2024-2025学年山西省翼城中学高二（上）开学测试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年山西省翼城中学高二（上）开学测试物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.下列有关物理学史的说法正确的是(

)A.伽利略发现了万有引力定律

B.引力常量是卡文迪什通过实验测量并计算得出的

C.开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律

D.牛顿发现了万有引力定律并通过实验测量出引力常量2.在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是(

)

A

B

C

DA.“探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法

B.卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想

C.在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法

D.“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想3.在如图所示各电场中，A，B两点电场强度相同的是A. B.

C. D.4.一条小船要从岸边到达宽为600m的河对岸，河水流速为4m/s，小船在静水中的速度为5m/s。下列说法正确的是(

)A.小船渡河的最短时间为120s

B.小船渡河的最小位移是800m

C.若河水流速变大，小船渡河的最短时间变大

D.无论如何改变船头朝向，小船都不可能到达正对岸5.我国嫦娥六号探测器于2024年5月3日成功发射，开启世界首次月球背面采样返回之旅。如图所示，假设探测器在圆轨道1上的P点实施变轨，进入椭圆轨道2，再由近月点Q进入圆轨道3。已知探测器在轨道上运动时均只受到月球的引力作用，下列说法正确的是(

)A.探测器由轨道1进入轨道2要在P点点火加速

B.探测器在轨道2上Q点和轨道3上Q点的速度不相等

C.探测器在轨道1上P点和轨道2上P点的加速度不相等

D.若已知引力常量、轨道1上的周期和轨道3上的半径可求出月球的平均密度6.如图所示，摆球(可视为质点)质量为m，悬线长为L，把悬线拉直至水平位置A点后由静止释放摆球。设摆球从A运动到最低点B的过程中，空气阻力f的大小不变，重力加速度为g，则摆球运动到最低点B时的速率为(

)A.2gL−fπL4m

B.2gL−fπLm7.四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动．如图甲所示，小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长)；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等(连接D球的绳较长)，则下列说法错误的是(

)A.小球A、B角速度相等

B.小球A、B线速度大小相等

C.小球C、D所需的向心加速度大小相等

D.小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示，篮球在指尖上绕轴转动。关于球面上做圆周运动的P、Q两点，下列说法正确的是(

)

A.Q点的转动半径大于P点的转动半径 B.Q点的线速度大于P点的线速度

C.Q点的角速度大于P点的角速度 D.Q点的向心加速度大于P点的向心加速度9.如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，相邻等势面间的电势差相等，一带负电的粒子，重力不计，在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断A.φ4等势面上各点场强处处相同

B.四个等势面的电势关系是φ1<φ2<φ3<φ4

C.粒子从a运动到d的过程中静电力一直做负功

10.如图所示，滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上，从距底端高度为ℎ处由静止开始滑下，其运动过程可近似看做加速度大小为25g的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m(含身上所有装备)，重力加速度为g，则整个下滑过程中(

)

A.运动员获得的动能为45mgℎ B.运动员减少的重力势能全部转化为动能

C.运动员的机械能减少了15mgℎ三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.在“探究平抛运动的特点”的实验中。

(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以观察到(或听到)______。

A.A、B两球总是同时落地

B.A、B两球的运动路线相同

C.击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大

(2)该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是______。

A.斜槽轨道末端切线必须水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.将坐标纸上确定的点用直线依次连接

D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放

(3)一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小v0=______m/s。(g取12.实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度g取9.8m/s2(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、交流电源(频率为50Hz)、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______。(填正确答案前的字母标号)A.秒表

B.刻度尺

C.天平(含砝码)(2)实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6，测出点3、4、5到起始点0的距离，如图乙所示。已知重物的质量为m=0.5kg。从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=________J，在误差范围内，若ΔEp(3)在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点0的距离ℎ，计算对应计数点的重物速度v，作出v2−ℎ图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为_________(用g表示(4)实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度ℎ和相应的速度大小v，作出的v2−ℎ图像如图丙所示，对比图像分析可知选重物________(选填“P”或“Q”)四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.如图所示，电荷量为q、质量为m的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为L。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角θ=37°，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g。

(1)求匀强电场电场强度的大小E；

(2)若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为竖直向上，求小球运动到最低点时的速度大小v。14.一辆跑车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，t1=5s末达到额定功率，速度v1=20m/s，之后保持额定功率运动。其v−t图像如图所示。已知该跑车受到的阻力f恒为1000 N(1)该车在前5s内的牵引力为多少？(2)该车的最大速度为多少？(3)假设t=20s末该车已经达到最大速度，则0∼20s内汽车牵引力所做功为多少？

15.如图所示，水平轨道AB的左端有一压缩的弹簧，其储存的弹性势能Ep=4.5J。弹簧左端固定，右端放一个质量为m=1kg的物块(可视为质点)，物块与弹簧不粘连，弹簧恢复原长时，物块仍未到B点。传送带BC的长为L1=0.7m，CDˈ为水平轨道，DE、FG是竖直放置的两个半径分别为R=0.3m和r=0.15m的半圆轨道，HI为固定的光滑长直轨道，其上放置一长为L2=0.5m，质量为M=1kg的木板，木板上表面与G点相平，AB、BC、CDˈ、DE、FG均平滑连接，HI轨道足够长，且与DE(1)当传送带静止时，物块到达传送带右端C点时的速度大小；(2)若传送带沿顺时针方向匀速转动，物块恰好不脱离轨道运动至G点，求传送带的速度；(3)若物块能滑上木板且不滑离木板，求传送带的速度范围。

答案解析1.B

【解析】A.牛顿发现了万有引力定律，故A错误；

B.引力常量是卡文迪什通过实验测量并计算得出的，故B正确；

C.开普勒提出行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故C错误；

D.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过实验测量出引力常量，故D错误。

故选B。2.A

【解析】解：A.“探究向心力大小的表达式”实验中用到了控制变量法，故A错误，满足题意要求；B.卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想，故B正确，不满足题意要求；C.在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法，故C正确，不满足题意要求；D.“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想，故D正确，不满足题意要求。故选A。

本题考查了物理研究方法，高中物理中经常用到的物理研究方法有：控制变量法、微元法、等效替代法、理想实验法、极限法等，理解这些方法是解题的关键。3.C

【解析】本题考查电场线及电场强度，电场线的疏密表示场强的大小，电场线的切线方向为场强的方向。A.两点磁场大小相同，方向不同，故A错误；B.两点磁场方向性同，大小不同，故B错误；C.因电场线的疏密表示场强的大小，由图可知，只有C图中AB两点的电场线疏密程度相同，且方向也相同，故C图中AB两点的场强相同，故C正确；D.两点磁场大小和方向均不同，故D错误。故选C。磁感线的疏密代表磁场大小，磁感线切线的方向代表磁场方向。4.A

【解析】AC.当船头垂直河岸时，小船渡河的时间最短，为t可知小船渡河的最短时间与河水流速无关，故A正确，C错误；BD.由于小船在静水中的速度大于河水流速，则小船的合速度方向可以垂直河岸，小船都可以到达正对岸，小船渡河的最小位移是

600m

，故BD错误。故选A。5.B

【解析】解：A、探测器由轨道1进入轨道2，是从高轨道变道到低轨道，万有引力大于所需向心力才能做近心运动，所以需要在P点点火减速，故A错误；

BC、经过轨道2上Q点时要点火减速才能进入轨道3，则在轨道2上Q点的速度大于轨道3上Q点时速度。

根据牛顿第二定律有

GMmr2=ma

可得a=GMr2

可知，探测器在轨道1上P点和轨道2上P点的加速度相等，故B正确，C错误；

D、轨道1上的周期与轨道3的半径不是对应关系，故不能求出月球的质量，也就不能求出月球的平均密度，故D错误。

故选：B。

探测器由轨道1进入轨道2，根据变轨原理分析需要在P点加速还是减速；采用同样的方法分析探测器在轨道2上Q点和轨道3上Q6.B

【解析】解：摆球从A运动到最低点B的过程中，将运动过程分为无数小段，每一小段的阻力可视为恒力，则克服空气阻力做功为：

Wf=fs=f⋅14×2πL=πfL2

摆球从A运动到最低点B的过程中，由动能定理有：mgL−Wf=12mvB2

代入数据可得：vB=7.B

【解析】对题图甲中A、B分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，绳长为l，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为ℎ，则mgtanθ=mω2lsin

θ，解得ω=glcosθ=gℎ，所以小球A、B的角速度相等，根据v=rω知，线速度大小不相等，故A正确，B错误；

对题图乙中C、D分析，设绳与竖直方向的夹角为

β

，小球的质量为m，绳上拉力为FT，则有mgtanθ=man，FT8.ABD

【解析】A.因为

Q

点到转轴的距离大于

P

点到转轴的距离，所以

Q

点的转动半径大于

P

点的转动半径，选项A正确；BC.

P

、

Q

两点的角速度相等，根据

v=ωr

可知，

Q

点的线速度大于

P

点的线速度，选项B正确、C错误；D.根据

a=ω2r

可知，

Q

点的向心加速度大于

P

故选ABD。9.BD

【解析】解：A、由等势面的形状可知该电场不是匀强电场，所以φ4等势面上各点场强并不相同，故A错误；

B、由运动轨迹可知电场力由左向右，电场强度的方向由心向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以φ1<φ2<φ3<φ4，故B正确；

C、D、由图可知，c、d两点的电势相等，则粒子从a运动到d的过程中静电力先做负功后做正功，粒子在a、b、c、d四点的速度大小关系是va>10.AC

【解析】A.运动员下滑的距离L=由运动学公式可得v得动能为E故A正确；B.运动员减少的重力势能为

ΔEp=mgℎ

，增加的动能为

ΔEC.运动员的机械能减少了ΔE=Δ故C正确；D.设运动员克服摩擦力做的功为W，根据动能定理mgℎ−W=解得W=故D错误。故选AC。11.A

AD

1.0

【解析】解：(1)该实验中，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，故A正确，BC错误。

故选：A。

(2)A、为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确；

BD、该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确；

C、由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来，故C错误。

故选：AD。

(3)设时间间隔为T，小球在竖直方向做自由落体运动；

根据匀变速直线运动的推论：yBC−yAB=gT2

代入数据解得：T=0.1s

则小球做平抛运动的初速度大小为：v0=xABT=10×10−20.1m/s=1.0m/s

12.(1)B；

(2)1.98；1.82；

(3)2g；

(4)P

【解析】(1)实验过程中需要使用刻度尺测量重物下降的高度，因此本实验必须使用的器材还有刻度尺；故B正确，AC错误。(2)从打点0到打点4的过程中，重物的重力势能减少量为Δ根据匀变速直线运动的规律可得，打点计时器打点4时的速度大小为v=所以重物动能的增加量为ΔE(3)若重物下落过程中机械能守恒，则有mgℎ=化简整理可得v因此作出

v2−ℎ

图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为

2g(4)设重物下落过程中受到的阻力为f

，根据动能定理可得mg−f化简整理可得