2025年高二物理秋季开学摸底考试模拟卷物理（解析版）（上海专用）

1/2试卷第=page11页，共=sectionpages33页2025年高二物理秋季开学摸底考（考试时间：70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：沪科版2020全科内容。4．难度系数：0．7。一、空间站和天和核心舱（21分）北京时间10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功对接于空间站天和核心舱前向端口（图1），整个对接过程历时约6.5小时。核心舱绕地球的飞行轨迹可视为半径为R的圆周。1．下列关于质点的说法正确的是：（）A．飞船很大，所以一定不可以看作质点B．调整飞船的飞行姿态时，可以把飞船看作质点C．研究飞船上各点的运动时，不可以把飞船看作质点D．研究飞船在和核心舱对接时，可以把飞船看作质点2．载人飞船在太空中成功对接后稳定运行在预定的轨道上，其内部平台上的一台实验仪器处于完全失重状态，这时（）A．仪器保持平衡状态B．平台对仪器的弹力为零C．受到的重力可能为零D．受到的重力一定为零3．航天员在竖直起飞阶段的飞船内和在绕地飞行核心舱内时的状态分别是（）A．超重、失重 B．超重、超重C．失重、超重 D．失重、失重4．在运载火箭竖直起飞阶段，若某时刻火箭的加速度大小为5g，火箭（包含飞船和宇航员）总质量为M，某宇航员的质量为m，则此时火箭受到的推力大小为______，飞船对宇航员的作用力大小为______。5．若地球表面重力加速度为g=9.8m/s2，地球半径为6400km，空间站轨道离地高度为400km，则地球的质量为______kg。经过半个周期后，质量200kg的核心舱正好完成了半圈的绕行，此过程中核心舱所受地球引力的平均功率为______W。（万有引力常数为G=6.67×10−11N⋅m2/kg2）6．长期完全失重会使身体出现问题。某同学设想通过使空间站围绕过环心并垂直于环面的中心轴旋转，使空间站中的航天员获得“人造重力”解决太空中长期失重的问题。如图2所示，空间站的环状管道外侧壁到转轴的距离为r。航天员（可视为质点）站在外侧壁上随着空间站做匀速圆周运动，为了使其受到与在地球表面时相同大小的支持力，空间站的转速应为______（地面重力加速度大小用g表示），人感受到的“重力”的方向______（指向，远离）转动中心。【答案】1．C2．B3．A4．6Mg6mg5．6.0×102406．远离【解析】1．A．飞船虽然很大，但在所研究问题中可以忽略飞船的大小与形状时，就可以将其看作质点，故A错误；BD．在调整飞船的飞行姿态时，或研究飞船在和核心舱对接时，不能忽略飞船的大小与形状，不可以将飞船看作质点，故BD错误；C．在研究飞船上各点的运动时，不能忽略飞船的大小与形状，不可以把飞船看作质点，故C正确。故选C。2．实验仪器处于完全失重状态，是由于仪器所受重力提供其做圆周运动的向心力，仪器不是处于平衡状态，受到的重力不为零，平台对仪器的弹力为零。故选B。3．航天员在竖直起飞阶段的飞船内做向上的加速运动，其加速度向上，处于超重状态。在绕地飞行核心舱内时，重力要提供向心力，处于失重状态。故选A。4．[1]设此时火箭受到的推力大小为F1，对火箭（包含飞船和宇航员），根据牛顿第二定律可得解得[2]设飞船对宇航员的作用力大小为F2，对宇航员，根据牛顿第二定律可得解得5．[1]忽略地球自转，可认为地球表面的物体的重力等于万有引力，则有解得地球的质量为[2]核心舱正好完成了半圈的绕行，引力做功为0，故平均功率也为0。6．[1]设空间站的转速为n，则其角速度为由题意可知航天员受到外侧壁对其支持力等于，根据牛顿第二定律得解得[2]人感受到的“重力”的方向是与所受的支持力的方向相反的，即远离转动中心。二、蹦极运动（22分）如图（a）所示，蹦极是一项非常刺激的户外休闲运动。为了研究“蹦极”运动过程，可将蹦极者视为质点，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻下落的高度及速度。设人及所携设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m。人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，得到图（b）所示的速度—位移图像（图像），重力加速度g=9.8m/s2。7．人在下落过程中经过哪一个位置时速度最大，在这个位置上的受力有什么特点？（）A．A处位置速度最大，合力向上B．A处位置速度最大，合力为0C．B处位置速度最大，合力向上D．B处位置速度最大，合力为08．“蹦极”运动时，运动员身上绑好弹性绳从高空平台静止跳下，如果以图（a）中水面重力势能为零。向下运动的过程中，不计空气阻力，运动员的机械能、动能与下落位移之间关系的图像可能正确的是（）A．B．C． D．9．根据图（b）提供的信息说明人在离开蹦台到弹性绳拉直过程中的运动能否看作是自由落体运动。说明理由。10．运动员下落动能最大时，绳的弹性势能为多大？11．若取蹦极台为零势能处，图（c）为在A点处时，人的动能Ek，弹性绳弹性势能Ex的示意图，请由此推断此时人的重力势能Ep与它们的相对关系；【答案】7．B8．B9．可以，理由见解析10．1140J11．【解析】7．根据图（b）可知，人在A处位置速度最大，若不计空气阻力，弹性绳绷紧之前，人做自由落体运动，绳绷紧后，人先向下做加速度减小的加速运动，当加速度减为0时，速度达到最大值，之后，人向下做加速度反向增大的减速运动，即A处位置速度最大，合力为0。故选B。8．AB．“蹦极”运动时，运动员经历自由落体和缓冲过程，自由落体下落，运动员机械能守恒，在图像上表现为与轴平行的线段；缓冲过程，弹性绳与运动员总机械能守恒，随弹性绳伸长，运动员机械能可知，运动员的机械能不断减少，运动员的图像为二次函数图形且开口向下，故A错误，B正确；CD．自由落体运动过程，运动员动能该过程在图像上呈线性变化；弹性绳发生形变过程中，弹性绳逐渐被拉长，弹力逐渐增加，弹力与重力平衡时，加速度为零，此刻速度最大，此前，运动员做加速度逐渐减小的加速运动，动能增加，此后运动员做加速度逐渐增大的减速运动，动能减少，直至最低点，速度为零，动能为零，根据动能定理有可知，图像斜率的绝对值表示合力大小，则弹性绳绷紧后，图像的斜率先减小后增大。故CD错误。故选B。9．根据图（b）提供的信息说明人在离开蹦台到弹性绳拉直过程中，在人下降10m处时的速度大小为14m/s，若人做自由落体运动，则有解得可知，人的运动可以看作是自由落体运动。10．根据图（b）可知，x=15m处速度最大，此时，重力势能减少量为Ep=mgℎ=60×9.8×15J=8820J动能增加量为根据系统机械能守恒可得，绳的弹性势能为11．图（c）为在A点处时，人的动能，弹性绳弹性势能的示意图，若取蹦极台为零势能处，则有解得三、生活中的物理（17分）生活中的物理无处不在：篮球弹跳遵循弹性碰撞与重力原理；平抛石子展现抛物线运动轨迹，受初速度与重力影响；子弹飞行依据空气动力学与牛顿第二定律；秋千摆动则是简谐运动的实例；电梯内“减肥”错觉源于失重感。12．如图所示，某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块，分别落在A，B两处。不计空气阻力，则落到A处的石块（）A．初速度大，运动时间短 B．初速度大，运动时间长C．初速度小，运动时间短 D．初速度小，运动时间长13．靶场的射击运动十分有趣，两把手枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力。下列判断正确的是（）A．子弹在空中运动时均做变加速曲线运动B．甲枪射出的子弹初速度较大C．甲、乙两枪射出的子弹运动时间一样长D．乙枪射出的子弹初速度较大14．小张同学投篮时篮球恰好垂直打在篮板上，已知篮球撞击篮板处与抛出点的高度差为L，水平距离为2L。设篮球抛出时速度大小为v，与水平面的夹角为，则下列判断正确的是（）A．B．C．D．15．如图所示，杂技演员将一个弹性小球由距离竖直挡板处朝挡板水平抛出，小球经挡板反弹后恰好落入地面上的孔中，孔的位置距离挡板的距离为s。已知小球离手时距离地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，且与挡板碰撞过程无能量损失（即小球碰撞前后的瞬间，竖直方向的速度不变，水平方向的速度大小不变、方向相反），则小球离手时的速度大小为（）A．B．C． D．16．如图所示，直径为d的纸筒以角速度ω绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，若忽略空气阻力及子弹自身重力的影响，则子弹的速度可能是（）A．B．C．D．【答案】12．D13．B14．D15．C16．AC【解析】12．在平抛运动中，竖直方向为自由落体运动解得因，所以落到A处的石块运动时间长；水平方向为匀速直线运动因，，所以落到A处的石块初速度较小。故选D。13．A．子弹在空中只受重力，做平抛运动，是匀变速曲线运动，故A错误；BCD．在平抛运动中，竖直方向为自由落体运动解得因，所以；水平方向为匀速直线运动因x相同，，所以甲枪射出的子弹初速度较大，故B正确，CD错误。故选B。14．根据逆向思维，将正向的斜抛运动看成反向的平抛运动，设蓝球抛出时竖直分速度为，根据平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动解得根据解得在水平方向的分运动为匀速直线运动解得则斜抛的初速度大小为解得则与水平方向夹角的正切值为解得故选D。15．由于小球与挡板碰撞过程中无能量损失，且碰撞前后小球的速度大小不变，假设没有挡板，根据对称性可知，可视为小球由距离挡板右侧为处且距离地面高度为处水平向左抛出并落入孔中，则水平位移为，根据平抛运动规律，有，解得小球离手时的速度大小为故选C。16．由题意圆筒上只有一个弹孔，说明子弹穿过圆筒时，圆筒转过的角度应满足θ＝(2k＋1)π(k＝0，1，2…)子弹穿过圆筒所用的时间则子弹的速度可知k分别取0、1时，可得速度。故选AC。四、篮球运动（22分）17．篮球，是以手为中心的身体对抗性体育运动。一个标准合格的篮球质量为m。(1)一个篮球以水平初速度抛出（不考虑篮球的自转和空气阻力），分别测得了0.2秒末、0.4秒末和0.6秒末的速度矢量、和，并在方格纸内画出了如图所示的速度矢量图，g取，则______，0.6秒内篮球的位移______m。(2)某同学将篮球以速度从离地高度为处投出。篮球以速度进入离地高度为篮筐，如图所示。运动过程中篮球离地最大高度为H。空气阻力不能忽略，以篮球抛出点所在高度为零势能面。①篮球运动过程中，机械能最大为______。②篮球从出手到进入篮筐过程中，损失的机械能______A．

B．C．

D．③篮球从最高点沿着弧线加速下降，请在图中分别画出篮球速度v的方向和所受合外力F的方向_______。图中，①为篮球运动的轨迹，②与轨迹相切，③与②垂直，④与水平面垂直。(3)将篮球从离地H高度处由静止开始下落，经过一次与地面的碰撞后，竖直反弹至最高处。若篮球和地面碰撞没有能量损失，运动过程中空气阻力保持不变。①空气阻力和重力之比等于______。如果让篮球连续不断的上下弹跳，最后会停止在地面，则篮球通过的总路程______。②当篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个竖直向下的瞬时冲量I，使得篮球与地面再次碰撞后恰好反弹至原来的h高度处，求I的大小______，取，，，保留3位有效数字。【答案】(1)43(2)D见解析图(3)【详解】（1）[1][2]篮球以水平初速度抛出，在水平方向做匀速直线运动，水平方向速度不变。由图可知，解得所以0．6s内水平位移：解得竖直位移解得根据勾股定理有解得（2）[1]因为空气阻力不能忽略，所以篮球刚出手时，机械能最大，以篮球抛出点所在高度为零势能面，所以此时重力势能为零，则[2]篮球入篮筐时机械能为损失的机械能为代入数据，解得故选D。[3]篮球从最高点沿弧线下降过程中，速度方向沿轨迹切线方向，因为空气阻力不能忽略，所受合外力是重力与空气阻力的合力，方向大致指向轨迹的凹侧，且篮球在加速，所以合力在③的右侧。所以，篮球速度v的方向和所受合外力F的方向如图（3）[1][2]设空气阻力为f，篮球下落过程，根据动能定理上升过程又因为联立可得设篮球通过的总路程为s，从开始下落到最终停止，根据动能定理把代入可得[3]设篮球反弹到最高处h时速度为0，运动员施加冲量I，向下为正方向，根据动量定理得从h处到再次反弹回h处根据动能定理有代入数据，联立解得五、带电粒子在电场中的运动（18分）18．如图，两个带等量负电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于y轴对称。a、b两点关于y轴对称且连线平行于x轴，c点位于y轴上。一质量为m、带的点电荷（重力不计）由c点静止释放，途径O点。（1）a、b两点的()A．场强不同、电势相同

B．场强相同、电势相同C．场强不同、电势不同

D．场强相同、电势不同（2）（多选）由c点到O点的过程中，点电荷的加速度可能()A．增大

B．减小

C．先增大再减小

D．先减小再增大（3）点电荷经过O点时的速度为v，若以c点为零势能点，则O点的电势_______；若以无穷远处为零势能点，则两点的电势差_______.（4）（多选）若