2024-2025学河南省许昌市长葛市第三实验高级中学高二（上）开学摸底考试物理试卷（含解析）

2024-2025学长葛市第三实验高级中学高二（上）开学摸底考试
物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共40分。
1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力
2.一质点做曲线运动，速率逐渐增大。关于它在运动过程中点的速度和加速度的方向下列描述准确的图是( )
A. B. C. D.
3.游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是( )
A. 路程变大，时间延长 B. 路程变大，时间不变
C. 路程变大，时间缩短 D. 路程和时间均不变
4.如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为，竖直分速度为，之后飞机在水平方向做加速度大小等于的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀加速直线运动．则离舰后( )
A. 飞机的运动轨迹为曲线
B. 内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的倍
C. 末飞机的速度方向与水平方向夹角为
D. 飞机在内水平方向的平均速度为
5.在物理学发展过程中，许多科学家作出了卓越的贡献，下列说法与事实相符合的是( )
A. 爱因斯坦提出了相对论
B. 第谷通过对前人积累的观测资料的仔细分析研究，总结出行星运动规律
C. 牛顿建立了万有引力定律，并利用扭秤装置测定了万有引力常量
D. 伽利略通过多年的潜心研究，提出了“日心说”的观点
6.已知某星球的质量为，星球的半径为，引力常量为，它的一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动离星球表面的高度也为，则卫星在圆轨道上运行的速率为( )
A. B. C. D.
7.关于功率，下列说法正确的是( )
A. 功率表示做功的快慢 B. 功率表示做功的多少
C. 做功时间越长，功率越小 D. 做功越多，功率越大
8.以下物体运动过程中，满足机械能守恒的是( )
A. 在草地上滚动的足球 B. 从旋转滑梯上滑下的小朋友
C. 竖直真空管内自由下落的硬币 D. 匀速下落的跳伞运动员
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如下图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕点做匀速圆周运动的俯视图．已知质量为的学员在点位置，质量为的教练员在点位置，点的转弯半径为，点的转弯半径为，则学员和教练员均可视为质点( )
A. 运动周期之比为 B. 运动线速度大小之比为
C. 向心加速度大小之比为 D. 受到的合力大小之比为
10.如图所示，下列的四幅图分别表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A. 图，长为的细绳拉着小球在竖直面上做完整圆周运动通过最高点的最小速度为
B. 图，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态
C. 图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘有侧向挤压作用
D. 图，是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥摆的高度不变，则圆锥摆的角速度保持不变
11.下列说法正确的是( )
A. 功是标量，功的正负表示大小
B. 一个力对物体做了负功，说明这个力做功方向与正方向相反
C. 汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力
D. 力对物体做功的正负是由力与位移间的夹角大小决定的
12.一位质量的滑雪运动员从高的斜坡自由下滑，如果运动员在下滑过程中受到的阻力，斜坡的倾角，重力加速度取，运动员滑至坡底的过程中，关于各力做功的情况，下列说法正确的是( )
A. 重力做功为 B. 阻力做功为
C. 支持力不做功 D. 各力做的总功为零
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
13.在“探究平抛运动的特点”实验中，
图是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_______。
A.球心 球的上端 球的下端
多选在此实验中，下列说法正确的是_______。
A.斜槽轨道必须光滑
B.记录的点应适当多一些
C.用光滑曲线把所有的点连接起来
D.轴的方向根据重锤线确定
图是利用图装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是_______。
A.释放小球时初速度不为 释放小球的初始位置不同 斜槽末端切线不水平
14.我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板的倍，长槽上的挡板和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的______相等选填“线速度”或“角速度”；
探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处选填“”或“”或“”。
四、计算题：本大题共2小题，共28分。
15.小明将铅球以初速度水平抛出，铅球落地时的速度方向与水平方向成角，不计空气阻力，重力加速度为。则：
铅球的运动时间；
铅球的水平位移；
铅球的抛出点离地面的高度。
16.质量为的物体，在竖直平面内从高的光滑圆弧形轨道点，以的初速度沿轨道滑下，并进入轨道，如图所示，已知段的动摩擦因数，取，求：
物体滑至点时的速度；
物体最后停止在离点多远的位置上。
答案解析
1.
【解析】A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故A选项错误；
B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故B选项正确；
C、平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，故C选项错误；
D、平抛运动的合外力就是物体的重力，重力是不变的，故D选项错误。
故选B。
2.
【解析】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切向方向；加速度方向与合外力方向一致，指向轨迹的凹向，因物体速率逐渐变大，可知加速度与速度的夹角为锐角。
故选A。
3.
【解析】水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又运动员垂直河岸的运动速率是恒定的，所以运动员渡河的时间是不变的，在垂直河岸方向的位移也是不变的；
但：水流的速度突然变大时，虽然渡河时间不变，由于其沿河岸的分运动速度变大，其沿河岸的位移就变大。
他的总路程是垂直河岸的位移与沿河岸位移的合位移，垂直河岸方向的位移不变，沿河岸的位移变大，故他的运动路程就变大。
综上所述：渡河时间不变；路程变大。故B正确。
故选B。
4.
【解析】由题意知，飞机离舰后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机的运动轨迹为直线，A错误；
飞机在内水平方向的位移，竖直方向的位移，B正确；
飞机速度方向与水平方向夹角的正切值 ，则不等于，C错误；
飞机在内水平方向的位移 ，则平均速度，D错误．
5.
【解析】解：、爱因斯坦提出了相对论，故A正确；
B、天文学家开普勒通过分析第谷的观测数值，总结出行星运动三大定律，故B错误；
C、牛顿提出了万有引力定律，但卡文迪许通过扭秤实验测量并算出引力常量，成了万有引力定律正确性的最早证据，故C错误；
D、哥白尼通过多年的潜心研究，提出了“日心说”的观点，而伽利略是“日心说”的主要支持者，故D错误。
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
6.
【解析】解：根据万有引力提供向心力得：
，
解得：．
故选：．
根据万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径求出卫星在圆形轨道上运行的速率．
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，基础题．
7.
【解析】功率是反映做功快慢的物理量，故A正确，B错误；
C.力做功的时间越长，根据知，功率不一定大，故C错误；
D.力做功越多，根据知，功率不一定大，故D错误。
故选A。
8.
【解析】A.在草地上滚动的足球，受到摩擦力，且做负功，故机械能不守恒，故A错误；
B.从旋转滑梯上滑下的小朋友，在下滑过程中受到摩擦力，故机械能不守恒，故B错误；
C.竖直真空管内自由下落的硬币，只受重力做功，故机械能守恒，故C正确；
D.匀速下落的跳伞运动员，在下落过程中受到阻力，故机械能不守恒，故D错误；
故选C。
9.
【解析】A.、两点做圆周运动的角速度相等，根据知，周期相等，故A错误；
B.根据，半径之比为，知线速度大小之比为，故B正确；
C.根据知，向心加速度大小之比为，故C错误；
D.根据，向心加速度大小之比为，质量之比为，知合力大小之比为，故D正确．
10.
【解析】A.在最高点的速度最小时，重力恰好提供向心力
可知，最高点的最小速度
故A错误；
B.汽车通过拱桥的最高点时，有竖直向下的加速度，处于失重状态，故B正确；
C.火车转弯超过规定速度行驶时，需要的向心力大于重力和支持力的合力，则外轨对轮缘有侧向挤压作用，故C错误；
D.根据牛顿第二定律
根据几何关系
整理得
保持圆锥摆的高度不变，则圆锥摆的角速度保持不变，故D正确。
故选BD。
11.
【解析】A.功是标量，功的正负表示做功的力是动力还是阻力，故A错误；
B.一个力对物体做了负功，说明这个力做功方向与位移方向相反，不一定与正方向相反，故B错误；
C.根据 可知，汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力，故C正确；
D.根据 可知，力对物体做功的正负是由力与位移间的夹角大小决定的，故D正确。
故选CD。
12.
【解析】A.重力做功，故A正确
B.阻力做功，故B错误
C.支持力方向与位移方向的夹角为，不做功，故C正确
D.各力做的总功，故D错误．
13.
【解析】题干中用铅笔标注小球最高点作为小球轨迹的记录点，坐标原点应选小球在斜槽末端点时小球的上端在坐标纸上的水平投影点，故选B。
实验过程中，斜槽轨道不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置由静止释放，即使轨道粗糙，小球离开斜槽末端的速度也是一样的，故A错误；
B.记录点应适当多一些，能够保证描点所得的轨迹更平滑、准确，故B正确；
C.描点时与平滑曲线偏差过大的点须舍去，故C错误；
D.轴必须沿竖直方向，即用重锤线确定，故D正确。
故选BD。
由题图可知斜槽末端切线不水平，才会造成小球离开斜槽后做斜抛运动，故选C。
14.线速度； ；。
【解析】当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们是皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等；
在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处。
15.解：将铅球落地的速度根据平行四边形定则分解，如图：
由几何关系知：
落地时的竖直分速度为：
铅球的运动时间为：
铅球的水平位移为：．
铅球抛出点离地面的高度为：．
答：铅球的运动时间；
铅球的水平位移是；
铅球的抛出点离地面的高度是。
【解析】根据平行四边形定则求出铅球落地时的竖直分速度，根据速度时间公式求出铅球运动的时间；
结合初速度和时间求出水平位移；
结合速度位移公式求出抛出点离地面的高度．
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大．
16.从到由机械能守恒定律可知
解得

从到由动能定理
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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