2025年高二物理秋季开学摸底考试模拟卷物理（解析版）（全国适用）

1/22025年高二物理秋季开学摸底考试模拟卷（考试时间：75分钟，分值：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．测试范围：必修第二册+选择性必修第一册第1章（人教版2019）。4．难度系数：0.7。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错、多选或不选的得0分。）1．下列说法正确的是（）A．牛顿力学适用于任何情况下的任何物体B．若物体所受合力为零，则其机械能一定守恒C．若汽车转弯时速度过大，可能会因离心运动造成交通事故D．若一个系统动量守恒，则此系统内每个物体所受的合力一定都为零【答案】C【详解】A．牛顿力学适用于宏观、低速的物体，不适用于微观粒子或接近光速的情况，A错误；B．合力为零时机械能不一定守恒。例如，物体匀速下落时合力为零，但空气阻力做功导致机械能减少，B错误；C．汽车转弯速度过大时，摩擦力不足以提供所需向心力，导致离心运动引发事故，C正确。D．系统动量守恒的条件是合外力为零，但系统内各物体的合力可能不为零（如碰撞时相互作用力），D错误。故选C。2．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2000kg，汽车受到的阻力大小恒为车重力的0.1倍，g取10m/s2，则（）A．汽车在前5s内受到的阻力大小为200NB．前5s内的牵引力大小为2000NC．汽车的额定功率为60kWD．汽车的最大速度为20m/s【答案】C【详解】A．汽车受到的阻力恒为车重的0.1倍，故阻力故A错误；B．由题图知前5s内的加速度由牛顿第二定律知前5s内的牵引力故B错误；C．末达到额定功率故C正确；D．当牵引力与阻力相等时，汽车达到最大速度，故最大速度为故D错误；故选C。3．如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则（）A．两颗鸟食同时抛出 B．在N点接到的鸟食后抛出C．两颗鸟食平抛的初速度相同 D．在M点接到的鸟食平抛的初速度较大【答案】D【详解】AB．鸟食的运动视为平抛运动，则在竖直方向有由于hM<hN，则tM<tN，要同时接到鸟食，则在N点接到的鸟食先抛出，故AB错误；CD．在水平方向有x=v0t，如图过M点作一水平面，可看出在相同高度处M点的水平位移大，则M点接到的鸟食平抛的初速度较大，故C错误，D正确。故选D。4．一质量为的篮球从离地面高为处自由下落，与地面碰撞后反弹的最大离地高度为。已知篮球从开始下落到反弹至最高点所用的时间为2s，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．篮球与地面碰撞前后动量变化量的大小为B．整个运动过程中篮球重力的冲量大小为C．碰撞时篮球对地面的平均作用力大小为48ND．整个运动过程中篮球损失的机械能为10.8J【答案】D【详解】A．篮球与地面碰撞前瞬间的速度大小为解得方向竖直向下；碰撞后瞬间解得方向竖直向上，则篮球与地面碰撞前后动量变化量的大小为故A错误；B．整个运动过程中篮球重力的冲量大小为故B错误；C．篮球下落的时间为篮球上升的时间为则篮球与地面作用时间为根据动量定理解得碰撞时地面对篮球的平均作用力大小为根据牛顿第三定律可知，碰撞时篮球对地面的平均作用力大小为故C错误；D．整个运动过程中篮球损失的机械能为故D正确。故选D。5．如图所示，竖直圆形光滑轨道固定在水平地面上，右侧为管状结构，左侧为单层，外圆半径为R。将质量为m的小球置于轨道最高点，给小球一个轻微的扰动，让小球从右侧由静止滑下。已知管的内径略大于小球直径，且远小于外圆半径，重力加速度为g。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A．小球一定能够回到轨道最高点B．小球运动过程中对轨道的最大压力为6mgC．小球脱离轨道时的速度大小为D．小球脱离轨道时离地面的高度为【答案】D【详解】A．小球从最高点滑下，由于轨道光滑，机械能守恒；当小球滑到最低点时，重力势能完全转化为动能，再从最低点上升时，动能逐渐转化为重力势能。由机械能守恒可知小球能后回到最高点速度减为零；但是小球在左侧单层轨道上运动时，会在中途脱离轨道导致无法回到最高点，故A错误；B．小球在最低点时速度最大，对轨道的压力也最大。根据机械能守恒，从最高点到最低点的过程满足解得在最低点，小球受到的向心力由轨道的支持力N和重力提供解得由牛顿第三定律可知小球对轨道的最大压力为，故B错误；C．小球在左侧单层轨道上运动时，当重力不足以提供向心力时，小球会脱离轨道。设小球脱离轨道时与竖直方向的夹角为，此时小球的速度为，满足从最高点到脱离点，根据机械能守恒解得故C错误；D．小球脱离轨道时，与竖直方向的夹角满足此时小球离地面的高度为故D正确。故选D。6．如图所示，O处为地心，卫星1环绕地球做匀速圆周运动，卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆，两轨道不在同一平面内。已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，且地球位于椭圆轨道的一个焦点上，引力常量为G，地球的质量为M，卫星1的轨道半径为R，卫星1的运转速度为v0，关系为。下列说法正确的是（）A．卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期B．如果卫星1的加速度为a，卫星2在P点的加速度为，则C．卫星2在Q点的速度D．卫星2在P、Q点的速度大小关系为【答案】D【详解】A．题意可知卫星2的轨道半长轴为R，根据开普勒第三定律由于卫星1的半径等于卫星2的半长轴，所以卫星1的运行周期等于卫星2的运行周期，故A错误；B．设卫星质量为m，则有解得由于P点距离中心天体较近，所以故B错误；C．若卫星2在OQ为半径的轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力解得由于卫星在椭圆轨道的Q点要做近心运动，所以故C错误；D．若卫星在P点做半径为R的圆周运动，根据易知卫星在P点做半径为R的圆周运动的速度大于（），由于卫星在圆轨道的P点要做离心运动，则有同理，若卫星在Q点做半径为1.5R的圆周运动，根据易知卫星在Q点做半径为1.5R的圆周运动的速度小于（），由于卫星在圆轨道的Q点要做近心运动，则有综合以上可知故D正确。故选D。7．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速运动的加速度大小为g，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）A．机械能损失了mghB．机械能损失了mghC．动能损失了mghD．克服摩擦力做功mgh【答案】B【详解】ABD．加速度大小，解得摩擦力，机械能损失量等于克服摩擦力做的功，即，故B项正确，A、D项错误；C．动能损失量为克服合力做功的大小，动能损失量，故C项错误。故选B。8．2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若卫星甲从DRO变轨进入环月椭圆轨道，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为a和b，卫星的运行周期为T；卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆形轨道，周期也为T。月球的质量为M，半径为R，引力常量为G。假设只考虑月球对甲、乙的引力，则（）A． B． C． D．【答案】BC【详解】AB．对于题述环月椭圆轨道和环月圆轨道，根据开普勒第三定律有可得故A错误，B正确；CD．对于环月圆轨道，根据万有引力提供向心力可得可得故C正确，D错误。故选BC。9．如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平轨道，质量为M的滑块套在水平轨道上，一不可伸长的轻绳一端固定在滑块底部O点，另一端连接质量为m的小球。已知O点到地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处(d在水平轨道正下方)，轻绳伸直后由静止释放。下列说法正确的是（

）A．若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统动量不守恒，机械能守恒B．若水平轨道光滑，轻绳OA长度为，当小球摆动到最低点时，迅速剪断轻绳小球运动一段时间后落地（不反弹），小球落地时与滑块间的水平距离是C．若水平轨道粗糙，小球在摆动过程中滑块始终保持静止，当小球所受重力的功率最大时，轻绳与水平方向的夹角的正弦值是D．若水平轨道粗糙，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球在摆动过程中滑块始终保持静止，滑块与水平轨道间的动摩擦因数【答案】ABD【详解】A．若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统水平方向合外力为零，则滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，而竖直方向系统由于受到重力的作用，动量不守恒，故系统的动量不守恒，整个过程只有重力做功，机械能守恒，A正确;B．设小球摆到最低点时速度大小为，滑块速度大小为，以根据水平方向系统动量守恒，则有根据系统机械能守恒，则有剪断轻绳后，滑块做匀速运动，小球做平抛运动，经时间t落地，则有小球落地时与滑块间的水平距离联立解得B正确C．设轻绳长度为L，轻绳与水平方向夹角为时，绳中张力为F，小球速度为，对小球，根据动能定理，则有根据牛顿第二定律，则有小球的功率重力功率最大时，小球速度的竖直分量最大，即小球加速度的竖直分量，则联立解得C错误;D．结合上述分析可知,当轻绳与水平方向夹角为时，则有，解得对滑块受力分析，设滑块受到的滑动摩擦力为，支持力为,根据力的平衡，水平方向竖直方向滑块始终保持静止，则有联立解得整理可得在区间，此式要恒成立，由数学知识可得需满足解得D正确。故选ABD。10．光滑水平面有A、B两个物块，质量分别为2m和m，初始时用处于原长状态下的弹簧相连，现在给物块A一个水平向右的初速度。水平面右侧有一墙面，已知经过时间t，物块B第一次达到最大速度，且恰好到达墙壁处，在此过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧的最大弹性势能是 B．物块B的最大速度是C．初始时物块B离墙面的距离是 D．初始时物块B离墙面的距离是【答案】AC【详解】A．当两物块共速时，弹簧压缩的最短，弹簧的弹性势能最大，此过程根据动量定理两物块和弹簧组成的系统机械能守恒，则解得故A正确；B．当弹簧恢复原长时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒两物块的动能守恒解得，故B错误；CD．当弹簧恢复原长时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒两边同时乘以可得即初末状态弹簧均处于原长，所以解得故C正确，D错误。故选AC。第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，第11题10分，第12题10分，每空2分，共计20分）11．（10分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s。(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为m/s；B点的竖直分速度为m/s。【答案】(1)水平初速度相同(2)1.6m/s(3)1.5m/s2m/s【详解】（1）[1]小球做平抛运动的初速度必须水平，所以实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平；[2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同。（2）根据平抛运动的规律，可得（3）[1]由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，则，联立解得，[2]B点的竖直分速度为12．（10分）某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下：①实验前先调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度d；②将滑块置于气垫导轨最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离L；③接通气泵，将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间t；④用天平测出滑块和遮光条的总质量M，砂和砂桶的总质量m；⑤仅改变光电门的位置，重复步骤②③，测得多组L和t的数据。(1)本实验（选填“需要”或“不需要”）满足的条件。(2)遮光条通过光电门时的速度大小为。（用题中所给物理量的字母表示）(3)当地的重力加速度为g，遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为；系统的重力势能减少量为。（用题中所给物理量的字母表示）(4)作出图像，如图乙所示，根据机械能守恒定律，图线斜率k的理论值为（用题中所给物理量的字母表示）。【答案】(1)不需要(2)(3)(4)【详解】（1）本实验验证机械能守恒定律，不需要将砂和砂桶的总重力近似等于滑块的拉力，所以不需要满M远大于的条件。（2）遮光条通过光电门的时间很短，用平均速度近似等于瞬时速度，故遮光条通过光电门时的速度大小为（3）遮光条通过光电门时，系统的动能增加量为系统的重力势能减少量为（4）若满足机械能守恒定律，则满足化简可得则图线斜率的理论值为三、计算题（本题共3小题，共34分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。说明：计算题解法不唯一，逻辑关系正确即给相应分数）13．（10分）某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：(1)该物体抛出时的初速度大小；(2)炸裂后瞬间B的速度大小；(3)落地点之间的距离d。【答案】(1)(2)(3)【详解】（1）物体竖直上抛至最高点时速度为0，由运动学公式可得（2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0。A速度为v，设B速度为vB，由动量守恒定律得解得即大小为2v（3）根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t，则A的水平位移B的水平位移所以落地点A、B之间的距离14．（10分）如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R，