2024—2025学年上学期北京高二物理开学模拟试卷2（含答案）

这是一份2024—2025学年上学期北京高二物理开学模拟试卷2（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.(3分)冲量的单位是( )
A. 牛顿(N)B. 牛秒(N⋅s)C. 瓦特(W)D. 焦耳(J)
2.(3分)在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是( )
A. 根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
B. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
C. 卡文迪许在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值
D. 开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律
3.(3分)物理课上，老师用如图所示的装置研究平抛运动。A、B是质量相等的两个小球。用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落。在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1、2，不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A. 从平面1运动到平面2的过程中，小球A、B的速度变化量不同
B. 从平面1运动到平面2的过程中，小球A、B的动能变化量相同
C. 该实验可以验证平抛运动的水平分运动为匀速直线运动
D. 增大小锤击打弹性金属片的力度，可使A球先落地
4.(6分)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为 3(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。若转动过程中小物体始终存在离心的趋势，则该物块转至圆心等高处A点时所受摩擦力大小可能为( )
A. 2.5NB. 6.5NC. 10.5ND. 14.5N
5.(6分)如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上做匀速圆周运动，摆球质量为m，摆绳的长度为L，且与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A. 摆球只受重力的作用
B. 摆球受重力、拉力和向心力的作用
C. 绳子对摆球的拉力为mgcsθ
D. 摆球做匀速圆周运动的角速度为 gLcsθ
6.(3分)“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，同步卫星是其重要组成部分。如图所示，发射同步卫星时，可以先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经过一系列的变轨过程，将卫星送入同步圆轨道2。卫星在轨道1、轨道2上的运动均可视为匀速圆周运动，在轨道1上运动的速率为v1，周期为T1，在轨道2上运动的速率为v2，周期为T2。下列关系正确的是( )
A. v1>v2，T1>T2B. v1>v2，T1C. v1T2D. v17.(3分)如图，不计空气阻力，从O点水平抛出的小球抵达光滑、固定斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大
B. 小球在斜面上运动的过程中地面对斜面的支持力大于小球和斜面的总重
C. 撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地瞬间小球重力的功率将变大
D. 撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地时间将增大
8.(3分)如图1所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲一起跳”动作，图1中的“⋅”表示人的重心。图2是由力传感器画出的F−t图线，其中1～4各点对应着图1中1～4四个状态和时刻，从1～4人的重心上升的高度为0.5m。取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 1～4的过程中，人做功为300J
B. 2～3的过程中，支持力做正功
C. 人上升的最大加速度为15m/s2
D. 人在下蹲阶段达到最大速度的时刻约为0.45s
9.(3分)“蹦极”是一项深受年轻人喜爱的娱乐项目，一质量为m的人从一定高度静止下落，如图为该人的动能Ek与其距离水面高度x变化图线的一部分，其中x1～x2段为直线，其余部分均为曲线，x3处图线的切线水平，重力加速度用g表示，不计弹性绳的质量、忽略一切阻力。则下列说法正确的是( )
A. 图线x1～x2段的斜率绝对值等于g
B. 人位于x3处时弹性绳的长度等于原长
C. 人位于x2与x4处弹性绳的弹性势能相等
D. 人位于x5处时，弹性绳的弹性势能为mg(x1−x5)
10.(3分)如图所示，光滑水平面上，物块B和物块C之间连接一根轻质弹簧，一起保持静止状态，物块A以一定速度从左侧向物块B运动，发生时间极短的碰撞后与物块B粘在一起，然后通过弹簧与C一起运动。下列说法正确的是( )
A. A和B发生碰撞的过程中，A和B组成的系统动量守恒
B. A和B发生碰撞的过程中，A和B组成的系统机械能守恒
C. A和B碰撞后，三个物块和弹簧组成的系统机械能不守恒
D. 整个过程中，三个物块和弹簧组成的系统动量不守恒
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
11.(多选)11.(4分)将质量为1kg的小球以3m/s的速度水平抛出，小球运动0.4s后落地，g=10m/s2，则( )
A. 小球落地时的速度大小为5m/sB. 落地时重力的瞬时功率为50W
C. 此过程中重力的平均功率为20WD. 此过程中小球动量的变化量为2kg⋅m/s
12.(多选)12.(4分)下列叙述的情况中，说法正确的是( )
A. 如图甲所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统动量守恒
B. 如图乙所示，子弹射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统动量守恒
C. 子弹射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统动量守恒
D. 斜向上抛出的手榴弹在最高点炸开时在水平方向动量守恒
13.(多选)13.(4分)在光滑的水平面上，质量为m的小球A以速度v0水平向右运动，与质量为3m的静止的小球B发生碰撞。A、B的材质不同，碰撞情景会不同。下列说法正确的是( )
A. 碰后B球的速度方向一定向右B. 碰后A球的速度方向一定向左
C. 碰后B球速度的最大值为12v0D. 碰后A球速度的最大值为14v0
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
14.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，主要实验步骤如下：
A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；
B.测量遮光条宽度d；
C.测出光电门A、B之间的距离为L；
D.释放滑块，读出遮光条通过光电门A、B的挡光时间分别为tA、tB；
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m；
F.……
回答下列问题：
(1)实验时，接通气源后，在导轨上轻放滑块，轻推一下滑块，使其从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门A的时间小于通过光电门B的时间。为使导轨水平，可调节旋钮使轨道右端______(选填“升高”或“降低”)一些。
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度d时，测量结果如图乙所示，则d=________mm。
(3)为验证机械能守恒定律，还需要测量_______________(写出物理量及字母)。
(4)若要符合机械能守恒定律的结论，应该满足的表达式为___________________(用题干所给字母及第(3)问中测量的物理量表示)。
15.(8分)如图1所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.木板必须保持竖直
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y−x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是____。
(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得B点坐标y2为45.0cm，OB两点水平间距Δx为30.0cm。则平抛小球的初速度v0为_______m/s；若A点的竖
直坐标y1，为5.0cm，则小球在A点的速度vA为_______m/s(结果保留两位有效数字，g取10m/s2)。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
16.(12分)如图所示，高度为ℎ、质量为M的光滑斜面置于水平地面上(斜面未固定)，斜面末端通过一小段圆弧与光滑地面相切，长度为L的传送带与水平地面相平，以速度v匀速转动，斜面与传送带之间的地面上放置两个物块a、b，a、b之间有很小的狭缝，质量分别为ma和mb，在斜面的顶端由静止释放一质量为mc的物块c，经过一段时间后滑离斜面，在水平面上与a发生碰撞，最终b恰好滑过传送带右端。已知所有物块均可看成质点，它们之间的碰撞均为弹性碰撞且时间极短，与传送带的动摩擦因数均为μ=0.1，M=mc=110kg，ma=120kg，mb=140kg，ℎ=0.1m，v=2.5m/s，重力加速度g=10m/s2。
(1)求c滑离斜面时的速度大小vc；
(2)求a、b刚滑上传送带时的速度大小va、vb；
(3)求传送带的长度L；
(4)为使a与c能够在传送带上相碰，求a、b的初位置离传送带左端距离x的范围。
17.(14分)2022年冬奥会已在北京举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m=60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始匀加速滑下，下滑时受到平均阻力f=120N，滑道AB的长度L=72m，与水平方向的夹角θ=30°。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。运动员到达最低点C的速度vC=25m/s，取g=10m/s2，求：
(1)运动员下滑时加速度a的大小；
(2)运动员到达助滑道末端B时速度vB的大小；(结果可以保留根号)
(3)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。
18.(16分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/ℎ匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW.当驾驶员看到前方有80km/ℎ的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为v2=72km/ℎ.此过程中发动机功率的15用于轿车的牵引，45用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．求：
(1)轿车以90km/ℎ在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；
(2)轿车从90km/ℎ减速到72km/ℎ过程中，获得的电能E电．
参考答案
1..B
2..A
3..B
4..C
5..D
6..B
7..C
8..D
9..D
10..A



14..(1)升高；(2)4.30；(3)滑块与遮光条的总质量M；(4)mgL=12(m+M)(d2tB2−d2tA2)。
15..(1)ABC；(2)A；(3)1.0；1.4。
16..(1)c滑离斜面时的速度大小vc为1m/s；
(2)a、b刚滑上传送带时的速度大小va为49m/s，vb为169m/s。
(3)传送带的长度L为12881m；
(4)为使a与c能够在传送带上相碰，a、b的初位置离传送带左端距离x的范围为3227m≥x≥827m。

17..(1)运动员下滑时加速度3m/s2；
(2)运动员到达助滑道末端B时速度12 3m/s；
(3)C点所在圆弧的半径R至少应为12.5m

18..(1)所做的阻力大小为2000N；
(2)获得的电能为6.3×104J.