2024-2025學(xué)年河南省鶴壁高中高二（上）開學(xué)物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年河南省鶴壁高中高二（上）開學(xué)物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技節(jié)目，表演者用兩根短竿系上繩子，將空竹扯動使之旋轉(zhuǎn)，并表演出各種身段。如圖所示，表演者保持一只手A不動，另一只手B沿圖中的四個方向緩慢移動，忽略空竹轉(zhuǎn)動的影響，不計空竹和輕質(zhì)細(xì)繩間的摩擦力，且認(rèn)為細(xì)繩不可伸長。下列說法錯誤的是(

)A.細(xì)繩B端沿虛線a向左移動時，細(xì)繩對空竹的合力不變

B.細(xì)繩B端沿虛線b向上移動時，細(xì)繩的拉力不變

C.細(xì)繩B端沿虛線c斜向上移動時，細(xì)繩的拉力減小

D.細(xì)繩B端沿虛線d向右移動時，細(xì)繩的拉力增大2.炎熱的夏季即將到來，同學(xué)們在暑假期間不僅注重文化知識的學(xué)習(xí)也需要健康安全的鍛煉方式。甲、乙兩位同學(xué)在游泳館游泳，如圖所示，已知游泳館泳池長度為50米，甲同學(xué)游泳速度為1m/s，乙同學(xué)游泳速度為0.8m/s，兩位同學(xué)由相鄰泳道相對位置同時開始下水游泳(不計轉(zhuǎn)身所需時間，甲、乙均在各自泳道中勻速率運(yùn)動)，兩同學(xué)在泳池中均運(yùn)動了300m，則兩者在運(yùn)動過程中相遇了多少次(

)A.4次 B.5次 C.6次 D.7次3.如圖所示，質(zhì)量為m的氫氣球通過細(xì)繩與地面上一塊質(zhì)量為M的磚塊綁在一起，氫氣球受水平風(fēng)力作用，細(xì)繩與地面的夾角為θ，兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)水平風(fēng)力緩慢增大時(

)A.細(xì)繩與地面的夾角θ增大

B.地面對磚塊的支持力減小

C.磚塊受到地面的摩擦力增大

D.細(xì)繩對氣球的拉力大小不變4.如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面上，用兩根等長的細(xì)線將兩個質(zhì)量均為3kg的小球A、B(均看作質(zhì)點(diǎn))系在O點(diǎn)，兩個小球之間連著一根勁度系數(shù)為50N/m的輕彈簧，兩球靜止時兩根細(xì)線之間的夾角為60°，g=10m/s2A.系在小球A上細(xì)線的拉力為53N

B.斜面對小球B的支持力為15N

C.彈簧的形變量為0.2m

D.若將彈簧撤去，則撤去瞬間小球5.北京2022年冬奧會極大推動了全國范圍內(nèi)的冰雪運(yùn)動設(shè)施建設(shè)，如圖所示為一個開闊、平坦的傾斜雪坡，一個小孩靠推一棵樹獲得大小為v0的水平初速度。雪坡的傾角為α，與小孩之間的滑動摩擦系數(shù)為μ，不計空氣阻力，不考慮摩擦力隨速度大小的變化。雪坡足夠大，經(jīng)過足夠長的時間關(guān)于小孩運(yùn)動的說法，正確的是(

)A.可能一直做曲線運(yùn)動

B.可能做勻加速直線運(yùn)動，與初速度v的夾角小于90°

C.若做勻速運(yùn)動，則可判斷μ>tanα

D.若沒有停下，則最終速度的方向一定與初速度v06.如圖所示，水平地面上放置一滾筒洗衣機(jī)，某同學(xué)啟動洗衣機(jī)甩干功能將一小毛線玩具甩干。某一時段內(nèi)，玩具相對滾筒內(nèi)壁靜止，在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。已知滾筒的內(nèi)徑為r，重力加速度大小為g，玩具的質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)。在該段時間內(nèi)(

)A.洗衣機(jī)對地面的壓力保持不變

B.洗衣機(jī)對地面的摩擦力保持不變

C.玩具在滾筒最高點(diǎn)的速度可能小于gr

D.玩具從最低點(diǎn)轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)摩擦力做功為7.“中國空間站”在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度1個月大概下降2km，空間站安裝有發(fā)動機(jī)，可對軌道進(jìn)行周期性修正。則下列說法中正確的是(

)A.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運(yùn)動的周期大于地球同步衛(wèi)星的周期

B.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運(yùn)動的向心加速度大小稍大于g

C.“中國空間站”在正常軌道上做圓周運(yùn)動的線速度大小稍大于地球的第一宇宙速度

D.“中國空間站”修正軌道時，發(fā)動機(jī)應(yīng)“向后噴火”使空間站加速，但進(jìn)入目標(biāo)軌道正常運(yùn)行后的速度小于修正之前在較低軌道上的運(yùn)行速度

二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.已知越野車和自動駕駛車在同一公路上向東行駛，自動駕駛車由靜止開始運(yùn)動時，越野車剛好以速度v0從旁邊加速駛過，如圖分別是越野車和自動駕駛車的v?t圖線，根據(jù)這些信息，可以判斷(

)A.加速階段自動駕駛車的加速度是越野車的2倍

B.第5s末兩車速度均為9m/s

C.第10s末兩車相遇

D.第25s末兩車再次相遇9.如圖甲，足夠長的光滑斜面傾角為30°，t=0時質(zhì)量為2kg的物塊在沿斜面方向的力F作用下由靜止開始運(yùn)動，設(shè)沿斜面向上為力F的正方向，力F隨時間t的變化關(guān)系如圖乙。取物塊的初始位置為零勢能位置，重力加速度取10m/s2，則物塊(

)A.在0～1s過程中機(jī)械能減少4J B.在t=1s時動能為1J

C.在t=2s時機(jī)械能為?4J D.在t=3s時速度大小為15.5m/s10.蹦床是小朋友喜歡的戶外運(yùn)動項目。如圖所示，一質(zhì)量為m的小朋友，某次彈跳中從床面上方高?1處由靜止落下，下落的時間為t1，落到床面上屈伸彈起后離開床面的最大高度為?2，上升的時間為t2。已知?2>?1A.床面對小朋友彈力的最大值為mg

B.小朋友所受重力的沖量為mg(t1?t2)

C.三、實驗題：本大題共1小題，共10分。11.用如圖a所示裝置，驗證固定轉(zhuǎn)軸物體的平衡條件。OD為質(zhì)量均勻分布的軌道，O為光滑固定轉(zhuǎn)軸。一不可伸長的輕細(xì)繩，一端連在軌道D端，另一端通過光滑定滑輪連在固定的力傳感器A上。調(diào)節(jié)軌道使其水平，將位移傳感器接收器B固定，使其右側(cè)面對準(zhǔn)轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)，小車E放在軌道上，使位移傳感器接收器C左側(cè)面對準(zhǔn)轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)。給小車初速度，利用位移傳感器和力傳感器，測量不同時刻t小車離開O點(diǎn)的距離S和細(xì)繩的拉力F，計算機(jī)將數(shù)據(jù)記錄在表格。

(1)利用上述測量數(shù)據(jù)驗證固定轉(zhuǎn)軸物體的平衡條件，還需測量的量是______。(選填下列物理量符號：軌道重量G1、小車和其上固定的位移傳感器發(fā)射器總重量G2、位移傳感器接收器的重量G3、軌道長度L1、細(xì)繩長度L2、力傳感器到定滑輪距離L3、細(xì)繩與軌道夾角θ)

(2)若θ=30°，軌道長L1=1.00m，以s為橫坐標(biāo)，F(xiàn)為縱坐標(biāo)，通過計算機(jī)做出圖象如圖b，由圖象可求出小車和其上固定的位移傳感器發(fā)射器總重量為______N，該值比真實值______。(選填“偏大”“偏小”“相同”)

(3)若將小車看做質(zhì)點(diǎn)，由圖象b可求出軌道重量為______N四、簡答題：本大題共1小題，共10分。12.如圖所示，傾角θ=30°的斜面體靜止放在水平地面上，斜面長L=3m。質(zhì)量m=1kg的物體Q放在斜面底端，與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=33，通過輕細(xì)繩跨過定滑輪與物體P相連接，連接Q的細(xì)繩與斜面平行。繩拉直時用手托住P使其在距地面?=1.8m高處由靜止釋放，著地后P立即停止運(yùn)動。若P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)，斜面體始終靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪軸摩擦，重力加速度大小取g=10m/s2。求：

(1)若P的質(zhì)量M=0.5kg，地面對斜面體摩擦力的大小f；

(2)為使Q能夠向上運(yùn)動且不從斜面頂端滑出，P五、計算題：本大題共3小題，共40分。13.如圖所示，半徑為R=0.2m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m=3kg的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60°，重力加速度為g=10m/s2。

(1)若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為0，求ω0；

(2)14.某游戲裝置如圖所示，傾斜軌道下端固定一彈射裝置，上端與一段圓弧管道BCD平滑連接，高處水平光滑平臺上一木板緊靠管道出口D，且與管道內(nèi)壁平齊，平臺左端地面上有一卡扣裝置Q，木板經(jīng)過時瞬間被卡住，停止運(yùn)動。游戲時，滑塊P每次都在A點(diǎn)彈射離開，通過調(diào)節(jié)彈射裝置可以為滑塊從A點(diǎn)彈出提供不同的初動能，滑塊最終能停留在木板上則游戲挑戰(zhàn)成功。已知斜軌道傾角θ=37°，AB距離s=1.0m，圓管道半徑R=0.5m，且比圓管口徑大得多。木板質(zhì)量M=0.1kg，滑塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.5，其余均光滑，滑塊P質(zhì)量m=0.1kg，可看作質(zhì)點(diǎn)，水平平臺足夠長，g取10m/s2。

(1)若滑塊彈射后恰好能到D點(diǎn)，求在D點(diǎn)時對軌道壓力的大?。?/p>

(2)假設(shè)木板足夠長，某次滑塊從A點(diǎn)彈出速度為6m/s，求木板能夠獲得的最大速度；

(3)假設(shè)木板的長度L=0.75m，若要游戲成功，求滑塊從A點(diǎn)彈射的初動能范圍。15.如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，O為圓環(huán)的圓心，與O等高的P點(diǎn)固定有一定滑輪，環(huán)上套有質(zhì)量為3m的小球A，繞過定滑輪的細(xì)線連接小球A和質(zhì)量為m的小球B，用豎直向上的拉力F(大小未知)作用于小球A，使小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時OA與水平方向的夾角為53°且AP段細(xì)線與圓相切，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計一切摩擦，不計滑輪及兩個小球的大小，求：

(1)小球A在圖示位置靜止時，圓環(huán)對小球A的彈力大小和方向。

(2)撤去拉力F后，在小球A向下運(yùn)動到與O等高位置的過程中，細(xì)線對小球A所做功的多少。

(3)撤去拉力F后，小球A向下運(yùn)動到出發(fā)點(diǎn)正下方位置時，圓環(huán)對小球A的彈力大小和細(xì)線對小球B的拉力大小。

參考答案1.C

2.B

3.C

4.B

5.D

6.D

7.D

8.BC

9.AC

10.CD

11.G1、G2、L1、θ；2.0；相同；10.0；偏大；s小于小車和其上固定的位移傳感器發(fā)射器總重量12.解：(1)設(shè)沿斜面向上為正方向，若P的質(zhì)量M=0.5kg，由于：mgsinθ=Mg=5N

可知P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩上拉力為：F=Mg

以斜面體和Q為整體，根據(jù)受力平衡可得，地面對斜面體摩擦力的大小為：f=Fcos30°

聯(lián)立解得：f=532N

(2)P著地后，設(shè)Q繼續(xù)上滑的加速度大小為a1，上滑行距離為x，

對Q受力分析，由牛頓第二運(yùn)動定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1

解得：a1=10m/s2

P著地前瞬間，設(shè)Q速度大小為v，對Q分析，由運(yùn)動學(xué)公式可得v2=2a?，0?v2=?2a1x

Q恰好不從斜面頂端滑出需滿足：x=L??

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：a=203m/s2

對于P、Q組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：Mg?mgsinθ?μmgcosθ=(M+m)a

聯(lián)立可得：M=5kg

另一方面為了使P能下落，必須滿足：Mg>mgsinθ+μmgcosθ

解得：M>1kg

為使Q能夠向上運(yùn)動且不從斜面頂端滑出，P的質(zhì)量需滿足的條件為：1kg<M≤5kg13.解：(1)小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，當(dāng)物塊受到的摩擦力恰好等于零時，物塊受到的重力與罐壁的支持力的合力提供向心力，如圖所示

則有

mgtanθ=mω02Rsinθ

解得

ω0=10rad/s

(2)當(dāng)

ω=8rad/s<10rad/s時

小物塊有向下運(yùn)動的趨勢，小物塊受到的摩擦力方向沿圓弧切線向上，小物塊受力情況如圖所示

建立如圖所示的坐標(biāo)系，將向心力沿坐標(biāo)軸進(jìn)行分解，沿x方向根據(jù)牛頓第二定律可得

mgsinθ?f=macosθ

其中

a=Rsinθ×ω2

解得摩擦力大小為

f=5.4N

答：(1)小物塊受到的摩擦力恰好為0，ω0為10rad/s；

14.解：(1)若滑塊彈射后恰好能到D點(diǎn)，由于滑塊在D點(diǎn)最小速度為0，

根據(jù)牛頓第二定律定律有：F支?mg=m×02R

由牛頓第三定律可得：F壓=F支=mg=0.1×10N=1N

(2)從A→D過程，根據(jù)動能定理有：?mgs?sinθ?mgR(1+cosθ)=12mvD2?12mvA2

代入數(shù)據(jù)解得：vD=6m/s

當(dāng)木板與滑塊共速時，其速度最大，以向左方向為正，根據(jù)動量守恒定律有：mvD=(m+M)v

解得：v=62m/s

(3)①若滑塊能到木板上，則有：vD1=0

根據(jù)動能定理有：?mgs?sinθ?mgR(1+cosθ)=12mvD12?12mvA12

代入數(shù)據(jù)解得：vA1=30m/s

②滑塊恰好不從木板左端滑出，則滑塊滑上木板，直到兩者達(dá)到共同速度過程中

以向左為正，由動量守恒定律有：m15.解：(1)小球A在圖示位置靜止時，小球A的受力情況，如圖所示。

對小球A，根據(jù)平衡條件有

T=Ntan37°

對小球B，有

T=mg

解得圓環(huán)對小球A的彈力大小為

N=43mg，其方向沿圓環(huán)半徑由A指向O。

(2)設(shè)細(xì)線對小球A所