河南驻马店市遂平县第一高级中学2026-2027学年高二上学期开学素养能力提升考试物理试题

高二物理开学素养能力提升 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题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.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极 限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等。以下所用物理学研究方法的叙述错误 的是() A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想化的物理模型的 方法 B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持 力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量法 C.在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看作自由落体运动，这 里采用了控制变量法 D,在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速 直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 2.如图所示，在桌面边缘以速度'，竖直向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比桌面低h的地 面上。若以桌面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说法正确的是() A.物体落到地面时的重力势能为mgh B.物体在轨迹最高点时的机械能为，m听+mgh C.物体刚落到地面时的动能为m听 h D.物体刚落到地面时的机械能为m哈 77777 7777777777777777 3.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道固定在水平面上，一长为的轻杆两端分别固定小球A、B, 两小球沿圆弧轨道运动且均可视为质点。当A球运动到圆弧最低点时，A球的速度大小为，则此时B 球的速度大小为() B A.v B.3 C. D.23 3 4.如图所示，光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为“的固定斜面间。若缓慢转动挡板至与斜 面垂直，此过程中() A.m对挡板的压力先减小后增大 B.m对挡板的压力逐渐减小 C.m对斜面的压力先减小后增大 D.m对斜面的压力逐渐增大 5.如图甲所示，一绝缘半圆弧AC上均匀分布正电荷，在圆弧的圆心O处激发的电场强度大小为E, 若截走右侧的，如图乙所示，则剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小E为() B A月 B.E C.3E 2 D. 6.如图所示为某建筑工地的传送装置，长为L=6m、倾角0=24°的传送带倾斜地固定在水平面上，以 恒定的速率。=8ms顺时针转动，质量m=1kg的工件（可视为质点）无初速地放在传送带的顶端，经过 一段时间工件运动到传动带的底端，工件与传送带之间的动摩擦因数为4-号，取c0s240=0.9, sin240=0.4,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是() ● .0 A.工件由顶端到底端的时间为1s B.若工件与传送带共速时立马将传送带改为逆时针转动，则工件由顶端到底端的时间将变长 C.工件在传送带上留下的痕迹长度为3m D。调整转速，工件从顶端到底端的最短时间为、 7.质量为m=2kg的质点在水平恒力作用下在光滑水平面上运动，以水平向右为x轴正方向，垂直x轴 的方向为y轴方向建立坐标系，图甲为质点沿x方向的位移一时间图像（图线为顶点在原点的抛物线）， 图乙为质点沿y方向的速度一时间图像（图线为过原点的倾斜直线），则下列说法正确的是() 个x/m ↑v./(ms) 8 6----------- 2 0 1 2 2 t/s 甲 乙 A.质点的轨迹为曲线 B.t=2s时，质点的坐标为(8m,6m) C.t=2s时，质点的速度大小为14m/s D.质点所受的恒力大小为5N 8.2026年2月，我国成功实施了梦舟载人飞船最大动压逃逸实验，向载人登月迈出了关键一步。梦 舟飞船登月的轨道示意图如图所示，飞船经地月转移轨道在P处被月球捕获，随后沿圆轨道I运动， 于P处变轨进入椭圆轨道Ⅱ、己知月球半径为R,远月点、近月点距月球表面的距离分别为h、, 万有引力常量为G.下列说法正确的是() 地月转移轨道 梦舟飞船 月球 P 轨道Ⅱ 轨道I A.飞船在地球上的发射速度大于11.2km/s B.飞船在轨道I运动时应在P处减速进入轨道Ⅱ C.飞船经过近月点、远月点的速率之比为h:h D.若飞船沿轨道I运动的周期为T,可估算出月球质量为4+) GT2 9.将一质量为m的物体放到地球的北极点时，该物体的重力为g。将该物体放在地球赤道上时，该 物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R,己知引力常量为G,则由以上 信息可得出() A.go<g B.地球的质量为3R G R C.地球自转的周期为T=2π V go-g D.地球的平均密度 4πGR 10.如图所示，小木块a、b和c(可视为质点)放在水平圆盘上，a、b的质量均为m,c的质量为2m, a与转轴o0'的距离为l,b、c与转轴oo'的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘。木块与圆盘间的最大 静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为8。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动， 下列说法中正确的是( A.b、℃所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落 B.当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等 C.b和c均未滑落时线速度一定相同 D.6开始滑网时的角速度是亮 二、实验题（本大题共2小题，共16分）。 11.某同学采用如图所示的装置做静电感应的实验：在绝缘支架上的金属导体M和金属导体N按图 中方向接触放置，原先M、N都不带电，先让开关S、S,均断开，现在将一个带正电小球P放置在M 左侧（不接触M)。 ⊕ M 小球P (1)（多选)关于静电感应，下列说法正确的是 (选填相应序号字母) A.感应起电过程是使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程 B.导体内的自由电荷在发生定向移动称为静电平衡 C.静电感应的导体的内部各点，感应电荷产生的电场强度为零 D.静电感应是由于导体内的自由电子受电场力作用的结果 (2)若只闭合开关S,则导体M左端 ;若只闭合开关S2,接着移走带电小球，最后将M、N 分开，导体M;若SS,均闭合时，M左端。（均选填“不带电带正电”或“带负电”） 12.为了验证“系统机械能守恒”，某实验小组用水平气垫导轨、光电门、滑块等器材组装了如图所示 的装置进行实验，具体步骤如下： 光电门 遮光条 气垫导轨 砝码 滑块、 刻度尺 连气源 钩码 a.用细绳将质量为m的钩码跨过定滑轮连接在滑块上，调整定滑轮高度使细线水平； b.测量遮光条的宽度d,遮光条到光电门的距离l; c.将一质量为m,的砝码放置在滑块上，从静止释放滑块，记录遮光条通过光电门时的挡光时间△t,由 此得出遮光条通过光电门时滑块的速度： d依次逐个增加滑块上质量为m,的砝码个数n,每次将滑块从同一位置由静止释放，重复步骤c,得 到一系列n和v的数据； c.以（白2为纵轴，n为横轴作图，若图像满足一次函数形式，即可验证“系统机械能守恒”。 (1)在实验过程中，滑块和砝码的总质量 (选填“需要”或“不需要”)远大于钩码质量。 (2)遮光条通过光电门时，滑块的速度大小为 (用d和△t表示)。 (3)用上述物理量（设滑块质量为M)写出该实验验证系统机械能守恒定律的关系式： (4)若所绘制的（白）-n图像截距为b,己知当地重力加速度为g,则滑块的质量M= (用b、 m、8和1表示)。 三、解答题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分）。 13.投喂海鸟是很多游客最喜爱的活动。一只海鸟在距离游客高h=5m处以水平速度y=4m/s匀速飞行， 游客面向海鸟飞来的方向，以与水平面成0=53°角斜向上抛出食物，海鸟恰好在食物运动到轨迹最高 点时接住食物。飞鸟与食物轨迹在同一竖直面内，不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g-10m/s2。 求： (1)食物从抛出到升至最高点的时间： (2)食物抛出时的初速度大小： (3)游客抛出食物时，海鸟到游客的水平距离。 14.在一长为3L的轻杆上离杆的O端L处固定小球A,在杆的另一端固定小球B,两小球与轻杆组 成一个系统。如图甲，对轻杆系统的一端施加竖直向上的恒定拉力F=60N,使系统加速向上运动， 当系统上升的位移为h=19m时，系统动能的增加量为△E=57J;如图乙，轻杆系统可绕O端自由转 动，且将轻杆拉到水平位置由静止释放。已知小球A的质量为m=1.9kg、L=1m,重力加速度为 g=10m/s2。求： ↑F B oB 乙 (1)小球B的质量： (2)在图乙中，轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中对小球B所做的功。 15.如图所示，质量为m=2kg的滑块放在水平高台上的A点，高台右侧水平面上固定一带有半径为 R=1m的光滑圆弧轨道的物体，圆弧轨道的圆心角为a=37,物体的右侧并排放置长为L-6m、质量 4 为M=1kg的长木板，长木板的上表面与圆弧的最低点平滑相切。某时刻在滑块上施加一水平向右的 恒力F=5N,使滑块从静止开始运动，经过一段时间滑块运动到高台边缘的B点时将恒力撤走，滑块 恰好沿切线方向从C点进入圆弧轨道，最终滑上长木板。已知A、B两点之间的距离为s=4m,滑块 与高台AB间的动摩擦因数为=0.05，长木板与水平面间的动摩擦因数为42=0.1，重力加速度为 g=10m/s2,忽略空气阻力，sin37°-0.6，cos37°-0.8.求： B 'a 77777777777777777777777777777元 (1)B、C两点的高度差H: (2)滑块运动到圆弧轨道D点时，滑块对圆弧轨道的压力大小F; (3)若长木板固定，滑块刚好能运动到长木板的最右端；若长木板不固定，从滑块滑上长木板到长木 板静止过程中，地面对长木板做的功。 6高二开学能力素养提升参考答案 题号 2 3 4 6 7 9 10 答案 0 B D B BD BCD BD 1.C【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想化的物理模型的方 法，故A正确，不满足题意要求；B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与 力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量法，故B正确，不满足题意要求： C.将实际落体近似为自由落体，属于忽略次要因素（如空气阻力）的理想化模型法，故C错误，满足题意要求： D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后 把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确，不满足题意要求。故选C。 2.D【详解】A.以桌面为零势能面，则物体落到地面时的重力势能为-mgh,故A错误；BD.物体运动过程机械 能守恒，初始时物体的机械能为m6,所以物体在轨迹最高点时与刚落到地面时的机械能均为m%,故B错误， D正确；C.根据动能定理，物体刚落到地面时的动能为)m心+mgh,故C错误。故选D。 3.A【详解】沿杆方向速度相等，将A、B的速度均沿杆方向和垂直杆方向分解，cos30°=Ycos30°得vg=v。 4.B【详解】对光滑球受力分析可知，受到挡板的支持力E、斜面给的支持力F,重力G作用，因为是缓慢转动， 可认为光滑球处于静止状态，合力一直为零，因为过程中重力大小和方向都不变，斜面给的支 HA 持力F方向不变，当缓慢转动挡板至与斜面垂直的过程中，根据矢量三角形可得F一直减小， 当挡板与斜面垂直时，F最小，F也是一直减小的，根据牛顿第三定律可得m对挡板的压力 逐渐减小，m对斜面的压力逐渐减小。故选B。 5.C【详解】将整个半圆弧AC三等分，每一份在圆心O处产生的电场强度均为E,根据对称性和电场强度的叠 加原理可得E=2E,剩余圆弧AB在圆心0处激发的电场强度大小为E'=2E,cos30°联立可得E=5E故选C。 6.D【详解】A.工件刚放在传送带上时相对于传送带向上滑动，对工件，由牛顿第二定律得mg sin+umg cos0=ma 代入数据解得a=8ms工件加速到与传送带速度相等需要的时间1，-83=s该过程的位移 a 8 (之一×1m=4m<L由于4=am0,则工件与传送带速度相等后相对传送带静止，与传送节一起做匀速直线运 8 动，工件做匀速直线运动的时间5=乙：-6,4=0.25s工件由顶端到底端的时间1=+，=1s+025s=125,故A Vo 8 错误；B,若工件与传送带共速后立马改为逆时针转动，工件相对于传送带向下滑动，工件所受滑动摩擦力沿斜面 向上，滑动摩擦力大小f=mgc0s0=4×1×10x0.9N=4N传送带顺时针转动时工件所受静摩擦力沿传送带向上， 大小f'=gsin0=1×10×0.4N=4N则f=∫'，传送带逆时针方向转动与顺时针方向转动工件受力情况不变，工件 都做匀速直线运动，工件的运动时间不变，故B错误；C.工件在传送带上留下痕迹的长度 答案第1页，共4页 △x=v1-x,=8×1m-4m=4m,故C错误；D.工件在传送带上一直做匀加速直线运动，工件的运动时间最短，则 L-2r代入数据解得，最短运动时间1Y6 1 ,故D正确。故选D。 2 7.B【详解】A.由图甲可知，x-t图像为过原点的抛物线，且仁0时切线斜率为0，说明x方向做初速度为零 的匀加速直线运动，设x=a'代入(1,2)解得a,=4s由图乙可知，y方向做初速度为零的匀加速直线运 ,加速度a,心-ms3mS质点的初速度为枣，所受合外力恒定（加速度恒定），故质点做初速度为零的 匀加速直线运动，轨迹为直线，故A错误；B.仁2s时，由图甲可知x=8;由图乙可知y方向位移等于图线与 时间轴围成的面积，即y=二×2×6m=6m所以仁2s时质点的坐标为(8m,6m),故B正确：C.t仁2s时，x方 向速度y,=a,t=8m/sy方向速度由图乙可知，=6m/s。则质点的合速度大小v=√y?+v2=l0m/s,故C错误： D.质点的合加速度大小a=√a+a?=5m/s2根据牛顿第二定律，质点所受的恒力大小F=ma=2×5N=10N,故D错 误。故选B。 8.BD【详解】A.飞船绕月球飞行时，并没有脱离地球引力的约束，所以飞船在地球上的发射速度大于7.9/s, 小于11.2km/s,故A错误；B.卫星从高轨道变轨到低轨道需要在变轨处点火减速，所以飞船在轨道I运动时应在 P处减速选入轨道，故B正确：C.根据开皆勒第二定律可得R+A加=R+么， 可得飞船经过近月点、远月点的速率之比为：y=(R+h):(R+h2),故C错误； GMm D.若飞船沿轨道I运动的周期为T,由万有引力提供向心力得 4π2 (R+h厅=mT户R+h) 解得月球质量为M=4π(R+A),故D正确。故选BD。 GT2 9BCD【详解】物休放到地球的北极点时，则G=mg,将该物体放在地球赤道上时GM-, 4π2 R2-mg =m 12 R 可得8。>g:地球的质量为M-&R地球自转的周期为T=2π一R地球的平均密度P 3g0 37R 4IGR 4 G V go-g 10.BD【详解】AD.圆盘上各点角速度大小相同，对每个木块，由静摩擦力提供向心力。对b,f。=mo2·2l=2mo1: 对c，=)。·21=m01因此两者所受摩擦力大小不同，方向由各自所处位置指向圆心，方向也不相同。一 滑动的临界条件为向心力等于最大静摩擦力，即f=mg,分别代入方、广，可解得@，=@，27 ,因此会同时滑 落，但摩擦力不相等，故A错误，D正确；B.对a,∫。=m·l=ol,因此f。、f大小相等，故B正确； C.线速度v=Or,由于@，=o,=r。=2可知b、C线速度大小相同，但实际方向二者均沿各自切线方向，方向 相反，故C错误。故选BD。 答案第2页，共4页 11.(1)AD (2) 带负电 不带电 带负电 【详解】(1)A.感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程，故A正确； B.当达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动，故B错误： C.当达到静电平衡时，感应电荷的电场与外电场大小相等，方向相反，合场强处处为零，故C错误； D.导体内的自由电子在外电场的作用力下发生定向移动，导致电荷在导体内发生重新分布，符合静电感应现象的 实质，故D正确。故选AD。 (2)[1]开关S,闭合，S,断开，由于静电感应的作用，金属导体左端带负电，金属导体右端带的正电荷会被从大地 上来的负电荷中和，所以右端不再带有电荷： [2]当闭合开关S2,由于静电感应的作用，金属导体N右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体N 右端不再带有电荷，左端带负电，接着移走带电小球，M端的负电会被中和而都不带电，最后将MN分开，则M 和N均不带电； [3]SS2均闭合时，导体M左端会感应异种电荷，带负电；N右端通过接地线变成了无穷远，故不带电。 12.(1)不需要 2)mg1=M+m+m4(2gl-m △t 【详解】(1)在实验是验证系统机械能守恒，则该实验中滑块和砝码的总质量不需要远大于钩码质量。 (2)遮光条通过光电门时，滑块的速度大小为v= △t (3)根据系统机械能守恒，有mg1=(M+m+m) 1 M+m mon M+m 4)由表达式mgM+nm+m解得y2mg2mg 截距b= 2mgl 解得滑块的质量为M=(2gbl-1)m 13.(1)1s(2)12.5m/s(3)11.5m(给分标准3+3+4) 【详解】(1)食物竖直方向做竖直上抛运动，上升到最高点时竖直位移h=5m 最高点竖直速度为0，则食物从抛出到升至最高点的时间满足有=方 解得t=ls (2)食物抛出时在竖直方向的初速度满足y,-gt=0解得y,=10m/s 又食物抛出瞬间，速度与水平面成0=53°角，可知y='sin0解得。=12.5m/s (3)食物的水平分速度y,=vcos0=7.5m/s t时间内食物的水平位移4，=vt=7.5×lm=7.5m 海鸟位移d2=y,t=4×1m=4m 二者相向运动，故海鸟到游客的水平距离d=4,+d2=11.5m 答案第3页，共4页 14.(1)m.=3.8kg(2)W=12J(给分标准4+8) 【详解】(1)根据动能定理有Fh-(ma+mg)gh=△Ek 解得小球B的质量为mg=3.8kg 1 平位置摆到竖直位置的过程中根据机械能守恒有mgL+3·3L=。 小球A、B的角速度相同，则ye=3va 轻杆从水平位置摆到竖直位置的过程中根据动能定理有mg3L+印=》 mBve 解得W=12J 2 15.(1)H=0.45m (2R=508N6)-18灯（给分标准4+4+8） 11 滑块从A到B的过程，由动能定理得F-4mgs三)m解得三4m 滑块离开B点后做平抛运动，由于滑块恰好沿切线方向从C点进入圆弧轨道，则滑块在C点时有 y,=%tan37°=3m/s 滑块从B到C的时间为1=-业=0.3s (1分) 则B、C两点的高度差为H-=方8 解得H=0.45m (2分) (2)滑块在C点的速度大小为。=% c0s37° =5m/s(1分) 滑块从C到D的过程，由动能定理得mgR1-cos37P)=m吃- 2m2m呢 解得vp=6m/s(1分) 2 在D点由牛顿第二定律得F-mg=m 邦得人=智N (1分) R 由牛顿第三定律可知，滑块刚到D点时对轨道的压力大小为R=508N (1分) 11 3)若长木板固定，由动能定理得-4mg4=0-mw6解得山=0.3(1分】 若长木板不固定，滑块滑上长木板后，滑块向右做匀减速直线运动，长木板向右做匀加速直线运动，对滑块由牛顿 第二定律得mg=ma1解得a,=3m/s2(1分) 对长木板由牛顿第二定律得4mg-山2(M+m)g=Ma2 解得a,=3m/s2(1分) 设经时间41二者达到共速v,对滑块有v=vo-a41对长木板有v=a4解得t,=ls,v=3m/s 该过程长木板的位移为x=一t,=1.5m 滑块的位移为=21=45m1分) 滑块在长木板上滑过的距离为△x=x2-x,=3m<L，又由于42<4。，说明二者共速后共同减速直到静止： 共同减速的过程，对整体由牛顿第二定律得4，(M+m)g=(M+m)a3解得a=lm/s2(1分) 2y=4.5m 该减速过程的位移为=2a, 长木板静止时，木板的水平位移为x=x,+x,=6m(1分) 地面对长木板做的功为W,=-f·x=-4m+Mgrx=-18J(2分) 答案第4页，共4页