2025-2026学年云南省玉溪第一中学高二（上）开学物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年云南省玉溪第一中学高二（上）开学物理试卷（含解析），共16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.下列说法正确的是( )
A. 力是改变物体运动状态的原因B. 出租车是按位移的大小来计费的
C. 加速度是描述位置变化快慢的物理量D. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反
2.离心机的工作原理如图所示。离心机工作时离心管中质量相等的微粒A、B均绕转轴做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 微粒A比微粒B的线速度大
B. 微粒A受到的合力方向平行于离心管管壁
C. 微粒A比微粒B的向心加速度大
D. 微粒A比微粒B的动能小
3.一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，如果电场是由固定原点O和在x轴负半轴上−x3点电荷q1、q2(电荷量和电性均未知)共同产生的，图线最高点对应横坐标为x2，下列说法正确的是( )
A. q1和q2一定带有同种电荷
B. x1处的电场强度为零
C. 从x1到x2的过程中带电粒子的加速度一直增大
D. 从x1到x2的过程中带电粒子的速度一直减小
4.舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一。如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，1.2s后在胸口处相同位置开始用手接幡，同时缓慢竖直下蹲，经0.6s幡速度为零时稳稳接住。已知中幡质量为18kg，g=10m/s2，忽略空气阻力，设竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 幡经0.5s上升到最高点
B. 幡被抛出时的速度大小为12m/s
C. 幡从胸口处抛出到落回胸口处，幡的动量变化为216kg⋅m/s
D. 杂技演员接幡过程中，手对幡的平均作用力大小为360N
5.正手击高远球是羽毛球后场击球的基础动作，某羽毛球被击出后在空中从A点飞行到B点的运动轨迹如图所示，则球在轨迹上C点的加速度可能是图中的( )
A. a1 B. a2
C. a3 D. a4
6.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实(如图)。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小均为320N、方向都与竖直方向成37°的力，提着重物离开地面30cm后释放，重物自由下落将地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，cs37 ∘=0.8，忽略空气阻力，则( )
A. 物体落地时的速度约为2.48m/s
B. 物体对地面的平均作用力大小为830N
C. 人停止施力到刚落在地面过程中机械能不守恒
D. 重物刚落在地面时到最后静止过程中机械能守恒
7.安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=0.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律可近似用图乙的图像描述。已知头锤质量M=5kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 头锤落到气囊上表面时的动量大小为4kg⋅m/s
B. 碰撞过程中F的冲量方向竖直向下
C. 碰撞过程中F的冲量大小为60N⋅s
D. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为25kg⋅m/s
8.1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小v1竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点(图中未标出)时金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小v2竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为f=kvr，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 油滴P两次经过M点时速度v1、v2大小相等
B. 油滴P所带电荷量的值为kv1−v2rdU
C. 油滴P先后两次经过M点经历的时间为v1v2+v1gv2
D. 从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴P的加速度先增大后减小
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.有同学设想在天宫二号空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是( )
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系
C. 研究平抛运动的规律
D. 研究向心力的实验
10.《刑法修正案(八)》将醉驾入刑。法律规定每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲，ab两端电压6V，RP是酒精气体传感器，其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙，R是定值电阻，其阻值恒定为20Ω，电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 气体中酒精浓度与电压表示数成反比
B. 电压表示数与电流表示数比值保持不变
C. 若测试仪中电流表示数低于0.15A，说明驾驶员处于醉驾状态
D. 若测试仪中电压表示数超过3V，说明驾驶员处于醉驾状态
11.星下点轨迹是卫星运动轨迹垂直向下在地球表面的投影．某颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星轨道和绕行方向如图甲所示．图乙是卫星第Ⅰ圈、第Ⅱ圈和第Ⅲ圈的星下点轨迹展开图，横轴数值表示经度．其中P点是第Ⅰ、Ⅱ圈星下点轨迹展开图的一个交点．已知地球自转周期为24 ℎ，卫星轨道半径约是地球半径的1.084倍．下列说法正确的是
A. 该卫星的向心加速度约等于重力加速度g
B. 若地球没有自转，则该卫星的星下点轨迹为一个点
C. 该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期
D. 根据赤道与星下点轨迹展开图的交点，可知该卫星的运行周期约1.5 ℎ
12.如图所示，套在一光滑的水平固定杆上的小环N和另一套在光滑竖直固定杆上的小环M用一不可伸长的轻绳连接在一起，两杆在同一竖直面内，M、N两环的质量均为m，绳长为L，一水平外力F作用在小环N上，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直杆夹角为α，不计空气阻力，轻绳始终处于伸直状态。重力加速度为g，则从撤去外力F后到M运动到最低点的过程中，关于两环的运动，下列说法正确的是( )
A. 小环M在运动过程中机械能守恒
B. 轻绳与竖直杆夹角为β时，小环M与N的速度大小关系为vM=vN⋅tanβ
C. 当两环运动到绳子与竖直方向夹角为β时，可由题目信息求出环M的速度为sinβ gLcsβ−csα
D. 环M减少的机械能等于环N增加的机械能
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学利用气垫导轨、光电门、滑块和轻质弹簧等器材设计了一套“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)实验前，先用天平测出滑块的质量m，再用20分度的游标卡尺测量滑块上挡光片的宽度，如图甲所示，则该挡光片的宽度d=__________mm。
(2)如图乙所示，水平气垫导轨右端固定有一轻质弹簧，将上述滑块与弹簧接触(不拴接)。压缩弹簧后由静止释放滑块。当滑块通过光电门时(滑块已与弹簧分离)，记录下挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度大小为__________。若要验证弹簧与滑块组成的系统机械能守恒，则需要验证的表达式为：__________(两空均选用字母m、d、t、k、x表示。已知弹簧的弹性势能表达式为Ep=12kx2,k为弹簧劲度系数，x为弹簧压缩量，可由气垫导轨上的标尺测量得出)。
14.利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50 Hz，则小车的加速度大小为_____m/s2(结果保留3位有效数字)。
(2)实验得到的理想a−F图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是( )
A.图线①的产生原因是小车的质量太大
B.图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
C.图线③的产生原因是小车的质量太小
(3)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M，所用交流电频率为50 Hz，共5个槽码，每个槽码的质量均为m= 10 g。实验步骤如下：i.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑：ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码(即细线下端悬挂4个槽码)，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv.以取下槽码的总个数n(1 ≤n≤ 5)的倒数1n为横坐标，1a为纵坐标，在坐标纸上作出1a−1n关系图线。已知重力加速度大小g= 9.78 m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①写出1a随1n变化的关系式_________________(m,g,M,a,n表示)；
②测得1a−1n关系图线的斜率为2.5 s2/m，则小车质量M= ______kg(计算结果保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
15.如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重状态，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中小明用手拿着质量为0.2kg的手机。(重力加速度g取10m/s²，空气阻力不计)求：
(1)此过程中座舱的最大速度是多少；
(2)当座舱落到离地面10m的位置时，手对手机的作用力为多大。
16.如图甲，PNQ为在某星球表面竖直放置的半径为r=0.1m的半圆形轨道，在轨道的最低点和最高点P、Q各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧，通过这两点时对轨道的压力FQ和FP。质量为0.1kg的小球，以不同的初速度v由P点冲入PNQ轨道。该星球的半径R=6371km，同步卫星的高度ℎ=35809km。
(1)若轨道PNQ光滑，小球均能通过Q点。FQ随FP变化如图丙，求该星球自转的周期T自为多少小时？(保留两位有效数字)
(2)若FQ和FP的关系图线如图乙所示，图像与横轴交点坐标为8N，求小球由P滑至Q的过程中损失的最少机械能。
17.如图所示，质量为3kg足够长的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑。质量为1kg的小物块A静止在长木板上，此时小物块A与长木板右端挡板的距离为2m，现给小物块A施加一个大小为9N、方向水平向右的恒力(小物块与挡板碰撞前瞬间消失，碰撞后瞬间恢复)，小物块A与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求：
(1)小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小；
(2)第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块A与挡板的最远距离。
答案解析
1.【答案】A
【解析】A.根据牛顿第一定律，力是改变物体运动状态(即产生加速度)的原因，而非维持运动的原因，故A正确；
B.出租车计费依据是实际行驶路径的长度(路程)，故B错误；
C.位置变化的快慢由速度描述，而加速度是速度变化快慢的物理量，故C错误；
D.滑动摩擦力方向与物体相对接触面的运动方向相反，与物体的运动方向可能相同，例如传送带上传物体过程，物体受到的滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】AC.微粒A与微粒B的角速度相等，根据 v=ωr
因rAv2
故A错误；
B.设油滴P所带电荷量的值为q，没有加电压时，根据平衡条件可得
mg=kv1r
施加电压后匀速向上运动时，根据平衡条件可得
qUd=mg+kv2r
解得
q=kv1+v2rdU
故B错误；
C.油滴经过M点向下运动到速度为零过程中，取向上为正方向，根据动量定理可得
qUdt1+kv1rt1−mgt1=0−mv1
油滴从速度为零到达到M点的过程中，根据动量定理可得
qUdt2−kv2rt2−mgt2=mv2
其中
q=kv1+v2rdU ， v1t1=v2t2 ， mg=kv1r
解得油滴先后两次经过M点经历的时间为
t=t1+t2=v1v1+v2gv2
故C正确；
D.从金属板加上电压到油滴速度减为零的过程中，根据牛顿第二定律可得
qE+f−mg=ma1
解得
a1=qUmd+kvr−mgm
随着速度的减小，加速度逐渐减小；油滴向上加速运动到 v2 的过程中，根据牛顿第二定律可得
qE−mg−f=ma2
解得
a2=qUmd−kvr+mgm
随着速度的增大，加速度逐渐减小；综上所述，从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴的加速度一直减小，故D错误。
故选C。
9.【答案】ABD
【解析】微重力环境下，与重力相关的实验不能完成，则
A.探究两个互成角度的力的合成规律与重力无关，可以完成，选项A正确；
B.用力传感器研究作用力和反作用力的关系与重力无关，可以完成，选项B正确；
C.研究平抛运动的规律与重力有关，不能完成，选项C错误；
D.研究向心力的实验与重力无关，可以完成，选项D正确。
故选ABD。
10.【答案】BD
【解析】A.由图像可知，随酒精浓度的增加， RP 的阻值减小，电路中的总电流增大， R 两端的电压增大，即电压表的示数增大，因此气体中酒精浓度与电压表示数不成反比，A错误；
B.因为 R 为定值电阻，电压表测 R 两端的电压，电流表测通过 R 的电流，根据欧姆定律 R=UI
可知电压表示数与电流表示数比值保持不变，B正确；
C.当电流表的示数为 0.15A 时，根据欧姆定律得 R+RP=UabI=6V0.15A=40Ω
RP=20Ω
则此时对应的每 100ml 的气体中酒浓度为 80mg ，若电流小于0.15A，则 RP 大于 20Ω ，说明每 100ml 的气体中酒精浓度小于 80mg ，说明驾驶员可能处于酒驾状态，C错误；
D.若电压表的示数为3V，则此时 R=RP=20Ω
若电压表的示数大于3V，则 RP