出点上方时，球的动能和势能再次相等。假设空气阻力大小恒定，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. 与落回抛出点过程相比，篮球向上运动过程中平均速率更小 D. 与落回抛出点过程相比，篮球向上运动过程中克服空气阻力做的功更多 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 13. 如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，灯就会发光。下列说法正确的是（ ） A. 安装时端比端更远离车轮轮心 B. 增大重物质量可使灯在较低转速下也能发光 C. 高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使灯发光 D. 匀速行驶时，若灯转到最高点时能发光，则在最低点时也一定能发光 14. 如图所示为“旋转秋千”的示意图，两个座椅、通过长度不同的轻质缆绳悬挂在旋转圆盘、点上，已知，。不考虑空气阻力的影响，座椅可视为质点，当旋转圆盘绕竖直中心轴匀速转动稳定后，每根缆绳与转轴在同一竖直平面内，若缆绳与竖直方向的夹角，则下列说法正确的有（ ） A. 若，则可能满足是的中点 B. 座椅与座椅的向心力大小相等 C. 座椅、一定处在同一竖直线上 D. 若保持绳长不变，仅将悬点左移，稳定后，两根缆绳的拉力大小可能相等 15. 我国发射的第颗北斗导航卫星是一颗倾斜地球同步轨道卫星，该卫星的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，它的运行周期是小时。图中的“”字是该卫星相对地面的运行轨迹，它主要服务区域为亚太地区。已知地球半径为，地球静止同步卫星的轨道距地面高度约为地球半径的倍，地球两极表面重力加速度为。下列说法中正确的是（ ） A. 该北斗卫星的运行周期要大于近地卫星的运行周期 B. 该北斗卫星的线速度小于赤道上物体随地球自转的线速度 C. 依题可估算出赤道上物体随地球自转的向心加速度大小约为 D. 该北斗卫星运动轨迹为“”字形是因为地球对卫星的万有引力偏离了地心 16. 如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与物体通过路程的关系图像如图乙所示，其中过程的图像为曲线，过程与过程的图像为直线，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 过程中物体处于超重状态 B. 过程中拉力大小等于重力大小 C. 过程中，物体可能做匀速直线运动 D. 过程中，一定存在物体速度方向改变的位置 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 17. 同学在探究“加速度与力、质量的关系”实验时。 （1）小明同学所用的学生电源如图甲所示，其接线端口应选择___（填“左侧”或“右侧”）。使用该电源选用的打点计时器应为___（填“乙”或“丙”）。 （2）小刚同学设计了如图丁所示的实验装置。一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连。实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数，并利用纸带计算出小车对应的加速度。 ①实验中钩码的质量___远小于小车质量。（填“需要”或“不需要”） ②图戊是实验中得到的某条纸带的一部分。已知打点计时器使用的交流电频率为，由纸带数据求出小车的加速度___。（保留位有效数字） ③根据实验数据绘出小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像，下列选项中最符合本实验实际情况的是___。 A. B. C. D. 18. 如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。已知当地重力加速度为，主要实验步骤如下： ①将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； ②测出挡光条的宽度； ③将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； ④释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间； ⑤用天平称出托盘和砝码的总质量； ⑥…… 回答下列问题： （1）在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中，系统的重力势能减少了___； （2）为验证机械能守恒定律，下列做法正确的是___；（单选） A. 还需要测量滑块的质量 B. 还需要测量挡光片的质量 C. 还需要测量滑块和挡光片的总质量 D. 无需测量其他质量 （3）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系为___（用题中相应字母表示） 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 19. 第届冬奥会在我国成功举办。钢架雪车是冬奥会的传统竞赛项目，其比赛的一段赛道示意图如图所示，长水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接，斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发，推着雪车匀加速到点时速度大小为，紧接着快速俯卧到车上沿匀加速下滑（图所示），到点共用时。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为，，求雪车（包括运动员） （1）在直道上的加速度大小； （2）过点的速度大小； （3）在斜道上运动时受到的阻力大小。 20. 如图甲所示，长的水平台面的左端放一弹射器，右端平滑衔接水平传送带，两轮间距，传送带上表面距水平地面的高度。一个质量的小物块从弹射器内水平弹出后，经点时动能为。已知小物块与台面和传送带间的动摩擦因数分别为，，不考虑传送带滑轮大小，不计空气阻力。求： （1）物块刚滑到传送带上时的速度的大小； （2）传送带以顺时针转动时，物块落地点与抛出点点的水平距离； （3）物块落地点与抛出点点的水平距离最大时，传送带速度的最小值； （4）若在传送带右侧加装一个收集装置，其内边界截面为四分之一圆形，如图乙为传送带右半部分和装置的示意图，点为圆心，半径为，要使该物块从点抛出后落到收集装置时的速度最小，求传送带速度的大小。 21. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度可调的斜轨道、水平轨道、竖直半圆轨道与（与稍有错开）、水平轨道、细圆管道（和为两段四分之一圆弧）和水平轨道组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知滑块质量为且可视为质点，竖直半圆轨道半径为，半圆轨道半径为，小圆弧管道和大圆弧管道的半径之比为，斜轨道水平长度不变，大小为，，滑块与、及间摩擦因数均为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。 （1）若某次游戏滑块从某点静止滑下，恰能通过点并沿圆弧到达最低点，求滑块过点时对轨道的压力； （2）若调节，滑块从最高点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道，求大圆弧管道的半径； （3）接第（2）小问，若在水平轨道上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块能运动到轨道且不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为，仍让滑块从最高点由静止滑下，问弹性挡板与的间距满足什么条件时游戏能闯关成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $