2025北京首师大附中高二(上)开学考物理试题及答案

高中2025北京首都师大附中高二（上）开学考物理第Ⅰ卷（共60分）一、选择题（本大题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项。每小题全选对的6分，选对但不全的得3分，有选错的该小题不得分）1.一质点做简谐运动，其相对平衡位置的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（）A.质点振动的频率为1.6HzB.质点振动的振幅为4.0cmC.在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D.在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同2.在如图所示装置中，在曲轴AB上竖直悬挂一个弹簧振子。若不转动把手C，让弹簧振子上下振动，测得其周期为1s；若将把手C以0.5s的周期匀速转动，振子的振动稳定后，其振幅为2cm，则（）A.把手C转动后，弹簧振子的振动周期为0.5sB.为使弹簧振子的振幅增大为3cm，可让把手C转速减小C.为使弹簧振子的振幅减小为1cm，可让把手C转动周期减小D.把手C的转速越大，弹簧振子的振幅越大3.如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸．当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为y1和y2的两个点．若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则A.该弹簧振子的振动周期为x0/vB.该弹簧振子的振幅为y1-y2C.在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零D.在记录笔留下PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零4.关于场强，下列哪个说法是正确的（）A.由E=可知，放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小B.由E=k可知，在离点电荷Q很近的地方即r→0，场强E可达无穷大C.放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时，场强也随之改变；将检验电荷拿走，该点的场强就是零D.在F=k中，k是点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小5.用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（）A.a带正电，b带负电B.a带负电，b带正电C.a、b均带正电D.a、b均不带电6.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中所示。那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为（）A.一定是正电 B.一定是负电C.可能是正电，也可能是负电 D.无法判断7.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中（）A.木块的机械能增量fL B.子弹的机械能减少量为C.系统的机械能减少量为fd D.系统的机械能减少量为8.如图，质量为m的球以速度v沿光滑水平面向一右端固定的轻质弹簧运动，从接触弹簧到与弹簧再度分离的过程中，弹簧对球所施冲量I及对球做的功W大小分别为（）A.， B.，C.， D.，9.如图所示，轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端与静止在光滑水平面上的木块A相连接，子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内，再将弹簧压缩到最短。上述这个过程可抽象为两个典型的过程：过程①是子弹射入木块并获得共同速度；过程②是木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短。已知木块的质量大于子弹的质量，空气阻力可忽略不计，下列说法中正确的是（）A.过程①中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能B.过程①中子弹对木块的冲量大小可能大于木块对子弹的冲量大小C.过程②中墙壁对弹簧的冲量大小一定小于子弹和木块总动量的减小量D.过程②中弹簧的最大弹性势能可能等于过程①中木块所获得的动能10.在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度为v0，方向与水平方向夹角α=30°。薄片与弹性面间的动摩擦因数μ=0.5。不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力。薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转。下列选项正确的是（）A.薄片第1次碰后离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角仍为30°B.薄片每次与水平面碰撞过程中，受到的冲量均相等C.薄片在与水平面多次碰撞后，最终将静止在水平面上D.薄片与水平面碰撞两次后，水平位移将不再增加第Ⅱ卷（共40分）二、计算题（共40分，要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）11.碰撞是生活中常见的现象。在调平的气垫导轨上研究两个滑块的碰撞，让滑块A以某一速度与原来静止的滑块B发生碰撞，已知A的质量为，B的质量为m。（1）如图1所示，若滑块A的右端、滑块B的左端均装有粘扣，碰后A、B将粘在一起运动。已知滑块A的初速度为，求：A．碰撞后A、B一起运动的速度大小v；B．碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能。（2）如图2所示，若滑块A的右端、滑块B的左端均装有弹簧圈，碰后A、B将分开运动。请通过分析判断碰撞后A、B各自的运动方向。12.随着我国经济的快速发展，生态环境保护的重要性日渐凸显。（1）如图甲所示，环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平放置，管道满管径工作，管口中心离水面的高度为h，环保人员测量出管口直径为D，污水从管口落到水面的水平位移为x，重力加速度为g。请根据以上数据估测该管道的排污量Q。（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积，流量，S为横截面的面积，v为液体的流动速度）（2）高压清洗是世界公认最科学、经济、环保的清洁方式之一。如图乙所示为某高压水枪工作时的情境。若该高压水枪正常工作时的额定输出功率为P，水枪出水口直径为d，水的密度为ρ。a.求水从枪口喷出时的速度大小；b.用高压水枪冲洗物体时，在物体表面能够产生一定的压力。若水从枪口喷出时的速度大小为100m/s，近距离垂直喷射到某物体表面，水枪出水口直径为5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度，估算水枪在物体表面产生的冲击力大小。

参考答案第Ⅰ卷（共60分）一、选择题（本大题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项。每小题全选对的6分，选对但不全的得3分，有选错的该小题不得分）1.【答案】C【详解】A．由图读出周期T=1.6s，则频率为故A错误；B．质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅A=2cm，故B错误；C．在0.3s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度沿负方向；在0.5s时刻，质点正从平衡位置向负向最大位移处运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相同，故C正确；D．根据简谐运动的特征，可知在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相反，故D错误。故选C．2.【答案】ABC【分析】【详解】A．把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，即为0.5s，故A正确；B．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小，周期增大，与固有周期接近或相等时，振幅可增大，故B正确；C．要使弹簧振子的振幅减小，可让把手转速增大，周期减小，故C正确；D．把手C的转速越大，周期越小，与固有周期相差越大，振幅越小，故D错误。故选ABC。3.【答案】C【详解】A．该弹簧振子的振动周期为，选项A错误；B．该弹簧振子的振幅为，选项B错误；C．因在PQ两点振子的速度为零，则动量为零，则在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块动量的变化为零，根据动量定理可知，物块所受合力的冲量为零，选项C正确；D．根据动能定理，在记录笔留下PQ段印迹的过程中，合力对物块做功为零，而合力功等于弹力功与重力功之和，重力功不为零，则弹力对物块做功不为零，选项D错误．4.【答案】D【详解】AC．电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关，E=是场强的定义式，不能认为：电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小，故AC错误；BD．点电荷的场强公式E=，当离点电荷Q很近的地方即r→0时，就不是点电荷，点电荷的场强公式就无意义；此公式中Q是场源电荷的电量，所以D选项公式中点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小，故C错误，D正确．故选D．5.【答案】C【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近验电器金属小球a，发生静电感应，用手指接触金属杆的瞬间，电子从金属杆转移到手指上，故拿开橡胶棒后，小球a和金箔b都带正电，故C正确，ABD错误。故选C。6.【答案】B【详解】对A电荷受力分析，B对A的是库仑斥力，沿BA的连线向上；如果C是正电荷，则C对A的库仑斥力沿CA连线向上，这两个斥力的合力指向CA和BA延长线之间，不可能BA偏向右；只有C带负电，C对A的库仑引力沿AC连线向下，与B对A的作用力的合力才偏向右侧，故C一定带负电，故B正确，ACD错误。故选B。7.【答案】ABC【详解】A．子弹对木块做的功为根据功能关系可知，木块的机械能增量为，故A正确；B．木块对子弹做的功为根据功能关系可知，子弹的机械能减少量为，故B正确；CD．因摩擦产生的热量为则系统的机械能减少量为，故C正确，D错误。故选ABC。8.【答案】C【详解】球与弹簧分离时的速度大小为v，方向水平向左；从接触弹簧到与弹簧再度分离的过程中，根据动量定理可得根据动能定理可得故选C。9.【答案】A【详解】A．子弹射入木块过程中，子弹损失的动能转化内能和木块的动能，所以过程①中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能，故A正确；B．子弹射入木块过程中，根据牛顿第三定律可知子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力大小相等时间相等，所以过程①中子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小，故B错误；C．由动量定理可知，木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短过程中，墙壁对弹簧的冲量大小一定等于于子弹和木块总动量的减小量，故C错误；D．木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短过程中，弹簧的最大弹性势能等于过程①中木块所获得的动能与子弹的末动能之和（过程①系统的末动能），故D错误；故选A。10.【答案】D【分析】【详解】A．薄片第1次碰后因竖直速度不变，但是由于薄片与地面之间有摩擦力作用，则水平方向速度减小，则薄片离开水平面瞬间，速度方向与水平面间夹角大于30°，选项A错误；BCD．以竖直向上为正方向，薄片第一次与地面碰撞时，竖直速度不变，竖直方向水平方向即每次与地面碰撞一次后，水平方向动量减小0.5mv0，而水平方向的初动量为即薄片与水平面碰撞两次后，水平方向动量减为零，即水平方向位移将不再增加，薄片将在竖直方向不断与地面碰撞；由以上分析可知，薄片在前两次与水平面碰撞过程中，竖直方向受到的冲量相等，水平方向受到的冲量不相等，则薄片与地面碰撞中受到的冲量不相等。选项D正确，BC错误。故选D。第Ⅱ卷（共40分）二、计算题（共40分，要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）11.【答案】（1）A．；B．；（2）见解析。【详解】（1）A．两滑块碰撞过程系统动量守恒，设碰撞后两滑块的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得解得B．设碰撞过程损失的机械能为△E，由能量守恒定律得解得（2）