山西现代双语学校南校2025-2026学年高二上学期开学考试物理试卷

这是一份山西现代双语学校南校2025-2026学年高二上学期开学考试物理试卷，共14页。试卷主要包含了75mm等内容，欢迎下载使用。
注意事项：1.本试卷满分 100 分，答题时间 60 分钟。
2.本试卷考查内容为必修一、必修二、选必一
一、选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每小题所给选项有一项符合题意。
以下说法正确的是（） A．物体做曲线运动时，速度一定是变化的 B．物体做圆周运动时，所受合力的方向总是指向圆心 C．若物体受合力等于零，则机械能总量一定保持不变 D．若系统内存在摩擦力做功，则动量一定不守恒
如图所示，重物 A 质量为 m，置于水平地面上．一根轻质弹簧，原长为 L，劲度系数为 k，下端与物体 A 相连接．现将弹簧上端点 P 缓慢地竖直提起一段高度 h 使重物 A 离开地面．这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）
B．飞船从 A 点沿轨道Ⅰ飞向 B 点过程中速度逐渐增大
C．飞船在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期
r 2
r
2
D．飞船在轨道Ⅰ上运行，经过 A、B 两点时的速度大小之比为 B
A
人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况，若手机质量为 100g，从离人眼约 20cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为 0.2s，取重力加速度 g  10m / s2 ，下列分析正确的是（ ）
手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.4kg  m / s B．手机对眼睛的冲量大小约为 0.4N s C．手机对眼睛的冲量方向竖直向上 D．手机对眼睛的作用力大小约为1.2N
如图所示，半径为 R 、质量为 2m 的光滑半圆槽置于光滑水平面上，A、B 为半圆槽直径的两个端点，
mg 
mg 
现将一质量为 m 的小球（可看成质点）从 A 点的正上方 2R 处静止释放，小球从 A 点沿切线方向进入半
mg  h  k B． mg  h  L  k 

mg 
圆槽，已知重力加速度为 g ，不计空气和一切摩擦力。则（）
小球自由下落过程中机械能守恒，动量守恒
mg  L  h
mg  h  L  k 

某块石头陷入淤泥过程中，其所受的阻力 F 与深度 h 的关系为 F  kh  F0 （k， F0 已知），石头沿
1
半圆槽向左运动的最大位移为 R
3
竖直方向做直线运动，当 h  h0 时，石头陷入淤泥过程中克服阻力做的功为（）
1
小球第一次运动到半圆槽最低点时，对半圆槽的压力大小为10mg
小球将离开半圆槽做斜抛运动
F hB． kF hC． F h 
kh2
D． kh
 F  hm
0 00 0
0 020
000
如图所示，质量均为
的木块 A、B 并排放在光滑水平面上，木块 A 上固定一竖直轻杆，轻杆上端
4．2022 年 6 月 5 日 17 时 42 分，神舟十四号载人飞船经过 6 次变轨后与天和核心舱自主快速交会对接成功，如图所示，对接前飞船经 B 点由椭圆轨道Ⅰ变轨至圆形轨道Ⅱ，A、B 两点分别为轨道Ⅰ的近地点和远地点，已知 A 点到地心的距离为 rA，B 点到地心的距离为 rB，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度
的 O 点系一长为l 的细线，细线另一端系一质量为 2m 的球 C。现将球 C 拉起使细线水平伸直，并由静止释放球 C，重力加速度大小为 g ，小球和木块均可视为质点。则（）
A．球 C 由释放运动到最低点，物体 A、B 和球 C 所组成的系统动量守恒
l
B．球 C 从释放运动到最低点过程中，木块 A 移动的距离为
2
2gl
C．A、B 两木块分离时，A 的速度大小为
10．2022 年第 24 届冬奥会将在北京举行，冰壶是比赛项目之一如图甲所示，红壶以一定速度与静止在大本营的蓝壶发生对心碰撞（撞时间极短），碰撞前后两壶运动的 v-t 图线如图乙中实线所示，已知两壶质量相等且均视为质点。由图像可得（ ）
l
D．球 C 第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度（相对小球的最低点）为
3
二、多选题：本题共三个小题，每小题 6 分，共 18 分；选错 0 分，少选 3 分。
如图，一送餐机器人在送餐，餐具放在水平托盘上，机器人在水平方向上做匀加速直线运动的过程中，餐具与水平托盘始终无相对滑动。下列说法正确的是（）
重力对餐具做正功B．支持力对餐具做负功
C．摩擦力对餐具做正功D．合力对餐具做正功
如图所示，质量分别为 m、4m 的木块 A、B 静止在光滑水平面上，一轻质弹簧与 B
固定连接，一颗质量为 m 的子弹，以水平向右的速度 v0 射入木块 A 并停留其中，子弹和木块的作用时间极短，在此后的过程中，下列说法正确的是（）
1
子弹打入木块 A 后的瞬间，A、B 和子弹的速度大小均为 v
2 0
红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞 B．蓝壶与地面间的动摩擦因数为 0.0225 C．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为 0.8m/s
D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为 1∶3
三、实验题：本题两个小题，共 14 分。
11．常规落体法验证机械能守恒定律摩擦阻力影响相对较大，现如图放置实验器材，连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨（图 1 中未画出，视为无摩擦力），重力加速度为 g，接通电源，释放托盘与砝码，测得如下物理量：遮光片宽度 d，遮光片小车释放点到光电门的长度 l，遮光片小车通过光电门挡光时间 Δt，托盘与砝码质量 m1，小车和遮光片质量 m2。
12
弹簧的最大弹性势能为 6 mv0
3
木块 B 的最大速度大小为 v
用该装置验证系统机械能守恒定律，满足 m2>>m1；（选填“需要”或“不需要”）
若 d=，即验证从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒；（用上述字母表示）
5 0
 d 2
当弹簧恢复原长时，木块 A 的速度大小为
1
6 v0
(3)改变 l，做多组实验，作出如图 3 所示的以 l 为横坐标，以
Δt

答案第 2 页，共 4 页
为纵坐标的图像，a、b 两图线中一
图线为无任何阻力情况下的结果，另一图线为某同学考虑到有部分恒定空气阻力的结果，对比发现，
图线考虑了空气阻力。
12．如图所示实验装置，某同学用 a、b 是两个半径相等的小球．按照以下步骤研究弹性正碰实验操作
① 在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球 a 从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 O；
② 将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球 a 从固定点处由静止释放，撞到木板上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面，其圆心就处与小球落点的平均位置，得到痕迹 B；
③ 把小球 b 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球 a 仍从固定点处由静止释放，和小球 b 相碰后，重复多次，并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置，得到两球撞在木板上 痕迹 A 和 C．
为了保证在碰撞过程中 a 球不反弹，a、b 两球的质量 m1 、 m2 间的关系是 m1 m2 。(选填“大于”，“小于”，“等于” )
完成本实验，必须测量的物理量有。
木板水平向右移动的距离 l
C．A 球和 B 球的质量 m1 、 m2
D．O 点到 A、B、C 三点的距离分别为 y1 、 y2 、 y3
若(2)所给选项的物理量均已知，若满足条件( 用测量量表示) ，则表示两小球发生的是弹性碰撞．
四、解答题，本题共 3 小题，共 40 分。
13．（10 分）宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度 v0 水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为 L，已知月球半径为 R，万有引力常量为 G。求：
月球的质量 M 为多少？
若在月球附近发射一颗卫星，则卫星的绕行速度 v 为多少？
14．（12）如图所示，在竖直平面内有一粗糙斜面轨道 AB 与光滑圆弧轨道 BC 在 B 点平滑连接(滑块经过 B 点时速度大小不变)，斜面轨道长 L=2.5m，斜面倾角 θ=37°，O 点是圆弧轨道圆心，OB 竖直，圆弧轨道半径 R=1m，圆心角 θ=37°，C 点距水平地面的高度 h=0.512m，整个轨道是固定的．一质量 m=1kg 的滑块在 A 点由静止释放，最终落到水平地面上．滑块可视为质点，滑块与斜面轨道之间的动摩擦因数 μ=0.25，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8 不计空气阻力，求：
滑块经过圆弧轨道最低点 B 时，对圆弧轨道的压力；
渭块离开 C 点后在空中运动的时间 t．
小球 a 开始释放的高度 h
15．（18 分）如图所示，半径为 R  10m 的光滑圆弧面 AB 与传送带 BC 平滑连接（圆弧的圆心在 B的正下方），传送带以 v  8m/s 的速度逆时针匀速运动，A 、B 两点的水平距离为 d  8m ，竖直高度差 h  4m 。质量为 2kg 的物块（物块可看作质点）在水平恒力作用下从A 点由静止运动到 B 点，物块
在 B 点处时撤去水平恒力，此时物块对圆弧面的压力恰为零。物块与传送带间的动摩擦因数为 0.2，传送带长 16m，重力加速度为 g  10m/s2 ，求：
水平恒力 F 的大小；
物块与传送带之间摩擦产生的热量。
答案第 4 页，共 4 页
《ft西现代双语学校南校高二年级开学测试物理试题》参考答案
1．A
【详解】A．物体做曲线运动时，速度方向一定变化，即速度一定是变化的，选项 A 正确； B．物体只有做匀速圆周运动时，所受合力的方向才是指向圆心，选项 B 错误； C．若物体受合力等于零，机械能总量不一定保持不变，例如物体向上匀速运动时，机械能增加，选项 C 错误； D．若系统内存在摩擦力做功，则动量也可能守恒，例如长木板放置在光滑水平面上，物块以一定的初速度在长木板上滑动时，物块和木板系统动量守恒，选项 D 错误。
故选 A。 2．A
【详解】物块刚 A 离开地面时，弹簧所受的弹力等于物块的重力，根据胡克定律得弹簧伸长的长度为
x  F  mg
kk
由弹簧上端 P 缓慢的竖直向上提起的距离 L，则物块上升的高度为
H  h  x
以地面为势能零点，这时物块 A 具有的重力势能为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
A
B
C
B
CD
BD
BD
故选 A 正确．
E  mgh  m（g h  mg ）
pk
点睛：物块刚 A 离开地面时，弹簧所受的弹力等于物块的重力，根据胡克定律求出此时弹簧伸长的长度，根据几何关系求出物块上升的高度，再求物块 A 具有的重力势能，仔细分析题，养成好的学习习惯很重要！
3．C
【详解】阻力 F  kh  F0 随深度h 线性变化，利用平均力法可得平均力

F0  kh0  F0 
F
2
 F  1 kh
020
则W  F  h  F h  1 kh2
00 020
故选 C。 4．A
【详解】A．根据牛顿第二定律
G Mm  ma r 2
可得
a  GM
r 2
且
rA  rB
飞船在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度，故 A 正确；
根据开普勒第二定律，A 点为近地点，速度最大，B 点为远地点，速度最小，则飞船从 A
点沿轨道Ⅰ飞向 B 点过程中速度逐渐减小，故 B 错误；
根据开普勒第三定律
R
3
C  T 2
轨道Ⅱ的半径大于轨道Ⅰ的半轴长，故飞船在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期，故 C 错误；
根据开普勒第二定律
r v t  1 r v t
A A2 B B
飞船在轨道Ⅰ上运行，经过 A、B 两点时的速度大小之比为
故 D 错误。故选 A。 5．B
【详解】A．手机到达人眼时的速度为
vA  rB vBrA
2gh
v0 
2 10  0.2m / s  2m / s
手机砸到眼睛后手机未反弹，手机的末速度为 0，取向上为正；手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为
故 A 错误；
p  0  mv0   0.1 2kg  m / s=0.2kg  m / s
根据 IF  Ft 可知，手机对眼睛的冲量方向与手机对眼睛的作用力 F 方向相同，竖直向下，故 C 错误；
BD．手机与眼睛作用过程中，以手机为对象，根据动量定理可得
IF  mgt  p
解得眼睛对手机的冲量大小为
IF  p  mgt  0.2N s  0.1 0  0.2N s  0.4N s
则手机对眼睛的冲量大小为0.4N s ；手机对眼睛的作用力大小为
故 B 正确，D 错误。故选 B。
6．C
F  IF
t
 0.4 N  2N 0.2
【详解】A．小球自由下落过程中，小球做自由落体运动，小球机械能守恒，小球合力为重力，小球动量不守恒，故 A 错误； B．小球与半圆槽构成的系统，水平方向动量守恒，则有mx1  2mx2  0
其中 x1  x2  2R
解得 x2
 2 R ，故 B 错误；
3
C．小球第一次运动到半圆槽最低点时，水平方向根据动量守恒定律有mv1  2mv2  0
根据能量守恒定律有mg  3R  1 mv2  1  2mv2
212
2
v  v 2
对小球进行分析，根据牛顿第二定律有 N1
 mg  m12
R
根据牛顿第三定律有 N2  N1
解得 N2  10mg ，故 C 正确；
D．由于小球与半圆槽构成的系统水平方向动量守恒，水平方向总动量为 0，可知，在小球从 B 端飞出半圆槽时，半圆槽与小球水平方向的速度均为 0，即小球离开半圆槽后做竖直上抛运动，古 D 错误。
故选 C。 7．B
【详解】AB．C 球从释放到最低点过程中，A、B、C 构成的系统，水平方向动量守恒，竖直方向系统受到的合外力不为零，系统动量不守恒，根据动量守恒定律水平方向的位移表达式有2mx1  m  m x2  0
其中 x1  x2  l
解得 x 
l
，故 A 错误，B 正确；
22
C．当 C 球运动到最低点时，A、B 开始分离，根据动量守恒定律有2mv1  m  mv2  0
根据机械能守恒定律有2mgl  1  2mv2  1 m  mv2
2122
gl
解得v2 ，故 C 错误；
D．A、B 分离后，对 C 与 A 构成的系统，在水平方向动量守恒，当小球 C 第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度时，则有2mv1  mv2  2m  mv3
令小球 C 第一次到达轻杆左侧能上升的最大高度为 h，则有
2mgh  1  2mv2  1 mv2  1 2m  mv2
212223
解得h  2l ，故 D 错误。
3
故选 B。 8．CD
【详解】A．重力与与运动方向垂直，则重力对餐具不做功，故 A 错误；
B．支持力与运动方向垂直，则支持力对餐具不做功，故 B 错误；
C．餐具跟着机器人在水平方向做匀加速直线运动，对餐具受力分析可知，受重力、支持力，向前的静摩擦力，则静摩擦力与运动方向相同，静摩擦力对餐具做正功，故 C 正确； D．餐具在水平方向做匀加速直线运动，根据动能定理可知合力对餐具做正功，故 D 正确。 故选 CD。
9．BD
【详解】A．子弹打入木块 A 的瞬间，B 的速度为零，子弹与 A 组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，则有
可得 A 的速度为
故 A 错误；
mv0  2mv1
v  v0
12
B．当弹簧被压缩到最短时，A、B 的速度相同，此时弹簧的弹性势能最大，子弹、A、B 组成的系统动量守恒，则有
2mv1  (2m  4m)v2
可得
v  v0
26
根据系统机械能守恒有
1  2mv2  1  6mv2  E
2122p
可得
E  1 mv2
p60
故 B 正确；
CD．当弹簧恢复原长时，B 的速度最大，由动量和能量守恒
2mv1  2mv3  4mv4
1  2mv2  1  2mv2  1  4mv2
212324
可得块 B 的最大速度大小为
A 的速度为
v  v0
43
v   v0
36
即弹簧恢复原长时，木块 A 的速度大小为 1 v ，故 C 错误，D 正确。
6 0
故选 BD。 10．BD
【详解】AC．设撞碰后蓝壶的速度为 v，由图乙可知，碰撞前红壶的速度 v0=1.2m/s，碰撞后速度为 v1=0.3m/s，红、蓝两壶组成的系统，在碰撞中动量守恒，则有
mv0=mv1+mv
解得碰撞后，蓝壶的瞬时速度
碰撞中两壶总动能减少
v=0.9m/s
121212
Ek = 2 mv0  2 mv1
 mv
2
 0.27m >0
所以红、蓝两壶的碰撞是非弹性碰撞，故 AC 错误；
B．由图可知，红壶的加速度为
a  v  1.5 1.2 m / s2  0.3m / s2
则蓝壶的运动时间为
t1
t  v0
a
 4s
蓝壶的加速度为
a  v  0.225m / s2
t
由牛顿第二定律得
μmg  ma
解得
μ 0.0225
故 B 正确；
D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为
I  0  mv1  1
I 0  mv3
故 D 正确。故选 BD。 11．(1)不需要
2m1 gl m1  m2
t
b
【详解】（1）遮光片宽度
d  0.6cm 15
1 mm  6.75mm
20
本实验无需用托盘与砝码重力代替拉力，不需要满足m2  m1 。
若机械能守恒成立有

1 d 2
整理有
m1gl  2 m1  m2  t 
2m1 gl m1  m2
d t
若有空气阻力，则有

1 d 2
整理有
(m1g  f )l  2 m1  m2  t 

 d 22m g  f
则图像斜率为
 1 l
t
m1  m2
k  2m1 g  f
m1  m2
可见若有空气阻力，则斜率将小于无阻力的情况，所以 b 图线考虑了空气阻力。
12．大于D
111
y3
y1
y1
【详解】(1)[1]根据弹性碰撞公式可知，只有入射球的质量大于被碰球的质量，弹性碰撞后才不会反弹，所以选大于。
(2)[2]由于碰撞后均被竖直板挡住因此水平位移是确定的，那么用竖直位移表示平抛的初速度，即
2 y g
v  x x
t
由此可知，只跟竖直位移有关，所以选 D。 (3)[3]由动量守恒的将初速度的表达式代入得到
m1v0=m1v1+m2v2
1 m v2  1 m v2  1 m v2
21 021 122 2
联立可得
v0+v1=v2
小球做平抛运动，水平位移相等，平抛初速度大的运动时间短，因此可知
y = 1
æ ö2
x
gç ÷ ,y =
æ ö2
x
1
gç ÷ ,y =
æ ö2
x
1
gç ÷
12 ç 2 ÷2
ç 2 ÷3
ç 2 ÷
çèv2 ÷ø
即
1
2
y3
y1
1
çèv ÷ø
y1
1
2 çèv1 ÷ø
所以上式是弹性碰撞的条件。
0
L2
2hRv 2
2hR2v 2
13．（1） 0 ；（2）
GL2
【详解】（1）小球做平抛运动的时间为 t，则由运动规律可知，平分位移
L  v0t
竖直分位移
h= 1
2
gt 2
月球表面的物体的重力等于月球对物体的万有引力，则
G Mm  mg R2
得月球的质量为
2hR2v 2
M  0
GL2
（2）月球表面附近运行的卫星，其轨道半径近似等于月球的半径，有
Mmv2
得卫星的绕行速度为
G R2  m R
0
L2
2hRv 2
v 
14．(1) 30N (2) 0.64s
【详解】（1）对滑块在 A 到 B 的过程，由动能定理
mgL sin 37  μmgL cs 37  1 mv2
2B
解得
对滑块经过 B 点时，由牛顿第二定律
vB  2ms
5
v2
由牛顿第三定律可得
F  mg  m B
R
F  F
解得
F  30N
方向竖直向下。
（2）对滑块在 B 到 C 的过程，由动能定理
mgR 1 cs 37  1 mv2  1 mv2
2C2B
解得
vC  4 ms
滑块离开 C 点后在竖直方向上做竖直上抛运动，以竖直向下为正方向，则
h  vC
sin 37t  1 gt 2 =0
2
解得
15．(1) F  22.5N
(2)128J
t=0.64s
v2
【详解】（1）依题意，物块在 B 点有mg  m B
R
物块从 A 至 B，由动能定理有 Fd  mgh  1 mv2
2B
解得 F  22.5N ， vB  10m/s
（2）若物块可在传送带上匀减速至零，由牛顿第二定律μmg  ma
B
由运动学公式v2  2ax
解得 x  25m
因 x  25m  x0  16m ，故物块减速至传送带右端时速度仍不为零，
设物块在传送带上运动历时为t ，则有 x  v t  1 at 2
0B2
此过程中传送带的位移为 x带=vt
物块相对传送带的位移为 x相  x0  x带
物块与传送带之间摩擦产生的热量Q  μmgx相
解得Q  128J 。