2022资阳中学高二上学期开学考试物理试题含答案

高二（上） 入学考试物理试题

一、选择题（1-8题为单选，9-12题为多选，每题4分）

1．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为FT，则此时（　　）

A．人拉绳行走的速度为 B．人拉绳行走的速度为

C．船的加速度为 D．船的加速度为

2．如图为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时的速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．质点经过D点时的加速度比B点的大

B．质点从B到E的过程中速度一直在减小

C．质点经过C点的速率比D点的大

D．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

3．图甲是消防车正在机场进行水柱灭火演练的情景，小刘模拟消防水柱的示意图如图乙所示。水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为，速度方向与竖直方向的夹角为，它运动到B点时，速度方向与竖直方向的夹角为（），不计空气阻力，重力加速度g取则（　　）

A．图中A点是水在空中运动过程的最高点 B．水在空中运动过程为变加速曲线运动

C．水在B点时的速度大小为 D．A、B两点间的高度差为

4．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平拋出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，a、b均可视为质点，则（　　）

A．a球一定先落在半圆轨道上

B．b球一定先落在斜面上

C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上

D．a球可能垂直落在半圆轨道上

5．如图所示，在距水平地面分别为H和的高度处，同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度水平抛出，则以下判断正确的是（　　）

A．a、b两小球同时落地 B．两小球落地速度的方向相同

C．a、b两小球水平位移之比为1：2 D．a、b两小球水平位移之比为1：4

6．如图所示将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上槽的左侧有一个竖直墙壁。现让一个小球自左端槽口A的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从A点进入槽内，则以下说法正确的是（　　）

A．小球在半圆形槽内运动的全过程中只有重力对它做功

B．小球在半圆形槽内运动的全过程中小球与槽组成的系统动量守恒

C．小球从最低点向右侧最高点运动过程中小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒

D．小球离开半圆形槽右侧最高点以后将做竖直上抛运动

7．如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径R=1.8m，小滑块的质量关系是mB=2mA，碰撞为弹性碰撞，重力加速度g=10m/s2.则碰后小滑块B的速度大小是（　　）

A．5m/s B．4m/s C．3m/s D．2m/s

8．如图所示，小车放在光滑地面上静止，A、B两人站在车的两头，两人同时开始相向行走，发现小车向左运动，小车运动的原因可能是（　　）

A．若A、B两人的质量相等，则A的速率比B大

B．若A、B两人的质量相等，则A的速率比B小

C．若A、B两人的速率相等，则A、B的质量也相等

D．若A、B两人的速率相等，则A、B的质量无法比较，且还与小车的质量有关

9．如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力．以下说法正确的是（　　）

A．落地之前，三个小球均做匀变速运动

B．三个小球在落地时的动能不相等

C．三个小球在落地时动量相同

D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同

10．两个完全相同的金属小球，相距为r，所带电荷量的绝对值之比为1：7，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用的库仑力可能变为原来的（　　）

A． B． C． D．

11．2020年11月24日凌晨4时30分，在海南文昌成功发射嫦娥五号探测器，其登陆月球的变轨过程如图所示。点和点分别是轨道Ⅲ的远月点和近月点，且点与月面高度可以忽略不计。圆轨道Ⅱ和椭圆轨道Ⅲ相切于点，S点为轨道Ⅱ上一点。下列说法正确的是（　　）

A．探测器在点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速

B．探测器在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要点火减速

C．探测器在轨道Ⅱ的周期小于在轨道Ⅲ的周期

D．探测器在Q点的速度比月球的第一宇宙速度大

12．如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止与光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连，开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度，下列有关该过程的分析正确的是（ ）

A．B物体的机械能一直在增大

B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和

C．B物体机械能的减小量等于弹簧的弹性势能的增加量

D．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

二、实验题（14分，每空2分）

13．用如图所示器材验证机械能守恒定律。直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过固定在B处（B位于A的正下方的光电门，测得小球通过光电门的时间为t，A、B间的距离为H（H>>d），当地的重力加速度为g。

（1）小球从A到B，重力势能减少量的表达式为△Ep=_________；

（2）小球通过光电门B时速度的表达式为v=___________；

（3）由于空气阻力的影响，小球重力势能的减少量_______（选填“大于”、“小于”）动能的增加量。

14．某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．

现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：

小球离开桌面时的速度大小______

小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．

该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、

若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______

若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______

三、解答题（15题8分、16题8分、17题10分、18题12分）

15．2021年5月15日我国天问一号登录火星成功，标志着我国对外太空的研究更进一步。假设在火星上用一根绳拉着质量为m的小球在竖直面内做轨道半径为L的圆周运动。当小球在最高点的速度为v时，绳上拉力恰好为0.已知火星半径为r，引力常数为G，只考虑火星的引力，忽略火星的自转。求：

（1）火星表面的重力加速度g；

（2）火星的质量M。

16．如图所示，水平传送带以v=4m/s的速率顺时针运转，AB间距为L=4m，质量m为1kg的物块（可视为质点）轻放在传送带的A端，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4，重力加速度g取10m/s2.，求：

（1）物块从A到B的运动时间t；

（2）传送带克服摩檫力做的功W。

17．为实现习总书记向世界承若我国2030年碳达峰目标汽车制造商纷纷推出更多的新能源汽车。某公司研制开发出某型号新能源汽车发动机的额定功率为P=120kW，汽车连同驾乘人员总质量为m=2.5t，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是f=3000N，如果汽车从静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到额定功率后又以额定功率运动了一段距离，最终汽车达到了最大速度。在刚达到最大速度时，汽车共运动了t=30s，g取10m/s2，求：

（1）汽车所能达到的最大速度vm为多大；

（2）汽车速度为v2=30m/s时的加速度a2；

（3）汽车在整个加速过程中，汽车的位移为多少。

18．如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=，a、b两点电势相等，O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：

(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ；

(2)Ob两点间的电势差UOb；

(3)小滑块运动的总路程s。

参考答案

1．C

【详解】

AB．将船的速度分解可知人拉绳行走的速度为

v人=vcosθ

选项AB错误；

CD．船的加速度为

选项C正确，D错误。

故选C。

2．C

【详解】

A．质点做匀变速曲线运动，加速度大小和方向均不变，故A错误；

B．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，合外力与速度夹角先是钝角，当运动到D点以后变为锐角因此先减速后加速，故B错误；

C．点受到的合外力方向斜向上，可知从C到D过程合外力做负功，质点的动能减小，速率减小，故质点经过C点的速率比D点的大，故C正确；

D．质点做匀变速曲线运动，加速度大小和方向均不变，加速度指向轨迹弯曲的方向，即斜向上，而速度为轨迹的切线方向，故质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90°，故D错误。

故选C。

3．D

【详解】

A．图中A点速度方向不是水平的，则不是水在空中运动过程的最高点，选项A错误；

B．水在空中运动过程中，加速度恒定为g，则为匀加速曲线运动，选项B错误；

C．水在AB两点时水平速度相同，则

解得B点时的速度大小为

选项C错误；   

D．A、B两点间的高度差为

选项D正确。

故选D。

4．C

【详解】

ABC．将半圆轨道和斜面轨道重叠一起，如图所示，可知若小球初速度合适，两小球可同时落在距离出发点高度相同的交点A处，改变初速度，可以落在半圆轨道，也可以落在斜面上，故AB错误，C正确；

D．若a小球垂直落在半圆轨道上，速度反向延长线必过水平位移中点，即圆心，那么水平位移就是直径，小球的水平位移一定小于直径，所以小球不可能垂直落在半圆轨道上，故D错误。

故选C。

5．C

【详解】

A．a、b两小球均做平抛运动，由于下落时间

两球平抛运动的高度之比为1：4，则下落的时间之比为1：2，故A错误；

B．根据

知，两球落地时竖直分速度不同，水平分速度相同，根据平行四边形定则知，两球落地的速度方向不同，故B错误；
CD．根据

x=v0t

知，两球的初速度相同，时间之比为1：2，则水平位移之比为1：2，故C正确，D错误。

故选C。

6．C

【详解】

A．小球在半圆形槽内运动，从刚释放到最低点过程，只有重力做功，小球从最低点开始向上运动过程中，半圆槽向右运动，半圆槽对小球做功，故A错误；

BC．小球从刚释放到最低点过程，竖直墙对槽有水平向右的作用力，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒;小球从最低点向右侧最高点运动过程中，半圆槽离开墙壁，小球与半圆槽组成的系统在水平方向上所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，故C正确，B错误；

D．小球从最低点运动到半圆槽右侧最高点过程，小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒，小球到达半圆槽右侧最高点时小球与半圆槽具有水平向右的速度，小球离开半圆槽右侧最高点时，小球具有水平向右的速度与竖直向上的速度，小球做斜上抛运动，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】

物块A下滑到最低点时

可得

v0=6 m/s

AB碰撞过程动量守恒，因是弹性碰撞，则

联立解得

v2=4 m/s

故选B。

8．A

【解析】

【详解】

A、B两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零；两人相向运动时，车向左运动，车的动量向左，由于系统总动量为零，由动量守恒定律可知，A、B两人的动量之和向右，A的动量大于B的动量；

AB、如果A、B两人的质量相等，则A的速率大于B的速率，A正确，B错误；

CD、如果A、B速率相等，则A的质量大于B的质量，CD错误；

9．AD

【详解】

A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；

B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误．

C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；

D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；

10．CD

【详解】

由库仑定律可得，两球接触前的库仑力

当两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量

q′=＝4Q

两球接触后的库仑力

当两球带异种电荷时，两球接触中和后再平分电量，则两球的电量

q′= ＝−3Q

 两球接触后的库仑力

故AB错误，CD正确；故选CD。

11．BD

【详解】

A．探测器在点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火减速，做近心运动，A错误；

B．探测器在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要点火减速，B正确；

C．由开普勒第三定律可知，轨道Ⅱ的半径大于轨道Ⅲ的半长轴，故探测器在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅲ的周期，C错误；

D．若探测器要从轨道Ⅲ进入近月圆轨道运动，需在Q点减速，在近月圆轨道上运行的速度等于第一宇宙速度，故探测器在Q点的速度比月球的第一宇宙速度大，D正确。

故选BD。

12．BD

【解析】

【详解】

由于绳子的拉力对B做负功，所以B物体的机械能在减小，A错误；B物体受到绳子的拉力和重力作用，重力做正功，拉力做负功，根据动能定理可得B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，B正确；将AB和弹簧看做一个整体，B物体的重力势能转化为AB的动能和弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减小量等于弹簧的弹性势能的增加量与A动能增加量之和，C错误；将A和弹簧看做一个整体，绳子的拉力对整体做正功，所以细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，D正确．

13．mgH        大于   

【详解】

（1）[1]小球从A到B，重力势能减少量的表达式为

△Ep=mgH

（2）[2]小球通过光电门B时速度的表达式为

（3）[3]由于空气阻力的影响，小球重力势能的减少量大于动能的增加量。

14．               

【详解】

（1）①根据平抛运动的规律可知：
解得：

②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：
；

(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：
又，，，
代入得：
②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：
即为：，
即为：，

【点睛】

该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键．

15．（1）；（2）

【详解】

（1）小球在最高点时

解得

（2）对火星表面的物体

解得

16．（1）1.5s；（2）16J

【详解】

（1）物块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为

物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为

物块做匀加速直线运动的位移为

然后物块相对传送带静止一起做匀速直线运动，运动时间

则总时间为

t=t1+t2=1.5s

（2）物块做匀加速运动的过程中，传送带的位移为

x2=vt=4×1m=4m

传送带克服摩檫力做的功

17．（1）40m/s；（2）0.4m/s2；（3）383.25m

【详解】

（1）汽车所能达到的最大速度

（2）汽车匀加速运动的牵引力

匀加速结束时的速度

汽车速度为v2=30m/s时汽车的牵引力

汽车的加速度

（3） 匀加速阶段的位移

匀加速的时间

汽车以额定功率行驶的时间

根据动能定理

解得

x2=327m

则汽车在整个加速过程中的位移为

x=x1+x2=383.25m

18．(1)；(2)；(3)。

【详解】

(1)由Aa=Bb=，O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则

设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：

而f=μmg，

联立得：

 (2)对于滑块从O→b过程，由动能定理得：

得

(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：

而

联立得