四川省宜宾市三中教育集团2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

这是一份四川省宜宾市三中教育集团2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题，共10页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75 分钟；全卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本大题10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8∼10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．雨滴在空中形成后，在重力和空气阻力作用下最终达到匀速，则雨滴在空中匀速下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能减少，机械能不变 B．重力势能减少，机械能减少
C．重力势能增加，机械能不变 D．重力势能增加，机械能增加
2．如图所示，一小物块随圆盘一起匀速转动。在转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小物块所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线
B．小物块所受摩擦力的方向沿半径指向转轴
C．小物块动量始终不变
D．小物块运动半圈，合力冲量为0
3．在中国省会城市中，成都位置比较特殊，它不仅与武汉、杭州和拉萨位于同一纬度（北纬30°）附近，还与兰州几乎位于同一经度（东经103°）。下列有关这几座城市随地球自转描述正确的是（ ）
A．成都与武汉的角速度大小相等
B．成都与兰州的线速度大小相等
C．成都与拉萨的向心加速度相同
D．成都与杭州的向心加速度方向均指向地心
4. 如图为中国科学家们为“天问一号”设计的椭圆形“科学轨道”，“天问一号”将在该轨道上正常运行的同时对火星展开观测。记录它在近火点265km附近的探测段运行2小时，在远火点11945.6km附近的探测段运行1小时，在采样段共运行288分钟。据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 可以准确知道“科学轨道”的半长轴
B. 可以求得“天问一号”在“科学轨道”上的运行周期
C. 从地球上发射“天问一号”的速度不得小于16.7km/s
D. “天问一号”在火星引力作用下从轨道近火点加速运行到远火点
5．如图所示，一小车静止于光滑水平面，其上固定一光滑弯曲轨道，整个小车（含轨道）的质量为m．现有质量也为m的小球，以水平速度从左端滑上小车，沿弯曲轨道上升到最高点，最终从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球与小车组成的系统动量守恒
B．小球沿轨道上升到最高点时，小车的速度为零
C．小球沿轨道上升的最大高度为
D．小球滑离小车后，做自由落体运动
6．如图甲，汽车以恒定速率通过一拱形桥面。如图乙，a、b、c是汽车过桥面时的三个不同位置，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点。假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．在ab段汽车对桥面的压力大小不变
B．在bc段汽车的牵引力逐渐增大
C．在ab段汽车所受合力的大小、方向均不变
D．在ab段汽车发动机做功比bc段多
7. A、B两物体均在水平面上做简谐运动。如图，实线为物体A振动图线，虚线为物体B的振动图线。则（ ）
A. 物体A、B的振动均为无阻尼振动但不具有相同的振动周期
B. 每经历一个周期，物体A的路程比物体B的路程多10cm
C. 0.4s时，物体A比物体B具有更大的动能
D. 物体B的振动方程为
8．2024年4月26日，神舟十八号宇航员乘组进驻中国空间站，宇航员叶光富、李聪和李广苏承担着多项空间实验任务。如图所示，将中国空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动，一名宇航员手拿一个小球“静立”在“舱底面”上。下列说法正确的是（ ）
A．宇航员不受地球引力的作用
B．空间站运行的线速度小于第一宇宙速度
C．宇航员处于完全失重状态，对“舱底面”的压力为零
D．若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球，小球将做自由落体运动
9. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值之后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止。（已知重力加速度为g）则整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为
C. 重物的最大速度为 D. 重物做匀加速运动的时间为
10．如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，．质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0．已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．小球A由M点运动到N点的过程中，物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大
C．小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
D．小球A到达N点时的速度大小为
二、实验探究题：本题共 2 小题，共 15 分。
11. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下：
①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；
②接通气源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使A、B均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题：
（1）从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞；
（2）滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）；
（3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。
12. 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动的加速度，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点：
（1）取下纸带，取其中一段并每隔一个计时点标出计数点，如图所示，测出相邻计数点间的距离分别cm，cm，cm，cm，cm，cm，已知打点计时器打点的时间间隔T0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a＝______________，代入数据，可得加速度a＝______________（计算结果保留三位有效数字）。
（2）若计时器实际频率为49Hz，则加速度计算结果______________（偏大、偏小或准确）
三、计算题：本题共 3 小题，共 42 分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。
13:.（10分） 随着科技的进步，探索太空已由遥不可及的幻想变成可能。假设你是一名宇宙学家，即将登陆一颗未知星球。你的飞船正绕着该星球做半径为r的匀速圆周运动，飞船做圆周运动的周期为T，引力常量为G。
（1）求该星球的质量；
（2）若已知该星球的半径为R，求该星球的密度。
14.(14分) 如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1m，BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平出，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）小球在半圆轨道上运动时，向心加速度an的大小；
（2）小球在半圆轨道上运动时，圆管对小球弹力的大小；
（3）小球落到地面D点时的速度。

15．（18分）如图所示，水平传送带以的速率逆时针转动，传送带左端与水平地面平滑连接，传送带右端与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量，物块b的质量，两物块均可视为质点，圆弧轨道半径，传送带左、右两端的距离，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为，物块b与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度，碰撞时间极短。求：
（1）物块a滑到圆弧轨道最低点时，物块a所受支持力的大小；
（2）物块a第一次与物块b碰撞后，物块b首次减速至0所用时间；
（3）两物块最多能碰撞的次数及物块a运动全过程与传送带之间产生的摩擦热。
宜三中高2023级高二上入学考试物理答案
11： （1）1.0 （2分） （2）0.20 （2分） （3）B（2分）
12： （1） . （3分） . （3分）
（2）偏大（3分）
13:【详解】（1）根据
（3分）
可得
（2分）
（2）该星球的密度
(2+1+2)
14： 【详解】（1）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动，向心加速度为，则有
（3分）
解得
（1分）
（2）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动，圆管支持力为，则有
（4分）
解得
（1分）
（3）小球水平抛出后，在竖直方向做自由落体运动，则有
（1分）
解得
落地时竖直方向的速度为
（1分）
落地时的速度大小为
（1分）
解得
落地时的速度方向与初速度方向的夹角为θ，则有
（1分）
解得
（1分）
15．（18分）
解：（1）对物块a研究，设物块a滑至圆弧轨道底端的速度为v，由动能定理得：．（1分）
解得：
由牛顿第二定律可得： 解得：．（2+1分）
（2）由于，则物块a滑上传送带受到向右的滑动摩擦力。假设物块a一直做匀减速运动到达传送带最左端，则由动能定理得：（1分）
由于，故假设成立。（1分）
取水平向左为正方向，对a，b碰撞，由动量守恒及机械能守恒得：
（2分）
解得： ．
对b第一次碰后首次减速至0的过程中，由动量定理得：（1分）
解得：．（1分）
（3）对b第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理得：（1分）
解得：
对a第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理和动量定理得：

解得：
由于，则物块a向右减速至0后又向左做匀加速直线运动，由对称性可知，与传送带共速时，物块a恰好返回水平面，即此时物块a的速度 （1分）
物块a返回水平面的过程中，由动量定理可得： 解得：
因，则物块a返回水平面时，物块b已经停止。（1分）
设物块a再次滑上水平面后，再次与b碰撞前的速度为，
由动能定理得：（1分）
解得：
对a，b第二次碰撞，由动量守恒和机械能守恒得：

解得：
对物块a第二次碰撞后向右匀减速至的过程中，由动能定理得：
解得： 由于，即物块a恰不能再次滑上传送带，故a、b只能发生2次碰撞。（1分）
对a第一次从传送带右端滑至左端的过程中，由动量定理得：
解得：
此过程中，a与传送带的相对位移
a与传送带之间产生的摩擦热
解得：（1分）
对物块a第一次碰后，与传送带的相对位移
a与传送带之间产生的摩擦热
解得：（1分）
故全过程物块a与传送带之间产生的摩擦热：
解得：． （1分）
（其他合理解法，参照给分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
A
B
D
D
D
BC
ACD
CD