【文档说明】四川省雅安市雅安中学2024-2025学年高二上学期入学检测物理试题 Word版含解析.docx,共(22)页,1.684 MB,由小赞的店铺上传
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雅安中学2024-2025学年高二上学期入学检测物理试卷时间:75min满分100分一、单选题(每题3分,共33分)1.以下关于物理学史的说法中正确的是()A.伽利略指出物体的运动需要力来维持B.开普勒通过
观测行星运动,发现了行星运动规律C.万有引力常量是卡文迪许通过扭秤装置测量所得D.英国的物理学家牛顿发现了万有引力定律,并测出了万有引力常量【答案】C【解析】【详解】A.伽利略指出物体的运动不需要力来维持,选项A错误;B.开普勒通过研究第谷观测的天文数据,发现了行星运动规律,故B错误;C.万
有引力常量是卡文迪许通过扭秤装置测量所得,选项C正确;D.英国的物理学家牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了万有引力常量,选项D错误。故选C。2.把质量是32.010kg−的带电小球B用细线悬挂起来,如图所示,
若将带电荷量为84.010C−的小球A靠近B,平衡时细线与竖直方向成45°角,A、B在同一水平面上,相距0.30m,则A球受到的电场力与B球所带电荷量各为()(10N/gkg=,922910N?m/Ck
=)A.32.010N−,55.010C−B.21.010N−,64.010C−C23.010N−,65.010C−D.22.010N−,65.010C−【答案】D【解析】【详解】对B球受力分析如图
所示.由几何关系知2tan452.010NFmgmg−===由牛顿第三定律知,A球受到的电场力2'2.010NFF−==又AB2qqFkr=故()2226B98A2.0100.3C5.010C9104.
010Frqkq−−−===故选D。3.如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。下列说法正确的是()A.小车重力所做的功是mghB.合力对小车做的功是12mv2C.推力对小车做的功是Fs-mghD
.阻力对小车做的功是mgh-Fs【答案】B【解析】【详解】A.重力所做的功GABΔWmghmghhmgh==−=−()所以小车克服重力所做的功是mgh,故A错误;B.对小车从A运动到B的过程中,运用动能定理得212Wmv=合故B正确;C.由于推力为恒力,则推力对小车做的功F=WF
s故C错误;D.设阻力做的功为W,由动能定理可得Fs-mgh+W=12mv2-0得W=mgh+12mv2-Fs故D错误。故选B。4.如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,管道内径略大于小球直径。下列有关说法中
正确的是()A.小球能够通过最高点时最小速率为gRB.如果小球在最高点时的速率为gR,则此时小球对管道的外壁有作用力C.如果小球在最低点时的速率为gR,则此时小球对管道的内壁有作用力D.小球在最低点时的速率至少为2gR,小球才能通过最高点【答案】D【解析】的【详解】A.小
球在最高点时有支撑物,则小球能够通过最高点时的最小速率为0,选项A错误;BC.如果小球在最高点时的速率为gR,则此时重力做圆周运动的向心力,则小球对管道无作用力,选项BC错误;D.小球能够通过最高点时的最小速率为0
,则从最低点到最高点由机械能守恒定律2122mvmgR=解得小球在最低点时的速率至少为2vgR=选项D正确。故选D。5.我国最新研制的“长征六号”运载火箭与2015年9月20日发射,成功将20颗微小人造卫星送入预定轨道,缔造了我国“一箭多星”的发射记录;已知
地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,假设某颗质量为m的卫星运行在轨道半径为地球半径n倍的圆形轨道上,则:()A.该卫星运行时的向心力大小为mgnB.该卫星运行时的向心加速度大小是地球表面重力加速度大
小的1nC.该卫星的运行速度大小为gnRD.该卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的1n【答案】D【解析】【分析】【详解】A.在地面,重力等于万有引力,故有2MmmgGR=对卫星,万有引力提供向心力,故有2MmF
Gr=向其中:r=nR;解得2mgFn=向故A错误;B.对卫星,万有引力提供向心力,故有2MmGmar=解得2gan=故B错误;C.对卫星,万有引力提供向心力,故有22MmvGmrr=解得GMgRvrn==故C错误;D.对卫星万有引力提供向心力,故有22MmvGmrr=第一宇宙速度是
近地卫星的速度,故有212vMmGmRR=解得11vvn=故D正确。故选D。6.电场是一类特殊的物质,电荷可以“感受”到电场的存在。图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个不同的点,其中a点的电场强度大小为aE、电势为a
,b点的电场强度大小为bE、电势为b,c点的电场强度大小为cE、电势为c.关于a、b、c三点电场强度大小,下列判断正确的是()A.abEEB.acEEC.cbEED.abcEEE==【答案】C【解析】【详解】电场线的疏密表示场强的大小,c点
电场线最密,a点电场线最疏,则有abcEEE故选C。7.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图。将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点()A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动
能一定大于Q球的动能C.P球的机械能一定大于Q球的机械能D.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力【答案】D【解析】【详解】A.根据机械能守恒定律得212mglmv=解得2vgl=绳越长速度越大,所以P球的速度一定小于Q球的速度,A错误;B.根据机械能守恒
定律得212mglmv=无法比较两球的动能,B错误;C.取天花板为零势面,P球的机械能等于Q球的机械能,均等于零,C错误;D.根据牛顿第二定律得2TvFmgml−=解得T3Fmg=质量越大拉力越大,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,D正确。故选D。8.如图所示,波源1S和2S振幅
均为A,周期均为T。实线与虚线分别表示两列波波峰和波谷。此刻,a、b、c是波峰(谷)与波峰(谷)的相遇点。则()A.a处质点将向偏右方向运动B.c处质点始终处于位移为-2A处C.再过14T,c处的质点通过平衡位置D.1S沿1Sb连线向b移动,b处质点仍处于振动减弱区【答
案】C【解析】【详解】A.振动质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”,则c处的质点将不会向偏右方向运动,故A错误;B.c点是波谷和波谷叠加,由于两列波的振幅相等,其的振幅为2A,虽此时位移为-2A,但不是始终处于-2A处,故B错误;C.
由图知c点是波谷和波谷叠加的位置,是振动加强点,经过14T,c处的质点将通过平衡位置,故C正确;D.若2S不动,1S沿1Sb连线向b运动,则b处质点并不始终处于振动减弱区,故D错误。故选C。的的9.质量为M、长度为d的木块,放在光滑的水平面上,在木块右边有一
个销钉把木块挡住,使木块不能向右滑动。质量为m的子弹以水平速度v0射入木块,刚好能将木块射穿。现在拔去销钉,使木块能在水平面上自由滑动,而子弹仍以水平速度v0射入静止的木块。设子弹在木块中受到的阻力大小恒定,则()A.拔去销钉,木
块和子弹组成的系统动量守恒,机械能也守恒B.子弹在木块中受到的阻力大小为202mvdC.拔去销钉,子弹与木块相对静止时的速度为0mvMD.拔去销钉,子弹射入木块的深度为mdMm+【答案】B【解析】【分析】【详解】A.拔
去销钉,木块和子弹之间的摩擦力是系统内力,木块和子弹组成的系统水平方向动量守恒;但因摩擦力要做功,故系统机械能不守恒,故A错误;B.当木块固定时,由动能定理可知20102fdmv−=−解得:202mvfd=故B正确;C.拔去销钉,子弹与木块系统水平方向动量守恒,则根据动量守恒定律可得()0mvm
Mv=+解得0mvvMm=+故C错误;D.拔去销钉,由C选项可知最终速度,故整个过程根据动能定理有()2201122fxmMvmv−=+−解得MdxMm=+故D错误。故选B。10.一辆汽车在平直的公路上由静
止开始启动,在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,已知汽车所受阻力恒为重力的15,重力加速度g取210m/s。下列说法正确的是()A.该汽车的质量为3310kgB.06m/sv=C.在前5s内,汽车克服阻力做功为42.510JD.在5~15s内,汽车
的位移大小为72.5m【答案】C【解析】【详解】A.第5s末,汽车的功率达到15kW,此时速度为5m/s,所以此时的牵引力为3000NPFv==而在05s,汽车在做匀加速直线运动,加速度为1m/s2。则15FmgFfamm−−==解得m=1000k
g,A错误;B.汽车所受的阻力大小为12000N5fmg==故匀速时的速度07.5m/sPPvFf===B错误;C.令前5s的位移为x1,则112.5mx=,则阻力做的功为4f12.510JWfx=−=−在前5
s内,汽车克服阻力做功为42.510J,C正确;D.在5~15s内,列动能定理22011122Ptfxmvmv−=−其中15m/sv=,解得67.19mx,D错误。故选C。11.如图所示,一个小球分别沿三条轨道由静止从同一点出发到达相同的终点,发现小球从B轨道滑下用时最
短,C轨道其次,A轨道最长,B轨道轨迹称为最速降线,设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力,比较沿三条轨道下滑情况,下列说法正确的是()A.下滑过程中重力做功的功率一样大B.沿C轨道滑下,轨道对小球的支持力做功最多C.到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球速度
最大D.到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球重力功率最大【答案】D【解析】【详解】A.根据WPt=,重力做功与路径无关,小球沿三条轨道下滑到底端时下降高度相同,所以重力做功相同,而小球沿B轨道下滑过程中所用时间最短,所以重力做功的平均功
率最大,A错误;B.小球沿着三条轨道下滑,支持力都始终与速度方向垂直,支持力都不做功,B错误;C.根据机械能守恒定律,小球在三条轨道的终点处速度大小相同,C错误;D.重力的瞬时功率为GcosPmgv=到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球速度与竖直方向的夹角θ最小,cosθ最大,重力的
瞬时功率最大,D正确。故选D。二、多选题(每题4分,共16分)12.如图所示,表面粗糙的斜面体固定于水平地面上,轻绳跨过定滑轮,一端连接质量为m的滑块A,另一端连接质量为M的滑块B,Mm。初始时用手托住B,轻绳恰好伸直,由静止释放B,经一段时间后B着
地,不计滑轮质量及轻绳与滑轮间的摩擦,关于两滑块从开始运动到B刚着地的运动过程,下列说法正确的是()A.滑块A的机械能增加量一定小于滑块B机械能的减少量B.滑块B的动能增加量等于其重力势能的减少量C.滑块B克服轻绳拉力
做的功等于滑块B动能的增加量D.滑块A克服摩擦力做的功等于滑块A、B组成的系统的机械能减少量【答案】AD【解析】【详解】A.对A、B构成的系统,由于A克服摩擦力做功,可知,系统机械能减小,系统减小的机械能等于
增加的摩擦生热,则滑块B机械能的减少量等于A增加的机械能与摩擦生热之和,即滑块A的机械能增加量一定小于滑块B机械能的减少量,故A正确;BC.滑块B向下加速运动,B受到重力与轻绳拉力,拉力做负功,滑块B的机械能减小,则滑块B的动能增加量小于其重力势能的减少量,根据动能定理可知,重力做功与滑块B克服轻
绳拉力做的功之差等于滑块B动能的增加量,故BC错误;D.根据功能关系,结合上述可知,滑块A克服摩擦力做的功等于滑块A、B组成的系统的机械能减少量,故D正确。故选AD。13.质量为1m和2m的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下
列说法正确的是()A.碰撞前2m静止B.碰撞后1m的运动方向不变C.12:1:3mm=D.该碰撞为非弹性碰撞【答案】AC【解析】【详解】A.根据xt−图像斜率表示速度可知碰撞前2m静止,碰撞后1m的运动方向发生改变,故A正确,
B错误;C.碰撞前1m的速度为04m/s4m/s1v==碰撞后1m的速度为104m/s2m/s31v−==−−碰撞前2m的速度为0,碰撞后2m的速度为284m/s2m/s31v−==−根据动量守恒定律
得101122mvmvmv=+可得两物体的质量之比为12:1:3mm=故C正确;D.碰撞前系统的总动能为2k101182Emvm==碰撞后系统的总动能为22k1122111822Emvmvm=+=则有kkEE
=可知两物体的碰撞为弹性碰撞,故D错误。故选AC。14.如图所示,飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入近月圆轨道Ⅲ绕月球做匀速圆周运动。假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,不考虑点火引起飞行器质量的变化,则
()A.飞行器在B点处点火后,动能增加B.飞行器在轨道I上的运行速率小于在轨道Ⅲ上的运行速率C.只有万有引力作用情况下,飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度D.飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2Rg【答案】BD
【解析】【详解】A.飞行器需在B点减速,做近心运动,从而由椭圆轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ,故飞行器在B点处点火后,动能减小,故A错误;B.根据万有引力提供向心力22MmvGmrr=解得GMvr=轨道I的半径大于轨道Ⅲ的半径,则飞行器在轨道I上的运行速率小于在轨道Ⅲ上的运行速率,故B正确;C.只有万有
引力作用下,飞行器在轨道Ⅱ上通过B点和在轨道Ⅲ在B点时距离月球的距离相等,万有引力相同,则加速度相等,故C错误;D.根据万有引力提供向心力2224MmGmRRT=根据万有引力与重力的关系2MmGmgR=解得飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运
行一周所需的时间为2RTg=故D正确。故选BD。15.如图,光滑的水平面上长木板A静止放置,质量为2kgm=的物体B(可看成质点)以水平速度02m/sv=滑上静止的长木板A的上表面。AB、速度随时间变化情况如图(g取210m/s)。正确的是()A.系统损失的机械能为2JB
.木板A获得的动能为2JC.木板A的最小长度为1mD.A、B间的动摩擦因数为0.1【答案】ACD【解析】【详解】D.由图乙可知,物块先匀减速,木板匀加速,最后二者达到共速,速度大小为1m/sv=共。设它们之间的动摩擦因素为,根据牛顿第二定律结合vt−图像斜
率表示加速度,可得2A1m/smgaM==2B1m/smgam==可得木板质量2Mkg=A、B间的动摩擦因数为0.1=故D正确;AB.木板A获得的动能为2k11J2EMv==共系统损失的机械能为()220112J22Emvm
Mv=−+=共故A正确,B错误;C.当A、B共速时,B恰好到达A的最右端,此时木板长度最小,为minBA2101111m22Lss++=−=−=故C正确。故选ACD。三、实验题实验题(每空2分,共14分)16.某同学采用重物自由
下落的方法“验证机械能守恒定律”,如图甲所示。打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示,那么:(1)
纸带的______________(选填“左”或“右”)端与重物相连;(2)打点计时器打下点B时重物的速度vB=________m/s;从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量ΔEp=_________J(结果保留两位有效数字);(3)动能的增加量ΔEk最有可能__
_________势能的减少量ΔEp(选填“>”“<”或“=”)。【答案】(1)左(2)①.0.97②.0.38(3)<【解析】【小问1详解】因纸带上从左到右点间距逐渐增加,那么纸带的左端与重物相连;【小问2详解】[1]打下
B点时的速度为2(7.023.13)10m/s0.97m/s220.02OCOABxxvT−−−===[2]从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量2p()1.009.80(7.023.13)10J=0.38JOCOAEmghh−=−=−【小问3详解】因为存在摩擦阻
力和空气阻力,动能的增加量ΔEk最有可能小于势能的减少量ΔEp。17.某同学采用如图所示的装置,利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽,NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,得到落点P,再把B球放在
斜槽末端,A球从同一位置静止释放,A、B小球碰后落在记录纸上,分别得落点B,F。(1)A球质量为1m,半径为1r;B球质量为2m,半径为2r,则应满足()(单选)A.12mm=,12rrB.12mm,12rr=C.12mm=
,12rrD.12mm,12rr=(2)必须要求的条件是()(多选)A.斜槽轨道末端的切线必须水平B.斜槽轨道必须是光滑的C.必须测量出OB、OP、OF的长度1L、2L和3LD.必须测出水平槽离地面的高度(3)写出本实验
验证动量守恒定律的表达式______。(用1m、2m、1L、2L和3L表示)【答案】(1)B(2)AC(3)121123mLmLmL=+【解析】【小问1详解】为保证两球发生对心正碰,则两球半径必须相等,即12rr=;
为防止碰后入射球反弹,则入射球的质量必须大于被碰球的质量,即12mm;故选B。【小问2详解】A.要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端的切线必须水平,故A正确;B.只要每次让小球从同一位置滑下即可,斜面不需要光滑,故B错误;C.由于两小球下落高度相同,故时间相等,可以用水平位移代
替平抛运动的初速度,则必须测量出OB、OP、OF的长度1L、2L和3L,故C正确;D.由于两小球下落高度相同,故时间相等,可以用水平位移代替平抛运动的初速度,所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间,故D错误;
故选AC。【小问3详解】在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律,则有101122mvmvmv=+在做平抛运动的过程中由于时间是相等的,所以得101122mvtmvtmvt=+即121123mLmLmL=+四、解答题(18题10分,19题12分
,20题15分,共37分)18.在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距3m的A、B两点,如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。已知该波波长大于2m,求:(1)这列波的周期;(2)这列波可能的波速。【答案
】(1)0.4sT=(2)见解析【解析】【小问1详解】由振动图像可知这列波的周期为0.4sT=【小问2详解】若波由A向B传播,B点比A点晚振动的时间为34tnTT=+(0n=,1,2)所以A、B间的距离为33m4xn=+=(0n=,1,2)则波长为1
2m43n=+(0n=,1,2)因为2m,所以0n=,可得14m=1110m/svT==若波由B向A传播,A点比B点晚振动的时间14tnTT=+(0n=,1,2)所以A、B间的距离为13m4xn=+=(0n=,1,2)则波长为1
2m41n=+(0n=,1,2)因为2m,所以0n=或1n=;当0n=时,可得112m=1130m/svT==当1n=时,可得22.4m=226m/svT==19.如图所示,竖直平面内有一半径0.5mR=光滑
圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点,质量0.5kgm=的小球从B点正上方H高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,D、Q间的距离2.4ms=,球从D点飞出后
的运动过程中相对于水平面上升的最大高度0.8mh=,取210m/sg=,不计空气阻力,求:(1)小球在D点的速度Dv;(2)小球释放点到B点的高度H;(3)经过圆弧槽最低点C时轨道对小球的支持力大小NF。【答案】(1)5m/s,与
水平方向夹角为53(2)0.95m(3)34N【解析】【小问1详解】小球在飞行过程最高点P的速度为0v,P到D和P到Q可视为两个对称的平抛运动,则有212hgt=,02svt=,ygt=v解得的0.4st=,03m/sv=,4m/syv=则小球在D点的速
度大小为2205m/sDyvvv=+=设小球在D点的速度与水平方向夹角为,则有04tan3yvv==可得53=【小问2详解】小球由A到D过程,根据动能定理可得21cos02DmgHmgRmv+=−解得0.95mH=【小问3详解】小球由A到C过程,根据动能定理可得21()02Cmg
HRmv+=−在C点,根据牛顿第二定律可得2NCvFmgmR−=联立解得轨道对小球的支持力大小为N34NF=20.如图所示一游戏装置,由四分之一圆弧轨道AB,水平轨道BC,以02m/sv=顺时针转动的37=的倾斜传送带EF,水平平台G
H组成,各部分之间平滑连接。一木板Q静置于水平面MN上,其上表面与平台等高并紧靠平台。一可视为质点的木块P从距BC为h的AB上某处由静止开始下滑,已知P的质量m和Q的质量M均为0.1kg,轨道AB的半径3.2mR=,木板Q的长度0.2mL=,传送带的长度1.6m,lP
=与传送带及Q间的动摩擦因数均为0.5=,其余各处摩擦均不计,sin370.6=°,则(1)若0.8mh=,求木块P运动到圆弧轨道最低点B时,受到的支持力大小NF;(2)若木块P能滑上平台,求h的最小值minh;(3)若木块和木板相互作用时产生的摩擦内能为E,求h与E之间满足的关系
。【答案】(1)N1.5NF=(2)min0.8mh=(3)见解析【解析】【小问1详解】由机械能守恒定律可得212mghmv=根据牛顿第二定律可知2NvFmgmR−=解得N1.5NF=【小问2详解】木块P在传送带上,先以1a向上匀减速,再以2a向上
匀减速,到平台时速度恰好为零对应minh,对物体受力分析,结合牛顿第二定律可得21sincos10m/sagg=+=22sincos2m/sagg=−=由匀变速直线运动得规律可得222001222vvvlaa−=+4m/sv=min0.8mh=【小
问3详解】设木块刚滑上木板的速度为01v时,恰好能在木板最右端与木板相对静止,则有01()mvmMv=+共220111()22mgLmvmMv=−+共解得012m/sv=对应下落高度01.8mh=①当1.
8m3.2mh时0.1JEmgL==②当0.8m1.8mh时2222200200202221sin37cos37cos37222vvvvmghmglmglmgmvaa−−−−−+=20210.10.08(J)4Emvh==−