【高中物理】北京市北京師范大學(xué)附中 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題

北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二第一學(xué)期開學(xué)練習(xí)高二物理2023.8本試卷共8頁，共100分．考試時(shí)長80分鐘．考生務(wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無效．第一部分 選擇題一、單項(xiàng)選擇題（本部分共10題，每題3分，共30分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。）1．沖量的單位是A．牛頓（N） B．牛秒（N·s） C：瓦特（W） D．焦耳（J）2．關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說法符合史實(shí)的是A．開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因D．開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律3．物理課上，老師用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。A、B是質(zhì)量相等的兩個(gè)小球．用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向飛出，同時(shí)B球自由下落。在兩小球下落的空間中任意選取兩個(gè)水平面1、2，不計(jì)空氣阻力。下列判斷正確的是A．從平面1運(yùn)動(dòng)到平面2的過程中，小球A、B的速度變化量不同B．從平面1運(yùn)動(dòng)到平面2的過程中，小球A、B的動(dòng)能變化量相同C．該實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)D．增大小錘擊打彈性金屬片的力度，可使A球先落地請閱讀下述文字，完成第4題、第5題。如圖所示，質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)細(xì)線懸于B點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．4．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力的來源是A．小球受到的重力B．小球受到的重力與細(xì)線對小球拉力的合力C．細(xì)線對小球的拉力與小球所受離心力的合力D．小球受到的重力、細(xì)線對小球的拉力與小球所受離心力的合力5．調(diào)整細(xì)線長度使其伸長，使小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且保持軌跡圓的圓心O到懸點(diǎn)B的距離不變。下列說法正確的是A．線速度和角速度都將增大 B．線速度增大、角速度減小C．線速度和向心加速度都將增大 D．線速度增大、向心加速度減小6．“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．同步衛(wèi)星是其重要組成部分．如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，可以先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)過一系列的變軌過程，將衛(wèi)星送入同步圓軌道2。衛(wèi)星在軌道1、軌道2上的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在軌道1上運(yùn)動(dòng)的速率為、周期為，在軌道2上運(yùn)動(dòng)的速率為、周期為。下列關(guān)系正確的是A．， B．， C．， D．，7．t＝0時(shí)刻，以一定初速度水平拋出一個(gè)小球，小球重力做功的瞬時(shí)功率為P．不計(jì)空氣阻力，下圖能正確反映P隨時(shí)間t變化情況的是A． B． C． D．8．如圖1所示，某人站在力傳感器上，從直立靜止起，做“下蹲-起跳”動(dòng)作，圖1中的“·”表示人的重心。圖2是由力傳感器畫出的F-t圖線，其中1～4各點(diǎn)對應(yīng)著圖1中1～4四個(gè)狀態(tài)和時(shí)刻，從1～4人的重心上升的高度為0.5m．取重力加速度。下列說法正確的是圖1 圖2A．1～4的過程中，人做功為300J B．2～3的過程中，支持力做正功C．人上升的最大加速度為15 D．人在下蹲階段達(dá)到最大速度的時(shí)刻約為0.45s9．如圖所示，一質(zhì)量為M、長為1的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板上的左端以速度開始運(yùn)動(dòng)。已知物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小為f當(dāng)物塊從木板右端離開時(shí)A．木板的動(dòng)能一定等于fl B．木板的動(dòng)能一定小于flC．物塊的動(dòng)能一定等于 D．物塊的動(dòng)能一定大于10．物理學(xué)中，我們常常會(huì)利用“守恒"思想處理問題．下列有關(guān)守恒的判斷正確的是A．神州十三號返回艙在大氣中減速運(yùn)動(dòng)，此過程中返回艙和地球組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒定律B．光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球壓縮彈簧又被彈回，此過程中小球和彈簧組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒定律C．光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的物塊與另一個(gè)靜止的物塊發(fā)生碰撞，碰后兩物塊一起勻速運(yùn)動(dòng)，此過程滿足機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律D．甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲推乙后兩人向相反方向滑去，此過程兩人組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律二、多項(xiàng)選擇題（本部分共3題，每題4分，共12分．在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出符合題目要求的幾項(xiàng)）11．將質(zhì)量為1kg的小球以3m/s的速度水平拋出，小球運(yùn)動(dòng)0.4s后落地，，則A．小球落地時(shí)的速度大小為5m/s B．落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為50WC．此過程中重力的平均功率為20W D．此過程中小球動(dòng)量的變化量為2kg·m/s12．在光滑的水平面上有一輛平板車，人拎著一個(gè)錘子站在車的左側(cè)，人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài)。若人揮動(dòng)錘子敲打車的左端，如圖所示，則下列說法正確的是A．當(dāng)人揮動(dòng)錘子，敲打車之前，車一直保持靜止 B．當(dāng)錘子停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，人和車也停止運(yùn)動(dòng)C．錘子、人和車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒 D．不斷敲擊車的左端，車和人會(huì)持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)13．在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速度水平向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為3m的靜止的小球B發(fā)生碰撞。A、B的材質(zhì)不同，碰撞情景會(huì)不同。下列說法正確的是A．碰后B球的速度方向一定向右 B．碰后A球的速度方向一定向左C．碰后B球速度的最大值為 D．碰后A球速度的最大值為第二部分 填空和解答題三、實(shí)驗(yàn)題（本部分共2題，每空2分，共16分）14．（8分）某同學(xué)利用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。使重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨重物下落的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡。挑出點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1，2，…，6，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)．圖1（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是．A．重物的體積越大越好B．實(shí)驗(yàn)前必需用天平測出重物的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時(shí)先通電，打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶（2）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的．A．動(dòng)能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（3）圖2為紙帶的一部分，打點(diǎn)3時(shí)，重物下落的速度m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．圖2（4）某同學(xué)在家里做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示，用細(xì)線的一端系住一個(gè)較重的小鐵鎖（可看成質(zhì)點(diǎn)），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上（記為O點(diǎn)），用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處（細(xì)線拉直），然后由靜止釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過時(shí)，細(xì)線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上．該同學(xué)測得鐵鎖靜止懸掛時(shí)到地面的距離為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地點(diǎn)的水平距離為s，若滿足（用l和h表示），即可驗(yàn)證鐵鎖從釋放至運(yùn)動(dòng)到筆正下方的過程機(jī)械能守恒．圖315．（8分）三位同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）甲同學(xué)采用圖（1）所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度兩球仍然同時(shí)落地，這說明．圖（1）A．A球運(yùn)動(dòng)的豎直方向分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．A球運(yùn)動(dòng)的水平方向分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．A球運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)（2）乙同學(xué)采用圖（2）所示的裝置。兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等?，F(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是。僅僅改變弧形軌道M的高度（保持AC不變），重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明。圖（2）（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖（3）所示的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的照片。圖中每個(gè)小方格的邊長為1.25cm，由圖可求得拍攝時(shí)每隔s曝光一次（g取9.8，結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)表示）圖（3）四、計(jì)算題（本部分共3題，共42分）16．（12分）沖擊擺是用來測量子彈速度的一種簡單裝置．如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為M的砂箱用輕繩懸掛起來，一顆質(zhì)量為m的子彈水平射入砂箱，并和砂箱一起向右擺動(dòng)，擺動(dòng)的最大擺角為，若擺長為l（砂箱可視為質(zhì)點(diǎn)），求：（1）子彈打入砂箱后的瞬間，砂箱和子彈的速度大?。唬?）求子彈的初速度；（3）此過程中損失的機(jī)械能．17．（14分）如圖所示，一同學(xué)蕩秋千，秋千由踏板和兩根繩子構(gòu)成，人在秋千上的擺動(dòng)過程可以簡化為“擺球”的擺動(dòng)，如圖所示。“擺球”質(zhì)心與懸點(diǎn)間的距離稱為擺長，繩與豎直方向的夾角稱為擺角。已知“擺球”質(zhì)量為m，重力加速度大小為g．不計(jì)繩子的質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力．（1）已知擺長為l，“擺球”通過最低點(diǎn)時(shí)的速度為v。a．求“擺球”通過最低點(diǎn)時(shí)受到拉力的大小F；b．請分析說明：“擺球'在向下擺動(dòng)的過程中受到的拉力逐漸變大．（2）在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來越高．人蹲在踏板上從最大擺角開始運(yùn)動(dòng)，到最低點(diǎn)時(shí)突然站起，此后保持站立姿勢擺到另一邊的最大擺角為。已知人蹲在踏板上時(shí)擺長為，人站立時(shí)擺長為。假定人在最低點(diǎn)站起前后“擺球”擺動(dòng)速度大小不變，求人在最低點(diǎn)站起過程中所做的功W。18．（16分）利用物理模型對問題進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法．（1）一輛汽車在平直的公路上由靜止開始啟動(dòng)，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為，在行駛過程中汽車所受阻力f的大小不變，求汽車所能達(dá)到的最大速度。（2）某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)（如圖所示），它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為r的圓面．某段時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是v，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直．已知空氣的密度為，假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率P．（3）《流浪地球》激發(fā)了人們無數(shù)的幻想。設(shè)想地球逃離太陽系后繞另一恒星公轉(zhuǎn)，且在新公轉(zhuǎn)軌道上的溫度與“流浪”前一樣，人類就能得以繼續(xù)繁衍生息。若已知此恒星單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的4倍。a．若地球繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為，地球繞此恒星公轉(zhuǎn)的半徑為，求；b．已知此恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為，地球繞此恒星公轉(zhuǎn)的周期為，求。高二上摸底考試物理答案12345678910BABBCBADBB111213ACBCAC14．（8分）（1）C （2）A （3）1.15 （4）4hl15．（8分）（1）A（2）鐵球P、Q同時(shí)到達(dá)水平軌道上的同-位置相碰 鐵球P的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)（3）16．（12分）答案：（1）；（2）；（3）（1）設(shè)子彈打入砂箱后的瞬間，砂箱和子彈的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理可得故（2）子彈打入砂箱過程，子彈和砂箱組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，則有故（3）此過程中損失的機(jī)械能為17．（14分）（1）a．根據(jù)牛頓第二定律有故b．設(shè)在“擺球”向下擺動(dòng)的過程中，某時(shí)刻速度的大小為u、擺角為、受到的拉力為T。根據(jù)牛頓第二定律有故在“擺球”向下擺動(dòng)的過程中，“擺球”的重力勢能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，可知“擺球”速度的大小u逐漸增大，又因?yàn)閿[角逐漸減小，所以由上式可知，拉力T逐漸增大。（2）方法一：在“擺球”從最大擺角處運(yùn)動(dòng)到另一邊最大擺角處，根據(jù)功能關(guān)系得方法二：因?yàn)槿嗽谧畹忘c(diǎn)站起的過程中“擺球”的速度不變，即動(dòng)能不變，所以根據(jù)功能關(guān)系得。18．（16分）（1