湖北省宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)縣第一高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期開學(xué)考試試題含解析

PAGE13-湖北省宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)縣第一高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期開學(xué)考試試題（含解析）考試時(shí)間：90分鐘試卷總分：100分一.選擇題（第1到第7題每題只有一個(gè)答案滿意題目要求，第8題到第10題每題可能有多個(gè)正確答案。請(qǐng)將你認(rèn)為正確的答案填涂到答題卡上。每小題4分，共40分）1.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.開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.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C.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星依據(jù)這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的緣由D.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)覺(jué)了萬(wàn)有引力定律【答案】B【解析】試題分析：開普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測(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，但并未找出了行星依據(jù)這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的緣由；牛頓在開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B．考點(diǎn)：物理學(xué)史【名師點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問(wèn)題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)覺(jué)、獨(dú)創(chuàng)、聞名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．2.如圖所示，某物體沿光滑圓弧軌道由最高點(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，物體的速率漸漸增大，則()A.物體的合力為零B.物體的合力大小不變，方向始終指向圓心OC.物體合力就是向心力D.物體的合力方向始終與其運(yùn)動(dòng)方向不垂直(最低點(diǎn)除外)【答案】D【解析】試題分析：物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力與軌道的支持力，因支持力為變力，故二力合力為變力，所以A、B錯(cuò)誤；其切向分力供應(yīng)切向加速度，使物體的線速度漸漸增大，向心分力供應(yīng)向心力，變更物體運(yùn)動(dòng)方向，所以C錯(cuò)誤、D正確．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)3.如圖所示，水平的木板B托著木塊A一起在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從圖示水平位置a沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)b的過(guò)程中（）A.B對(duì)A的支持力越來(lái)越大B.B對(duì)A的支持力不變C.B對(duì)A的摩擦力越來(lái)越大D.B對(duì)A的摩擦力越來(lái)越小【答案】D【解析】【詳解】在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受重力、支持力、靜摩擦力，三個(gè)力的合力供應(yīng)向心力．合力沿水平方向的分力等于A所受的摩擦力，合力沿豎直方向的分力等于重力和支持力的合力，合力的大小不變，由a到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，合力沿水平方向的分力減小，所以摩擦力減?。狭ρ刎Q直方向的分力漸漸增大，所以支持力漸漸減?。瓵B.由分析可知B對(duì)A的支持力漸漸減小，故AB錯(cuò)誤；CD.由分析可知B對(duì)A的摩擦力越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤，D正確．4.若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面旁邊相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為．已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為．由此可知，該行星的半徑約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】分析】通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出在星球上該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比，再由萬(wàn)有引力等于重力，求出行星的半徑；【詳解】對(duì)于任一行星，設(shè)其表面重力加速度為g

依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：，得到：

則水平射程

可得該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比

依據(jù)，得，可得

解得行星的半徑，故選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及駕馭萬(wàn)有引力等于重力這一理論，并能敏捷運(yùn)用．5.如圖所示，圓盤上疊放著兩個(gè)物塊A和B。當(dāng)圓盤和物塊繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊與圓盤始終保持相對(duì)靜止，則（）A.A物塊不受摩擦力作用B.物塊B可能受4個(gè)力作用C當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大D.A對(duì)B的摩擦力方向沿半徑指向轉(zhuǎn)軸【答案】C【解析】試題分析：A物塊做圓周運(yùn)動(dòng)，受重力和支持力、靜摩擦力，靠靜摩擦力供應(yīng)向心力，A錯(cuò)誤；B對(duì)A的靜摩擦力指向圓心，則A對(duì)B的摩擦力背離圓心，可知B受到圓盤的靜摩擦力，指向圓心，還受到重力、壓力以及圓盤的支持力，總共5個(gè)力，B錯(cuò)誤；A、B的角速度相等，依據(jù)知，A、B的向心力都增大，C正確；因?yàn)锽對(duì)A的摩擦力指向圓心，則A對(duì)B的摩擦力方向背離圓心，D錯(cuò)誤；故選C．考點(diǎn)：向心力、牛頓其次定律．【名師點(diǎn)睛】物塊和圓盤始終保持相對(duì)靜止，一起做圓周運(yùn)動(dòng)，A靠B對(duì)A的靜摩擦力供應(yīng)向心力，B靠A對(duì)B的靜摩擦力和圓盤對(duì)B的靜摩擦力的合力供應(yīng)向心力．6.如圖所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機(jī)，要想用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕?biāo)A和B，已知山高720m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為1000m，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則投彈的時(shí)間間隔應(yīng)為()A.4s B.5s C.9s D.16s【答案】C【解析】【詳解】試題分析：第一顆炸彈飛行時(shí)間，飛機(jī)扔第一顆炸彈時(shí)離山腳的水平距離經(jīng)，其次炸彈飛行時(shí)間，行的水平距離，則投彈的時(shí)間間隔為，C正確7.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，以下有關(guān)其相對(duì)于地面的重力勢(shì)能與下落速度的關(guān)系圖，正確的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】設(shè)物體原來(lái)高度為h0，具有重力勢(shì)能為Ep0＝mgh0，下落過(guò)程中有Ep＝mg＝Ep0－mg2t2＝Ep0－mv2，即C正確．8.、為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)四周空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示、四周的a與r2的反比關(guān)系，它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同，則A.的平均密度比的大B.的第一宇宙速度比的小C.的向心加速度比的大D.的公轉(zhuǎn)周期比的大【答案】AC【解析】由圖可知，兩行星的球體半徑相同，對(duì)行星四周空間各處物體來(lái)說(shuō)，萬(wàn)有引力供應(yīng)加速度，故有，故可知的質(zhì)量比的大，即的平均密度比的大，所以選項(xiàng)A正確；由圖可知，表面的重力加速比的大，由可知，的第一宇宙速度比的大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)衛(wèi)星而言，萬(wàn)有引力供應(yīng)向心加速度，即，故可知，的向心加速度比的大，所以選項(xiàng)C正確；依據(jù)可知，的公轉(zhuǎn)周期比的小，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：天體與萬(wàn)有引力定律9.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l．木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止起先繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.b肯定比a先起先滑動(dòng) B.a、b所受的摩擦力始終相等C.ω＝是b起先滑動(dòng)的臨界角速度 D.當(dāng)ω＝時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg【答案】AC【解析】試題分析：小木塊都隨水平轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)之前，角速度相等，靜摩擦力供應(yīng)向心力即，由于木塊b的半徑大，所以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前木塊b的靜摩擦力大，選項(xiàng)B錯(cuò)．隨著角速度的增大，當(dāng)靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)木塊起先滑動(dòng)，則有，代入兩個(gè)木塊的半徑，小木塊a起先滑動(dòng)時(shí)的角速度，木塊b起先滑動(dòng)時(shí)的角速度，選項(xiàng)C對(duì)．依據(jù)，所以木塊b先起先滑動(dòng)，選項(xiàng)A對(duì)．當(dāng)角速度，木塊b已經(jīng)滑動(dòng)，但是，所以木塊a達(dá)到臨界狀態(tài)，摩擦力還沒(méi)有達(dá)到最大靜摩擦力，所以選項(xiàng)D錯(cuò)．考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)摩擦力10.一顆子彈以某一水平速度擊中靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出，對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（）A.子彈減小的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B.子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C.子彈削減的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D.子彈削減的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和【答案】BD【解析】試題分析：子彈射穿木塊的過(guò)程中，由于相互間摩擦力的作用，使得子彈的動(dòng)能削減，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量，故A錯(cuò)B對(duì)；子彈的動(dòng)能削減量應(yīng)等于木塊動(dòng)能的增加量與系統(tǒng)內(nèi)能增加量之和，故C錯(cuò)D對(duì)，正確的選項(xiàng)為B、D，故選BD考點(diǎn)：考查能量守恒定律點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，子彈射穿木塊的過(guò)程中，由于相互間摩擦力的作用，使得子彈的動(dòng)能削減，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量二：試驗(yàn)題（第11題6分，12題9分，共15分）11.某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，試驗(yàn)裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能．（1）試驗(yàn)中涉及到下列操作步驟：①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源④向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作依次是__（填入代表步驟的序號(hào)）．（2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用溝通電的頻率為50Hz．由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為__m/s．比較兩紙帶可知，__（填“M”或“L”）紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大．【答案】(1).④①③②(2).1.29(3).M【解析】【詳解】（1）試驗(yàn)中應(yīng)先向物塊推到最左側(cè)，測(cè)量壓縮量，再把紙帶向左拉直；先接通電源，穩(wěn)定后再釋放紙帶；故步驟為④①③②；（2）由M紙帶可知，右側(cè)應(yīng)為與物塊相連的位置；由圖可知，兩點(diǎn)間的距離先增大后減??；故2.58段時(shí)物體應(yīng)脫離彈簧；則由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；因彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，則可知離開時(shí)速度越大，則彈簧的彈性勢(shì)能越大；由圖可知，M中的速度要大于L中速度；故說(shuō)明M紙帶對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能大；12.用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中：(g取9.8m/s2)(1)運(yùn)用公式mv2＝mgh時(shí)對(duì)試驗(yàn)條件的要求是________________．為此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________．(2)若試驗(yàn)中所用重物質(zhì)量m＝1kg，打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB＝________，重物動(dòng)能Ek＝________；從起先下落起至B點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減小量是__________，由此可得出的結(jié)論是____________________________________．圖實(shí)－4－10(3)依據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖中的()【答案】（1）自由下落的物體；2mm；（2）0.59m/s；0.174J；0.175J；在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機(jī)械能守恒；（3）C【解析】【詳解】解：（1）用公式mv2＝mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，打點(diǎn)周期為0.02s，重物起先下落后，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm，h9.8×0.022m≈2mm．（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論0.59m/s，重錘的動(dòng)能EKB0.174J從起先下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能削減量△Ep＝mgh＝1×9.8×0.179J＝0.175J．得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機(jī)械能守恒．（3）利用v2﹣h圖線處理數(shù)據(jù)，從理論角度物體自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒可以得出：mghmv2，即v2＝gh所以以v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，也就是圖中的C．故選C三.計(jì)算題（要有必要的過(guò)程表述和題目分析，4小題，共45分）13.用長(zhǎng)L＝0.6m的繩系著裝有m＝0.5kg水的小桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，成為“水流星”．G＝10m/s2．求：(1)最高點(diǎn)水不流出的最小速度為多少？(2)若過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為3m/s，此時(shí)水對(duì)桶底的壓力多大？【答案】（1）2.45m/s（2）2.5N方向豎直向上【解析】（1）水與水桶一起做圓周運(yùn)動(dòng)，要讓水不流出水桶，設(shè)運(yùn)動(dòng)的最小速率為，則在最高點(diǎn)處有：，代入數(shù)據(jù)解得：．（2）設(shè)桶底對(duì)水的支持力為F，依據(jù)牛頓其次定律有：，代入數(shù)據(jù)解得：由牛頓第三定律可知，水對(duì)桶底的壓力為，方向豎直向下．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于分析水的受力狀況，確定其向心力的來(lái)源，應(yīng)用牛頓其次定律破解水流星節(jié)目勝利的奇妙．14.如圖9所示，宇航員站在某質(zhì)量分布勻稱的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面傾角為α，已知星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g（2）該星球密度ρ（3）該星球的第一宇宙速度v【答案】(1)(2)(3)【解析】【詳解】（1）（2）（3）15.在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)扮裝置如圖所示，P是一個(gè)微粒源，能持續(xù)水平向右放射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒．高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置，離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，上端A與P點(diǎn)的高度差也為h.(1)若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時(shí)間；(2)求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍；(3)若打在探測(cè)屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等，求L與h的關(guān)系．【答案】(1)(2)(3)【解析】【詳解】（1）若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn)，則有：=gt2，解得：（2）設(shè)