四川省樂山市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期開學(xué)考試試題含解析

2023年秋季高二入學(xué)考試物理試題本試卷共2頁，16小題，滿分100分。考試用時75分鐘。第I卷（選擇題44分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.若已知物體運動的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，圖a，b，c，d表示物體運動的軌跡，其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】ABD．物體的運動軌跡向合外力F方向偏轉(zhuǎn)，且介于F與v0的方向之間，故AD錯誤，B正確；C．合外力F與初速度v0不共線，物體一定做曲線運動，故C錯誤。故選B。2.如圖所示，一條小船位于200m寬的河正中A點處，從這里向下游處有一危險區(qū)，當(dāng)時水流速度為5m/s。小船以最小船速行駛恰好能避開危險區(qū)沿直線到達(dá)河岸，則（）A.B.C.小船船頭方向與上游河岸夾角為D.小船船頭方向與上游河岸夾角為【答案】D【解析】【詳解】CD．小船以最小船速行駛恰好能避開危險區(qū)沿直線到達(dá)河岸，設(shè)小船合速度與水流速度的夾角為，如圖即有解得小船船頭方向與上游河岸夾角為故D正確，C錯誤；AB．由解得小船的最小速度大小故AB錯誤。故選D。3.小彤同學(xué)體驗糕點制作“裱花”環(huán)節(jié)，如圖示意，她在繞中心勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上放了一塊直徑20cm的蛋糕，在蛋糕邊緣上“點”一滴奶油，在奶油與圓心連線上距離圓心5cm處放上櫻桃裝飾。下列說法正確的是（）A.所點奶油與所放櫻桃的角速度之比為2：1B.所點奶油與所放櫻桃的線速度之比為4：1C.所點奶油與所放櫻桃做圓周運動的周期之比為1：1D.所點奶油與所放櫻桃的向心加速度之比為4：1【答案】C【解析】【詳解】A．同一圓盤上各點角速度相同，即所點奶油與所放櫻桃的角速度之比為1：1，A錯誤；B．據(jù)可知，所點奶油與所放櫻桃的線速度之比等于半徑比，即2：1，B錯誤；C．據(jù)可知，所點奶油與所放櫻桃做圓周運動的周期之比為1：1，C正確；D．據(jù)可知，向心加速度與半徑成正比，即所點奶油與所放櫻桃的向心加速度之比為2：1，D錯誤。故選C。4.天文單位是天文學(xué)中計量天體之間距離的一種單位，其數(shù)值取地球和太陽之間的平均距離。已知哈雷彗星近日距離大約為5.2個天文單位，其周期為76年，只考慮太陽對其引力，而忽略其它星體對其影響，則其遠(yuǎn)日距離約為（）A3個天文單位 B.30個天文單位C.35個天文單位 D.42個天文單位【答案】B【解析】【詳解】設(shè)地球與太陽之間的距離為R，即一個天文單位，則彗星近日點距離太陽約5.2R，設(shè)遠(yuǎn)日點距離為r，根據(jù)開普勒第三定律，對于地球和彗星有其中代入解得即30個天文單位。故選B。5.如圖所示，兩位同學(xué)穿旱冰鞋，面對面站立不動，互推后向相反的方向運動，不計摩擦阻力，下列判斷正確的是（）A.互推后兩同學(xué)總動量增加 B.互推后兩同學(xué)動量相等C.分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些 D.互推過程中機(jī)械能守恒【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．在冰面上，不計摩擦阻力，兩人組成的系統(tǒng)動量守恒，原來靜止，故總動量為零，相互推后，兩人的動量等大、反向，AB錯誤；C．由可知，分離時質(zhì)量大的同學(xué)的速度小一些，C正確；D．互推過程中兩人速度均增大，故機(jī)械能增大，D錯誤。故選C。6.如圖所示，用不可伸長的輕繩一端拴著一個小金屬球，另一端固定于點，在點正下方有一顆釘子，把輕繩沿水平方向拉直，無初速度釋放后，當(dāng)輕繩碰到釘子的瞬間，下列說法中錯誤的是（）A.小球的角速度突然增大B.小球的線速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大D.小球的向心力突然增大【答案】B【解析】【詳解】B．輕繩碰到釘子的瞬間，小球的線速度不發(fā)生改變，B錯誤；A．當(dāng)輕繩碰到釘子的瞬間，小球做圓周運動的半徑減小，由可知，小球的角速度增大，A正確；C．由可知，半徑減小，小球的向心加速度增大，C正確；D．由可知小球的向心力增大，D正確；此題選擇錯誤的選項，故選B。7.如圖所示，由電動機(jī)帶動著傾角的足夠長的傳送帶以速率順時針勻速轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量的小滑塊以平行于傳送帶向下的速率滑上傳送帶，已知小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，取，，，則小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止的時間內(nèi)（）A.小滑塊的加速度大小為B.小滑塊的重力勢能增加了C.小滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為D.電動機(jī)多消耗的電能為【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，對小滑塊受力分析，沿傳送帶方向上，由牛頓第二定律有解得故A正確；B．以平行斜面向上為正，根據(jù)速度時間關(guān)系公式可得，運動到共速的時間為則小滑塊沿傳送帶的位移為則小滑塊的重力勢能增加了故B錯誤；C．根據(jù)題意，由公式可得，傳送帶運動的位移為則小滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為故C錯誤；D．根據(jù)題意，由能量守恒定律可知，多消耗的電能等于系統(tǒng)增加的機(jī)械能和內(nèi)能之和，則有故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。8.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動，在x方向的速度—時間圖像和y方向的位移—時間圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A.質(zhì)點的初速度為3m/sB.質(zhì)點做勻變速曲線運動C.2s末質(zhì)點速度大小為6m/sD.2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小約為12m【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)題查可知，質(zhì)點在x軸方向做勻加速直線運動，在y軸方向做勻速直線運動，y—t圖像的斜率代表速度，故質(zhì)點的初速度為故A錯誤；B．加速度故F=3N，因為合力的方向與初速度方向不共線，所以質(zhì)點做勻變速曲線運動，故B正確；C．2s末質(zhì)點速度大小為故C錯誤；D．x軸方向位移為2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小約為故D正確。故選BD。9.質(zhì)點做勻速圓周運動，所受向心力F與半徑R的關(guān)系圖線如圖所示，關(guān)于a、b、c、d四條圖線的描述可能正確的是（）A.a表示速度一定時，F(xiàn)與R的關(guān)系 B.b表示速度一定時，F(xiàn)與R的關(guān)系C.c表示角速度一定時，F(xiàn)與R的關(guān)系 D.d表示角速度一定時，F(xiàn)與R的關(guān)系【答案】AC【解析】【詳解】AB．由向心力公式可知，速度一定時，F(xiàn)與R成反比的關(guān)系，因此a表示速度一定時，F(xiàn)與R的關(guān)系，A正確，B錯誤；CD．由向心力公式可知，角速度一定時，F(xiàn)與R成正比的關(guān)系，因此c表示角速度一定時，F(xiàn)與R的關(guān)系，C正確，D錯誤。故選AC10.理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零?，F(xiàn)假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的實心球體，O為球心，以O(shè)為原點建立坐標(biāo)軸Ox，如圖所示。一個質(zhì)量一定的小物體（假設(shè)它能夠在地球內(nèi)部移動）在x軸上各位置受到的重力大小用F表示，則如圖所示的四個F隨x的變化關(guān)系圖錯誤的是（）A. B.C. D.【答案】BCD【解析】【詳解】設(shè)地球的密度為ρ，當(dāng)x≥R時，物體所受的重力為當(dāng)x≤R時，可將地球“分割”為兩部分，一部分是厚度為（R-x）的球殼，一部分是半徑為x的球體，由題目信息可知，物體所受的重力為對比可知，A選項的圖正確，不符合題意。故選BCD。11.如圖所示為我國著名田徑運動員鞏立姣鉛球比賽時的情景，若比賽時鞏立姣將質(zhì)量為的鉛球以的動能推出，推出時速度方向與水平方向成角，拋出點離地面的高度為，不計空氣阻力，重力加速度取，以地面為重力勢能零勢能面，下列說法正確的是（）A.鉛球運動到最高點時動能為B.鉛球運動到最高點時機(jī)械能為C.鉛球運動到地面時的動能為D.鉛球落地前一瞬間重力的瞬時功率為【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)鉛球被拋出時的速度大小為，則解得在最高點的速度大小為則在最高點時鉛球的動能故A錯誤；B．鉛球運動到最高點時機(jī)械能大小為故B正確；C．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，落地時的動能為，故C錯誤；D．設(shè)鉛球運動到地面時速度大小為，則解得落地時沿豎直方向的分速度因此鉛球落地前一瞬間重力的瞬時功率為故D正確。故選BD。第II卷（非選擇題56分）三、實驗題12.某次實驗中用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運動的頻閃照片如圖所示，拍攝時，光源的頻閃頻率為，a球從A點水平拋出的同時，b球從與A點等高的B點開始無初速度下落，背景小方格為相同的正方形，重力加速度g取，不計空氣阻力。（1）比較a、b兩小球的運動軌跡能確定平拋運動在豎直方向的運動是________________（填標(biāo)號）。A．自由落體運動B．勻速直線運動（2）照相機(jī)拍攝相鄰兩張照片的時間間隔為________________s，并結(jié)合照片可知背景小方格的邊長為________________m．【答案】①.A②.0.1③.0.05【解析】【詳解】（1）[1]由于a、b兩小球同時開始運動，且相同時刻處于同一高度，因此平拋運動在豎直方向的運動是自由落體運動。故選A。（2）[2]由于光源的頻閃頻率為，因此照相機(jī)拍攝相鄰兩張照片的時間間隔為根據(jù)可得背景小方格的邊長為。13.用如圖所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律，裝有遮光條的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A位置，細(xì)線繞過固定在導(dǎo)軌右端的定滑輪，一端與滑塊連接、另一端懸吊鉤碼。測出遮光條的寬度d，滑塊與遮光條的總質(zhì)量M，A到光電門中心距離x。調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，由靜止釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的擋光時間t。將遮光條通過光電門的平均速度看作滑塊中心到達(dá)光電門中心點時的瞬時速度。已知鉤碼的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）滑塊從A處到達(dá)光電門中心處時，m和M組成系統(tǒng)動能增加量可表示為______，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為______，在誤差允許的范圍內(nèi)，若，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒：（用題中字母表示）（2）某同學(xué)實驗時，保持光電門的位置不變，改變滑塊的位置A，測出多組對應(yīng)的x與t的數(shù)值，經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動能的增加量大于鉤碼重力勢能的減少量，其原因可能是______。A．鉤碼質(zhì)量太大B．氣墊導(dǎo)軌未完全調(diào)水平，左端高于右端C．系統(tǒng)受到空氣阻力D．氣墊導(dǎo)軌未完全調(diào)水平，左端低于右端（3）某同學(xué)為了減小誤差，通過調(diào)整A的位置來改變x，測出對應(yīng)的通過光電門的時間t得到若干組（x、t）后，在坐標(biāo)紙上描點，擬合出直線，則他描繪的是______圖像。A．B．C．D．（4）某同學(xué)實驗時，氣泵不能工作，他想到用使軌道傾斜方法來平衡摩擦力，如果已經(jīng)平衡了摩擦力，______（填“能”或“不能”）用此裝置驗證統(tǒng)機(jī)械能守恒?！敬鸢浮竣?②.③.B④.C⑤.不能【解析】【詳解】（1）[1]到達(dá)光電門的速度為則[2]系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為（2）[3]A．鉤碼質(zhì)量大小對實驗不產(chǎn)生影響，故A錯誤；C．若存在空氣阻力，則會略大于，故C錯誤；BD．若氣墊導(dǎo)軌左端的滑輪調(diào)節(jié)過高，使得拉動滑塊的繩子與氣墊之間存在夾角，不考慮其它影響，滑塊自A點由靜止釋放，則滑塊在運動過程中，由速度關(guān)聯(lián)可知鉤碼下滑的速度為其中角度為細(xì)線和水平氣墊導(dǎo)軌的夾角，故此時機(jī)械能守恒應(yīng)寫成故重力勢能的減少量小于動能的增加量，故B正確，D錯誤。故選B。（3）[4]根據(jù)可得整理得故描繪是圖像。故選C。（4）[5]已經(jīng)平衡了摩擦力，對整個系統(tǒng)，該裝置不能驗證統(tǒng)機(jī)械能守恒，因為由摩擦力做功，沒有滿足只有重力做功，故機(jī)械能不守恒。四、解答題（本答題共3個小題，14題12分，15題14分，16題18分，共44分）14.最近幾十年，人們對探測火星十分感興趣，先后曾發(fā)射過許多探測器。稱為“火星探路者”的火星探測器曾于1997年登上火星。2004年，又有“勇氣”號和“機(jī)遇”號探測器登上火星。已知地球質(zhì)量約是火星質(zhì)量的9.3倍，地球直徑約是火星直徑的1.9倍。探測器在地球表面和火星表面所受引力大小的比值是多少？【答案】2.6【解析】【分析】【詳解】設(shè)探測器的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律，它在地面和火星表面分別受到地球和火星的引力大小為和所以即探測器在地球表面受到的引力大小是在火星表面所受到的2.6倍。15.在平直路面上運動的汽車的額定功率為60kW，若其總質(zhì)量為，在水平路面上所受的阻力為。（1）求汽車所能達(dá)到的最大速度；（2）若汽車以額定功率啟動，則汽車車速時其加速度為多大？（3）若汽車以的加速度由靜止開始做勻加速運動，則這一過程能維持多長時間？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)汽車以額定功率行駛，且牽引力等于阻力時，汽車的速度達(dá)到最大，則有解得（2）若汽車以額定功率啟動，則汽車車速時，牽引力大小為根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度大小為（3）若汽車以的加速度由靜止開始做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得解得牽引力大小為當(dāng)功率達(dá)到額定功率時，汽車的速度大小為這一過程能維持的時間為16.如圖，豎直平面內(nèi)的軌道由高為4R、傾角為的粗糙直軌道AB和半徑為R的圓光滑軌道BC組成。在C正上方有一離地高度為2R的勻速旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺直徑方向開有兩個到軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時兩孔均能到達(dá)C點正上方。一質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止出發(fā)，在沿AB向下的恒力F作用下以加速度（g為重力加速度）沿AB向下運動，至B點時撤去F。已知滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)，不計滑塊在B處的機(jī)械能損失?；瑝K沿軌道通過C點，恰從P孔第一次向上穿過平臺又從P孔落下，返回軌道運動至AB軌道上D點后再次沿軌道通