2025年高二物理秋季开学摸底考试模拟卷物理（解析版）（人教版2019）

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+必修第三册第9-10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．牛顿总结得到了万有引力定律B．伽利略认为物体的运动需要力来维持C．牛顿力学适用于高速运动的物体，相对论适用于低速运动的物体D．开普勒行星运动定律是开普勒在哥白尼留下的观测记录的基础上整理和研究出来的【答案】A【详解】A．牛顿总结得到了万有引力定律，A正确；B．伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，故B错误；C．牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，相对论适用于一切物体的运动，故C错误；D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的，故D错误。故选A。2．国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为5.8年，该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为，八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用，则该小行星的公转轨道应介于（）行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星轨道半径0.390.721.01.55.29.51930A．金星与地球的公转轨道之间 B．地球与火星的公转轨道之间C．火星与木星的公转轨道之间 D．天王星与海王星的公转轨道之间【答案】C【详解】根据开普勒第三定律可知其中，，代入解得故可知该小行星的公转轨道应介于火星与木星的公转轨道之间。故选C。3．我国于2018年12月成功发射“嫦娥四号”探测器，实现了人类首次月球背面着陆。假设“嫦娥四号”探测器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是（）A．“嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二宇宙速度B．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过M点的速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点的速度C．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度D．“嫦娥四号”在M点需要加速才能实现从地月转移轨道转移到Ⅰ轨道【答案】B【详解】A．“嫦娥四号”探测器绕月球运行时，并没有脱离地球引力的约束，所以发射速度大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误；B．卫星绕月球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得可得可知“嫦娥四号”在过Q点圆轨道的运行速度大于在轨道Ⅰ上经过M点的速度，而“嫦娥四号”在过Q点圆轨道需要点火加速变轨到椭圆轨道Ⅱ，所以“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过M点的速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点的速度，故B正确；C．根据牛顿第二定律可得可得可知“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度，故C错误；D．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以“嫦娥四号”在M点需要减速才能实现从地月转移轨道转移到Ⅰ轨道，故D错误。故选B。4．下列四幅图是生活中圆周运动的实例分析，有关说法正确的是（）A．图a，轻杆长为L，小球过最高点的线速度要大于等于B．图b，若两个小球在同一水平高度做匀速圆周运动，则两个小球的角速度相同C．图c，若火车转弯时未达到设计速度，则轮缘对外轨道有挤压作用D．图d，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，从而被甩出【答案】B【详解】A．对于轻杆模型，小球在最高点时，杆可以提供支持力。小球在最高点的最小速度，A错误；B．设悬点到圆心的高度为h，绳长为l，绳与竖直方向夹角θ，小球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得，化简可得。若两个小球在同一水平高度做匀速圆周运动，即h相同，那么两个小球的角速度ω相同，B正确；C．火车转弯时，若未达到设计速度，火车有向内侧运动的趋势，则轮缘对内轨道有挤压作用，C错误；D．水滴不受的离心力的作用，不存在离心力，水滴做离心运动的原因是向心力不足，D错误。故选B。5．如图所示，电荷量为q的带电小球A用长为l的绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量为的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，之间距离为，小球A平衡时与小球B位于同一竖直平面内，此时悬线与竖直方向夹角，已知带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g，则（）A．细线拉力大小为B．小球A的质量为C．剪断细线瞬间，小球A的加速度大小为gD．剪断细线，小球A做匀加速运动【答案】B【详解】AB．以小球A为研究对象，受力情况如图所示由几何关系可知AB连线与竖直方向夹角为30°；由库仑定律得由共点力平衡条件得FTcos30°+Fcos30°=mg联立解得，故A错误，B正确；C．剪断细线瞬间小球A受的合外力为FT，可知加速度故C错误；D．剪断细线之后，小球A受不变的竖直向下的重力和不断变化的库仑力，合外力不断变化，可知加速度不断变化，小球A做非匀加速运动，故D错误。故选B。6．质量为0.2kg的石块从距地面10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度v0的大小为10m/s。选抛出点所在水平面为重力势能参考平面，不计空气阻力，g取10m/s2。则从抛出到落地过程中（）A．石块加速度不断改变B．石块运动时间为1sC．落地时石块具有的机械能为10JD．在最高点石块所受重力的功率为【答案】C【详解】A．石块在空中运动，不计空气阻力，仅受重力作用，因此加速度恒为，故A错误；B．石块在竖直上做上抛运动，取竖直向下为正方向，则解得，故B错误；C．全过程机械能守恒，落地时石块的机械能等于初始的机械能即选抛出点所在水平面为重力势能参考平面，则所以，故C正确；D．最高速度只有水平速度，竖直速度为0，所以最高重力功率为0，故D错误。故选C。7．某房子屋顶造形如图所示，P为顶点，底面四个点a、b、c、d构成正方形，O为正方形中点，一金属球固定于顶点P，由于风的摩擦而成为正场源点电荷，下列说法正确的是（）A．四个点a、b、c、d的场强相同B．试探电荷在O处受到电场力方向竖直向下C．底面一定是一个等势面D．点电荷沿移动电势能先减小后增大【答案】D【详解】A．四个点a、b、c、d的场强大小相同，方向不同，A错误；B．场源正电荷在O点的电场方向竖直向下，则试探正电荷在O处受到电场力方向竖直向下，试探负电荷在O处受到电场力方向竖直向上，B错误；C．根据，底面上各点到正场源点电荷的距离不相等，所以底面不是一个等势面，C错误；D．根据可知，沿的电势先升高后降低，由可知，点电荷沿移动电势能先减小后增大，D正确。故选D。8．如图，某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成，C是可以在滑轨上运动的标准测量件，其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时，将弹药放入装载台圆筒内，两端用物块A和B封装，装载台与滑轨等高。引爆后，假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D，D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑轨上运动距离后抛出，落地点距抛出点水平距离为，根据可计算出弹药释放的能量。某次测量中，A、B、C质量分别为、、，，整个过程发生在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则（）A．D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等B．D的初动能与其落地时的动能相等C．弹药释放的能量为D．弹药释放的能量为【答案】BD【详解】A．爆炸后，AB组成的系统动量守恒，即3mv1=mv2B与C碰撞过程动量守恒mv2=6mv联立解得v=0.5v1。爆炸后瞬间A的动能D的初动能两者不相等，故A错误；B．D水平滑动过程中摩擦力做功为做平抛运动过程中重力做的功为故D从开始运动到落地瞬间合外力做功为0，根据动能定理可知D的初动能与其落地时的动能相等，故B正确；CD．D物块平抛过程有，联立可得D水平滑动过程中根据动能定理有化简得弹药释放的能量完全转化为A和B的动能，则爆炸过程的能量为故C错误，D正确。故选BD。9．智慧充电技术的日益成熟，极大促进了电动汽车销量的增长。若一辆电动汽车的质量为m，额定功率为P。汽车由静止启动后做匀加速直线运动，汽车的速度大小为v时恰好达到其额定功率，之后汽车维持额定功率行驶，达到最大速度3v，已知汽车行驶时受到的阻力恒定。下列说法正确的是（）A．电动汽车受到的阻力大小为B．电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为C．电动汽车做匀加速直线运动的位移为D．电动汽车做匀加速直线运动的过程中阻力做功为【答案】AC【详解】A．汽车速度达到最大时，牵引力等于阻力，则有解得阻力大小为故A正确；B．汽车恰好达到其额定功率时有根据牛顿第二定律可得联立解得电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为故B错误；C．电动汽车做匀加速直线运动的时间为电动汽车做匀加速直线运动的位移为故C正确；D．电动汽车做匀加速直线运动的过程中阻力做功为故D错误。故选AC。10．两点电荷M、N分别固定在和坐标原点处，若取无穷远处电势为0，则两点电荷所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，图线与x轴交于x0处，x=40cm处电势最低。现有一正点电荷q从x0处由静止释放，其只在电场力作用下运动。下列说法中正确的是（）A．点电荷M带正电、N带负电B．x0处的电场强度为0C．点电荷M、N所带电荷量大小之比为4∶1D．正点电荷q沿x轴正方向运动的过程中，电势能先减小后增大【答案】CD【详解】A．根据电势变化情况可知，自区域从左至右电势先降低后升高，所以场强方向先沿轴正方向后沿轴负方向，可知点电荷M带负电，点电荷N带正电，故A错误；B．在图像中，斜率表示电场强度，在处的图像斜率不为零，则电场强度也不为零，故B错误；C．在处图像斜率为零，电场强度为，则满足可知点电荷M、N所带电荷量大小之比为故C正确；D．一正点电荷从处由静止释放，正点电荷会向电势低的方向运动，正点电荷沿轴正方向运动的过程中，电势先降低后升高，由于可知，正点电荷的电势能先减小后增大，故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题10分，每空2分，共计18分）11．（8分）向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度、轨道半径r之间的关系，装置如图甲所示。两个变速塔轮通过皮带连接，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为、和。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。(1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是__________。A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法(2)某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与的关系；(3)为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）；传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为，则左、右标尺显示的格子数之比为。【答案】(1)A(2)半径r(3)A和C【详解】（1）该实验运用了控制变量的思想方法。故选A。（2）把传动皮带调至第一层塔轮，塔轮半径相等，则角速度相等，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，则钢球运动半径不同，探究向心力的大小与半径r的关系（3）[1]为探究向心力和角速度的关系，运动半径应相等，应将小球放在A和C[2]传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为，根据可知角速度之比为1:3，根据向心力公式可知左、右标尺显示的格子数之比为1:912．（10分）某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律，该小组同学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如图2所示。(1)下列关于该实验说法正确的是___________。A．实验时重锤可以用木质小球替代B．打点计时器工作时的电压应选择直流6~8VC．安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上D．实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，待接通电源后，再释放重锤(2)在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量=，动能变化量=。（用已知字母表示）(3)若通过计算发现，物体动能的增加量大于重力势能减少量，则原因可能是下列选项的___________A．重物受到空气阻力的影响 B．打点计时器的电压较低C．纸带和打点计时器间存在摩擦 D．实验时先释放纸带再接通电源(4)若该小组用质量分别为m1、m2的重物P和Q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图像如图所示。对比图像分析不正确的有___________。A．m1可能等于m2B．m1定小于m2C．若图线斜率k略小于g，亦可验证重物下落过程机械能守恒D．若图线斜率k略小于2g，亦可验证重物下落过程机械能守恒【答案】(1)C(2)(3)D(4)BC【详解】（1）A．为减小空气阻力的影响，实验时应该选择体积小，密度较大，下端有胶垫的重锤，不可以用木质小球替代，故A错误；B．电磁打点计时器工作时的电压应选择交流6~8V，故B错误；C．安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，来减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力，故C正确；D．实验时如果先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，会使纸带弯曲，下落时阻力过大，误差较大，故D错误。故选C。（2）[1]从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量[2]动能变化量又因为解得（3）A．重物受到空气阻力的影响，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量，故A错误；B．打点计时器的电压较低，不会影响实验中计算的结果，故B错误；C．纸带和打点计时器间存在摩擦，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量，故C错误；D．实验时先释放纸带再接通电源，会有初速度，会使物体动能的增加量大于重力势能减少量，故D正确。故选D。（4）AB．依题意可知，重锤下落过程中，设阻力为，则有整理可得由图可知，两直线斜率不等，则阻力不为零，虽然能看出两直线斜率不相等，但不知道两重物所受阻力的大小情况，则两重物的质量关系不确定，即可能等于。故A正确，B错误；CD．由图线的斜率可知若图线斜率k略小于2g，亦可验证重物下落过程机械能守恒。故C错误，D正确。本题选错误的，故选BC。三、计算题（本题共3小题，共36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）2024年6月25日，嫦娥六号返回器实现了世界首次月球背面采样并顺利返回，为后续载人探月工程打下了坚实基础．设想载人飞船先在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅲ（可认为轨道半径等于月球半径），最后安全落在月球上，其中A、B两点分别为椭圆轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点，已知月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，通过观测发现载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的周期为近月轨道Ⅲ的周期的倍．求：(1)载人飞船在轨道Ⅲ上的角速度ω；(2