2021-2022学年江苏省淮安市车桥中学高二上学期入学调研（A）物理试题 解析版

淮安市车桥中学2021-2022学年高二上学期入学调研试卷

物  理  （A）

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．下列属于反冲现象的是(　　)

A．乒乓球碰到墙壁后弹回

B．直升飞机上升

C．用力向后蹬地，人向前运动

D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动

【答案】D

【解析】乒乓球碰到墙壁后弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲，故A错误；直升飞机是利用空气的浮力上升的，不属于反冲运动，故B错误；用力向后蹬地，人向前运动，是人脚与外部地面的作用，不属于反冲，故C错误；章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动，章鱼向某个方向喷水时，章鱼受到沿喷水方向相反的作用力，向喷水的反方向运动，二者相互作用力是系统内力，是反冲现象，故D正确。

2．若物体在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则(　　)

A．物体的动量可能不变

B．物体的动能一定变化

C．物体的加速度一定变化

D．物体速度方向一定变化

【答案】A

【解析】合外力不为零，但与速度垂直，合外力不做功，比如匀速圆周运动，经过一个周期，物体的动量可能不变，故A正确；如果合外力做的功为零，物体的动能可以不变化，故B错误；如果合外力是恒力，物体的加速度可以不变，故C错误；若合外力与速度同向，物体速度方向可以不变，故D错误。

3．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点B离O点的距离为(　　)

A．     B．0     C．     D．

【答案】C

【解析】如图所示，最短时间为，，解得，，故选C。

4．滑板运动是青少年喜爱的一项运动，一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行，若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1，脚对滑板的摩擦力为Ff2，下列说法正确的是(　　)

A．Ff1做正功，Ff2做负功

B．Ff1做负功，Ff2做正功

C．Ff1、Ff2均做正功

D．因为是静摩擦力，Ff1、Ff2都不做功

【答案】B

【解析】由题意可知练习者和滑板一起向右减速滑行，即加速度方向向左，由牛顿第二定律可知，练习者的脚受到的摩擦力Ff1方向向左，由牛顿第三定律可知，滑板受到脚的摩擦力Ff2方向向右，人和滑板一起向右运动，根据力与位移的方向关系以及功的概念可知，练习者的脚受到的摩擦力Ff1做负功，脚对滑板的摩擦力Ff2做正功，ACD错误，选项B正确。

5．把石块从高处抛出，初速度大小为，方向与水平方向夹角为，抛出高度为h，如图所示，石块最终落在水平地面上。若空气阻力可忽略，下列说法不正确的是(　　)

A．对于不同的抛射角，石块落地的时间不同

B．对于不同的抛射角，石块落地时的机械能相同

C．对于不同的抛射角，石块落地时的速率相同

D．对于不同的抛射角，石块落地时重力的功率可能相同

【答案】D

【解析】将石块抛出后，石块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做竖直上抛运动，在竖直方向上有，由此式可知，对于不同的抛射角，石块落地的时间不同，故A正确；石块运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，因初速度大小不变，所以对于不同的拋射角，石抉落地时的机械能和速率均相同，故B、C正确；在竖直方向，可求石块落地时的竖直方向的瞬时速度，再由可知，不同的抛射角，石块落地时重力的功率不相冋，故D错误。

6．2018年6月2日，“高分六号”光学遥感卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，这是我国第一颗实现精准农业观测的高分卫星。其运行轨道为如图所示的绕地球E运动的椭圆轨道，地球E位于椭圆的一个焦点上。轨道上标记了“高分六号”经过相等时间间隔（Δt＝，T为“高分六号”沿椭圆轨道运行的周期）的有关位置。则下列说法正确的是(　　)

A．面积S1>S2

B．卫星在轨道A点的速度小于B点的速度

C．T2＝Ca3，其中C为常数，a为椭圆半长轴

D．T2＝C′b3，其中C′为常数，b为椭圆半短轴

【答案】C

【解析】据开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，故满足S1＝S2，A错误；从A点到B点，引力做负功，动能减小，故卫星在轨道A点的速度大于在轨道B点的速度，B错误；根据开普勒第三定律可知，整理得，其中C为常数，a为椭圆半长轴，C正确，D错误。

7．如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以大小为v0的速度从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处。重力加速度为g。该过程中(　　)

A．物体运动的总时间为

B．物体所受支持力的冲量大小为

C．物体所受的重力的冲量为0

D．物体所受合力的冲量大小为mv0

【答案】B

【解析】物体在斜面上运动的加速度，先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动，根据运动的对称性可知，运动总时间，故A错误；根据恒力冲量公式可知，斜面对物体支持力冲量大小，故B正确；物体所受重力的冲量大小为，故C错误；根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化，故物体所受合力的冲量大小为2mv0，故D错误。

8．如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图像如图乙所示，其中0～x1过程的图像为曲线，x1～x2过程的图像为直线（忽略空气阻力）。则下列说法正确的是(　　)

A．0～x1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小

B．0～x1过程中物体的动能一定增加

C．x1～x2过程中物体一定做匀速直线运动

D．x1～x2过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动

【答案】A

【解析】运动中只受重力和拉力，由于除重力之外的其它力做功等于物体的机械能的变化，即，得，所以E-x图像的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在 0～x1内斜率的绝对值逐渐减小，故在0～x1内物体所受的拉力逐渐减小，A正确；0～x1内机械能增加，绳子拉力做正功，物体向上运动，x1～x2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，则在x1位置处速度为零，初始时刻速度为零，则0～x1过程中物体的速度先增后减，动能一定先增加后减小，B错误；由于物体在x1～x2内E-x图像的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，因机械能减小，因此拉力方向竖直向上，当拉力等于重力时，物体匀速下降；当拉力小于重力时物体匀加速下降，不可能匀减速下降，CD错误。

9．下列适用经典力学规律的是(　　)

A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动

B．发射导弹、人造卫星、宇宙飞船

C．以接近光速飞行的μ子的运动

D．地壳的变动

【答案】ABD

【解析】自行车、汽车、火车、飞机、导弹、卫星、宇宙飞船和地壳的运动均属于宏观、低速的问题，经典力学能适用，故ABD正确；速度接近光速时，根据爱因斯坦相对论，会出现时间延长、空间缩短、质量增加等效应，不能用经典物理去解释，故C错误。

10．下列说法中正确的是(　　)

A．能量只以势能和动能两种形式存在

B．能量只存在于具有高度或处于运动状态的物体中

C．任何物体都具有能量

D．能量的存在形式多种多样，且不同形式的能量之间可以相互转化，并且在转化过程中，总能量是守恒的

【答案】CD

【解析】能量的存在形式不单一，如动能、势能、电磁能、光能、化学能、核能等多种形式，且各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，转化过程中，总能量是守恒的。任何一个物体都具有能量，不具有能量的物体是不存在的。不同的物体，能量的存在形式和能量的总量是不同的，故AB错误，CD正确。

11．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是(　　)

A．人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比

B．人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等

C．不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成反比

D．人走到船尾不再走动，船则停下

【答案】ACD

【解析】以人和船构成的系统为研究对象，其总动量守恒，设v1、v2分别为人和船的速率，则有，故有，可见ACD正确；人和船若匀加速运动，则有，所以，本题中m人与M船不一定相等，所以两者的加速度大小不一定相等，B错误。

12．说起车飞起来，小明记起课本上的一幅图（如图所示），说是可以把地球看作一座巨大的拱形桥，若汽车速度足够大，就可以飞离地面而成为人造地球卫星。小明知道地球自转周期为T=24 h，赤道上的重力加速度g1=9.780 m/s2，两极处的重力加速度为g2=9.832 m/s2，万有引力常量为G=6.67×10-11 N·m2/kg2，但他忘记了地球半径的具体数值，则小明利用上述数据，进行了如下推理，你认为正确的是(　　)

A．可以计算出地球的半径

B．可以计算出地球的质量

C．设地球半径为R，则汽车相对地心的速度至少为才能飞离地面

D．为了使汽车更容易飞离地面，汽车应该在低纬度地区自西向东加速运动

【答案】ABD

【解析】物体在赤道上G=mg1＋mω2R，故g1=-ω2R，其中ω=，在两极处=mg2，故g2=，两式联立解得g2-g1=R，算出R后，可以算出地球质量M，故AB正确；第一宇宙速度v1=，故C错误；为了利用地球自转的能量，汽车应尽可能地在低纬度地区自西向东加速运动，故D正确。

二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．(4分)某同学在“探究碰撞中的不变量”实验中，采用如图甲所示的实验装置，在已经平衡过摩擦力的轨道上，停着A、B两小车，A车系一穿过打点计时器（打点频率为50 Hz）的纸带，在启动打点计时器后，给A车一沿轨道方向的初速度，A车运动一段距离后，与静止的B车发生正碰，由于两车相撞处装有尼龙拉扣（图中未画出），两车立即粘在一起继续运动，纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况如图乙所示，则可测出碰撞后两车的速度为________m/s（结果保留两位有效数字）；为完成实验，他还需要测量的物理量有_______。

【答案】0.40    甲、乙两小车的质量

【解析】根据碰撞的规律可知，碰撞后二者一起运动的速度小于碰撞前的速度，所以相邻两点之间距离较小的点为碰撞后打下的点；由图示刻度尺可知，其分度值为1 mm，右边距离较小的点之间的距离为7.00 cm－6.20 cm＝0.80 cm，由于打点计时器打下两点之间的时间间隔为0.02 s，所以速度为，由题意可知，已经测出小车的速度，实验要探究碰撞中的动量是否不变，物体的动量，已经测出速度v，要知道小车质量，还需要测出甲、乙两小车的质量。

14．(10分)某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep＝kx2（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”的实验，装置如图（a）所示。水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t，用刻度尺测出弹簧的压缩量为x，甲、乙光电门的间距为L，忽略一切阻力。

(1)小球被弹射出的速度大小v＝________，求得弹簧弹性势能Ep＝________。（用题目中的字母表示）

(2)该同学测出多组数据，计算并画出如图（b）所示Ep与x2的关系图线，从而验证了它们之间的关系。根据图线求得弹簧的劲度系数k＝_______N/m。当弹簧压缩量从1 cm变为2 cm时（始终在弹簧弹性限度内），弹簧做功________J。

(3)由于重力作用，小球被弹出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果___________（选填“有”或“无”）影响。

【答案】(1)        (2)200        (3)无   

【解析】(1)小球进入光电门之前，弹簧的弹性势能全部转化为小球动能，故小球射出的速度等于通过光电门时的水平速度，即，。

(2)由乙图读出数据，并代入公式有，解得，当弹簧压缩量从1 cm变为2 cm时（始终在弹簧弹性限度内），弹簧做功。

(3)根据力作用的独立性，可知对实验结果没有影响。

15．(6分)如图所示，为汽车碰撞试验，一款轿车以p=20000 kg‧m/s的动量撞击试验台，经t=0.1s的时间停止运动。求：

（1）撞击过程中的汽车受到的平均力大小；

（2）若汽车质量是1000kg，撞击前瞬间汽车的速度大小。

【解析】（1）由动量定理得

代入数据解得F=2×105N。

（2）由动量表达式知

代入数据得v=20m/s。

16．(8分)疫情期间，质量为25 kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点，小孩坐在秋千板上静止时，小孩离系绳子的横梁l＝2.5 m；如果秋千板摆到最低点时，小孩的速度为5 m/s；当秋千板摆到最高点时，小孩与横梁在竖直方向上的距离为h＝1.5 m，不考虑空气阻力的影响，取g＝10 m/s2。求：

(1)秋千从最高点摆到最低点的过程中，小孩重力做的功；

(2)当秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力大小与方向；

【解析】(1)秋千从最高点摆到最低点的过程中，小孩下降的高度

小孩重力做功。

(2)小孩到最低点时，受到重力mg、秋千板对小孩的支持力FN，根据牛顿第二定律

得

根据牛顿第三定律

方向竖直向下。

17．(12分) “嫦娥五号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T0，月球的半径为R，引力常量为G。求：

（1）小球平抛的初速度大小v0；

（2）月球的质量M；

（3）月球的第一宇宙速度大小v1。

【解析】（1）由于小球在水平方向上做匀速直线运动，则

解得。

（2）由闪光照片可知，小球竖直方向位移差为

由

可得月球上的重力加速度

在月球表面的物体所受的重力等于万有引力，可得

联立解得

（3）由牛顿第二定律得

联立解得。

18．(12分)如图所示，装置ABCDE固定在水平地面上，AB段为倾角＝53°的斜面，BC段为半径R＝2m的圆弧轨道，两者相切于B点，A点离地面的高度为H＝4m。一质量为m＝1kg的小球从A点由静止释放后沿着斜面AB下滑，当进入圆弧轨道BC时，由于BC段是用特殊材料制成的，导致小球在BC段运动的速率保持不变，最后，小球从最低点C水平抛出，落地速率为v＝7m/s。已知小球与斜面AB之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不计空气阻力，求：

（1）小球从B点运动到C点克服阻力所做的功；

（2）B点到水平地面的高度；

（3）小球运动到C点时的速度大小。

【解析】（1）设小球从B到C克服阻力做功为WBC，由动能定理

mgR(1－cosθ)－WBC＝0

代入数据解得WBC＝8J。

（2）设小球在AB段克服阻力做功为WAB，B点到地面高度为h，则

WAB＝μmgcosθ

而＝

对于小球从A点到落地的整个过程，由动能定理

mgH－WAB－WBC ＝mv2

联立解得h＝2m。

（3）设小球在C点的速度为vC，对于小球从C点到落地的过程，由动能定理

mg·＝mv2－mvC2

＝h－R（1－cosθ）

联立解得vC＝5m/s。