2024-2025学年陕西省汉中市高二（上）开学收心检测物理试卷（含解析）

2024-2025学年陕西省汉中市高二（上）开学收心检测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.炎炎酷暑，蝉噪虫焦，洒水车通过对路面、绿化带等洒水能够起到一些防尘降温的作用。在沿路洒水的过程中，洒水车的总质量不断减小，则洒水车( )
A. 失去惯性 B. 惯性不变 C. 惯性减小 D. 惯性增大
2.利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，则由该轨迹可推断出( )
A. 烟尘颗粒做的不可能是匀变速曲线运动
B. 烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动
C. 、两点处的速度方向可能相反
D. 、两点处的速度方向可能垂直
3.年月日，长征三号乙运载火箭将中国首颗中轨宽带“智慧天网一号星”通信卫星送入预定轨道。该卫星在预定轨道的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的倍，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为( )
A. 天 B. 天 C. 天 D. 天
4.如图所示的商场自动感应门，当人走近时，两扇感应门从静止开始同时向左右平移，经恰好完全打开，两扇门移动距离均为，若门从静止开始以大小相同的加速度先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为，则门的加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.如图，一运动员站在水平地面上射箭时，保持初速度大小及出射点位置不变，箭与水平方向夹角为，忽略空气阻力和发射点到地面的距离，则下列说法正确的是( )
A. 增大将减小箭运动过程中的最小速度 B. 减小将增大箭上升的最大高度
C. 改变并不影响箭落地时速度的方向 D. 增大一定可以增大箭运动的最远距离
6.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，时刻同时经过公路旁的同一个路标，如图
所示，图线、分别描述了甲、乙两车在的运动情况。下列说法正确的是( )
A. 在内两车都做减速直线运动 B. 在内乙车加速度大小为
C. 在时两车相遇 D. 在时乙车在甲车前方处
7.如图，置于圆形水平转台边缘的小物块可视为质点随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台做平抛运动。测得转台半径，离水平地面的高度，小物块平抛落地过程水平位移的大小。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则下列说法正确的是( )
A. 物块做平抛运动的初速度大小为
B. 物块与转台间的动摩擦因数为
C. 物块从滑离转台到落地过程的位移大小为
D. 物块在转台上加速时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图，一送餐机器人在送餐，餐具放在水平托盘上，机器人在水平方向上做匀加速直线运动的过程中，餐具与水平托盘始终无相对滑动。下列说法正确的是( )
A. 重力对餐具做正功
B. 支持力对餐具做负功
C. 摩擦力对餐具做正功
D. 合力对餐具做正功
9.“抖空竹”是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰梯形的上下底水平匀速移动，即两端点分别自、两点，沿、以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是( )
A. 左右两绳的夹角不变 B. 左右两绳的夹角减少
C. 轻绳的张力变大 D. 轻绳的张力大小不变
10.滑草是一项使用滑草车沿倾斜草地滑行的运动，深受青年人喜爱，甲图为滑草运动场地鸟瞰图。某滑草运动场地由倾斜滑道和水平滑道两部分组成，点处平滑连接，如图乙所示。倾斜滑道长，与水平面夹角为。某游客乘坐滑草车从点由静止开始沿滑道下滑，滑草车在段做匀加速直线运动。取倾斜滑道底端为零势能面，游客与滑草车在上运动的机械能、重力势能随位移的变化情况如图丙所示。重力加速度大小取，，，下列说法正确的是( )
A. 游客和滑草车总质量为
B. 游客到达点时的速度为
C. 滑草车与倾斜滑道间的动摩擦因数为
D. 游客与滑草车下滑过程中机械能的减小量等于重力做的功
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示的装置可以用来探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。两个变速塔轮通过皮带连接，半径分别为和，选变速塔轮上不同的轮可以改变、的大小。长槽和短槽分别与塔轮、塔轮同轴固定，长槽上两个挡板与转轴相距分别为和，短槽上挡板与转轴相距，质量分别为、的钢球、放在槽中。实验中，匀速转动手柄带动塔轮和塔轮转动，钢球随之做匀速圆周运动，最后从标尺上读出两个钢球所受向心力、的比值。
本实验采用的科学方法是 填选项前的字母。
A.控制变量法 极限法
C.微元法 等效替代法
某次实验中钢球的质量相同，要探究向心力大小与半径的关系，则钢球应放在长槽挡板距转轴________选填“”或“”处，并且调节皮带连接的两个塔轮的半径之比：________。
若实验时钢球的质量相同，均放在距转轴处，调节两个塔轮的半径之比：：，实验读出两个钢球所受向心力之比：：，则根据实验结果可以推出的结论是： 填选项前的字母。
A.在质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比
12.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为，回答以下问题：

关于本实验，下列说法中正确的是______；
A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点初速度为零记作点，测出点、间的距离，点、间的距离，点、间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打点到点的这段时间内，重物动能的增加量为______，重力势能的减少量为______；结果均保留两位小数
在实验中发现，重物减少的重力势能______重物增加的动能选填“大于”或“小于”或“等于”，其原因主要是因为______．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.年月“嫦娥六号”探测器成功发射，开启世界首次月球背面采样返回之旅。设“嫦娥六号”探测器着陆月球后，其携带的智能机器在月球表面测得质量为的物体重为，已知月球的半径为，引力常量为，月球视为质量均匀的球体，忽略月球自转的影响。求：
月球表面的重力加速度；
月球的质量；
月球的第一宇宙速度。
14.如图所示，一台起重吊车将质量的重物由静止开始以的加速度竖直向上匀加速提升，末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。取，不计空气阻力，求：
该起重吊车的额定功率；
重物上升的最大速度；
重物开始运动后内起重吊车提升重物的平均功率。
15.如图所示，水平地面上固定一高的水平台面，台面上竖直固定倾角为的直轨道、水平直轨道、四分之一圆周细圆管道和半圆形轨道，它们平滑连接且处处光滑，其中管道的半径、圆心在点，轨道的半径、圆心在点，、、和点均处在同一水平线上。一小球从轨道上距水平直轨道高为未知的点由静止滚下，小球经管道、轨道从点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相等，最终落在地面上的点小球做平抛运动的竖直距离可视为距离水平地面的高度，取重力加速度大小，小球可视为质点，不计空气阻力。
若处小球的初始高度，求小球到达点时的速度大小；
若小球恰好能过最高点，求的最小值；
若小球恰好能过最高点，且三棱柱的位置上下可调，求距水平面的高度多大时，落地点与点的水平距离最大，其最大值为多少？
答案解析
1.
【解析】由于在洒水过程中不断减少水量，质量减小，所以洒水车的惯性也逐渐减小。故选 C。
2.
【解析】做曲线运动的物体，所受合力总是指向轨迹的凹测，由题图乙可知，烟尘颗粒所受合力的方向产生变化，且点和点处的曲率半径不同，可知其合力的大小不同，烟尘颗粒做的不可能是匀变速曲线运动，A正确，B错误；
曲线运动在某点的速度方向是沿轨迹在该点的切线方向，由题意可知，、两点处的速度方向不可能相反，也不可能垂直，CD错误。
故选A。
3.
【解析】根据开普勒第三定律
该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为
故选B。
4.
【解析】设门的最大速度为 ，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为 ，且时间相等，均为，根据
可得
则加速度
故选B。
5.
【解析】A.箭做斜上抛运动，运动过程中最小速度即到达最高点时的速度，其大小
则增大 则减小，即将减小箭运动过程中的最小速度，选项A正确；
B.箭上升的最大高度
则减小 将减小箭上升的最大高度，选项B错误；
C.由抛物线轨迹的对称性可知，箭落地时的速度反向与水平方向的夹角仍为 ，则改变 也会影响箭落地时速度的方向，选项C错误；
D.箭的最远距离
可知当 时射程最大，则增大 不一定增大箭运动的最远距离，选项D错误。
故选A。
6.
【解析】A.在内甲车匀速运动，乙车做减速直线运动，选项A错误；
B.图像的斜率等于加速度，可知在内乙车加速度大小为
选项B错误；
C.在 时乙车的速度大于甲车，则乙车的位移大于甲车位移，则在 时两车没能相遇，选项C错误；
D.图像的面积等于位移可知，在时乙车在甲车前方
选项D正确。
故选D。
7.
【解析】A.在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得物块做平抛运动的初速度大小为
故A错误；
B.物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
又
联立解得
故B错误；
C.由几何关系可知物块从滑离转台到落地过程的位移大小为
故C正确；
D.物块在转台上加速时，物块受到重力、支持力和摩擦力作用，向心力只是效果力，故D错误。
故选C。
8.
【解析】A.重力与与运动方向垂直，则重力对餐具不做功，故A错误；
B.支持力与运动方向垂直，则支持力对餐具不做功，故B错误；
C.餐具跟着机器人在水平方向做匀加速直线运动，对餐具受力分析可知，受重力、支持力，向前的静摩擦力，则静摩擦力与运动方向相同，静摩擦力对餐具做正功，故C正确；
D.餐具在水平方向做匀加速直线运动，根据动能定理可知合力对餐具做正功，故D正确。
故选CD。
9.
【解析】对空竹受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以 ，如图所示
设与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为，根据共点力平衡，在水平方向上有
所以
所以两根绳与竖直方向的夹角相等，设为 ，则有
解得
两端点沿、以同一速度匀速移动，则移动过程的位移大小相等，两端点在水平方向上的距离不变，所以 不变，则和均不变，且两者大小相等。
故选AD。
10.
【解析】A.游客和滑草车开始下滑时的重力势能为
解得游客和滑草车总质量为
故A错误；
B.由图像可知，游客到达点时的动能等于机械能，为，则根据
可得游客到达点时的速度为
故B正确；
根据功能关系可知，游客与滑草车下滑过程中机械能的减小量等于克服摩擦力做的功，则有
解得滑草车与倾斜滑道间的动摩擦因数为
故C正确，D错误。
故选BC。
11.
：

【解析】本实验采用控制变量法。
故选A。
本实验要探究向心力大小与半径的关系，小球放在短槽上挡板与转轴相距处，则小球应放在长槽上挡板与转轴相距处。
同时控制两小球转动的角速度相同，由于皮带连接的两个塔轮边缘的线速度大小相等，根据
则调节皮带连接的两个塔轮的半径之比应为
：：
根据上一问分析可知
实验结果结合数学关系可以推出的结论是质量和运动半径一定时，
可知向心力大小与角速度的平方成正比。
故选B。
12.；
；；
大于；重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力。
【解析】因为纸带与打点计时器之间存在阻力，为减小阻力对实验造成的影响，所以图甲中两限位孔必须在同一竖直线上，符合实验要求，故A正确；
B.因为纸带与打点计时器之间存在阻力，为减小阻力对实验造成的影响，所以实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直，符合实验要求，故B正确；
C.实验时，为了充分利用纸条以及得到初速度为零的点，应该先接通打点计时器的电源，再放开纸带，故C错误；
D.数据处理时，为了得到数据较大的动能增加量，减小误差，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故D错误；
由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动一段时间中间时刻的速度等于平均速度可知打点时，重锤的速度大小为：，则可得打点计时器在打点到点的这段时间内，重锤动能的增加量为：根据重力做功与重力势能的关系可得此过程中，重锤重力势能的减少量为：；
由于重锤运动过程要受到空气阻力的作用及纸带与限位孔之间有摩擦力作用，所以重物减少的重力势能大于重物增加的动能。
13. ； ；
质量为 在月球表面受到重力 ，即
得
质量为 的物体在月球表面受到月球的引力等于重力，有
得
设某一近月卫星的质量为，卫星绕月球做圆周运动，有
得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.重物做匀加速运动，由牛顿第二定律可得
解得
末重物的速度为
所以起重吊车的额定功率为
当重物达到最大速度时，牵引力等于重力，则
提升重物的过程中功率随时间的变化图像如图所示
图像与坐标轴所围区域的面积表示牵引力做的功，所以前内起重机对重物做功为
故平均功率为

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.对小滑块，从到，由动能定理得
代入数据解得
当小球恰好能过最高点时，具有最小值，在点有
代入数据解得
点到点，由动能定理得
代入数据解得
设到地面的高度为，则到，由动能定理得
过点后，由平抛规律得
联立代入数据解得
当 的时候，即 ，最大，解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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