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    四川省宜宾市三中教育集团2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

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    这是一份四川省宜宾市三中教育集团2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题,共10页。试卷主要包含了考试结束后,将答题卡交回等内容,欢迎下载使用。

    (考试时间:75 分钟;全卷满分:100 分)
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
    2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 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,再选涂其它答案标号。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.考试结束后,将答题卡交回。
    一、选择题:本大题10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1∼7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8∼10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    1.雨滴在空中形成后,在重力和空气阻力作用下最终达到匀速,则雨滴在空中匀速下落过程中,下列说法正确的是( )
    A.重力势能减少,机械能不变 B.重力势能减少,机械能减少
    C.重力势能增加,机械能不变 D.重力势能增加,机械能增加
    2.如图所示,一小物块随圆盘一起匀速转动。在转动过程中,下列说法正确的是( )
    A.小物块所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线
    B.小物块所受摩擦力的方向沿半径指向转轴
    C.小物块动量始终不变
    D.小物块运动半圈,合力冲量为0
    3.在中国省会城市中,成都位置比较特殊,它不仅与武汉、杭州和拉萨位于同一纬度(北纬30°)附近,还与兰州几乎位于同一经度(东经103°)。下列有关这几座城市随地球自转描述正确的是( )
    A.成都与武汉的角速度大小相等
    B.成都与兰州的线速度大小相等
    C.成都与拉萨的向心加速度相同
    D.成都与杭州的向心加速度方向均指向地心
    4. 如图为中国科学家们为“天问一号”设计的椭圆形“科学轨道”,“天问一号”将在该轨道上正常运行的同时对火星展开观测。记录它在近火点265km附近的探测段运行2小时,在远火点11945.6km附近的探测段运行1小时,在采样段共运行288分钟。据以上信息,下列说法正确的是( )
    A. 可以准确知道“科学轨道”的半长轴
    B. 可以求得“天问一号”在“科学轨道”上的运行周期
    C. 从地球上发射“天问一号”的速度不得小于16.7km/s
    D. “天问一号”在火星引力作用下从轨道近火点加速运行到远火点
    5.如图所示,一小车静止于光滑水平面,其上固定一光滑弯曲轨道,整个小车(含轨道)的质量为m.现有质量也为m的小球,以水平速度从左端滑上小车,沿弯曲轨道上升到最高点,最终从轨道左端滑离小车。关于这个过程,下列说法正确的是( )
    A.小球与小车组成的系统动量守恒
    B.小球沿轨道上升到最高点时,小车的速度为零
    C.小球沿轨道上升的最大高度为
    D.小球滑离小车后,做自由落体运动
    6.如图甲,汽车以恒定速率通过一拱形桥面。如图乙,a、b、c是汽车过桥面时的三个不同位置,其中a、c两点高度相同,b点为桥面的最高点。假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变。下列说法正确的是( )
    A.在ab段汽车对桥面的压力大小不变
    B.在bc段汽车的牵引力逐渐增大
    C.在ab段汽车所受合力的大小、方向均不变
    D.在ab段汽车发动机做功比bc段多
    7. A、B两物体均在水平面上做简谐运动。如图,实线为物体A振动图线,虚线为物体B的振动图线。则( )
    A. 物体A、B的振动均为无阻尼振动但不具有相同的振动周期
    B. 每经历一个周期,物体A的路程比物体B的路程多10cm
    C. 0.4s时,物体A比物体B具有更大的动能
    D. 物体B的振动方程为
    8.2024年4月26日,神舟十八号宇航员乘组进驻中国空间站,宇航员叶光富、李聪和李广苏承担着多项空间实验任务。如图所示,将中国空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动,一名宇航员手拿一个小球“静立”在“舱底面”上。下列说法正确的是( )
    A.宇航员不受地球引力的作用
    B.空间站运行的线速度小于第一宇宙速度
    C.宇航员处于完全失重状态,对“舱底面”的压力为零
    D.若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球,小球将做自由落体运动
    9. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物,当重物的速度为时,起重机的有用功率达到最大值之后,起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度匀速上升为止。(已知重力加速度为g)则整个过程中,下列说法正确的是( )
    A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为
    C. 重物的最大速度为 D. 重物做匀加速运动的时间为
    10.如图所示,挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端,斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道连接,其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮,.质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面),其中物块C紧靠在挡板P处,物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连,初始时刻小球A锁定在M点,细绳与斜面平行,且恰好绷直而无张力,B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定,当小球A沿圆弧运动到最低点N时(物块B未到达M点),物块C对挡板的作用力恰好为0.已知重力加速度为g,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
    A.弹簧的劲度系数为
    B.小球A由M点运动到N点的过程中,物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大
    C.小球A由M点运动到N点的过程中,小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
    D.小球A到达N点时的速度大小为
    二、实验探究题:本题共 2 小题,共 15 分。
    11. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下:
    ①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
    ②接通气源,调整气垫导轨水平;
    ③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
    ④导出传感器记录的数据,绘制xA、xB随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
    回答以下问题:
    (1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞;
    (2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s (保留2位有效数字);
    (3)通过分析,得出质量为200.0g的滑块是________(填“A”或“B”)。
    12. 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动的加速度,实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的点:
    (1)取下纸带,取其中一段并每隔一个计时点标出计数点,如图所示,测出相邻计数点间的距离分别cm,cm,cm,cm,cm,cm,已知打点计时器打点的时间间隔T0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a=______________,代入数据,可得加速度a=______________(计算结果保留三位有效数字)。
    (2)若计时器实际频率为49Hz,则加速度计算结果______________(偏大、偏小或准确)
    三、计算题:本题共 3 小题,共 42 分。要求写出必要的文字说明、公式,只有答案的不给分。
    13:.(10分) 随着科技的进步,探索太空已由遥不可及的幻想变成可能。假设你是一名宇宙学家,即将登陆一颗未知星球。你的飞船正绕着该星球做半径为r的匀速圆周运动,飞船做圆周运动的周期为T,引力常量为G。
    (1)求该星球的质量;
    (2)若已知该星球的半径为R,求该星球的密度。
    14.(14分) 如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1m,BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平出,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
    (1)小球在半圆轨道上运动时,向心加速度an的大小;
    (2)小球在半圆轨道上运动时,圆管对小球弹力的大小;
    (3)小球落到地面D点时的速度。

    15.(18分)如图所示,水平传送带以的速率逆时针转动,传送带左端与水平地面平滑连接,传送带右端与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切,物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带,与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量,物块b的质量,两物块均可视为质点,圆弧轨道半径,传送带左、右两端的距离,物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为,物块b与水平地面间的动摩擦因数为,重力加速度,碰撞时间极短。求:
    (1)物块a滑到圆弧轨道最低点时,物块a所受支持力的大小;
    (2)物块a第一次与物块b碰撞后,物块b首次减速至0所用时间;
    (3)两物块最多能碰撞的次数及物块a运动全过程与传送带之间产生的摩擦热。
    宜三中高2023级高二上入学考试物理答案
    11: (1)1.0 (2分) (2)0.20 (2分) (3)B(2分)
    12: (1) . (3分) . (3分)
    (2)偏大(3分)
    13:【详解】(1)根据
    (3分)
    可得
    (2分)
    (2)该星球的密度
    (2+1+2)
    14: 【详解】(1)小球在半圆轨道上做匀速圆周运动,向心加速度为,则有
    (3分)
    解得
    (1分)
    (2)小球在半圆轨道上做匀速圆周运动,圆管支持力为,则有
    (4分)
    解得
    (1分)
    (3)小球水平抛出后,在竖直方向做自由落体运动,则有
    (1分)
    解得
    落地时竖直方向的速度为
    (1分)
    落地时的速度大小为
    (1分)
    解得
    落地时的速度方向与初速度方向的夹角为θ,则有
    (1分)
    解得
    (1分)
    15.(18分)
    解:(1)对物块a研究,设物块a滑至圆弧轨道底端的速度为v,由动能定理得:.(1分)
    解得:
    由牛顿第二定律可得: 解得:.(2+1分)
    (2)由于,则物块a滑上传送带受到向右的滑动摩擦力。假设物块a一直做匀减速运动到达传送带最左端,则由动能定理得:(1分)
    由于,故假设成立。(1分)
    取水平向左为正方向,对a,b碰撞,由动量守恒及机械能守恒得:
    (2分)
    解得: .
    对b第一次碰后首次减速至0的过程中,由动量定理得:(1分)
    解得:.(1分)
    (3)对b第一次碰后首次减速至0的过程中,由动能定理得:(1分)
    解得:
    对a第一次碰后首次减速至0的过程中,由动能定理和动量定理得:

    解得:
    由于,则物块a向右减速至0后又向左做匀加速直线运动,由对称性可知,与传送带共速时,物块a恰好返回水平面,即此时物块a的速度 (1分)
    物块a返回水平面的过程中,由动量定理可得: 解得:
    因,则物块a返回水平面时,物块b已经停止。(1分)
    设物块a再次滑上水平面后,再次与b碰撞前的速度为,
    由动能定理得:(1分)
    解得:
    对a,b第二次碰撞,由动量守恒和机械能守恒得:

    解得:
    对物块a第二次碰撞后向右匀减速至的过程中,由动能定理得:
    解得: 由于,即物块a恰不能再次滑上传送带,故a、b只能发生2次碰撞。(1分)
    对a第一次从传送带右端滑至左端的过程中,由动量定理得:
    解得:
    此过程中,a与传送带的相对位移
    a与传送带之间产生的摩擦热
    解得:(1分)
    对物块a第一次碰后,与传送带的相对位移
    a与传送带之间产生的摩擦热
    解得:(1分)
    故全过程物块a与传送带之间产生的摩擦热:
    解得:. (1分)
    (其他合理解法,参照给分)
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    B
    B
    A
    B
    D
    D
    D
    BC
    ACD
    CD
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