【文档说明】河南省郑州市宇华实验学校2024-2025学年高二上学期开学考试 物理 Word版含解析.docx，共(13)页，923.582 KB，由小赞的店铺上传

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2024—2025学年郑州市宇华实验学校高二（上）开学考试物理注意事项：1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2.每道选择题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案

标号。在试题卷上作答无效。3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4.考试结束后，请将本试卷和答

题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.如图所示，某同学用x

-t图像研究无人机从地面启动在竖直方向上的运动情况，图像中Oa段为抛物线，其方程为212tx=，ab段和cd段为直线，其直线方程分别是：48xt=−₂，262xt=−₃，则无人机（）A.在a点对应的位移为8mB.在bc段的速度变化量为6m/sC.在bc段的加速度方向先向上

后向下D.在cd段减速上升2.甲、乙两质点在相邻平行直线轨道上运动的xt−图像如图所示，其中甲的图线是直线，乙的图线是抛物线。在0~12s内，下列说法正确的是（）A.乙做曲线运动B.甲的平均速度等于乙的平均速度C.某一时刻甲、乙的速度不相同D.乙先做匀减速运动再反向做匀加速运动3.如图

，风对帆面的作用力F垂直于帆面，它能分解成两个分力12FF、，其中2F垂直于航向，会被很大的横向阻力平衡，1F沿着航向，提供动力。若帆面与航向之间的夹角为，下列说法正确的是（）A.21tanFF=B.2cosFF=C.船受到的横向阻力为cosFD.船前

进的动力为2tanF4.如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动.A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相同.为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的

是()A.仅减小B的质量B.仅增大A的质量C.仅将A、B的位置对调D.仅减小水平面的粗糙程度5.2023年10月，神舟十七号飞船成功与中国空间站对接，对接后的组合体运行周期约1.5小时，轨道平面与赤道平面的夹角约为42°。保证神舟十七号飞船正常通信的功

臣是在地球同步轨道上运行的中继卫星，组合体与中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.组合体与中继卫星的轨道半径之比为1∶16B.组合体与中继卫星的线速度大小之比为322C.组合

体与中继卫星的加速度大小之比为4：1D.24小时内，组合体、中继卫星与地心三者共线30次6.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析说法正确的是（）A.图甲中，汽车通过凹形桥的最低点的速度越大，汽车受到的支持力越小B.图乙中，

小球做圆周运动的角速度越大，细绳拉力越大C.图丙中，“水流星”表演通过最高点时，水处于完全失重状态，不受重力D.图丁中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出7.2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中

国文昌航天发射场点火发射。8日，嫦娥六号成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，即将开启世界首次月球背面采样返回之旅。若嫦娥六号在月球附近轨道上运行的示意图如图所示，先在圆轨道上做匀速圆周运动，运动到A点时变轨为椭圆轨道，B点是近月点。下列有关嫦娥六号的说法正确的是（）A.发射速度大于地球

的第二宇宙速度B.要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速C.运行至B点时的速度等于月球的第一宇宙速度D.在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等8.如图所示，半径为R的光滑金属圆环悬挂在竖直面内，可绕过圆心的竖直轴转动。质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的轻

绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点。绳能承受的最大拉力为mg，重力加速度的大小为g。当圆环转动的角速度逐渐增大时，下列说法正确的是（）A.圆环角速度等于gR时，小球受到2个力的作用B.圆环角速度等于3gR时，小球受到2个力的作用C.圆环角速度等于5gR时，圆环

对小球的弹力大小为5mgD.圆环角速度足够大，小球能达到与圆环圆心等高处9.我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”目标的第一步—

—环绕火星成功。如图所示，P为“天问一号”探测器，P到火星表面的高度为h，环绕周期为1T，Q为静止在火星赤道表面的物体，Q到火星中心的距离为R。火星自转周期为2T，已知万有引力常量为G，则（）A.火星的第一宇宙速度大小为22πRvT=B.火星的密度()32313πRhGTR+=C.

P与Q的线速度之比()21PQTRhvvTR+=D.P与Q的向心加速度之比()2122PQTRhaaTR+=10.滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜受。如图是滑板运动的轨道，AB和CD是两段光滑圆弧形轨道，BC是一段长l=

7m的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以6m/sPv=的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零，随后继续从Q开始无初速度自然滑下，如此往复在轨道中滑行，运动员不再通过蹬地等动作加速或者减速。已知P、Q距水平轨道的高度分别为1.4mh=，1.8mH

=，运动员的质量50kgm=，不计圆弧轨道上的摩擦，取210m/sg=（）A.运动员第一次经过B点时的速率是8m/sBv=B.运动员第一次经过C点时的速率是8m/sCv=C.运动员与BC轨道的动摩擦因数为μ=0.2D.运动员最终停在BC轨道，且最终停在距B点2m的位置二、非选择题：

本题共5小题，共60分。11.（10分）实验题。(1)某兴趣小组先借助光电门，利用如图甲所示的装置来测量物体的速度，具体操作如下：①将铁架台竖直放置在水平桌面上，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方固定一个位置可上下调节的光电门；②先用刻度尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d=mm；③闭合

控制电磁铁M的开关S，吸住小球，测出小球与光电门之间的高度差1h；断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间1t。则小球通过光电门时的速度大小1v=（用题中所给物理量的符号表示）。(2)该兴趣小组再借助打点计时器，利用

如图丙所示的实验装置测量当地重力加速度的大小。先将打点计时器固定在铁架台上，接通打点计时器电源开关，待打点稳定后，使质量50gm=的重锤带动纸带由静止开始自由下落，得到的一条清晰的纸带如图丁所示，请完成以下内容：①纸带的（选填“左端”或“右端”

）与重锤相连；②在如图丁所示的纸带中，每间隔一个点选取一个计数点，相邻计数点间的距离12.60cmx=，24.14cmx=，35.69cmx=，47.22cmx=，58.76cmx=，610.30cmx=。已知打点计时器的频率50Hzf=，则当地的重力加速度g=2m/s（计

算结果保留三位有效数字），试分析实验中产生的误差可能来源于（至少写一条原因）。12.（10分）在光滑水平地面上停放着一质量10.2kgm=的足够长平板小车，质量20.1kgm=的小物块静置于小车上，如图甲。0=t时刻，小物块以速度011m/sv=向右滑动，同时对物块施加一

水平向左、大小恒定的外力F，物块与小车在第1s内运动的vt−图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取210m/s。求：（1）物块与小车间的动摩擦因数和恒力F的大小；（2）第1s内物块与小车间的相对位移

。13.（12分）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台，摩托车冲上高台到达平台顶部后立即关闭油门，离开平台后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，AB圆弧对应圆心角为53°，圆弧的最低点B与水平传送带

相切，传送带以5m/sv=的速度匀速率转动，传送带B、C间长度10mL=，摩托车轮胎与传送带间为滑动摩擦，动摩擦因数为0.5=。已知圆弧半径为7mR=，人和车的总质量为150kg，特技表演的过程中到达传送带之前不计一切阻力，取重力加速度大小10g=m/s2，sin530.8=，求：（

1）人和车到达顶部平台时的速度0v；（2）人和车在传送带上因摩擦产生的热量。14.（13分）配重式抛石机出现于战国初期，主要用于攻城和防守要塞。抛石机简化为如图所示，将石块放在长臂A端的半球形凹槽内，在短臂B端挂上重物，将A端拉至地面然后突然释放，石块过最高点P时就被水平抛出

。已知转轴O到地面的距离h=5m，OA=L=15m，石块质量为50kg，石块从最高点飞出时距敌方城墙水平距离s为90m，城墙高度H为15m，城门高度为5m。不计空气阻力和所有摩擦，忽略城墙厚度，取210m/sg=。（1）若石块恰好击中城墙

顶部，求石块从P点飞出前瞬间对半球形凹槽的竖直方向压力大小。（2）若要石块能击中城门顶部，求石块从P点飞出时的速度。（计算结果保留两位有效数字）（3）若要石块能击中城门，求石块从P点飞出时的动能范围。15.（15分）传送带和放在水平地面上平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面内，传送

带两轮轴间长度为12.5mL=，平板长度22mL=。传送带始终保持以速度5m/sv=匀速运动。现将一滑块（可视为质点）无初速度轻放在传送带左端，然后平稳地滑上平板（忽略传送带与平板对接处对速度的影响）。已知：滑块与传送带之间的动摩擦因数10.5=，滑块与平板

间动摩擦因数20.3=，忽略平板与水平地面间的摩擦。滑块的质量为2kgm=，平板的质量6kgM=，重力加速度210m/s=g。（1）求滑块通过传送带的时间1t；（2）求因运送滑块电动机多消耗的电能E电；（3）求滑块滑离平板时的速

度大小1v。物理参考答案一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.【答案】A【解析】A.a点为Oa段和ab段的交点，将两段的方程

代入2482aatt=−，解得a点对应的时刻为4sat=，代入到Oa段方程中，解得a点对应的位置为28m2aatx==，所以，在a点对应的位移为08maxx=−=，A正确；B.xt−图线的斜率表示无人机运动的速度，ab段为直线说明此过程无人机为匀速直线运动，由方程可知，此过程

的速度为14m/sv=，cd段直线说明此过程无人机为匀速直线运动，由方程可知，此过程的速度为22m/s=−v，所以，在bc段的速度变化量为21Δ6m/svvv=−=−，B错误；C.xt−图线的斜率表示无人机运动的速度，由图可知，在bc段图线的斜率先

为正值变小后为负值变大，则无人机先向上减速，后向下加速。所以加速度始终向下，C错误；D.cd段直线且斜率为负值，说明此过程无人机匀速下降，D错误。选A。2.【答案】D【解析】A.xt−图像是矢量图，只能够描述直线运动，即乙做直线运动，A错误；B.甲的平均速度

大小3m/s0.25m/s12v==甲，乙的平均速度大小00m/s0m/s12v−==乙，可知，甲的平均速度大于乙的平均速度，B错误；C.xt−图像的斜率表示速度，将甲图像向右上方平移至与乙图像相切，该时刻两者图像的斜率相等，即该时刻甲、乙的速度相同，C错误；D.

乙的图线是抛物线，乙做匀变速直线运动，由于xt−图像斜率的绝对值表示速度大小，斜率的正负表示速度方向，乙图斜率的绝对值先减小后增大，斜率先为正值后为负值，表明乙先做匀减速运动再反向做匀加速运动，D正确。选D。3.【答案】B【解析】AB.根

据几何关系可得12tanFF=，2cosFF=，解得12tanFF=，2cosFF=，A错误，B正确；C.根据题意可知，船受到的横向阻力与2F等大反向，即等于cosF，C错误；D.根据题意可知，船前进的动力为沿着航向的分力1F，根据几何关系可

得12tanFF=，解得12tanFF=，D错误。选B。4.【答案】C【解析】设弹簧的劲度系数为k，伸长量为x，加速度相同为a，对B受力分析有BBkxmgma−=，对A受力分析有AAFmgkxma−−=，两式消去a，整理可得AB1Fxmkm=+；A

.Bm减小，x减小.A错误；B.Am增大，x减小.B错误；C.因为ABmm，所以AB1mm，AB位置对调以后x的表达式为BA1Fxmkm=+，又因为BA1mm，所以x增大.C正确；D.x的表达式中没有动摩擦因数，因此x与水平面的粗糙

程度无关.D错误.5.【答案】B【解析】A.由地球的万有引力提供向心力222πMmGmrrT=，设组合体的轨道半径为1r，线速度为1v，周期为11.5hT=，中继卫星的轨道半径为2r，线速度为2v，周期为224hT=，则32113222rTrT=，解得231321.5

2248rr==，A错误；B.根据万有引力提供向心力22MmvGmrr=，解得1221vrvr=，133122122vTvT==，B正确；C.根据2MmGmar=，解得2312221322arar==，C错误；D.若不能同时出现在两

轨道面的交点上，则永远不会共线，0次；若某时刻组合体、中继卫星与地心三者共线，12小时后会再次共线，则24小时内，组合体、中继卫星与地心三者共线2次，D错误。选B。6.【答案】B【解析】A.图甲中，汽车通过凹形桥的最低点，根据

牛顿第二定律可得2vNmgmr−=，可得2vNmgmr=+，可知汽车速度越大，汽车受到的支持力越大，A错误；B.图乙中，设细绳与竖直方向的夹角为，竖直方向根据受力平衡可得cosTmg=，根据牛顿第二定律可得2tansinmgmL=，可得2

cosgL=，cosmgT=，可知小球做圆周运动的角速度越大，cos越小，细绳拉力越大，B正确；C.图丙中，“水流星”表演通过最高点时，水处于完全失重状态，仍受重力作用，C错误；D.图丁中，脱水桶

的脱水原理是水滴受到的实际力不足以提供所需的向心力，从而沿切线方向甩出，D错误。选B。7.【答案】B【解析】A.嫦娥六号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，A错误；B.卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，则嫦娥六号

要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速，B正确；C.如果嫦娥六号在近月点B点绕月球做匀速圆周运动，则线速度等于月球的第一宇宙速度，实际上嫦娥六号是在椭圆轨道运动经过B点时做离心运动，所以运行至B点时的速度大于月球的第一宇宙速度

，C错误；D.根据开普勒第三定律32akT=，由于圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，所以在圆轨道上运行的周期大于在椭圆轨道上运行的周期，D错误。选B。8.【答案】AC【解析】A.设角速度在0～1范围时绳处于松弛状态，球受到重力与环的弹力两个力的作

用，弹力与竖直方向夹角为，则有2tansinmgmR=，即cosgR=，当绳恰好伸直时有60=，则12gR=，可知圆环角速度等于gR时，小球受到2个力的作用，A正确；BC.设在12时绳中有张力且小于mg，此时有NTcos60cos60FmgF=+，2NT

sin60sin60sin60FFmR+=，当TF取最大值mg时代入可得14gR=，即当4ωgR时绳将断裂，小球又只受到重力、环的弹力两个力的作用，由此可知圆环角速度等于3gR时，小球受到3个力的作用。圆环角速度等于5g

R时，绳已断裂，小球又只受到重力、环的弹力两个力的作用，则有2NsinsinFmR=，解得N5Fmg=，即圆环对小球的弹力大小为5mg，B错误；C正确；D.依题意，小球能达到与圆环圆心等高处时，圆环的弹力沿水平方向指向圆

环的圆心，此外小球还受重力作用，二者的合力不可能指向圆心了，即圆环角速度不论增大到多少，小球均不能达到与圆环圆心等高处，D错误。选AC。9.【答案】BC【解析】A.设近火卫星的周期T，则火星的第一宇宙速度大小为2πRvT=，由于2TT，A错误；B.根据万有引力提供向心力2

2214()()MmGmRhRhT=++，火星的体积为343VR=，火星的密度为MV=，解得火星的密度为()32313πRhGTR+=，B正确；C.线速度大小为2rvT=P与Q的线速度之比()21PQTRhvvTR+=，C正确；D.根据向心力加速度公式224raT=，可得P与Q的向心加

速度之比()2221PQTRhaaTR+=，D错误。选BC。10.【答案】ACD【解析】A.运动员从P点到B点过程，由机械能守恒定律得221122BPmghmvmv=−，代入数据解得8m/sBv=，A正确；B.运动员从C点到Q点过程，由

机械能守恒定律得2102CmgHmv−=−，代入数据解得6m/sCv=，B错误；C.运动员从B点到C点过程，由动能定理得221122CBmglmvmv−=−，代入数据解得0.2=，C正确；D.运动员从P点到最终停在BC轨道时，由动能定理有2102Pmghm

gsmv−=−，代入数据解得16m22msl==+，所以，运动员最终停在BC轨道，且最终停在距B点2m的位置，D正确。选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.（10分）【答案】(1)12.5(12.4～12.6)；1dt；(2)左端；9.62；空气阻力、纸带摩擦等【解析】（1）

②[1]考虑到系统误差，小球的直径为d..mm.mm.mm~..~.=−=32（1326125324）200212（65）4③[2]断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间1t，小球通过光电门时的时间极短，可视为匀速直线运动，

则小球通过光电门时的速度大小为1dvt=（2）①[1]重锤做自由落体运动，下落的越来越快，相同时间内的距离越来越大，则纸带的左端与重锤相连。②[2]相邻计数点时间间隔为Ts=.sf==21200450，则由匀变速直线运动在相等时间间隔内的位移之

差是定值可得xxxxxxgT2456123（++）-（++）=（3），代入数据解得当地的重力加速度为29.62m/sg[3]实验中可能产生误差的来源为空气阻力、纸带摩擦等影响。12.（10分）【答案】（1）0.4=，0.5NF=；（2）5.5m【解析】（1）

由图乙可知，小车的加速度为221Δ20m/s2m/sΔ10vat−===−，根据牛顿第二定律211mgma=，解得0.4=，由图乙可知，物块的加速度为222Δ112m/s9m/sΔ10vat−==

=−，根据牛顿第二定律222Fmgma+=，解得0.5NF=（2）第1s内物块的位移为021121m6.5m22vvxt++===，小车的位移为121m1m22vxt===，所以，第1s内物块与小车间的相对位移2

1Δ5.5mxxx=−=13.（12分）【答案】（1）3m/s；（2）1200J【解析】（1）摩托车从高台飞出后做平抛运动，由平抛运动规律得212hgt=，ygt=v，0tanyvv=，代入数据解得03m/sv=（2）由A点切向进入siny

Avv=，设人和车在最低点速度为Bv，则摩托车由圆弧轨道A到圆弧轨道最低点B的过程中，由动能定理得()22111cos22BAmgRmvmv−=−，人和车在传送带上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有mgma−=，由运动学公式222Bvvas−=，得5.6msL=，所以人和车离开传送带前

与传送带共速Bvvat=+，传送带位移为xvt=，产生热量为()Qmgsx=−，得1200JQ=14.（13分）【答案】（1）42.7510N；（2）52m/s；（3）k50625J67500JE【解析】（1）设石块恰好击中城墙

顶部时，石块从P点飞出时速度为0v，时间为t，则水平方向有0svt=，竖直方向有212LhHgt+−=，在P点由牛顿第二定律有20NvFmgmL+=，联立解得4N2.7510NF=，根据牛顿第三定律知，石块从P点飞出时对半球形凹槽的压力大小为4N2.751

0NFF==压。（29）设石块恰好击中城门顶部时，石块从P点飞出时速度为1v，时间为1t，水平方向有11svt=，竖直方向有2112Lgt=，解得1303m/s52m/sv=。（3）设石块恰好击中城门底部时，石块

从P点飞出时速度为2v，时间为2t，水平方向有22svt=，竖直方向有2212Lhgt+=，解得245m/sv=，根据动能表达式2k12Emv=，若要石块能击中城门，则石块从P点飞出时的动能大小应满足k50625J6

7500JE。15.（15分）【答案】（1）11st=；（2）50JE=电；（3）13.5m/sv=【解析】（1）根据牛顿第二定律得10=mgma，205m/sa=，与传送带共速时间101svta==，共速时滑块位移1112.5m2vxtL===，即11st=恰好到通过传送带。（2）

相对位移11Δ2.5mxvtx=−=，摩擦生热Δ25JQmgx==，滑块动能增加2k1Δ25J2Emv==，电动机多消耗的电能为kΔ50JEEQ=+=电（3）对滑块在木板上运动，设经2t间离开木板，对滑块21mgma=，解得213m/sa=，对木板22=mgMa，解得221m/sa=，滑离

时位移满足222122221122vtatatL−−=，解得20.5st=或22st=（舍去），则滑块滑离平板时速度为113.5m/svvat=−=