上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷（原卷版+解析版）

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蜜蜂授粉
蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，一只蜜蜂通常的带电量约为，蜜蜂传播花粉时就利用了这些电荷。当蜜蜂飞到花蕊附近时，花粉颗粒会粘附在蜜蜂身上。当蜜蜂接近下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花蕊上，完成授粉。静电力常量，元电荷。
1. 一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了的电量，这是由于它（ ）
A. 失去了个质子B. 失去了个电子
C. 得到了个电子D. 得到了个质子
2. 当蜜蜂靠近带负电的花蕊时，它们之间的电场如图所示。a、b两点中__________点电场强度较大，__________点电势较高（均选：A．a；B．b）。
3. 花粉__________沿着所在的电场线移动到蜜蜂身上。（选填“A．能”“B．不能”）
4. 蜜蜂不愿靠近因刚被授粉而带正电的花蕊。当一只蜜蜂靠近一朵已被授粉的花蕊时，它们之间的电场线分布可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】1. B 2. ①. A ②. B 3. B 4. C
【解析】
【1题详解】
电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了的电量的原因是失去了电子，失去电子的个数为
故选B。
【2题详解】
[1]根据电场线的疏密程度可知，a、b两点中a点电场强度较大。
故选A。
[2]根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知a、b两点中b点电势较高。
故选B。
【3题详解】
依题意，花粉带负电，所受电场力与电场强度方向相反，而ab之间的电场线是曲线，花粉除受电场力外也受重力作用，则从花蕊向蜜蜂移动过程中不能沿着所在的电场线移动到蜜蜂身上。
故选A。
【4题详解】
当一只蜜蜂靠近一朵已被授粉的花蕊时，二者均带正电，则它们之间的电场线分布类似等量正电荷电场线分布。
故选C。
打水漂
“打水漂”是古老的游戏，将扁平的石子向水面快速抛出，若成功，石子会在水面上连续跳跃飞向远方，形成如图所示的“水漂”效果。
5. 以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后，在水面上弹跳前进，形成“水漂”。假设水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，下图有可能是石子“水漂”轨迹的是（ ）
A. B. C.
6. 若“打水漂”机器向平静的湖面抛出的石子恰好砸中湖面一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，距浮漂的水面有一片小树叶。
（1）受浮漂振动形成水波的影响，小树叶__________逐渐远离浮漂。（选涂：A．能；B．不能）
（2）若浮漂在内全振动了8次，当它开始第9次振动时，小树叶刚好开始振动，则此水波的周期为__________s，此水波的传播速度为__________。
7. “嫦娥五号”月球探测器返回舱为了安全带回样品，采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示，用虚线球面表示地球大气层边界，边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层，然后经b点从c点“跳出”，经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点，距离地面高度为h，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R。
（1）下列选项正确的是（ ）
A B. C.
（2）下列关于返回舱在b、d两点状态判断正确的是（ ）
A.超重 失重 B.失重 超重 C.超重 超重
（3）返回舱在d点时的角速度__________。（选涂：A．大于；B．等于；C．小于）
（4）返回舱在d点的加速度大小为__________。
【答案】5. C 6. ①. B ②. 0.5 ③. 0.4
7. ①. C ②. A ③. C ④.
【解析】
【5题详解】
石子和水面相撞后，水平方向速度没有损失，竖直方向碰撞后速度变小，可知竖直方向上的高度逐渐间隙，根据
可知石子在空中运动的时间逐渐减小，根据
可知石子在水平方向的位移逐渐减小。
故选C。
【6题详解】
（1）[1]浮漂沿竖直方向做简谐振动，由于质点不能随波迁移，受浮漂振动形成水波的影响，距浮漂1.6 m的水面有一片小树叶只会在竖直方向上下振动，小树叶不能逐渐远离浮漂。
故选B。
（2）[2]浮漂在4.0s内全振动了8次，故水波的周期为
[3]当它开始第9次振动时，小树叶刚好开始振动，即水波在8次全振动时间内恰好传播了1.6m，故水波的传播速度为
【7题详解】
（1）[1]返回舱从a点滑入大气层经b点到达c点的过程，由于有空气阻力做负功，返回舱的动能减小，故有
从c点经d点后达到e点的过程，不受空气阻力作用，返回舱在该过程机械能守恒。而c点和e点高度相等，返回舱在两点的重力势能相等，故有
整理有
故选C。
（2）[2]返回舱在b点做离心运动，加速度向上，返回舱处于超重状态。返回舱在d点做近心运动，加速度向下，返回舱处于失重状态。
故选A。
（3）[3]当返回舱在d点做近心运动，即其所受万有引力大于其做圆周运动向心力，故根据牛顿第二定律有
此时返回舱只受万有引力作用，根据万有引力定律及牛顿第二定律有
在地球表面的物体，其所受重力等于万有引力，故有
方程联立解得
，
故选C。
（4）[4]根据（3）问中的分析可知返回舱在d点的加速度大小为
塔吊
塔吊是一种在建筑工地、港口等场所广泛使用的起重机械设备。如图所示为某同学购买的塔吊模型，重物的质量。
8. 一建筑塔吊向右上方匀速提升物体，忽略空气阻力，物体所受重力为G，拉力为，则物体的受力图正确的是（ ）
A. B. C. D.
9. 若物体被吊车竖直向上吊起过程的图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. 前的平均速度是B. 整个过程上升高度是
C. 物体处于超重状态D. 物体处于超重状态
10. （计算）若塔吊的最大功率为，塔吊吊着物体以恒定加速度竖直向上匀加速运动，最终达到最大速度。求：
（1）匀加速过程需要的时间是多少？
（2）若吊车足够高，则提升物体的最大速度是多少？
（3）竖直上升后，物体恰好达到最大速度，达到最大速度所经历的时间是多少？（保留2位有效数字）
【答案】8. D 9. D
10. （1）；（2）；（3）
【解析】
【8题详解】
物体匀速上升，说明受力平衡，则拉力与重力等大反向，则物体的受力图为
故选D。
【9题详解】
AB．根据题意，由图像中面积表位移，由图像可得，前的位移
整个过程上升高度是
前的平均速度是
C．由图可知，材料减速上升，加速度向下，处于失重状态，故C错误；
D．由图可知，材料加速上升，加速度向上，处于超重状态，故D正确。
故选D。
【10题详解】
（1）根据牛顿第二定律可知匀加速过程塔吊的牵引力大小符合
代入题中所给数据解得
所以匀加速阶段结束时速度为
则匀加速阶段持续的时间为
（2）速度最大时，物体的加速度为0，此时牵引力大小等于物体的重力，即
（3）第一阶段匀加速阶段上升的高度为
第二阶段变加速过程上升的高度为
根据动能定理可知
解得
则物体达到最大速度所经历的时间是
生活中的物理
11. 人站在电梯里，随电梯匀速向下运动，下列说法正确的是（ ）
A. 人所受的重力做正功B. 人所受的重力不做功
C. 梯面对人的支持力做正功D. 梯面对人的支持力不做功
12. 一人用力将质量为的篮球投出，使篮球以的初速度飞向篮框。假设人投篮时对篮球的平均作用力为，人距离篮框的水平距离为，则人对篮球所做的功为（ ）
A. B. C. D.
13. 质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，的水平距离为s，同时受到空气阻力的作用。下列说法正确的是（ ）
A. 物体重力做的功是B. 合力对物体做的功是
C. 空气阻力对物体做的功是D. 空气阻力对物体做的功是
14. 如图a所示是打桩机的简易模型。质量的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子后物体不再弹起，将钉子打入一定深度。若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图像如图b所示。不计所有摩擦，。物体上升过程所受拉力__________N；忽略打击钉子及钉入的时间，则物体给钉子的冲量大小为__________（结果均保留两位有效数字）。
【答案】11. A 12. A 13. D
14. ①. 12 ②. 4.9
【解析】
【11题详解】
AB．依题意，电梯匀速向下运动过程，人所受的重力方向与其位移方向夹角为零，所以重力做正功。故A正确；B错误；
CD．同理，梯面对人支持力方向与其位移方向夹角为180°，所以梯面对人的支持力做负功。故CD错误。
故选A。
12题详解】
根据功能关系，可得
故选A。
【13题详解】
A．物体重力做的功是
故A错误；
B．根据动能定理
解得
故BC错误；D正确。
故选D。
【14题详解】
[1]根据功能原理得
可得
可知E-h图像的斜率等于拉力，为
[2]由图可知，物体上升1m撤去力F，此时物体的机械能为
由机械能守恒定律可得
解得物体落到钉子上时的速度大小
物体打击钉子的过程对物体由动量定理得
由牛顿第三定律可知物体受钉子的作用力与物体对钉子的作用力大小相等，方向相反，则物体给钉子的冲量大小为。
在汽车行驶过程中，保持适当的车速，充分了解所驾驶车辆的加速及刹车性能均是安全驾驶的必要提。
15. 质量为m的汽车以速度v匀速行驶，突然以大小为F的制动力刹车直到汽车停止，过程中受到大小f的空气阻力、下列说法正确的是（ ）
A. 减速运动加速度大小B. 力F的冲量为mv
C. 刹车距离为D. 匀速行驶时功率为
16. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ）
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积D. 加速度大小先增大后减小
17. 公路上的减速带用于降低车速。一辆汽车悬架的固有频率为10Hz，驶过某路面上的一排减速带，相邻减速带的间距为2m，则（ ）
A. 汽车颠簸的频率始终为10HzB. 汽车速度越大，颠簸得越厉害
C. 汽车速度越大，汽车悬架的固有频率越大D. 当汽车以20m/s的速度行驶时颠簸得最厉害
18. 为了模拟两车相撞事故，现用两只玩具小车A、B做模拟碰撞实验。玩具小车A、B质量分别为：和，把两车放置在相距的水平面上。现让小车A在水平恒力作用下向着小车B运动，恒力作用一段时间后撤去，小车A继续运动与小车B发生碰撞，碰撞后两车粘在一起，滑行停下。已知两车运动所受的阻力均为重力的0.2倍，重力加速度取。求
（1）两个小车碰撞后的速度大小；
（2）小车A受到的恒力F的作用时间。
19. 某额定功率为的汽车以加速度匀加速启动，到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已经汽车图线如图①所示。若该汽车以加速度（）匀加速启动，以相同的方式达到汽车最大速度，图线可能是下列中的（ ）（整个过程阻力不变）。
A. B.
C. D.
【答案】15. C 16. AD 17. D
18. （1）；（2） 19. D
【解析】
【15题详解】
A．根据牛顿第二定律有
可得减速运动加速度大小为
故A错误；
B．根据运动学公式有
解得列车制动刹车的时间为
故力F的冲量大小为
方向与运动方向相反，故B错误；
C．根据运动学公式有
可得刹车距离为
故C正确；
D．匀速行驶时牵引力大小等于阻力大小，则牵引力的功率为
故D错误
故选C。
【16题详解】
AB．根据题意，假人的头部只受到安全气囊的作用，则图像的面积即表示合外力的冲量，而根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，即图像的面积也表示动量的变化量，且图像始终在时间轴上方，则可知动量的大小一直增大，故A正确，B错误；
C．根据动量与动能的数学关系有
而动量变化等于曲线与横轴围成的面积，则可知动能变化不正比于曲线与横轴围成的面积，故C错误；
D．假人头部只受到气囊的作用力，而根据图像可知，作用力随时间先增大后减小，根据牛顿第二定律
可知假人头部加速度大小先增大后减小，故D正确。
故选AD。
【17题详解】
A．设汽车速度为v，经过间距为2m的减速带时，时间为
驱动力的频率为
汽车颠簸的频率还与速度有关，故A错误；
BD．汽车的固有周期为
则汽车的速度为
则当汽车速度为时，汽车发生共振现象，颠簸得最厉害，故B错误，D正确；
C．汽车悬架的固有频率与汽车悬架的刚度和悬架弹簧支承的质量有关，与汽车速度无关，故C错误。
故选D。
【18题详解】
（1）两小车碰撞后的滑行过程中，根据动能定理可得
解得两个小车碰撞后的速度大小
（2）两车碰撞过程中，根据动量守恒可得
解得
恒力作用过程，根据动量定理可得
根据运动学公式可得
撤去F至二车相碰过程有
又
联立解得小车A受到的恒力F的作用时间为
【19题详解】
设阻力大小为，汽车质量为，汽车以加速度匀加速启动结束时的速度为，根据牛顿第二定律可得
可得牵引力为
结束匀加速时的速度为
匀加速阶段所用时间为
同理汽车以加速度（）匀加速时，结束匀加速时的速度为
匀加速阶段所用时间为
可得
故选D。