河南省信阳高级中学新校2025-2026学年高二上期开学测试物理试卷

这是一份河南省信阳高级中学新校2025-2026学年高二上期开学测试物理试卷，共12页。试卷主要包含了实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一个选项正确，每小题 4 分；第 8~10 题有多个选项正确，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3
分，有选错的得 0 分）
如图，某人通过定滑轮拉着小船在水面上向左运动。图示的四个速度方向中，可表示绳上A 点速度方向的是（）
v1
v2
v3
v4
“二月二，龙抬头”是中国民间传统节日。每岁仲轿卯月之初、“龙角虽”犹从东方地平线上升起，故称“龙抬头”。0 点后朝东北方天空看去，有两颗究见“角宿一”和“角宿二”，就是龙角星。该龙角星可视为双星系统，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。若“角宿一”的质量为 m1、“角宿二”的质量为 m2，它们中心之间的距离为 L，公转周期为 T，万有引力常量 G。忽略自转的影响，则下列说法正确的是（）
“角宿一”的轨道半径为
m2L m1  m2
“角宿一”和“角宿二”的向心加速度之比为 m1：m2
“角宿一”和“角宿二”的线速度之比为 m1：m2
“角宿一”和“角宿二”做圆周运动的向心力之比为 m1：m2 3．如图所示，一内壁光滑的圆锥面，轴线 OO'是竖直的，若有两个相同的小球（均视为质点）在圆锥内壁上沿不同的圆轨道运动，设 O 点为重力势能零点。则两小球（）
动能相同B．运动的周期相同
C．锥壁对它们的支持力不同D．动能与势能之比相同
某静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，其中
x1、 x2、x3、x4 是间隔相等的四点，x1 到 x4 范围内的 E-x 图像与横轴所包围的面积为 S，对
于电荷量为 q，质量为 m 的正点电荷，下列说法正确的是（）
x3 处电势最高
x2 和 x4 处电势相等
由 x1 静止释放仅在电场力作用下运动到 x4 时的动能 Ek  qS
由 x1 静止释放仅在电场力作用下运动到 x4 过程中，电势能先增大后减小 5．在高速公路下坡路段外侧一般都会设置一段避险车道，主要用于高速行驶中失控或刹车失灵的车辆避险，假设某货车行驶至图甲中所示路段时，刹车突然失灵，此时司机立即关闭发动机通过方向盘控制货车使其驶入避险车道。如图乙所示，若货车在避险车道上减速的加速度大小为 g，货车质量为 M，避险车道的倾角为 30°，货车上升的最大高度为 h（未冲出避险车道），在货车冲上避险车道至运动到最大高度处的过程中，下列说法正确的是（）
货车的动能损失了Mgh
2gh
货车的机械能损失了Mgh C．货车冲上避险车道时的初速度为 D．避险车道对货车的阻力对货车做功为2Mgh
某种静电分析器简化图如图所示，在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。现
将一电子 a 自 A 点垂直电场射出，恰好做圆周运动，运动轨迹为 ABC，半径为 r。另一电子
b 自 A 点垂直电场射出，轨迹为弧 APQ，其中 PBO 共线，已知 BP 电势差为 U，
|CQ|=2|BP|，a 粒子入射动能为 Ek，则（）
A．B 点的电场强度 E  Ek
er
B．P 点场强大于 C 点场强
C．b 粒子在 P 点动能小于 Q 点动能
D．b 粒子全程的克服电场力做功小于 2eU
如图所示，质量分别为mA  1kg 、mB  2kg 的物块 A、B 分居圆心两侧放在水平圆盘上，
用不可伸长的轻绳相连，与圆心距离分别为rA 和rB ，其中rA  rB 。A、B 与圆盘的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度ω轴OO 匀速转动时，绳中弹
力 F 随ω2 的变化关系如图所示。当角速度为 6 rad/s 时，A 物块恰好不受摩擦力作用，取
3
g  10m/s2 。下列说法正确的是（）
rA  0.5m
rB  1.0m
物块与圆盘间的动摩擦因数μ 0.1 D．当角速度为 3rad/s 时，物块恰好与圆盘相对滑动
如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（）
甲的电荷量小于乙的电荷量
B．P 点的电势比 Q 点的电势低
C．P 点的电场强度大于 Q 点的电场强度
D．电子在 P 点的电势能比 Q 点的电势能小
智慧充电技术的日益成熟，极大促进了电动汽车销量的增长。若一辆电动汽车的质量为 m，额定功率为 P。汽车由静止启动后做匀加速直线运动，汽车的速度大小为 v 时恰好达到其额定功率，之后汽车维持额定功率行驶，达到最大速度 3v，已知汽车行驶时受到的阻力
恒定。下列说法正确的是 （）
P
电动汽车受到的阻力大小为 3v
P
电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为 mv
3mv3
电动汽车做匀加速直线运动的位移为
4P
电动汽车做匀加速直线运动的过程中阻力做功为
mv2
4
在第 26 届亚洲田径锦标赛男子链球决赛中，我国选手王琦凭借最后一投 74 米 50 的成绩，成功卫冕，这也激发了同学们对链球比赛的浓厚兴趣。假设在比赛中运动员掷出点距地
面的高度为 h，初速度大小为v0 ，与水平方向的夹角为θ，以掷出点为坐标原点，建立坐标系如图所示，忽略一切阻力，已知重力加速度为 g ，则下列说法正确的是（）
掷出链球相对于地面的最大高度为 B．链球从掷出到落至地面所用时间为
v sinθ2
0

h
2g
2v0sinθ
g
v2  gh
0
链球落至地面时速度大小为
v 2  2gh
0
调整夹角θ，链球在地面落点与抛出点水平位移的最大值为 x  v0
g
二、实验题（每空 2 分，共计 16 分）
两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。
第一组同学利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。
①若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装
有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）。
第二组同学采用下图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验，在水平槽末端与水平面间放置 了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球从斜槽上 S 点由静止滚下，落点为 P ′ ，放上被碰小球后，入射小球和被碰小球在斜面上的落点分别为 M ′、N ′。已知 入射小球质量为 m1，被碰小球质量为 m2，用刻度尺测量斜面顶点到 M ′、P ′、N ′三点的距离分别为 l1、l2、l3。
②关于本实验条件的叙述，下列说法正确的是；
A．斜面与水平槽必须光滑 B．该实验不需要秒表计时
C．两小球的质量应满足m1  m2
D．必须测量水平槽末端的高度
③则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）。
实验小组用下图所示的装置验证机械能守恒定律。主要的实验操作如下：
①用游标卡尺测量小球的直径 d（d 很小）；
②调节光电门 1、2 和小球在同一条竖直直线上；
③用米尺量出光电门 1、2 间的高度差 H；
④发射器竖直向上发射小球，记录小球先后经过两光电门的遮光时间t1 、t2 ；
⑤改变光电门 2 的位置，重复实验（小球每次出射的初速度不变）。请回答下列问题：
小球需要选用；
木球B.塑料球C.铁球
小球经过光电门 2 时速度的大小为（用题中物理量的符号表示）；
已知重力加速度为 g，若满足关系式（用题中物理量的符号表示），则验证了小球机械能守恒；
t
该小组同学利用测得的数据绘制了 H 与 1 的图像，已知图像斜率的大小为k ，则当地
2
2
的重力加速度为（用题中物理量的符号表示）；
实验中发现小球增加的重力势能略大于小球减少的动能，下列原因中可能的是。
小球直径 d 的测量值偏小
光电门之间高度差 H 的测量值偏小
光电门 1 测得的时间偏大
三、解答题（共计 38 分）
13．（10 分）落锤打夯机是一种结构简单的建筑施工设备，其原理可以简化为以下模型∶质量为m1  800kg 的夯体一部分埋人土层中，质量为m2  200kg 的重锤（可视为质点）从夯正上方h  20m 处自由下落，与夯发生碰撞（碰撞时间极短），碰后重锤和夯一起下移d  0.5m
深度。（重力加速度g 取10m / s2 ）
求重锤与夯碰后的速度；（6 分）
求夯在下移过程中受到的平均阻力的大小。（4 分）
14．（12 分）某车站用匀速转动的水平传送带输送行李（可看成质点），在传送带末端有一段防止行李掉落的反向传送带。t  0 时刻，行李从足够长正向传送带上离开，以水平向左的初速度从右端滑上如图 1 所示的反向传送带，行李恰未能掉落，行李的位移—时间图像如图 2 所示， t  3s 前的图像为抛物线的一部分， t  3s 后的图像为直线。已知重力加速度
g  10m/s2 ，求：
正、反向传送带运行的速率；（6 分）
行李与反向传送带间的动摩擦因数及稳定后一个周期内行李在反向传送带上运动的时间。
（6 分）
15．（16 分）如图为某同学设计的弹射装置，弹射装置由左端固定在墙上的轻弹簧和锁 K 构
成，开始时弹簧被压缩，物块被锁定。水平光滑轨道 AB 与倾斜粗糙轨道 BC 平滑连接，已
知倾斜轨道与水平面夹角 θ 为 53 ，物块与倾斜轨道间的动摩擦因数μ  1 。竖直四分之一
16
圆弧轨道 DG、G'H 和水平轨道 HM 均平滑连接，物块刚好经过GG 进入GH 。O1 、G 、
G 、O2 在同一水平线上。水平轨道HM 粗糙，动摩擦因数为
μ2  0.5 ；圆弧DG 半径
R1 =3.6m ，
G'H 半径
R2 =1.8m 。现将质量为 1kg 的物块解除锁定发射，其经过 D 点时速度水平，对轨
道的作用力恰好为零。圆弧轨道 DG、G'H 均光滑；空气阻力忽略不计， sin53∘ =0.8 ，
cs 53∘  0.6 ，重力加速度为 g  10m/s2 。求：
(1)（6 分）物块到达 D 点时的速度大小以及到达 H 点时受到的支持力大小；
(2)（5 分）设物块与右端竖直墙壁碰撞一次后以原速率返回，物块恰能到达G ，求物块最终静止时距离 M 点多远；
(3)（5 分）物块被锁定时弹簧具有的弹性势能。
河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）
2025-2026 学年高二上期开学测试物理答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
B
D
C
CD
AC
AD
甲BC
m1
 m1
m2
l2
l1
l3
【详解】①乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两滑块相碰时结合成为一体，机械能的损失最大，甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，机械能损失最小，若要求碰撞过程动能损失最小，则应选图中的甲实验器材。
②A．实验验证的是碰撞过程系统动量是否守恒，研究碰撞过程，斜面与水平槽不必光滑，故 A 错误； BD．实验中，碰撞后小球做平抛运动，测出小球位移，应用运动学公式可以求出小球的速 度，该实验不需要秒表计时，也不需要测量水平槽末端的高度，故 B 正确，D 错误； C．为防止碰撞后入射球反弹，两小球的质量应满足 m1>m2，故 C 正确；
故选 BC。
③小球离开斜面后做平抛运动，设斜面的倾角为θ ，小球做平抛运动的位移为 l，则水平方向l csθ vt
竖直方向l sinθ 1 gt 2
2
联立解得v  csθ
gl
2 sinθ
碰撞前入射小球的速度v0碰撞后入射小球的速度v1碰撞后被碰小球的速度v2
 csθ
 csθ
 csθ
gl2
2 sinθ
gl1
2 sinθ
gl3
2 sinθ
两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向
由动量守恒定律可得m1v0  m1v1  m2v2
l2
整理可得验证动量守恒的表达式为m1
 m1
m2
l1
l3
12.（1）C
d
t
2
d 2
2t 2
d 2

2t 2gH
12
2
d
2k
AC 13．(1) v  4m/s
(2) f  26000N
【详解】（1）设重锤与夯碰前的速度大小为v ，根据动能定理m gh  1 m v2
022 2 0
解得v0  20m/s
锤与夯碰后速度大小相等，设为v ，根据动量守恒m2v0 （m1  m2）v
解得v  4m/s
（2）设夯在下移过程中受到的平均阻力的大小为 f ，则此过程中，根据动能定理
（m  m ）gd  fd  0  1 m  m ）v2
12 （ 12
2
解得 f  26000N
14．(1) 4m / s ， 2m / s
μ 0.2 ， t  2s
【详解】（1）设行李滑上反向传送带后的加速度大小为 a，由图 2 可知，在0 ~ 2s 内行李向
左做匀减速到速度变为 0，根据逆向思维可得 x  1 at 2
12 1
代入数据解得a  2m / s2
则行李的初速度大小（即正向传送带速度）为v1  at1  4m / s
由图 2 可知，在2 ~ 3s 内行李向右做匀加速运动，在t  3s 时，与反向传送带共速，在2 ~ 3s内有v2  at2  2m / s
可知反向传送带运行的速率为2m / s 。
（2）以行李为对象，由牛顿第二定律得μmg  ma
解得行李与反向传送带间的动摩擦因数为μ 0.2
行李再次进入正向传送带后的速度大小为2m / s ，由运动的对称性可知，此后行李做周期性
运动，一段时间后行李会以大小为2m / s 、水平向左的速度回到反向传送带；则稳定后一个
周期内，行李在反向传送带上运动的时间为t  2v2  2s
a
15．(1)6m/s，90N (2)1.8m
74.75J
【详解】（1）设物块到达 D 点时的速度大小为vD 以及到达 H 点时受到的支持力大小为 N，
v2
题意知物块质量 m=1kg，在 D 点时，物块对轨道的作用力恰好为零，则有mg  m D
R1
解得vD  6m/s
从 D 到 H，由动能定理有mg  R  R   1 mv2  1 mv2
联立解得vH  12m/s
122
H2D
v2
物块在 H 点有 N  mg  m H
R2
联立解得支持力大小 N  90N
设 HM 距离为 L，物块从 D 到与右端竖直墙壁碰撞一次后以原速率返回，物块恰能到
达G 的过程，由动能定理有mgR  μmg  2L  0  1 mv2
122D
解得 L  5.4m
题意知物块恰能到达G ，设物块此后在 HM 上运动的路程为 s，由动能定理有
mgR2  μ2mgs  0
解得s  3.6m
则物块最终静止时距离 M 的距离 x  L  s  1.8m
结合题意，C 到 D 过程可看成是 D 到 C 的逆过程，D 到 C 过程物块做平抛运动，则在 C 点时物块竖直方向速度vy  vD tanθ 8m/s
v
2
y
则 CD 高度差hCD  2g
 3.2m
则 CE 高度差hCE  R1  R2  hCD  2.2m
从解除锁定到物块运动到 D 的过程，根据能量守恒有
W  μmg csθ
hCE
 mg  R  R   1 mv2  0
弹1sinθ
122D
功能关系可知W弹  Ep  0  Ep
联立解得 Ep  74.75J