【物理】陕西省汉中市十校联考2025-2026学年高二上学期开学测试试卷(解析版)

大联考—2024级2025年秋季学期开学检测考试物理试题一、单项选择题：本题共7个小题，每个小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于物理必修二教材相关知识，下列说法中正确的是（）A.地球绕太阳运动轨道是一个椭圆，靠近太阳时速率减小，远离太阳时速率增大B.匀速圆周运动的物体所受合外力的大小和方向都不变，匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.太阳系内所有行星绕太阳运动轨道半长轴的三次方与周期平方之比都相等D.牛顿发现了万有引力定律并利用万有引力定律首次计算出了地球的质量【答案】C【解析】A．地球绕太阳运动轨道是一个椭圆，靠近太阳时速率增大，远离太阳时速率减小，故A错误；B．匀速圆周运动的物体所受合外力的大小不变，方向始终指向圆心，匀速圆周运动是非匀变速曲线运动，故B错误；C．太阳系内所有行星绕太阳运动轨道半长轴三次方与周期平方之比都相等，故C正确；D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测定出引力常数，从而计算出了地球质量，故D错误。故选C。2.一艘小船在静水中的速度为，渡过一条宽，水流速度的河，则该小船（）A.最短渡河时间为 B.最短渡河时间为C.调整船头方向，船可以到达正对岸 D.渡河的最短位移为【答案】B【解析】AB．最短时间过河，船头垂直于河岸，最短时间为A错误，B正确；C．由于水速大于船速，所以不可能到达正对岸，C错误；D．渡河的最短位移为D错误。故选B。3.利用风洞实验室测试装备的风阻性能在我国已被大量运用。我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察来类比研究风洞里的流场环境，在某次实验中获得一烟尘颗粒从P点到Q点做曲线运动的轨迹，如图所示，不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是（）A.烟尘颗粒飘在空中速度不变B.P点处速度方向从P点指向Q点C.P点处的加速度方向可能斜向右下方D.Q点处的合力方向可能竖直向下【答案】D【解析】A．烟尘颗粒做曲线运动，速度方向发生变化，可知，烟尘颗粒飘在空中速度在变化，故A错误；B．P点处的速度方向沿该点的切线方向向右，故B错误；C．烟尘颗粒做曲线运动，合力方向指向轨迹内侧，即加速度方向指向轨迹内侧，可知，P点处的加速度方向不可能斜向右下方，故C错误；D．烟尘颗粒做曲线运动，合力方向指向轨迹内侧，即加速度方向指向轨迹内侧，可知，Q点处的合力方向可能竖直向下，故D正确。故选D。4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（）A.该电场由负点电荷形成B.带电粒子一定是从P向Q运动C.带电粒子在P点时的速度小于在Q点时的速度D.带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度【答案】D【解析】A．带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，受到的电场力指向电场线汇聚处，所以该电场是由正点电荷形成的，故A错误；B．仅根据粒子的运动轨迹，无法确定粒子一定是从向运动，也有可能从向运动，故B错误；C．若粒子从运动到，电场力方向与速度方向的夹角大于，电场力做负功，动能减小，速度减小，所以点速度大于点速度；若粒子从运动到，电场力做正功，动能增大，点速度还是大于点速度，故C错误；D．电场线的疏密表示电场强度的大小，点处电场线比点处密，所以点电场强度大。根据，为粒子电荷量，为电场强度，粒子在点受到的电场力大。再根据牛顿第二定律，可得粒子在点的加速度大于在点的加速度，故D正确。故选D。5.真空中有两个可看成点电荷的带电小球A、B，两小球除带电不同外其余均相同，A球带电量为，B球带电量为，两者相距为r，两球间的库仑力大小为F，现将两小球接触后再放回原位置，则两小球间的库仑力大小是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由题意，根据库仑定律有两小球接触后电量先中和后平分，两球带电量同为，故重新放回原处后库仑力为故选D。6.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，由55颗卫星组成。如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球静止卫星，C是静止在赤道上的物体。若某时刻A、B、C与地心O在同一平面内，且，下列说法正确的是（）A.卫星A的周期大于卫星B的周期B.卫星A的角速度大于卫星B的角速度C.卫星B的线速度小于物体C的线速度D.物体C的向心加速度大于卫星A的向心加速度【答案】B【解析】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得可得，，由于卫星A的轨道半径小于卫星B的轨道半径，则卫星A的周期小于卫星B的周期，卫星A的角速度大于卫星B的角速度，卫星A的向心加速度大于卫星B的向心加速度，故A错误、B正确；CD．卫星B为地球静止卫星，C是静止在赤道上物体，可知B、C的角速度相等，根据，可知卫星B的线速度大于物体C的线速度，卫星B的向心加速度大于物体C的向心加速度，则卫星A的向心加速度大于物体C的向心加速度，故CD错误。故选B。7.如图所示，在倾角为的斜面上，质量为的物块受到沿斜面向上的恒力的作用，沿斜面以速度匀速上升了高度。已知物块与斜面间的动摩擦因数为、重力加速度为。关于上述过程，下列说法正确的是（）A.合力对物块做功为恒力与摩擦力对物块做功之和 B.合力对物块做功为C.摩擦力对物块做功为D.恒力与摩擦力对物块做功之和为【答案】D【解析】A．合力对物块做功为恒力与摩擦力以及重力对物块做功之和，故A错误；B．因物块匀速上升，根据动能定理可知合力对物块做功为零，故B错误；C．摩擦力对物块做功为故C错误；D．根据动能定理可知即恒力与摩擦力对物块做功之和为，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3个小题，每个小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.如图甲所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态B.如图乙所示，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用C.如图丙所示，轻绳连接小球在竖直平面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于D.如图丁所示，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等【答案】ACD【解析】A．如图甲所示，汽车通过凹形桥的最低点时，加速度方向向上，汽车处于超重状态，故A正确；B．如图乙所示，火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动趋势，外轨和轮缘间会有挤压作用，故B错误；C．如图丙所示，小球在竖直平面内做圆周运动，过最高点，当绳子拉力刚好为0时，则有解得最小速度为，故C正确；D．如图丁所示，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，根据牛顿第二定律可得，解得可知A与B的角速度相等，故D正确。故选ACD9.国家深空探测实验室预计在2030年前后实现载人登月并建设月球基地，为此成功发射了天都一号环月卫星负责通信和导航。如图所示，天都一号在地月转移轨道点实施“刹车”制动，成功进入环月圆形轨道。已知环月轨道离月面高度为，月球质量为，月球半径为，引力常量为。则（）A.卫星在环月轨道运行时向心加速度小于月球表面的重力加速度B.环月圆形轨道上卫星的线速度大小为C.环月圆形轨道上卫星的运行周期为D.进入环月圆形轨道前卫星在处的速度大小等于【答案】AC【解析】A．由环月轨道运行时的向心加速度关系和月球表面的重力加速度关系，所以有，故A正确；B．由有，故B错误；C．由有，故C正确；故选AC。10.如图，工人用传送带运送货物，传送带倾角为，顺时针匀速转动，把货物从底端A点运送到顶端B点，其速度随时间变化关系如图所示。已知货物质量为，重力加速度取。则（）A.传送带匀速转动的速度大小为B.货物与传送带间的动摩擦因数为C.两点的距离为D.运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功【答案】AB【解析】A．由图像可知，货物先向上匀加速，再向上匀速，所以传送带匀速转动的速度大小为，选项A正确；B．开始时货物的加速度由牛顿第二定律可知解得货物与传送带间的动摩擦因数为选项B正确；C．由图像可知AB两点的距离为选项C错误；D．由动能定理可知解得运送货物的整个过程中摩擦力对货物做功选项D错误。故选AB。三、非选择题：本题共5个小题，共58分。本卷包括必考题和选考题两部分。11.某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有______。A.两球的质量应相等B.两球的质量可以不相等C.两球应同时落地D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为______Hz；小球平抛的初速度大小为______m/s。（所有结果保留2位有效数字）【答案】（1）BC（2）101.5【解析】（1）AB．根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不需要质量相等，实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，不需要两球质量相等，故A错误，B正确；C．小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，故C正确；D．本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，故D错误。故选BC。（2）[1]竖直方向做自由落体运动，根据解得[2]小球平抛的初速度大小为12.某实验小组同学用图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，打点计时器频率为50Hz，测得重物的质量为1kg，当地重力加速度，请回答下列问题。（1）本实验中有以下两个步骤：a.接通电源b.释放重物正确的操作顺序是______（选填“ab”或“ba”）。（2）如图乙为实验时打出一条纸带，O为纸带的起始点，A、B、C为连续打下的三点，则打下B点时，重物的速度大小为______m/s，从O点运动到B点的过程中，重物减小的重力势能为______J，增加的动能为______J。（结果均保留2位有效数字）（3）测得纸带上各点到O的距离h，计算出各点的速度v，以h为横坐标、为纵坐标，作出图线，若机械能守恒，图线为过原点的直线且斜率______。【答案】（1）ab（2）3.97.77.6（3）9.8【解析】（1）本实验中，应先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放重物，这样才能在纸带上打出足够多的点，故正确顺序是ab。（2）[1]相邻两计数点间的时间间隔为打下点时，重物的速度大小为[2]从点运动到点的过程中，重物减小的重力势能为[3]增加的动能为（3）若机械能守恒有整理得图线为过原点的直线且斜率13.如图所示，用绝缘细线将质量为8×10-3kg的带电小球悬挂在O点下，当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场，小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°，此时小球距地面的高度为80cm。不计空气阻力，sin37°=0.6，g取10m/s2。求：（1）小球的带电性质及电量；（2）细线的拉力大小；（3）如果剪断细线，则小球经过多长时间着地。【答案】（1）带正电，（2）（3）t=0.4s【解析】（1）对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力，则电场力向右才可能维持平衡，因此小球带正电。根据平衡条件可知，代入数据解得（2）设绳子的拉力大小为，根据平衡条件可知，代入数据解得（3）剪断细线，小球在竖直方向上做自由落体运动，则有，代入数据解得t=0.4s14.一辆质量为2×103kg的汽车，发动机的最大牵引功率为80kW，汽车在平直公路上行驶所受阻力f大小恒为4×103N，求：（1）汽车行驶的最大速度多大；（2）若汽车以最大牵引功率启动，当汽车速度达到5m/s时，加速度多大；（3）若汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，求匀加速运动的时间。【答案】（1）20m/s（2）6m/s2（3）5s【解析】（1）汽车行驶的最大速度为（2）根据牛顿第二定律可得，解得（3）根据牛顿第二定律可得，根据速度时间关系可得代入数据解得15.如图所示，从A点以速度水平抛出一质量的小物块，小物块恰好沿切线方向从点进入固定的光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高固定在水平面上的长木板上，圆弧轨道端切线水平，已知两点距C点的高度