2024-2025学年四川省雅安中学高二（上）入学检测物理试卷（含解析）

2024-2025学年四川省雅安中学高二（上）入学检测物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.以下关于物理学史的说法中正确的是( )
A. 伽利略指出物体的运动需要力来维持
B. 开普勒通过观测行星运动，发现了行星运动规律
C. 万有引力常量是卡文迪许通过扭秤装置测量所得
D. 英国的物理学家牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量
2.把质量是的带电小球用细线悬挂起来，如图所示，若将带电荷量为的小球靠近，平衡时细线与竖直方向成角，、在同一水平面上，相距，则球受到的电场力与球所带电荷量各为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
3.如图所示，质量为的小车在水平恒力推动下，从山坡底部处由静止起运动至高为的坡顶，获得速度为，的水平距离为。下列说法正确的是( )
A. 小车重力所做的功是 B. 合力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是 D. 阻力对小车做的功是
4.如图所示，可视为质点的、质量为的小球，在半径为的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内径略大于小球直径。下列有关说法中正确的是( )
A. 小球能够通过最高点时的最小速率为
B. 如果小球在最高点时的速率为，则此时小球对管道的外壁有作用力
C. 如果小球在最低点时的速率为，则此时小球对管道的内壁有作用力
D. 小球在最低点时的速率至少为，小球才能通过最高点
5.我国最新研制的“长征六号”运载火箭与年月日发射，成功将颗微小人造卫星送入预定轨道，缔造了我国“一箭多星”的发射记录；已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，假设某颗质量为的卫星运行在轨道半径为地球半径倍的圆形轨道上，则( )
A. 该卫星运行时的向心力大小为 B. 该卫星运行时的向心加速度大小是地球表面重力加速度大小的
C. 该卫星的运行速度大小为 D. 该卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的
6.电场是一类特殊的物质，电荷可以“感受”到电场的存在。图为描述某静电场的电场线，、、是同一
条电场线上的三个不同的点，其中点的电场强度大小为、电势为，点的电场强度大小为、电势为，点的电场强度大小为、电势为关于、、三点电场强度大小，下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.小球和用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，球的质量大于球的质量，悬挂球的绳比悬挂球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图。将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )
A. 球的速度一定大于球的速度
B. 球的动能一定大于球的动能
C. 球的机械能一定大于球的机械能
D. 球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力
8.如图所示，波源和振幅均为，周期均为。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，、、是波峰谷与波峰谷的相遇点。则( )
A. 处质点将向偏右方向运动
B. 处质点始终处于位移为处
C. 再过，处的质点通过平衡位置
D. 沿连线向移动，处质点仍处于振动减弱区
9.质量为、长度为的木块，放在光滑的水平面上，在木块右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动。质量为的子弹以水平速度射入木块，刚好能将木块射穿。现在拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度射入静止的木块。设子弹在木块中受到的阻力大小恒定，则( )
A. 拔去销钉，木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B. 子弹在木块中受到的阻力大小为
C. 拔去销钉，子弹与木块相对静止时的速度为
D. 拔去销钉，子弹射入木块的深度为
10.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 该汽车的质量为
B.
C. 在前内，汽车克服阻力做功为
D. 在内，汽车的位移大小为
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
11.如图所示，一个小球分别沿三条轨道由静止从同一点出发到达相同的终点，发现小球从轨道滑下用时最短，轨道其次，轨道最长，轨道轨迹称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用轨道。若忽略各种阻力，比较沿三条轨道下滑情况，下列说法正确的是
A. 下滑过程中重力做的功一样大
B. 沿轨道滑下，轨道对小球的支持力做功最多
C. 到达终点前瞬间，沿轨道下滑的小球速度最大
D. 到达终点前瞬间，沿轨道下滑的小球重力功率最大
12.如图所示，表面粗糙的斜面体固定于水平地面上，轻绳跨过定滑轮，一端连接质量为的滑块，另一端连接质量为的滑块，。初始时用手托住，轻绳恰好伸直，由静止释放，经一段时间后着地，不计滑轮质量及轻绳与滑轮间的摩擦，关于两滑块从开始运动到刚着地的运动过程，下列说法正确的是( )
A. 滑块的机械能增加量一定小于滑块机械能的减少量
B. 滑块的动能增加量等于其重力势能的减少量
C. 滑块克服轻绳拉力做的功等于滑块动能的增加量
D. 滑块克服摩擦力做的功等于滑块、组成的系统的机械能减少量
13.质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 碰撞前静止 B. 碰撞后的运动方向不变
C. D. 该碰撞为非弹性碰撞
14.如图所示，飞行器在距月球表面高度为的圆形轨道上运动，到达轨道的点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点再次点火进入近月圆轨道Ⅲ绕月球做匀速圆周运动。假设月球半径为，月球表面的重力加速度为，不考虑点火引起飞行器质量的变化，则( )
A. 飞行器在点处点火后，动能增加
B. 飞行器在轨道上的运行速率小于在轨道Ⅲ上的运行速率
C. 只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过点的加速度
D. 飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为
15.如图，光滑的水平面上长木板静止放置，质量为的物体可看成质点以水平速度滑上静止的长木板的上表面。速度随时间变化情况如图取。正确的是( )
A. 系统损失的机械能为
B. 木板获得的动能为
C. 木板的最小长度为
D. A、间的动摩擦因数为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
16.某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图甲所示。打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点、、到第一个点的距离如图乙所示，那么：
纸带的_____________选填“左”或“右”端与重物相连；
打点计时器打下点时重物的速度_______；从打下点到打下点的过程中重力势能的减少量________结果保留两位有效数字；
动能的增加量最有可能__________势能的减少量选填“”“”或“”。
17.某同学采用如图所示的装置，利用、两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中是斜槽，为水平槽。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点，再把球放在斜槽末端，球从同一位置静止释放，、小球碰后落在记录纸上，分别得落点，。
球质量为，半径为；球质量为，半径为，则应满足单选
A.， ．，
C.， ．，
必须要求的条件是多选
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.必须测量出、、的长度、和
D.必须测出水平槽离地面的高度
写出本实验验证动量守恒定律的表达式_____。用、、、和表示
四、计算题：本大题共3小题，共26分。
18.在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距的、两点，如图甲、乙分别是、两质点的振动图像。已知该波波长大于，求：
这列波的周期；
这列波可能的波速。
19.如图所示，竖直平面内有一半径的光滑圆弧槽，点与圆心等高，一水平面与圆弧槽相接于点，质量的小球从点正上方高处的点自由下落，由点进入圆弧轨道，从点飞出后落在水平面上的点，、间的距离，球从点飞出后的运动过程中相对于水平面上升的最大高度，取，不计空气阻力，求：
小球在点的速度；
小球释放点到点的高度；
经过圆弧槽最低点时轨道对小球的支持力大小。
20.如图所示一游戏装置，由四分之一圆弧轨道，水平轨道，以顺时针转动的的倾斜传送带，水平平台组成，各部分之间平滑连接。一木板静置于水平面上，其上表面与平台等高并紧靠平台。一可视为质点的木块从距为的上某处由静止开始下滑，已知的质量和的质量均为，轨道的半径，木板的长度，传送带的长度与传送带及间的动摩擦因数均为，其余各处摩擦均不计，，则
若，求木块运动到圆弧轨道最低点时，受到的支持力大小；
若木块能滑上平台，求的最小值；
若木块和木板相互作用时产生的摩擦内能为，求与之间满足的关系。
答案解析
1.
【解析】A.伽利略指出物体的运动不需要力来维持，选项A错误；
B.开普勒通过研究第谷观测的天文数据，发现了行星运动规律，故B错误；
C.万有引力常量是卡文迪许通过扭秤装置测量所得，选项C正确；
D.英国的物理学家牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量，选项D错误。
故选C。
2.
【解析】对球受力分析如图所示
由几何关系知
由牛顿第三定律知，球受到的电场力
又
故
故选D。
3.
【解析】A.，故小车重力所做的功是，故A错误；
B、对小车从运动到的过程中运用动能定理得合力对小车做的功：，故B正确；
C、因为为恒力，由恒力做功表达式可知推力对小车做功为，故C错误；
D、由于推力为恒力，故，由动能定理得阻力对小车做的功是：，故D错误。
4.
【解析】解：、小球通过最高点，若内壁对小球的支持力等于重力大小，小球的合力为零，小球的速度为零，故A错误；
B、如果小球在最高点时的速率为，由牛顿第二定律有：，可得管道对小球的作用力，所以此时小球对管道的内外壁均无作用力，故B错误；
C、如果小球在最低点时的速率为，在最低点由牛顿第二定律有：，可得，小球受到竖直向上的支持力，所以小球对管道外壁有作用力，故C错误；
D、小球在最高点的速度最小为零，从最低点到最高点，对小球由动能定理有：，可得，所以小球在最低点时的速率至少为，小球才能通过最高点，故D正确。
故选：。
A、若管道对小球的支持力与重力等大反向，小球合力为零，最小速度为零；
B、在最高点由牛顿第二定律可得管道对小球作用力，由力的相互性可知小球对管道的作用力；
C、在最低点由牛顿第二定律可得管道对小球作用力，由力的相互性可知小球对管道的作用力；
D、小球最高点最小速度为零，从最底点到最高点由动能定理可得最低点最小速度。
本题考查了向心力、牛顿第二定律，解题的关键是知道管道对小球既可以施加支持力也可以施加压力，小球在最高点的最小速度为零。
5.
【解析】A、在地面，重力等于万有引力，故有：
对卫星，万有引力提供向心力，故有：
其中：
联立解得：，故A错误；
B、对卫星，万有引力提供向心力，故有：
联立解得：，故B错误；
C、对卫星，万有引力提供向心力，故有：
得，故C错误；
D、第一宇宙速度是近地卫星的速度，故有
得
解得：，故D正确；
故选：
6.
【解析】电场线的疏密表示场强的大小，点电场线最密，点电场线最疏，则有
故选C。
7.
【解析】A.根据机械能守恒定律得
解得

绳越长速度越大，所以球的速度一定小于球的速度，A错误；
B.根据机械能守恒定律得

无法比较两球的动能，B错误；
C.取天花板为零势面，球的机械能等于球的机械能，均等于零，C错误；
D.根据牛顿第二定律得

解得

质量越大拉力越大，所以球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力，D正确。
故选D。
8.
【解析】A.振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，则处的质点将不会向偏右方向运动，故A错误；
B.点是波谷和波谷叠加，由于两列波的振幅相等，其的振幅为，虽此时位移为，但不是始终处于处，故B错误；
C.由图知点是波谷和波谷叠加的位置，是振动加强点，经过 ，处的质点将通过平衡位置，故C正确；
D.若 不动， 沿 连线向运动，则处质点并不始终处于振动减弱区，故D错误。
故选C。
9.
【解析】A、拔去销钉后，子弹与木块所受合外力为零，系统动量守恒，子弹击中木块过程要克服阻力做功，系统机械能不守恒，故A错误；
B、木块固定时，对子弹，由动能定理得：，解得：，故B正确；
C、拔去销钉，子弹与木块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，故C错误；
D、拔去销钉后系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由能量守恒定律得：，解得：，故D错误；
故选：。
10.
【解析】A、第末，汽车的功率达到，此时速度为，所以此时的牵引力为，而在，
汽车在做匀加速直线运动，加速度为，则，解得，故A错误；
B、汽车所受的阻力大小为，故匀速时的速度，故B错误；
C、令前的位移为，则，则阻力做的功为，在前内，汽车克服阻力做功为，故C正确；
D、在内，列动能定理，其中，解得，故D错误。
故选C。
11.
【解析】A、小球沿三条轨道下滑到底端时下降高度相同，所以重力做功相同，故A正确；
B、小球无论沿哪条轨道下滑，支持力都始终与速度方向垂直，所以支持力不做功，故B错误；
C、由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度大小相同，故C错误；
D、到达终点前瞬间，沿轨道下滑的小球速度与竖直方向的夹角最小，重力功率，重力功率最大，故D正确。
12.
【解析】A.对、构成的系统，由于克服摩擦力做功，可知，系统机械能减小，系统减小的机械能等于增加的摩擦生热，则滑块机械能的减少量等于增加的机械能与摩擦生热之和，即滑块的机械能增加量一定小于滑块机械能的减少量，故A正确；
滑块向下加速运动，受到重力与轻绳拉力，拉力做负功，滑块的机械能减小，则滑块的动能增加量小于其重力势能的减少量，根据动能定理可知，重力做功与滑块克服轻绳拉力做的功之差等于滑块动能的增加量，故BC错误；
D.根据功能关系，结合上述可知，滑块克服摩擦力做的功等于滑块、组成的系统的机械能减少量，故D正确。
故选AD。
13.
【解析】A、图像的斜率表示物体的速度，根据图像可知碰前的速度大小，碰前速度为，故A正确
B、两物体正碰后，碰后的速度大小为，运动方向反向，故B错误
C、两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即，解得两物体质量的关系为，故C正确
D、根据，该碰撞为弹性碰撞，故 D错误。
故选AC。
14.
【解析】A.飞行器需在点减速，做近心运动，从而由椭圆轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ，故飞行器在点处点火后，动能减小，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力
解得
轨道的半径大于轨道Ⅲ的半径，则飞行器在轨道上的运行速率小于在轨道Ⅲ上的运行速率，故B正确；
C.只有万有引力作用下，飞行器在轨道Ⅱ上通过点和在轨道Ⅲ在点时距离月球的距离相等，万有引力相同，则加速度相等，故C错误；
D.根据万有引力提供向心力
根据万有引力与重力的关系
解得飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为
故D正确。
故选BD。
15.
【解析】D.由图乙可知，物块先匀减速，木板匀加速，最后二者达到共速，速度大小为 。设它们之间的动摩擦因素为 ，根据牛顿第二定律结合 图像斜率表示加速度，可得
可得木板质量
、间的动摩擦因数为
故D正确；
木板获得的动能为
系统损失的机械能为
故A正确，B错误；
C.当、共速时，恰好到达的最右端，此时木板长度最小，为
故C正确。
故选ACD 。
16.左

【解析】因纸带上从左到右点间距逐渐增加，那么纸带的左端与重物相连；
打下点时的速度为
从打下点到打下点的过程中重力势能的减少量
因为存在摩擦阻力和空气阻力，动能的增加量最有可能小于势能的减少量。
17.


【解析】为保证两球发生对心正碰，则两球半径必须相等，即 ；为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量必须大于被碰球的质量，即 ；故选B。
要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端的切线必须水平，故A正确；
B.只要每次让小球从同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，故B错误；
C.由于两小球下落高度相同，故时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，则必须测量出、、的长度 、 和 ，故C正确；
D.由于两小球下落高度相同，故时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间，故D错误；
故选AC。
在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，则有
在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得
即
18.由振动图像可知这列波的周期为
若波由向传播，点比点晚振动的时间为
， ，
所以、间的距离为
， ，
则波长为
， ，
因为 ，所以 ，可得
若波由向传播，点比点晚振动的时间
， ，
所以、间的距离为
， ，
则波长为
， ，
因为 ，所以 或 ；当 时，可得
当 时，可得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
19.解：小球在飞行过程最高点的速度为 ，到和到可视为两个对称的平抛运动，则有
， ，
解得
， ，
则小球在点的速度大小为
设小球在点的速度与水平方向夹角为 ，则有
可得
小球由到过程，根据动能定理可得
解得
小球由到过程，根据动能定理可得
在点，根据牛顿第二定律可得
联立解得轨道对小球的支持力大小为

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
20.由机械能守恒定律可得
根据牛顿第二定律可知
解得
木块在传送带上，先以 向上匀减速，再以 向上匀减速，到平台时速度恰好为零对应 ，对物体受力分析，结合牛顿第二定律可得
由匀变速直线运动得规律可得
设木块刚滑上木板的速度为 时，恰好能在木板最右端与木板相对静止，则有
解得
对应下落高度
当 时
当 时

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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