河南省开封市多校2025-2026学年高二上学期第一次联考练习卷物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省开封市多校2025-2026学年高二（上）第一次联考物理练习卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.如图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有关于O点对称点a、c，MN连线的中垂线上有关于O点对称点b、d，则下列说法正确的是（）A.a点场强与c点场强不相同B.a点电势一定小于c点电势C.负电荷在c点电势能一定大于在a点电势能D.正电荷从d点移到b点电场力一定不做功【答案】D【解析】A．根据等量异种电荷的场强分布特点可知a点场强与c点场强相同，故A错误；BC．由于M点处与N点处点电荷电性未知，故无法判断a点、c点电势高低，故无法判断负电荷在c点电势能与在a点电势能大小关系，故BC错误；D．根据等量异种电荷的电场线分布特点可知bd连线为等势线，故正电荷从d点移到b点电场力一定不做功，故D正确。故选D。2.如图所示，东湖风景区内的东湖之眼摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，其直径为49.9米，转一圈的时间为13分14秒，可同时容纳112人乘坐。下列说法正确的是（）A.乘客在最高点处于超重状态B.乘客在整个运动过程中的机械能不变C.乘客整个运动过程中所受合力不变D.乘客随座舱转动的线速度大约为0.2m/s【答案】D【解析】A．由于乘客随着摩天轮做匀速圆周运动，在最高点对乘客受力分析可得加速度竖直向下，故乘客处于失重状态，故A答案错误；B．乘客在上升过程中，其机械能在增加，乘客下降过程中，其机械能在减少，故B答案错误；C．乘客在做匀速圆周运动，其合力一直指向圆心，其大小不变，但是方向一直在改变，故C答案错误；D．乘客的运动角速度，故其转动的线速度，故D答案正确；故选D。3.树枝上有一球形水果受到恒定水平风力的作用，由静止开始下落，从物理学的角度分析水果的下落过程，下列说法正确的是（）A.水果下落过程一定做曲线运动B.水平风力越大，水果下落的时间越长C.水平风力越大，水果着地时的速度越大D.水平风力越大，水果着地时重力的瞬时功率越大【答案】C【解析】A．水果下落过程，在水平方向受到恒定水平风力的作用，根据牛顿第二定律，可知水平方向的加速度恒定，所以在水平方向做初速度为的匀加速直线运动；在竖直方向受到重力作用，做自由落体运动；根据运动合成规律可知，水果下落过程合初速度为零，合加速度恒定，故水果下落过程一定做匀加速直线运动，故A错误；B．设水果刚开始离地面的高度为h，根据自由落体运动规律有水果下落的时间可知水果下落的时间与水平风力无关，取决于水果刚开始离地的高度，故B错误；C．当水平风力越大时，根据牛顿第二定律，可知水平方向加速度越大，根据可知水果着地时的水平方向速度越大；在竖直方向水果做自由落体运动，则有可知竖直方向的速度与风力无关，保持不变；根据速度的合成可知着地时的速度越大，故C正确；D．在竖直方向水果做自由落体运动，则有解得水果着地时的速度为则水果着地时重力的瞬时功率可知与水平风力无关，故D错误。故选C。4.如图所示，小木块m与长木板M之间光滑，M置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在M的左端，右端与m连接，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对、M施加等大反向的水平恒力F1、F2，两物体开始运动后，对m、M、弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（）A.整个运动过程当中，系统机械能守恒，动量守恒B.整个运动过程中，当物块速度为零时，系统机械能一定最大C.M、m分别向左、右运行过程当中，均一直做加速度逐渐增大的加速直线运动D.M、m分别向左、右运行过程当中，当弹簧弹力与F1、F2的大小相等时，系统动能最大【答案】D【解析】A．由于F1与F2等大反向，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒。由于水平恒力F1、F2对系统做功代数和不为零，则系统的机械能不守恒，故A错误；B．从开始到弹簧伸长到最长的过程，F1与F2分别对M、m做正功，弹簧伸长最长时，m、M的速度为零，之后弹簧收缩，F1与F2分别对M、m做负功，系统的机械能减小，因此，当弹簧有最大伸长时，m、M的速度为零，系统具有机械能最大；当弹簧收缩到最短时，m、M的速度为零，系统的机械能最小，故C错误。CD．在水平方向上，M、m受到水平恒力和弹簧的弹力作用，水平恒力先大于弹力，后小于弹力，随着弹力增大，两个物体的合力先逐渐减小，后反向增大，则加速度先减小后反向增大，则M、m先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，当弹簧弹力的大小与拉力F1、F2的大小相等时，m、M的速度最大，系统动能最大，故C错误，D正确；故选D。5.空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示。一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为，方向水平向右；运动至B点时的速度大小为，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s，则以下判断中正确的是（）A.A、B两点的电场强度和电势关系为、B.如果，则电场力一定做正功C.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为D.A、B两点间的电势差为【答案】D【解析】A．电场线的疏密程度可表示电场强度大小，B处的电场线较密，所以；根据沿电场线方向电势降低结合等势面与电场方向垂直可知，，故A错误；B．如果，可知运动过程中小球动能增加，根据动能定理可知，合力做正功，但由于重力对小球做正功，所以电场力不一定做正功，故B错误；CD．小球从A运动到B点的过程中，根据动能定理可得可得电场力做的功为根据可得A、B两点间的电势差为故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，一木块置于水平桌面上，木块与桌面之间有一纸条，第一次将纸条以速度v1从木块下方抽出，木块落到地面上的P点，第二次将纸条以速度v2（v2>v1）从木块下方抽出，若木块仍落到地面，则落地点（）A.仍在P点 B.在P点右侧C.在P点左侧 D.A、B、C错误【答案】C【解析】将纸条快速从木块下方抽出，纸条对木块作用时间减小，纸条对木块的摩擦力不变，由I=Ft可知纸条对木块的冲量减小，由I=mv-0可知木块的动量减小，故木块平抛的速度减小，平抛的高度不变，则平抛的时间不变，所以平抛的水平射程减小，故木块的落点在P点的左侧。故选C。7.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q，AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左，则（）A.A点放置正电荷 B.B点放置负电荷C.C点电场强度的大小 D.B点放置的点电荷的电荷量4q【答案】C【解析】AB．由于C点的场强方向为水平向左，根据电场的叠加原理可知，因此A点为负电荷，B点为正电荷，故AB错误；C．如图所示，A点的点电荷在C点的场强由几何知识可得解得，故C正确；D．根据上述分析可知，B点的点电荷在C点的场强又因为联立解得，故D错误。故选C。二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于平板电极，下列说法正确的是（）A.a点电场强度比c点的大B.b、d两点在同一等势面上C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大【答案】AD【解析】A．a点电场线的密度比c点电场线的密度大，因此a点电场强度比c点的大。故A正确；B．由图可知，bd连线垂直于b点所在的电场线，并不垂直于d点的电场线，由于电场线和等势面是垂直的，因此b、d两点不在同一等势面上。故B错误；C．由于b为ac的中点，且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强，由可知a、b两点间电势差不等于b、c两点间电势差。故C错误；D．将带负电颗粒由a点移动到c点，由可知，电场力做正功，因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大。故D正确。故选AD。9.如图所示为某卫星发射的示意图，轨道1为近地圆轨道，轨道3为预定圆轨道，轨道2为过渡椭圆轨道，为轨道1、2的切点，为轨道2、3的切点，、两点之间的距离等于地球半径的6倍。下列说法正确的是（）A.卫星的发射速度大于B.卫星在轨道1和轨道2的周期之比为C.卫星在轨道3经过点速度小于在轨道2经过点的速度D.卫星在轨道1经过点的加速度大于在轨道2经过点的加速度【答案】BC【解析】A．是第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，本题中卫星始终绕地球运动，未脱离地球引力，因此发射速度应小于，但同时大于第一宇宙速度，故A错误；B．设地球半径为R，轨道1是近地圆轨道，轨道半径轨道2是椭圆轨道，椭圆的半长轴根据开普勒第三定律可得，故B正确；C．卫星从轨道1的P点运动到轨道2时，要进行加速，故轨道2在P点的速度大于轨道1所处的近地圆轨道速度，而根据万有引力提供向心力解得由于，所以综上可得，故C正确；D．根据牛顿第二定律，卫星的加速度由万有引力提供解得加速度轨道1和轨道2经过P点时，r相同，因此加速度a相同，故D错误。故选BC。10.如图所示，、、、是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，，，电场线与矩形所在平面平行，已知、、点的电势分别为、和，一个质子以速度经过点，速度方向与成角，经过一段时间质子恰好经过点，不计质子的重力，则（）A.点的电势高于点的电势B.场强方向由指向C.质子从点运动到点所用时间为D.质子从点运动到点，电场力做功【答案】ACD【解析】A．在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故，解得，故A正确；B．设连线中点为，则其电势为，故为等势面，电场线与等势面垂直，故电场线沿着方向，故B错误；C．质子从点运动到点，垂直电场线方向的位移为初速度刚好垂直电场线方向，质子从点运动到点所用时间为，故C正确；D．根据则质子从点运动到点，电场力做功为，故D正确。三、实验题：本大题共2小题，共12分。11.下图是一款能显示转速的多功能转动平台。某兴趣小组的同学利用该平台测量正六边形螺母与转盘间的动摩擦因数。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取）（1）用游标卡尺测量螺母宽度_______，再将螺母置于转盘上，进而测量出螺母做圆周运动半径R。（2）缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速n。则μ=_____。（用题中所给字母表达）改变螺母位置多次测量求出μ的平均值。（3）有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态。于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个无线力传感器（螺母和传感器总质量）并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速，测出五组数据如表所示：组数物理量12345绳子拉力F（N）0.400.451.001.712.58转速n（r/min）6090120150180转速平方n2（r2/s2）1.02.34.06.390他们在坐标纸中已经描出四个实验点，请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出图像________。①根据绘制图像可测定六角螺母与转盘间的动摩擦因数μ=________。（保留两位有效数字）②小明认为若在平台加速转动时，就进行测量读数，则对μ的测量值无影响，你是否同意他的观点？请简述理由：______。【答案】（1）3.060（2）（3）0.20不同意；见解析【解析】（1）20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图可知螺母宽度为（2）缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，则有又联立可得（3）[1]将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出图像，如图所示①[2]根据牛顿第二定律。可知整理，可得结合图像可知图线的纵轴截距为解得六角螺母与转盘间的动摩擦因数μ=0.20②[3]不同意他的观点。理由：转台加速转动时静摩擦力会有沿切线方向的分力用以增加螺母速度大小，则测量值只是沿径向方向的摩擦力，使得摩擦力测量值偏小，μ的测量值偏小。12.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。当气垫导轨正常工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方，滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计。在气垫导轨上相隔一定距离L的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线（与气垫导轨平行）的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线。（1）实验前，接通电源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1______Δt2（选填“＞”、“＝”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。（2）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2、遮光条宽度d、距离L、滑块P质量M、钩码质量m均已知，若上述物理量间满足关系式_____________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（3）若遮光条宽度d＝8.400mm，A、B间的距离L＝160.00cm，Δt1＝8.40×10−3s，Δt2＝4.20×10−3s，滑块P质量M＝180g，钩码Q质量m＝20g，则滑块从A运动到B的过程中系统势能的减少量ΔEp＝_________J，系统动能的增加量ΔEk＝_________J。（g＝9.80m/s2，计算结果保留二位有效数字）（4）该研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，为什么要调节气垫导轨水平，请说明原因：_____________________。【答案】（1）＝（2）（3）0.310.30（4）只有导轨水平，系统重力势能的减少量才为mgL；若导轨倾斜，滑块P的重力势能也在变化，而导致（2）式就不再正确，滑块P的高度差比较难求，实验就很难验证系统机械能守恒。【解析】（1）根据光电门测速原理可知，如果遮光条通过光电传感器的时间相等，说明滑块做匀速运动，即表明气垫导轨已经水平。（2）根据光电门测速原理可知：，对滑块和钩码组成的系统，根据机械能守恒定律有可得（3）[1]滑块和钩码组成的系统重力势能的减少量[2]滑块和钩码组成的系统动能的增加量（4）只有导轨水平，系统重力势能的减少量才为mgL；若导轨倾斜，滑块P的重力势能也在变化，而导致（2）式就不再正确，滑块P的高度差比较难求，实验就很难验证系统机械能守恒。四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.如图所示，倾角为的光滑斜面体底端固定一挡板，轻弹簧的一端固定在挡板上，用质量为且可视为质点的物块将轻弹簧压缩（物块和轻弹簧不拴接），使弹簧储存的弹性势能为。某时刻将物块由静止释放，释放点到斜面体顶端的距离为，经过一段时间物块离开斜面体（已与弹簧分离）后无碰撞地由点进入半径为的粗糙圆弧轨道，圆弧所对应的圆心角为，物块运动到圆弧最低点时对轨道的压力大小等于物块重力的3.4倍，随后物块从点无机械能损失地进入光滑的水平轨道，点与水平传送带平滑衔接，物块滑上传送带瞬间，传送带立即以的加速度由静止开始顺时针启动，最终物块从传送带的右端离开。已知传送带、间的距离为，物块与传送带间的动摩擦因数为，，重力加速度取。求：（1）、两点间的水平间距；（2）物块在段克服摩擦力所做的功；（3）物块与传送带因摩擦而产生的热量。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）物块从释放到点的过程，对轻弹簧和物块组成的系统，由机械能守恒定律得解得物块离开点后做斜上抛运动，物块沿水平、竖直方向的分速度大小分别为，，物块无碰撞地由点进入圆弧轨道，此时物块的速度与圆弧轨道相切，设点的速度大小为，则解得物块在点时竖直方向的分速度大小为物块从到的时间为、两点间的水平距离为（2）物块运动到最低点时，对轨道的压力大小为，由牛顿第三定律可知，轨道对物块的支持力大小为物块在点时，由牛顿第二定律得解得物块从到的过程，由动能定理得代入数据解得（3）物块以的速度由点滑上传送带，物块在传送带上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得解得设经时间物块的速度与传送带的速度相同，设共同的速度为，对物块有对传送带有解得，该时间内物块和传送带的位移分别为，该过程中物块与传送带的相对位移为物块与传送带共速后，物块在传送带上向右做匀加速直线运动，设物块从共速到滑下的时间为，由位移公式得解得时间内传送带的位移为时间内物体与传送带的相对位移为物块与传送带因摩擦而产生的热量为14.如图所示，一个质量m=2kg的小物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁定，弹簧锁定后所储存的弹性势能Ep=100J。固定光滑圆形轨道右侧水平面平滑连接着一个固定的倾角θ=37°且足够长的粗糙斜面，物块与斜面的摩擦系数μ=0.5，圆形轨道左右水平面光滑，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：（1）解除弹簧锁定，弹簧恢复原长时小物块水平射出速度大小；（2）若小物块第一次进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，求圆形轨道半径R的取值范围；（3）若圆形轨道半径R=1.8m，求小物块整个运动过程在斜面上经过的总路程s。【答案】（1）（2）或（3）【解析】（1）设弹簧恢复原长时小物块水平射出的速度大小为，在弹簧恢复原长过程中，对于弹簧和小物块组成的系统，根据机械能守恒定律有①代入数据，求得（2）若小物块恰好能到达圆形轨道上与圆心等高的位置，设此时圆形轨道的半径为，对于小物块射出后运动到该位置的过程，根据动能定理有②求得若