2024-2025学年安徽省宣城中学高二（上）开学考试物理试卷（含解析）

2024-2025学年安徽省宣城中学高二（上）开学考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体所受合力一定不断变化
B. 物体做曲线运动时，速度一定在改变
C. 做曲线运动的物体的速度大小一定不断变化
D. 做曲线运动的物体在某一时刻加速度可能与速度同方向
2.在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是( )
A. 电梯可能是加速上升 B. 电梯可能是减速上升
C. 电梯可能是匀速上升 D. 电梯的加速度方向一定向下
3.如图为某高速公路出口的通道示意图一汽车驶入通道，到达点的速度，此时开始减速，到达时速度减至，并以的速度匀速通过区，汽车从运动到共用时，图像如下图所示，则下列计算正确的是( )
A. 汽车减速运动的加速度大小
B. 、间中点位置的速度为
C. 、间的距离为
D. 汽车在段平均速度大小为
4.如图所示，已知物块、的质量分别为、，
A. 间的动摩擦因数为，与水平地面之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取，在水平力的推动下，要使、一起运动且不下滑，则力的大小可能是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，长为的长木板水平放置，在木板的端放置一个质量为的小物体。现缓慢抬高端，使木板以左端为轴转动。当木板转到跟水平面的夹角为时，小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到底端的速度为，则在整个过程中( )
A. 木板对小物体做功为零
B. 重力对小物体做功为
C. 支持力对小物体做功为零
D. 克服摩擦力做功为
6.“笔搁”又称“笔架”，即架笔之物，是中国传统文房常用器具之一。如图所示，毛笔的一端架在笔搁上，另一端静止在水平桌面上，下列说法正确的是( )
A. 毛笔端对桌面的压力沿竖直向下的方向
B. 毛笔端对桌面的压力沿垂直于毛笔笔杆斜向下的方向
C. 毛笔受到笔搁的支持力沿垂直于毛笔笔杆斜向下的方向
D. 毛笔受到笔搁的支持力是由于笔搁发生形变引起的
7.甲、乙两光滑小球均可视为质点用轻直杆连接，乙球处于粗糙水平地面上，甲球紧靠在粗糙的竖直墙壁上，初始时轻杆竖直，杆长为。施加微小的扰动，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点时，下列说法正确的是( )
A. 甲球即将落地时，乙球的速度达到最大
B. 甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等
C. 甲、乙两球的速度大小之比为
D. 甲、乙两球的速度大小之比为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，两个小球和之间用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，球质量为，球质量为，剪短细绳的瞬间，和的加速度分别是( )
A. B. C. D.
9.多选如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动不计一切阻力，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则( )
A. 轻质绳长为
B. 当地的重力加速度为
C. 当时，轻质绳的拉力大小为
D. 当时，小球受到的拉力大小为
10.一质量为的运动员托着质量为的重物从下蹲状态图甲缓慢运动到站立状态图乙，该过程重物和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立时间后再将重物缓慢向上举，至双臂伸直图丙。图甲到图乙、图乙到图丙过程中重物上升高度分别为、，经历的时间分别为、，重力加速度为，则( )
A. 地面对运动员的冲量为，地面对运动员做的功为
B. 地面对运动员的冲量为，地面对运动员做的功为
C. 运动员对重物的冲量为，运动员对重物做的功为
D. 运动员对重物的冲量为，运动员对重物做的功为
11.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，与为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

如果没有操作失误，图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是_______，其中_______为理论值两个空均填“”或“”。
本实验采用的科学方法是_______。
A.理想实验法 等效替代法
C.控制变量法 建立物理模型法
12.如图所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以的交流电。
纸带的 端与重物相连；选填“左”或“右”
该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的 误差选填“偶然”或“系统”。
甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图所示，其中点为打点计时器打下的第一个点，、、为三个计数点，用刻度尺测得，，，在计数点和、和之间还各有一个点。已知重物的质量为，取、在段运动过程中，重物重力势能的减少量 ；重物的动能增加量 结果均保留位有效数字。
甲同学多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度 。结果保留位有效数字
13.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为，从离人脸约的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为，重力加速度，试求：
手机下落的时间与总过程中重力的冲量。
手机对人脸的平均作用力大小。
14.如图所示，地球的两个卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心之间的距离分别为，，引力常量为，某时刻，两卫星位置如图所示，两者与地心之间的夹角为。求：结果均用、、表示
卫星二围绕地球做圆周运动的周期；
从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最远。
15.如图所示，光滑水平面上一个质量为的小球可视为质点，和竖直墙壁之间夹一个被压缩的轻弹簧弹簧与和竖直墙壁均不拴接。用手挡住不动，此时弹簧弹性势能为。一轻质细绳一端固定在竖直墙壁上，另一端系在小球上，细绳长度大于弹簧的自然长度。放手后向右运动，绳在短暂瞬间被拉断，之后沿水平面运动到最右端后脱离轨道，从点水平抛出，恰好从光滑圆弧的点沿切线方向进入圆弧不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失。已知圆弧的半径，，小球到达点时的速度。取求：
点与点的水平距离和竖直高度；结果可保留根式
小球到达圆弧最低点时对轨道的压力；
绳被拉断过程小球克服绳的拉力所做的功。
答案解析
1.
【解析】A.做曲线运动的物体所受合力不一定变化，如平抛运动，故A错误；
B.速度是矢量，即有大小也有方向，做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，因此速度一定在改变，故B正确；
C.做曲线运动的物体的速度大小不一定不断变化，如匀速圆周运动，故C错误；
D.做曲线运动的物体，受力的方向与速度方向不在一条直线上，因此加速度的方向与速度方向也不可能在一条直线上，故D错误。
故选B 。
2.
【解析】D.突然绳子断了，表明细绳的弹力突然增大，即细绳的弹力大于重力，即电梯的加速度方向向上故D错误；
由于电梯的初速度为，加速度方向向上，可知，电梯可能是加速上升，故A正确，BC错误。
故选A。
3.
【解析】解：根据速度时间图线可知，汽车减速运动的加速度大小，故A错误；
B.设中点的速度为，根据速度位移公式有：，解得，故B错误；
C.根据图线围成的面积知，的距离，故C错误；
D.根据图线围成的面积知，段的位移，则段的平均速度，故D正确。
4.
【解析】若不下滑，对有
由牛顿第二定律得
对整体有
得
故选D。
5.
【解析】A.在整个过程中重力做功为零，由动能定理可得，木板对物体所做的功等于物体动能的增量，即，故A错误
在木板被抬起过程，静摩擦力与运动方向垂直，摩擦力不做功支持力与运动方向相同，支持力做功。物体下滑过程中支持力不做功，重力和摩擦力做功，由动能定理得解得所以整个过程中，摩擦力做的功为克服摩擦力做的功为，支持力所做的功为，故BC错误，D正确。
6.
【解析】毛笔端对桌面的压力垂直水平桌面向下，即沿竖直向下的方向，故A正确；B错误；
毛笔受到笔搁的支持力垂直与笔搁向上，且支持力的产生是由于笔搁发生形变产生的，故C错误，D正确；
故选AD。
7.
【解析】下落过程中甲乙两球沿杆方向的速度大小相等，甲球即将落地时，沿杆方向的速度为零，故乙球的速度为零，此时甲球速度大于乙球的速度，选项AB错误；
当乙球距离起点时，此时杆与水平方向的夹角为
此时甲、乙两球沿杆方向的速度相等，则
解得甲、乙两球的速度大小之比为
选项C错误，D正确。
故选D。
8.
【解析】绳剪断前，对由平衡条件得
绳剪断后瞬间，弹簧来不及变化，则弹力不变。对得
解得
弹力不变，则的受力情况不变，其加速度为，BC正确。
故选BC。
9.
【解析】 A.在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则有，得，由图像知，图象的斜率，则得绳长：，故A正确；
B.当时，，则，故B错误；
C.当时，轻质绳的拉力大小为，故C正确；
D.当时，解得，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D错误。
10.
【解析】因运动员托着重物从下蹲状态缓慢运动到站立状态，整体受力平衡，知地面对整体的支持力等于整体的重力，即，又知作用时间为，故地面对运动员的冲量为，运动员始终未离开地面，知支持力作用下的位移为零，所以地面对运动员做的功为，故 A正确，B错误；
因重物缓慢运动，受力平衡，运动员对重物的作用力等于重物的重力，又知作用时间为，则运动员对重物的冲量为，因重物上升 ，故运动员对重物做的功为，故C正确，D错误。
故选AC。
11.；

【解析】
是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿方向的是，由于误差的存在和方向并不在重合。其中为实验值，为理论值。
合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故B正确，ACD错误。
故选B。
故答案为：
；
12.左
系统

【解析】解：重物速度越来越大，相邻计数点距离越来越大，纸带的左端与重物相连；
由题可知
根据动能的定义可知
而 点的瞬时速度
所以
由于实验过程中，摩檫力是真实存在的，不可避免，故属于系统误差。
根据机械能守恒定律可知，
即有
所以 图像中，其斜率即为重力加速度的两倍，所以
13.以向下为正方向；由公式
解得
总过程重力的冲量
方向向下；
全过程由动量定理
得
解得
由牛顿第三定律，手机对人脸的平均作用力大小。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.由 得
解得
第一次相距最远即卫星一、地球、卫星二三者在同一条直线上有
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.小球到 点的速度沿圆弧切线方向，设小球在 点的速度为 ，则由平抛运动规律得
由
可得竖直高度
由
可得水平距离
取 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得
代入数据得
由圆周运动向心力公式得
代入数据得
由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小
方向竖直向下。
设弹簧恢复到自然长度时小球的速度为 ，由机械能守恒定律得
绳断后小球的速度为 ，由动能定理得
代入数据得
因此小球克服绳的拉力所做的功为。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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