2024成都石室中学高二上学期开学考试物理试题含解析

成都石室中学2023-2024学年度上期高二2025届入学考试物理试卷

试卷说明：

试卷分为试题卷和答题卡两部分，试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共 6 页； 答题卡共 4 页。满分 100 分，考试时间 90 分钟。

第I卷（选择题，共44分）。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分；每小题只有一个选项符合题意。）

1. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）

A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态

B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于

C. 如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动

D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用

2. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对静止于地面的重物各施加一个恒力F，方向都与竖直方向成θ角且保持不变，重物加速离开地面H后人停止施力，最后重物下落把地面砸深了h。已知重物的质量为M，下列说法正确的是（   ）

A. 整个过程重力对重物做功零 B. 拉力对重物做功为2FHcosθ

C. 重物刚落地时的动能为MgH D. 地面对重物做的功为－2FHcosθ

3. 一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示。若汽车的质量为1.2×103kg，阻力恒定，汽车发动机的最大功率恒定，则以下说法正确的是（　　）

A. 汽车发动机的最大功率为3×104W

B. 汽车匀加速运动阶段的加速度为1.25m/s2

C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动

D. 汽车运动的最大速度是25m/s

4. 两个完全相同的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一细线，细线另一端系一小球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，下面说法正确的是（　　）

A. A、B、C系统动量守恒

B. 小球C到达左侧最高点时速度为零

C. 小球C到达右侧最高点时速度为零

D. 小球第一次运动到空间最低点时A、B开始分离

5. 如图，可视为质点小球位于半圆柱体左端点A的正上方某处，以初速度v0水平抛出，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°，则半圆柱体的半径为（不计空气阻力，重力加速度为g ）（　　）

A.

B.

C.

D.

6. “天问一号”于2020年7月23日成功发射，经过多次变轨，于2021年5月15日成功着陆火星，着陆后“祝融号”火星车成功传回遥测信号。已知“天问一号”在距火星表面高度为的圆形轨道上运行的周期为，火星的半径为，引力常量为，忽略火星自转的影响，则以下说法正确的是（　　）

A. “天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

B. “天问一号”在着陆火星的过程中，引力势能增大，动能减少，机械能守恒

C. 火星的平均密度为

D. 火星的第一宇宙速度为

7. 自1860年出现第一个以蒸汽推动的旋转木马后，如今在各个大小游乐场等地方皆有各式旋转木马，深受游客喜爱。木马上下运动的原理可以简化为如图所示的联动装置，连杆、可绕图中O、B、C三处的转轴转动，通过连杆在竖直面内的圆周运动，可以使与连杆连着的滑块A（木马）沿固定的竖直杆上下滑动。已知杆长为L，绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为，当连杆与竖直方向夹角为时，杆与杆的夹角为，下列说法正确的是（　　）

A. 此时滑块A在竖直方向的速度大小为

B. 此时滑块A在竖直方向的速度大小为

C. 当时，滑块A的速度最大

D. 当时，滑块A速度最小

8. 如图所示，A、两物体（均可看作质点）质量分别为、，用跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度外，处于静止状态，两段细线分别与相应的斜面平行。左右两边斜面的倾角分别为和（），不计摩擦。剪断细绳后，两物体同时开始都沿斜面滑到水平地面上，以水平地面为重力势能参考平面。下列说法正确的是（　　）

A. 剪断细绳后两物体将同时到达水平地面 B. 两物体各自到达斜面底端时重力的瞬时功率相同

C. 两物体着地时的机械能相同 D. 两物体着地时的动能可能相同

二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分；每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得4分选对但不全得2分，有错选的得0分。）

9. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（　　）

A. vA′=5m/s，vB′=2.5m/s B. vA′=2m/s，vB′=4m/s

C. vA′=1m/s，vB′=4.5m/s D. vA′=－4m/s，vB′=7m/s

10. 一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2，则（　　）

A. 物块下滑过程中机械能守恒

B. 物体质量为1 kg

C. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

D. 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J

11. 如图，长度为l的小车静止在光滑的水平面上，可视为质点的小物块放在小车的最左端。将一水平恒力F作用在小物块上，物块和小车之间的摩擦力大小为f。当小车运动的位移为s时，物块刚好滑到小车的最右端，下列判断正确的有（　　）

A. 此时物块的动能为（F-f）（s+l）

B. 这一过程中，物块对小车所做的功为f（s+l）

C. 这一过程中，物块和小车系统增加的机械能为Fs

D. 这一过程中，物块和小车系统产生的内能为fl

12. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为3∶1，则（　　）

A. 星球A与星球B所受引力大小之比为1∶1

B. 星球A与星球B的线速度大小之比为1∶3

C. 星球A与星球B的质量之比为3∶1

D. 星球A与星球B的动能之比为3∶1

13. 一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示为时的波形图，如图乙所示为 处的质点L的振动图像，已知图甲中M、N两质点的平衡位置分别位于、，则下列说法正确的是（　　）

A. 该波应沿x轴负方向传播

B. 图甲中质点M    速度与加速度均为零

C. 在时刻，质点L与质点N的位移相同

D. 从时刻到时刻，质点M通过的路程为60cm

第II卷（非选择题，共56分）

三、实验题（本题共2小题，14题6分，15题8分，共计14分。）

14. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________

a. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平

b. 每次小球释放的初始位置可以任意选择

c. 每次小球应从同一高度由静止释放

d. 为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接

（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________

（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。

15. 利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）已知打点计时器所用电源的频率为f，重物的质量为m，当地的重加速度为 g。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把打下的第一个点记作O，在纸带上测量四个连续的点A、B、C、D到O点的距离分别为hA、hB、hC、hD。则重物由O点运动到C点的过程中，计算重力势能减少量的表达式为ΔEp=_______，计算动能增加量的表达式为ΔEk=_______。

（2）由实验数据得到结果应当是重力势能的减少量_______动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”），原因是_______________。

（3）小红利用公式计算重物的速度vc，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是_______（选填“>”、“<”或“=”）。

四、计算题（本题共4小题，共42分。解答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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。

16. 质量m=2kg的物体从高h=1.25m处自由下落，掉到沙面上后，经过0.1s停在了沙坑中，不考虑空气阻力作用，求：

(1)物体在空中下落过程，重力的冲量；

(2)物体陷入沙坑过程，沙对物体的平均作用力的大小。

17. 如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上．车顶右端放一质量m2＝0.5 kg的小物块，小物块可视为质点，小物块与车的动摩擦因数μ=0.5，现有一质量m0＝0.05 kg的子弹以水平速度v0＝100 m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短．(g取10 m/s2)  求：

(1)子弹刚刚射入小车时，小车的速度大小．

(2)要使小物块不脱离小车，小车至少有的长度．

18. 如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置，底端与水平传送带的右端相切，一质量为mA=3kg的小物块A从圆弧轨道最高点由静止释放，到最低点时与另一质量为mB=1kg小物块B发生正碰（碰撞时间极短），碰后A、B结合为整体C沿传送带运动，已知圆弧轨道的半径为R=0.8m，传送带的长度为L=2m，传送带以速度为v=1m/s逆时针匀速转动，A、B、C均可视为质点，C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)碰撞前瞬间小物块A速度的大小；

(2)C从传送带右端运动到左端所需要的时间；

(3)C从传送带右端运动到左端合力对它的冲量。

19. 如图所示，水平轨道左端固定一轻弹簧，弹簧右端可自由伸长到O点，水平轨道右端与一光滑竖直半圆轨道相连，半圆轨道半径R = 0.5m，半圆轨道最低点为C，最高点为D。在水平轨道最右端放置小物块N，将小物块A靠在弹簧上并压缩到P点，由静止释放，之后与N发生弹性正碰，碰后N恰能通过圆轨道最高点D。已知两物块与水平轨道间的动摩擦因数均为μ = 0.5，A的质量为m = 2kg，N的质量为M = 4kg，物块A、N可视为质点，OP = 0.5m，OC = 1.5m，重力加速度g = 10m/s2。求：

（1）N刚进入半圆轨道时对轨道的压力；

（2）将弹簧压缩到P点时弹簧具有的弹性势能；

（3）若将A与弹簧拴接，将物块N靠在A上，压缩弹簧到P点后由静止释放，求N最终停在什么位置？