2024-2025学年四川省成都市高二（上）开学摸底测试物理试卷（含答案）

2024-2025学年四川省成都市高二（上）开学摸底测试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 牛顿发现万有引力定律，并测得引力常量
B. 万有引力定律适用于高速运动与微观世界
C. 两个质量不同的天体之间的引力大小是相等的
D. 当人造地球卫星的发射速度达到时，卫星就逃出太阳系了
2.年月中下旬，太阳系中被称为“恶魔彗星”的庞士布鲁克斯彗星即将到达近日点，届时在视野良好的情况下可以通过肉眼观测到该彗星。如图所示，已知地球的公转轨道半径为为天文单位，该彗星的运行轨道近似为椭圆，其近日点与远日点之间的距离约为，则这颗彗星绕太阳公转的周期约为( )
A. 年 B. 年 C. 年 D. 年
3.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是( )
A. 汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态
B. 铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯
C. 杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
D. 脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出
4.带有光滑圆弧轨道，质量为的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为的小球以速度水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则( )
A. 小球返回车的左端时，速度为 B. 小球返回车的左端时，速度为
C. 小球上升到最高点时，小车的速度为 D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为
5.如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个物体将物体从平衡位置竖直拉下一段距离后由静止释放，物体在竖直方向做简谐运动。设向下方向为正，以下说法中正确的是( )
A. 弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大
B. 物体从最高处向最低处运动过程中，振幅先减小后增大
C. 物体位移为正时，速度一定也为正，加速度一定为负
D. 物体从最低处向最高处运动过程中，物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直增大
6.年月日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功遥感卫星发射过程如图所示，轨道Ⅰ为近地圆轨道、半径为认为近地圆轨道半径等于地球半径，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为预定圆轨道、半径为，、两点为轨道间的相切点该卫星在轨道Ⅲ上运行的周期为，引力常量为，根据题干条件可知，以下说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 卫星在轨道Ⅰ的线速度大小大于在轨道Ⅲ的线速度大小
C. 卫星在轨道Ⅰ的加速度大小小于在轨道Ⅲ的加速度大小
D. 卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，点的机械能大于点的机械能
7.如图所示，电风扇的叶片匀速旋转时将空气以速度向前排开，叶片旋转形成的圆的面积为，空气密度为，下列说法正确的是( )
A. 时间内通过叶片的空气质量为
B. 空气对叶片的推力为
C. 若仅将叶片面积增大为，则空气对叶片的压强变为原来的一半
D. 单位时间内流过叶片的空气的动能为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲，以点为平衡位置，弹簧振子在、两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子的振动方程为
B. 在与两个时刻，弹簧振子的速度相同
C. 在时，弹簧振子的位移大小为
D. 在与两个时刻，弹簧振子的弹性势能相等
9.中国志愿者王跃参与了人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅰ上运动时在点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时在点的速度
B. 飞船分别在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运动时，在轨道Ⅰ上运行周期最长
C. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知万有引力常量为，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度
D. 飞船在轨道Ⅰ上运动到点时的加速度小于飞船在轨道Ⅱ上运动到点时的加速度
10.如图所示，以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的个相同小球，小球质量。质量的物体从轨道上高的点由静止开始下滑，滑到传送带上的点时速度大小；物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 物体从点下滑到点的过程中，克服摩擦力做的功为
B. 物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离为
C. 物体最终的速度大小为
D. 物体第一次与小球碰撞后的整个过程，物体与传送带产生的摩擦热为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.实验课中，同学们用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图所示。
实验过程有两组同学分别用了图、图的两种不同方式悬挂小钢球，你认为_____选填“图”或“图”悬挂方式较好。
实验中，某同学用主尺最小分度为，游标尺上有个分度的游标卡尺测量金属球的直径，结果如图所示，读出小球直径为_____。
用秒表测量单摆的周期。当单摆振动稳定且到达最低点时开始计时并记为，单摆每经过最低点记一次数，当数到时秒表的示数为，该单摆的周期是______结果保留三位有效数字。
某同学测量种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系得到图线。由图像可知重力加速度______。结果保留三位有效数字
12.如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。
本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，实验中采用的实验方法与下列哪些实验是相同的_________；
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究平抛运动的特点
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮选填“一”、“二”或“三”；
按中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图所示。则向心力大小与球做圆周运动半径的关系是_________。
A.与成反比 ．与成正比
C.与成反比 ．与成正比
在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_________。
A. ． ． ．
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面，宇航员从距该星球表面高度为处，自由释放一小球，测得落地时间为，已知该星球的半径为、引力常量为。求：
该星球表面的重力加速度；
该星球的质量及第一宇宙速度。
14.一粗糙的圆锥体可绕其轴线做圆周运动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，现于锥面上放一个石块，石块与锥面间的动摩擦因数，石块与圆锥体顶点的距离，石块的质量为，石块可看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度，，。求：
若圆锥体与石块均静止，石块受到锥面的摩擦力大小；
若石块与圆锥体一起以角速度绕轴线做匀速圆周运动，石块受到锥面的摩擦力大小。
15.如图所示，光滑圆弧槽静止在足够长的光滑水平面上，圆弧底端与水平面相切，其最低点的右侧相距一定距离处有厚度不计、上表面粗糙程度处处相同的薄木板，薄木板的最左端放置一小滑块，薄木板右端固定一竖直挡板，挡板左侧连有一轻质弹簧。现将一小球从圆弧槽最高点正上方的一定高度处由静止释放一开始圆弧槽被锁定，小球落入圆弧槽后从圆弧槽最低点以大小为的速度滑离。已知小球和圆弧槽的质量均为，小滑块的质量为，薄木板以及固定挡板的总质量为，小球和小滑块均可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。
求释放点距水平地面的高度；
若小球滑离圆弧槽后，立即解除圆弧槽的锁定，此后与小滑块发生弹性正碰时间极短，小滑块相对薄木板向右滑动，压缩弹簧后反弹，且恰好能回到薄木板的最左端而不滑落。求：
小球能否再次冲上圆弧槽，若能，沿圆弧槽上升的最大高度为多少？
弹簧的最大弹性势能。
参考答案
1.
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5.
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8.
9.
10.
11.图

12.
一

13.解：根据得，星球表面的重力加速度；
根据得，
星球的质量
又因为：
所以该星球的第一宇宙速度：．
14.若圆锥体与石块均静止，石块的受力如图所示
根据受力平衡可得，石块受到锥面的摩擦力大小为
解得
当圆锥体与石块一起以角速度 绕轴线做匀速圆周运动时，石块的受力如图所示
竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得石块受到锥面的摩擦力大小为

15.小球由静止释放一开始圆弧槽被锁定，由机械能守恒定律得
解得
规定向右为正方向，小球与滑块发生弹性碰撞，动量守恒，机械能守恒
解得小球速度
方向向左，滑块速度
方向向右。小球能再次冲上圆弧槽，设沿圆弧槽上升的最大高度为 ，小球和圆弧槽动量守恒，则
解得小球和圆弧槽共速时的速度
小球和圆弧槽组成的系统机械能守恒
解得
滑块与薄木板共速时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得
解得
因滑块恰好回到薄木板的最左端，故薄木板与滑块间一定有摩擦，且相对薄木板向右运动和返回向左运动的摩擦生热相同，设为 ，则
滑块恰好回到薄木板的最左端时仍共速，速度仍为 ，故
解得

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