陕西省西安市第八十五中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

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一、选择题（共12小题，共46分。1—7题为单项选择题，每小题3分；8—12题为多项选择题，全部选对得5分，对而不全得3分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．由牛顿万有引力定律可知，当两个物体挨在一起时，它们之间的引力将无穷大
B．亚里士多德提出了惯性概念
C．牛顿定律只适用于宏观低速世界，对于微观高速世界不再适用
D．库仑定律告诉我们，电荷之间的相互作用力不需要电场传递
2．如图所示，置于光滑水平面上的长木板B的左端有一物体A，A、B间有摩擦，现用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在水平面上，F做的功为，产生的内能增量为，第二次使B可自由滑动，F做的功为，产生的内能增量为，则（ ）
A．，B．，
C．，D．，
3．嫦娥三号任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，嫦娥三号分三步实现了在月球表面平稳着陆。一、从100km×100km的绕月圆轨道上，通过变轨进入100km×15km的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15km高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100m左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4m高度时无初速自由下落着陆。如图是嫦娥三号飞行轨道示意图（悬停阶段示意图未画出）。已知月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的，下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥三号在椭圆轨道上的周期大于圆轨道上的周期
B．嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度不相等
C．着陆器在100米左右悬停时处于失重状态
D．着陆瞬间的速度一定小于9m/s
4．如图所示，将相同的小球，从距离水平地面同一高度，以相同的速率分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，以地面为重力势能的零势能面，则（ ）

A．落地前瞬间小球的速度比小球的大
B．从抛出到落地的过程中，小球受到的重力做的功比小球受到的重力做的功大
C．刚抛出时，小球的机械能小于小球的机械能
D．从抛出到落地前瞬间，小球的动量变化量比小球的小
5．如图，A、B为两个带电小球，两球质量均为m，A球固定在绝缘杆的上端，B球通过一绝缘细绳连接在天花板上。A的带电量为Q，B的带电量为q，，静止时，两小球在同一水平线，细绳与竖直方向夹角为。已知重力加速度为g，则（ ）
A．两球带异种电荷B．B球受到的库仑力大小为
C．B球所受的库仑力比A球所受的库仑力大D．若A球靠近B球，细绳对B球的拉力变小
6．如图所示，正方形框ABCD竖直放置，两个完全相同的小球P、Q分别穿在方框的BC、CD边上，当方框绕AD轴匀速转动时，两球均恰与方框保持相对静止且位于BC、CD边的中点，已知两球与方框之间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两球与方框间的动摩擦因数为（ ）
A．B．C．D．
7．用火箭发射人造卫星，发射过程中最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为，最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。下列说法正确的是（ ）
A．分离后火箭壳体的速度大小为
B．分离后火箭壳体的速度大小为
C．分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为
D．分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为
（多选）8．安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg，使用安全带时，假人用时0.8s停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下。以下说法正确的是（ ）
A．两次碰撞过程中，汽车和假人的动量变换量不同
B．安全带的作用是延长冲击力作用时间，减小冲击力大小
C．安全带的作用是减小假人受到的冲量
D．无论是否使用安全带，假人受到的冲量相同
（多选）9．一质量为2kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取。则（ ）
A．时物块的动量大小为
B．时物块的速度大小为1m/s，方向向右
C．0~4s时间内F对物块的冲量大小为
D．0~4s时间内物体的位移为3m
（多选）10．2020年3月27日记者从中国科学院国家天文台获悉，经过近两年观测研究，天文学家通过俗称“中国天眼”的500米口径地面射电望远镜（FAST），在武仙座球状星团（M13）中发现一个脉冲双星系统。如图所示双星系统由两颗恒星组成，两恒星在万有引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动（）。下列说法正确的是（ ）
A．一定大于
B．轨道半径为的星球线速度更大
C．若双星的质量一定，双星间距离越大，其转动周期越大
D．只要测得双星之间的距离L和双星周期T，即可计算出某一颗星的质量
（多选）11．如图，一足够高的光滑曲面轨道固定在光滑水平面的左侧，水平面上有一蹲在滑板上的小孩和其前面的物块均静止于水平面上，小孩和滑板的总质量为，物块的质量。某时刻小孩把物块以大小为的速度（相对于水平面）向左推出，小孩获得退行速度；物块滑上曲面轨道后返回，追上小孩时，小孩又把物块以大小为的速度（相对于水平面）向左推出，经过多次这样推物块后，物块不能再追上小孩。重力加速度g取，则（ ）
A．物块在曲面轨道上上升的最大高度为1.25m
B．小孩第一次推物块的过程，小孩做的功为62.5J
C．小孩第二次将物块推出的瞬间，小孩和滑板的速度大小为
D．小孩只能推物块四次
（多选）12．如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为1kg的煤块轻轻放在传送带的A端，2s末煤块恰好到达B端，煤块的速度随时间变化的关系如图乙所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．第2s内煤块的加速度大小为2m/s2
B．煤块与传送带间的动摩擦因数0.5
C．2s内传送带上留下的痕迹长为6m
D．2s内传送带对煤块做功等于72J
二、实验题（每空2分，共20分）
13．在“研究小球平抛运动”的实验中：
(1)某同学设计了图甲所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平面平滑衔接，把两个质量相等的小钢球从斜滑道的同一高度（距末端的竖直距离）同时由静止释放，观察到两球在水平面相遇，这说明 。
(2)该同学用频闪照相机拍摄到小球离开滑道1后做平抛运动的部分照片如图乙所示，图中背景正方形方格的边长，重力加速度，则小球离开滑道1开始做平抛运动的初速度 m/s，小球经过b点时的瞬时速度大小 m/s。
14．某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)为完成此实验，除了现有的器材，还需要的器材是_________
A．毫米刻度尺B．8V直流电源C．天平D．8V交流电源
(2)对于本实验操作的说法正确的是_________。
A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
B．应用秒表测出重物下落的时间
C．重物的密度和质量选用的大些，有利于减小误差
D．实验时应该先释放纸带，再接通电源
(3)若实验中所用重物的质量为1kg，某同学选取了一条前两个点间距接近2mm的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为0.02s，则在纸带上打下点3时的速度 ，此时重物的动能 从打下点0到打下点 3的过程中重物的重力势能减少量 （g取9.8m/s2结果均保留三位有效数字）。
(4)实验中测得重物重力势能的减少量略 （选填“大于”“小于”或“等于”）它动能的增加量。
(5)在实验中如果以为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，根据实验数据绘出的的图像是一条倾斜的直线，该图像的斜率等于 的数值。
三、计算题（第15题10分，第16题10分，第17题14分，共34分）
15．机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。求：
（1）提升高度为h时，工件的速度大小；
（2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。

16．在一次冰壶运动训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量都是，开始时蓝冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定速度向右运动并和蓝冰壶发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后红冰壶速度为，蓝冰壶速度为，它们与冰面的动摩擦因数相同。求：
（1）红冰壶碰撞前瞬间的速度大小；
（2）两冰壶在碰撞过程中损失的机械能；
（3）碰撞之后红冰壶与蓝冰壶能在冰面上滑行的最大距离之比。
17．如图所示，“L”型平板B静置在光滑水平地面上，小物块A处于平板B上的点，点左侧粗糙段的长度为L1=0.3m，右侧光滑。用长为R=0.8m不可伸长的轻绳将质量为M=0.1kg的小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞，碰后小球摆到最高点时将其固定。A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。已知A的质量mA=0.3kg，B的质量，A与B的动摩擦因数，取重力加速度。所有碰撞时间极短，不计空气阻力，求：
（1）小球运动到最低点时对绳子的拉力大小；
（2）小球与A发生弹性碰撞后，二者的速度大小；
（3）判断A能否从B的左端滑出。