2025~2026学年湖南省武冈市第十中学高二年级上学期开学物理摸底检测试题（含答案）

这是一份2025~2026学年湖南省武冈市第十中学高二年级上学期开学物理摸底检测试题（含答案），共16页。试卷主要包含了二和必修部分，选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试命题范围：高中必修一、二和必修部分
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力F先增大后减小
B．墙面对凹槽的压力先增大后减小
C．凹槽对滑块的支持力先减小后增大
D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
2．真空中有电荷量为+4q和-q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1和0处。设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势φ随x变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
3．如图所示，实线和虚线分别是沿着x轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是（ ）
A．波长为5cm
B．波速为5cm/s
C．周期为4s
D．时刻，质点M向下振动
4．单摆模型 万有引力2024年5月28日，来自全国各地的31名队员全员登顶珠峰，其中年龄最大的队员70岁，刷新了中国人登顶珠峰最年长纪录。某队员用单摆测定珠峰的高度，使单摆做简谐运动，在与珠峰同纬度零海拔高度处，在一定时间内测得单摆完成全振动N次。当到达山顶后，在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为N−2次。若把地球视为半径为R的均匀球体并忽略地球自转的影响，则珠峰的高度为（ ）
A. RNB. R2N−2C. 2RN−2D. RN−2
5．一列简谐波沿轴正方向传播。时刻的波形如图所示，质点的平衡位置为时质点时刻后)第–次到达波谷。下列说法正确的是（ ）
A．波的周期为B．波的波长为
C．波的传播速度大小为D时，质点的位移为
6．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为0.04m/s，振幅为A。如图所示为该波在t=0时的波形图，x轴上有P、R和S三点，三点的横坐标分别为2cm、5cm和8cm。下列说法正确的是（ ）
A．t=0.8s时，P点在t=0时的振动状态传到R点
B．P点和S点在任何时刻的位移都不相同
C．t=0.4s时，R点正在向y轴正方向运动
D．时，S点的位移为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图，光滑水平面内建立直角坐标系xOy。A、B两小球同时从O点出发，A球速度大小为v1、方向沿x轴正方向，B球速度大小为v2=2 m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L，与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞，碰后B球速度大小变为1 m/s，碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同，且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力，若A、B两小球能相遇，下列说法正确的是（ ）
A．若θ=15°，则v1的最大值为2 m/s，且α=15°
B．若θ=15°，则v1的最大值为233 m/s，且α=0°
C．若θ=30°，则v1的最大值为233 m/s，且α=0°
D．若θ=30°，则v1的最大值为2 m/s，且α=15°
8．某电磁缓冲装置如图所示,两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内,导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连,导轨BC段与B1C1段粗糙,其余部分光滑,AA1右侧处于竖直向下的匀强磁场中,一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度v0沿导轨向右经过AA1进入磁场,最终恰好停在CC1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R,与粗糙导轨间的摩擦因数为μ,AB=BC=d。导轨电阻不计,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A．金属杆经过BB1的速度为v02
B．在整个过程中,定值电阻R产生的热量为12mv02-12μmgd
C．金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域,金属杆所受安培力的冲量相同
D．若将金属杆的初速度加倍,则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍
9．如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为r、r、2r，与转台间的动摩擦因数相同（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）
A．若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
C．转速增加，A物体比B物体先滑动
D．转速增加，C物体先滑动
10．如图所示，倾角为θ 的固定斜面，其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ 。过程Ⅰ:Q以速度v0从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ:将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．P、M两点之间的距离为kv02−4mg2sin2θ4kgsinθ
B．过程Ⅱ中，Q在从P点单向运动到O点的过程中损失的机械能为14mv02
C．过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为kv02−8mg2sin2θ2kgsinθ
D．连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在OM（含O、M点）之间
三、非选择题（本大题共5小题 共56分）
11．某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系.所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、 50g 的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为 200g ,其上可放钩码）、刻度尺.当地重力加速度为 9.80m/s2 .实验操作步骤如下：
①安装器材，调整两个光电门距离为 50.00cm ,轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；
③保持绳下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量 M 、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量 △Ek 及系统总机械能的减少量 △E ，结果如下表所示：
回答下列问题：
（1） 实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______ J （保留三位有效数字）；
（2） 步骤④中的表格所缺数据为______；
（3） 以 M 为横轴， △E 为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出 △E−M 图像；
则滑块与木板之间的动摩擦因数为____（保留两位有效数字）.
12．（7分）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下：
（1） 用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，D=______________________________________mm。
（2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔0.5s闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是cm）。
（3） 根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小v=______________m/s（保留2位有效数字）。
（4） 小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力f=kDv(k为与液体有关的常量)，已知小球密度为ρ ，液体密度为ρ0，重力加速度大小为g，则k的表达式为k=__________________（用题中给出的物理量表示）。
（5） 为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将________（填“增大”“减小”或“不变”）。
13．如图所示为某一弹射游戏简化模型的俯视图，在光滑的绝缘水平面上建立平面坐标系，右侧水平面内有沿轴负方向的匀强电场（电场区域足够大），已知平行于轴。一轻质绝缘弹簧一端固定在坐标原点处，另一端与一质量为不带电绝缘物块相连，此时弹簧轴线与轴正方向的夹角为。弹簧被压缩后锁定，弹簧储存的弹性势能为。再将一质量为的带电量的物块紧靠着物块不粘连，现解除锁定，物块沿弹簧轴线运动到电场边界上坐标为的点时，恰好分离，物块进入电场。分离后，经过，物体做简谐运动第一次达到最大速度（运动过程中弹始终在弹性范围内，均视为质点，，。求：
（1）物块脱离的瞬间，物块的速度大小及脱离后运动的周期；
（2）当物块运动到距离轴最远的位置时，分离后物块恰好第4次达到最大速度，求电场强度大小及此时物块所处位置的坐标。
14．如图所示,A、B两个质量均为m的物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t=0时刻起,用一水平向右且大小为F=kt的力作用在B物体上,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B、B与水平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g．
(1)求B与地面间的最大静摩擦力大小;
(2)一段时间Δt后,A、B会相对滑动,求Δt和此时A、B间摩擦力的大小;
(3)请画出拉力传感器的示数F传随时间t变化的图像．
15．（14分）如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度v0=7m/s在水平地面上向左运动。t=0时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A平滑地滑到C的右端,此后A的v−t图像如图乙所示，t=1.9s时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反；运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量mA=mC=0.1kg,重力加速度大小g=10m/s。求:
甲乙
（1） C与A间的动摩擦因数μ1以及C与地面间的动摩擦因数μ2;
（2） B和C第一次碰撞后B的速度大小;
（3） t=1.9s之后A、C间因摩擦产生的热量Q为多少?
答案
1．【正确答案】B
【详解】对滑块受力分析，由平衡条件有F=mgsinθ,N=mgcsθ,滑块从A缓慢移动B点时，θ越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AC错误；对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为FN=Fcsθ=mgsinθcsθ=12mgsin2θ,则θ越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以B正确；水平地面对凹槽的支持力为Nkk=M+mg-Fsinθ=M+mg-mgsin2θ,则θ越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误。
2．【正确答案】D
【命题点】点电荷电势的叠加
【详解】真空中点电荷周围某点处的电势φ=kQr,设坐标为x0(x0>0)位置处的电势为0,则k4q1+x0+k−qx0=0,解得x0=13,当0v02,A错误;在整个过程中,由功能关系可得12mv02=2QR+μmgd(易错点:金属杆的动能转化为摩擦产生的热量以及定值电阻和金属杆上的焦耳热),解得QR=14mv02-12μmgd,B错误;金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域,安培力的冲量均为-∑BiLΔt=-B2L2d2R,C正确;对全过程由动量定理有-μmgt-B2L22R2d=0-mv0,若将金属杆的初速度加倍,由动量定理有-μmgt'-B2L22R2d'=0-2mv0,由于金属杆在BB1C1C区域运动的速度比第一次大,t'2d,D正确。
9．【正确答案】AD
【详解】三个物体均未滑动时，做圆周运动的角速度相同，均为；根据知，C物体的转动半径最大，向心加速度最大，A正确。三个物体均未滑动时，静摩擦力提供向心力，，，B物体受的摩擦力最小，B错误。转速增加时，角速度增加，当三个物体分别刚要滑动时，对A有，对B有 ，对C有，所以，即C的临界角速度最小，C物体先滑动，A与B一起滑动；C错误，D正确。
10．【正确答案】CD
【题图剖析】
【详解】由题意可知μ=tanθ ,则有mgsinθ=μmgcsθ ，过程Ⅰ由动能定理有−mgsinθ+μmgcsθxPO=0−12mv02，解得xPO=v024gsinθ，过程Ⅱ中滑块在M点速度最大，则滑块在M点受力平衡，有kxOM=mgsinθ+μmgcsθ ，得xOM=2mgsinθk，所以P、M两点间的距离为xPM=xPO−xOM=v024gsinθ−2mgsinθk=kv02−8mg2sin2θ4kgsinθ，A错误；过程Ⅱ中Q从P点单向运动到O点的过程因摩擦产生的热量Q=μmgcsθ⋅xPO=14mv02，由能量守恒定律可知，弹簧弹性势能减少量和滑块机械能减少量之和等于因摩擦产生的热量，故滑块机械能减少量应小于14mv02，B错误；过程Ⅱ中滑块通过M点时速度最大，Q从P点单向运动到最高点的过程关于M点对称（点拨：滑块运动全过程摩擦力方向变化，不是简谐运动，但单方向运动时摩擦力是恒力，滑块做的是简谐运动），所以最大位移为2xPM=kv02−8mg2sin2θ2kgsinθ，C正确；设滑块最终停在N点，若N点在O点上方，则有kxON+mgsinθ>μmgcsθ ，滑块不能平衡，无法静止，若N点在M点下方，则有kxON>mgsinθ+μmgcsθ （点拨：滑块在M点受力平衡），滑块也不可能静止，所以滑块最终一定静止在OM（含O、M点）之间，D正确。
11．【正确答案】（1） 0.980
（2） 0.588
（3） 0.40；见解析
【详解】（1） 轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为 mgs=0.2×9.80×0.5J=0.980J .
（2） 系统总机械能的减少量等于重力势能减少量与动能增加量之差,即 △E=mgs−△Ek=0.980−0.392J=0.588J .
（3） 由于滑块与木板之间的摩擦力做负功,系统总机械能减少,所以系统总机械能的减少量 △E=μMgs ,对照绘出的 △E−M 图像,得 k=μgs=0.785−0.3930.4−0.2m2/s2=1.96m2/s2 ,所以 μ=0.40 .
12．【正确答案】（1） 2.205(2.204或2．206也可)（1分）
（3） 0.010（2分）
（4） ρ−ρ06vπgD2（2分）
（5） 减小（2分）
【详解】
（1） 螺旋测微器的读数为2mm+20.5×0.01mm=2.205mm。
（3） 小球在A、E间匀速运动的速度大小为v=xAE4T=(7.02−5.00)×10−24×0.5m/s=0.010m/s。
（4） 小球匀速运动时有f+F浮=mg，即kDv+ρ0g⋅43π⋅(D2)3=ρg⋅43π(D2)3，得k=ρ−ρ06vπgD2。
（5） 由k的表达式可知，匀速运动时v=ρ−ρ06kπgD2，由于k为与液体有关的常量，所以换成直径更小的同种材质小球进行实验k不变，则可知D减小，v减小。
13．【正确答案】（1） （2）
（1）由题可知，在点刚好分离，此时弹簧刚好恢复原长，此时共速且速率达到最大，设此时速度大小为，则

解得
即分离时的速度大小为
分离后做简谐运动，点为平街位置，经过半个周期再次回到处，达到最大速度，设运动的周期为，则有
解得
（2）由题可知分离时，的速度方向与轴正方向的夹角为，且

即分离后，物体做简谐运动，在电场中做曲线运动
设从分离开始计时经过时间，物块第四次达到最大速度，则

解得
此时距离轴最远，对在方向上，由动量定理

方向上匀速运动，有
解得
14．【正确答案】(1)2μmg (2)3μmgk μmg (3)见解析
【详解】(1)对A、B整体分析可知,B对地面的压力大小为NB=2mg,由题意可知B与地面间的最大静摩擦力为fBmax=μNB=2μmg．
(2)一段时间Δt后,A、B发生相对滑动,此时A、B间的滑动摩擦力的大小为fAB=μNA=μmg,对B分析可知F=k·Δt=fBmax+fAB,解得Δt=3μmgk．
(3)对A分析可知,t时刻以后,拉力传感器的示数恒定,为F传=fAB=μmg,假设t1时刻前,外力F与地面对B的摩擦力平衡,此过程传感器上无示数,则有kt1=fBmax,解得t1=2μmgk．由于F=kt,易知在t1～t时间内,F传随时间t线性增大,拉力传感器的示数随时间t变化的图像如图所示．
15．【正确答案】（1） 0．4；0．1
（2） 3m/s
（3） 1.056J
【题图剖析】
【详解】
（1） 由图乙知，0∼0.5s时间内A在C上滑动的加速度大小为a1=Δv1Δt1=7.0−（1分）
对A，由牛顿第二定律得μ1mAg=mAa1，
解得C与A间的动摩擦因数为μ1=0.4（1分）
在0.5∼1.9s时间内，A和C一起做匀减速直线运动的加速度大小为a2=Δv2Δt2=5.0−3.61.9−0.5m/s2=1m/s2（1分）
对A、C整体，由牛顿第二定律得μ2mA+mCg=mA+mCa2，
解得C与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1（1分）
（2） 在0∼0.5s时间内，设C的加速度大小为a3，对C，由牛顿第二定律得μ1mAg−μ2mA+mCg=mCa3,
解得a3=2m/s2（1分）
设t=0时刻C的速度为vC，t1=0.5s时的速度v1=5.0m/s,
由运动学公式得v1=vC+a3t1，
解得vC=4m/s（1分）
B和C弹性碰撞，由动量守恒定律得mBv0=mBvB+mCvC（1分）
由机械能守恒定律得12mBv02=12mBvB2+12mCvC2（1分）
联立解得mB=0.04kg，vB=−3m/s（1分）
所以B和C第一次碰撞后B的速度大小为3m/s。
（3） 由图乙知，C与墙壁碰撞后速度大小为v2=3.6m/s，
设C向右匀减速直线运动的时间为t2，加速度的大小为a4，则
μ1mAg+μ2mA+mCg=mCa4，v2=a4t2，
解得t2=0.6s（1分）
即t=2.5s时刻，C速度为零，A的速度
v3=v2−a1t2=3.6−4×0.6m/s=1.2m/s（1分）
C向左做加速运动，t=2.7s时A、C共速，一起向左做匀减速直线运动到静止，作C的v−t图像如图所示，
由图像知t=1.9s之后A、C间的相对位移为阴影部分面积，故因摩擦产生的热量Q=μ1mAg⋅Δx（1分）
其中Δx=2.64m（1分）
联立解得Q=1.056J（1分）