北京师范大学附属实验中学2026-2027学年高二上学期开学考试物理试题

北京师范大学附属实验中学开学摸底考试 高二上物理 班级 姓名 学号 成绩 1.本试卷共6页，共四道大题，14道小题；答题纸共2页。满分100 考 分。考试时间60分钟。 生 2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。 须 3. 试卷答案一律填写在答题卡上，在试卷上作答无效。 知 4.在答题卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用 黑色字迹签字笔作答。 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分） 1.如图所示为自行车的传动装置，其中A为轮盘边缘上一点，B为飞轮边缘上 一点，C为车轮边缘上一点，若轮盘、飞轮和车轮的半径之比为3：1：12， 在人用力蹬车前进时，下列说法正确的是( A.4C两点的角速度大小之比为3：1 B.AC两点的线速度大小之比为1：4 C.轮盘转一圈时，车轮转12圈 B D.4C两点的向心加速度大小之比为1：36 2.地球赤道上有一物体随地球自转，向心加速度为a,线速度为v1,角速度 为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），向心加速度为 a2, 线速度为2，角速度为ω2；地球的静止卫星向心加速度为4，线速度 为y3,角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g,则（) A.g-ala3 B.ap>az>a; C.VI<v3<v2 D.02<w3=01 3.小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端， 如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，每颗子弹质量为m, 共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d,若每发子弹打入靶中，就留在靶 里，且待前一发打入靶中后，再打下一发.则以下说法正确的是( ) S07000004477006 A.待打完n发子弹后，小车将以一定速度向右匀速运动 md B.在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为m+M C.待打完n发子弹后，小车应停在射击前位置 D.在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移不相同，'应越来越大 4.如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支 BW01KK00000000000000 架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为 0 m的小球，支架悬挂在O点可绕过O点并与支架所 在平面相垂直的固定轴转动。开始时OB与地面相垂 2m 直，放手居开始运动，在不计任何阻力的情况下， B )m 下列说法正确的是( A.A球到达最低点时速度为零 B.A球机械能减小量等于B球机械能增加量 C.B球向左摆动所能达到的最高位置应等于A球开始运动时的高度 D.当支架从左向右回摆时，A不可能能回到起始高度 5.《自然哲学的数学原理》中记载牛顿是这样研究匀速圆周运动的：如图所 示，小球沿正多边形的各边做速度大小不变的运动，若正多边形的边数趋 近于无穷大，则上述运动可看作匀速圆周运动。牛顿提出设想后并没有做 进一步的推导，若小明同学沿着牛顿的思路推导得出 了匀速圆周运动的向心力表达式，他在研究过程中提 出了一些假设，其中不合理的是() A.小球在正多边形的各个顶点处的碰撞是弹性碰撞 B.小球每次碰撞时所受作用力的方向指向圆心 C.因碰撞时间可以用周期和正多边形的边数表示，所 以可以利用动量定理得出向心力表达式 D.因可以用正多边形的边长与碰撞的作用力计算功，所以可以利用动能定 理得出向心力表达式 二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，全对得6分，漏选3分，选 错0分，共30分) 6.如图所示为发射静止卫星的示意图，现代技术发射静止卫星，可将卫星发 射后直接进入椭圆轨道1，椭圆轨道的近地点在近地圆轨道上（图中未画 出)，卫星在椭圆轨道的远地点P处点火加速，变轨到地球同步圆轨道2。 则下列说法正确的是（) 轨道2 A.卫星在轨道1、2上的运行速度均不超过7.9km/s 轨道1 B.卫星在轨道1、2上运行时加速度均不超过地面的重力 地球 加速度 C.卫星在轨道1的P点和轨道2的P点，速度、加速度 均不相等 D.卫星在轨道2上做圆周运动的角速度和北京地面上一物体随地球自转的 角速度大小相等 7.如图所示，斜面倾角为0，位于斜面底端A正上方的小球以初速度正对斜 面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,不计 空气阻力() B A.若小球以最小位移到达斜面，则t= gtan B.若小球击中斜面时速度与斜面垂直，则t=。 g tan C.若小球能击仲斜面中点，则t= 2y0 gtan6 D.若小球能击中斜面中点，则t=2%tam 8 8.如图所示，绳的上端固定在O点，下端系小球P.P与斜面Q的接触面粗 糙.用水平力向右推Q,使它沿光滑水平面匀速运动.从图中实线位置到 虚线位置过程中，下列说祛正确的是（) O A摩擦力对小球P做正功 B.斜面Q对小球的弹力垂直于斜面因此对小球不做功F C.绳的拉力对小球P不做功 77刀W7n77i D.推力F对斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等 9.如图甲所示，某同学在水平面上通过水平轻绳拉一质量为m的小车，运用 传感器（未在图中画出)测得此过程不同时刻小车的速度和对轻绳的拉 力F，并描绘出图像ⅴ-一图象。假设某次实验得到的图像如图乙所示，其 中线段AB与轴平行，所用时间为，它反映了小车在第一个时间段内y 和的关系；线段BC的延长线过原点，所用时间为2，它反映了小车在第 二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对 应的大小保持不变，因此图像上没有反映绳重及空气阻力均可忽略不计. 则下列说法中正确的是（) F A.t时间内，小车受到的牵引力等于m B.时间内，牵引力的功率等于m+P2加1 C.小车运动的最大速度2=（留+1M D.2时间内，小车的平均速度小于也 2 10.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、mz(已知m2=1kg)的两物 块A、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上.现使B获得水平向右、 大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规 律如图乙所示，从图象提供的信息可得（) 6fm·s Ain.zi B 7777777777777 2 2 ta t/s 甲 乙 A.在t3时刻，两物块达到共同速度2m/s,且弹簧处于伸长状态 B.从t3到4之间弹簧由原长变化为压缩状态 C.t3时刻弹簧弹性势能为12J D.t4时刻，弹簧处于原长状态 二、实验题（除第(4）问外每空2分，第(4)问全对得3分，漏选得2分， 错选不得分，共11分) 11.用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动 量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时， 先使球1多次从斜槽上位置$由静止释放，确定其平均落地点，记为P。然 后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置s由静止释 放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记 为M和N,分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1 的质量为m,球2的质量为m2,已知m>m2。（P、M、N在图中未画出) ()下列实验步骤中必要的是 A.测量球1静止释放的高度h B.测量抛出点距地面的高度H C.测量两小球的半径 777777777777777777777777777777777 O D.利用重锤线确定O点的位置 (2)完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是 A.O P M N B.O NM P c.0 M P (3)通过测量可得，平均落地点M、P、N距O点的距离分别为MpN。 若想要通过本实验验证动量守恒定律，则需验证公式 ； 若想 要通过本实验探究两球碰撞是否为弹性碰撞，则可验证公式 (均用题目所给物理量的字母表示) (4)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设OP=、OW=为。在实 为一m 验中仅换用不同质量的球1，重复实验，绘出的图像；又仅换用不 -m2 同质量的球2，重复实验，并绘出“的图像。（更换过程中始终保持 m>m)。则下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是 X A m B. m C.0 m, D m, 三、解答题共34分) 2(1分有一项荡绳过河的拓展项目，将绳子一端固定，人站在高台边缘 A处抓住绳子另一端，像荡秋千一样荡过河面，落到河对岸的平地上。已 知人的质量m=50.0kg,A到悬点0的距离=9.00m,A与平地的高度差 h=3.6m,人站在高台边缘时，A0与竖直方向 10 的夹角0=37°。人从高台边缘无初速度离开， 在最低点B处松开绳子，落在水平地面上的C A 77777R 点。取重力加速度g=10mns2,cos370.8, sin37°=0.6，求： (1)人到达B点时的速度大小v; (2)人到达B点松开绳前，绳对人的拉力大小F; (3)C点到高台边缘的水平距离x。 13.(9分)黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种质量极大的天体，即使光 也不能逃离它的引力，因而无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。但可 以通过恒星运动、黑洞边缘的吸积盘及喷流乃至引力波来进行探测。已知 引力常量为G,光在真空中的传播速度为c (1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，可以通过其他天体的运 动来推测黑洞的存在。天文学家观测到一恒星独自在宇宙中做周期为T0、 半径为o的匀速圆周运动，由此猜测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。 请利用所学知识推测该黑洞的质量M0; (2)2019年4月10日，天文学家公布了首次直接拍摄到黑洞的照片。 此次探测动用了遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜，组成了一个 “事件视界望远镜”，该虚拟望远镜通过观测黑洞边缘的喷射情况而得到 黑洞的照片。已知此次探测中，该虚拟望远镜单位面积上接收到的功率为 P1,该黑洞到地球的距离为r1。求此次观测中黑洞边缘的喷射功率P; (3)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出 之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。在牛顿力学中，当两个 质量分别为mu、m2的质点相距r时具有引力势能（规定无穷远处势能为 零)。假定黑洞是质量分布均匀的球形天体，有一黑洞质量为M1,请利用 所学知识推测它可能的最大半径R。 14.（14分)香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型 背部喷出竖直向上的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬 在空中，伴随着音乐旋律，米老鼠模型能够上下运动，引人驻足，如图 肛这一景观可做如下简化，假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷 出，水柱的流量为Q(流量定义：在单位时间内向上通过水柱横截面的水 的体积)，设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同，冲浪板底部为 平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底 部.水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水 在竖直方向的速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开.已知米老鼠 模型和冲浪板的总质量为M,水的密度为P,重力加速度大小为g,空气 阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计. 5 (1)求喷泉单位时间内喷出的水的质量； (2)由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短，因此在分析水对 冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力.试计算米老鼠模型在空中 悬停时，水到达冲浪板底部的速度大小； (3)要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化，需调整水泵对做功 的功率.水泵对水做功的功率定义为单位时间内从喷口喷出的水的动 能.请根据第(2)问中的计算结果，推导冲浪板底部距离喷口的高度 与水泵对水做功的功率P,之间的关系式