北京師范大學(xué)附中 2023-2024學(xué)年高二年級(jí)上冊(cè)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(yè)，共100分.考試時(shí)長(zhǎng)80分鐘.考生務(wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無(wú)

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)。）

I.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(shuō)法符合史實(shí)的是

A.開普勒在天文觀測(cè)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(wàn)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(guò)程中，小球A、8的速度變化量不同

B.從平面1運(yùn)動(dòng)到平面2的過(guò)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(qǐng)閱讀下述文字，完成第4題、第5題。

如圖所示，質(zhì)量為〃?的小球用輕質(zhì)細(xì)線懸于8點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

B

4.小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力的來(lái)源是

A.小球受到的重力

B.小球受到的重力與細(xì)線對(duì)小球拉力的合力

C.細(xì)線對(duì)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(duì)小球的拉力與小球所受離心力的合力

5.調(diào)整細(xì)線長(zhǎng)度使其伸長(zhǎng)，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。到懸點(diǎn)B的距離不

變。下列說(shuō)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(guó)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(guò)一系列的變軌過(guò)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)的速率為匕、周期為工，在軌道2上運(yùn)

動(dòng)的速率為V2、周期為T2。下列關(guān)系正確的是

A.v1>v2,Tl>T2B.v1>V2,Ti<T2C.vl<v2,Tl>T2D.vl<v2,Tt<T2

7?r=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)功率為尸.不計(jì)空氣阻力，下圖能正確

反映尸隨時(shí)間r變化情況的是

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Fr圖線，其中1?4各點(diǎn)對(duì)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g=10m∕S?.下列說(shuō)法正確的是

A.1?4的過(guò)程中，人做功為300JB.2?3的過(guò)程中，支持力做正功

C.人上升的最大加速度為15m/S?D.人在下蹲階段達(dá)到最大速度的時(shí)刻約為0.45s

9.如圖所示，一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為1的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為根的小物塊（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)摩擦力大小為了當(dāng)物塊從木板右端離開時(shí)

A.木板的動(dòng)能一定等于./7B.木板的動(dòng)能一定小于,/7

1,1,

C.物塊的動(dòng)能一定等于/D.物塊的動(dòng)能一定大于5加%-力

10.物理學(xué)中，我們常常會(huì)利用“守恒”思想處理問(wèn)題.下列有關(guān)守恒的判斷正確的是

A.神州十三號(hào)返回艙在大氣中減速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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Ikg的小球以3m∕s的速度水平拋出，小球運(yùn)動(dòng)0.4s后落地，g=10m∕s2,則

A.小球落地時(shí)的速度大小為5m∕sB.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為50W

C.此過(guò)程中重力的平均功率為20WD.此過(guò)程中小球動(dòng)量的變化量為2kg?m/s

12.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(shuō)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，”的小球A以速度%水平向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為3根的靜止的小球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(shuō)法正確的是

-→?v0

//77,.Fa,7，"

AB

A.碰后3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8球速度的最大值為g5D.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(shuō)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(cè)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(guò)程中任意兩點(diǎn)間的

A.動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量

B.速度變化量和勢(shì)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)，重物下落的速度匕=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(guò)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(cè)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/,筆到鐵鎖落地點(diǎn)的水平距離為S,若滿足，/=（用/和/7表示），

即可驗(yàn)證鐵鎖從釋放至運(yùn)動(dòng)到筆正下方的過(guò)程機(jī)械能守恒.

15.（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(shuō)明.

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)射小鐵球尸、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、。的高度，使AC=8。，

從而保證小鐵球P、。在軌道出口處的水平初速度%相等?，F(xiàn)將小鐵球P、。分別吸在電磁鐵C、Dk,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”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(shuō)明o

（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(zhǎng)

為1.25cm,由圖可求得拍攝時(shí)每隔S曝光一次（g取9.8m∕s2,結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)表示）

四、計(jì)算題（本部分共3題，共42分）

16.（12分）

沖擊擺是用來(lái)測(cè)量子彈速度的一種簡(jiǎn)單裝置.如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為仞的砂箱用輕繩懸掛起來(lái)，一顆質(zhì)量

為〃？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6,若擺長(zhǎng)為/（砂箱可視為質(zhì)點(diǎn)），

求：

θ?

OO

（I）子彈打入砂箱后的瞬間，砂箱和子彈的速度大小;

（2）求子彈的初速度?；

（3）此過(guò)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(guò)程可以簡(jiǎn)化為“擺球”的擺動(dòng),

如圖所示?！皵[球”質(zhì)心與懸點(diǎn)間的距離稱為擺長(zhǎng)，繩與豎直方向的夾角稱為擺角。已知“擺球”質(zhì)量為處

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(zhǎng)為“擺球”通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為外

a.求“擺球”通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)受到拉力的大小F；

b.請(qǐng)分析說(shuō)明：“擺球'在向下擺動(dòng)的過(guò)程中受到的拉力逐漸變大.

（2）在沒(méi)有別人幫助的情況下，人可以通過(guò)在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得越來(lái)越高.人蹲

在踏板上從最大擺角4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(shì)擺到另一邊的最大擺角為久。已

知人蹲在踏板上時(shí)擺長(zhǎng)為（，人站立時(shí)擺長(zhǎng)為乙。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(guò)程中所做的功卬。

18.（16分）

利用物理模型對(duì)問(wèn)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)的額定功率為玲，在行駛過(guò)程中汽車所受阻力/的

大小不變，求汽車所能達(dá)到的最大速度V,,,O

（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，?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.

風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖

(3)《流浪地球》激發(fā)了人們無(wú)數(shù)的幻想。設(shè)想地球逃離太陽(yáng)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(yáng)的4倍。

a.若地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑為｛,地球繞此恒星公轉(zhuǎn)的半徑為弓，求工;

r2

b.已知此恒星質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的2倍，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為7；,地球繞此恒星公轉(zhuǎn)的周期為7；,求二。

高二上摸底考試物理答案

(DC(2)A(3)1.15(4)4A/

15.(8分)

(1)A

(2)鐵球尸、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)

16.(12分)

答案：⑴‰(1-COS^),⑵a帆①CoSA⑶(M+m)蜘Se)

(1)設(shè)子彈打入砂箱后的瞬間，砂箱和子彈的速度大小為也根據(jù)動(dòng)能定理可得

2

-(Λ1÷m)g∕(l-COSe)=0一；(M÷m)V

故y=y∣2gl(l-COS6)

(2)子彈打入砂箱過(guò)程，子彈和砂箱組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，則有

mv0=(M+m)V

故％=M+mJ2g∕(l-COSe)

m

(3)此過(guò)程中損失的機(jī)械能為

1,1,、，(M+m]Mel(l-cosθ}

?E=-mv1--(M+m)v2=?-------乙0----------L

22m

17.(14分)

(Da.根據(jù)牛頓第二定律有

V2

r-mg=m—

b.設(shè)在“擺球”向下擺動(dòng)的過(guò)程中，某時(shí)刻速度的大小為“、擺角為6、受到的拉力為兀根據(jù)牛頓第二定律

有

_.u2

7-mgcosθ-m~

,2

故T=m----FmgCoSe

在“擺球”向下擺動(dòng)的過(guò)程中，“擺球”的重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，可知“擺球”速度的大小〃逐

漸增大，又因?yàn)閿[角6逐漸減小，所以由上式可知，拉