2025-2026学年陕西省西安市高新一中高二（上）开学物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年陕西省西安市高新一中高二（上）开学物理试卷（含答案），共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.我国计划在2030年前实现载人登陆月球，其后将建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验。已知月球质量为M、半径为R，引力常量为G，若质量为m的月球探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动，则探测器的( )
A. 向心加速度为GMR2B. 角速度为 Gmr3
C. 周期为2π r3GMD. 动能为GMm2R
2.如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个电子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图可知( )
A. 无法判断电场的方向
B. a点电势低于b点电势
C. 电子在a点的电势能较大
D. 电子在a点的动能较大
3.如图，轻质弹簧的一端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相连。初始时，圆环位于A处，弹簧水平且处于压缩状态。圆环由静止释放，到达C处时的速度刚好减为0，弹簧始终在弹性限度内，以C处所在的水平面为参考面。在圆环下滑过程中，圆环的重力势能和动能之和( )
A. 一直减小
B. 一直增加
C. 先增加后减小
D. 先减小后增加
4.如图所示，在电场强度大小为E的匀强电场中，A、B两点固定有带等量异种电荷的点电荷。A、B点的连线与电场强度方向平行，C点为A、B点连线中垂线上的一点，D点为A、B点连线延长线上的一点，AB=AC=BC=AD。已知C点处的电场强度大小为2E，则D点处的电场强度大小为( )
A. 2EB. 14EC. 34ED. E
5.如图是我国首次进行立式风洞跳伞实验的情景，风洞喷出竖直向上的气流使几个实验者悬在空中，若气流密度、气流速度大小均保持不变，气流吹到人身上后速度均变为零，其中甲、乙两人的质量分别为m1、m2，受风面积分别为S1、S2，下列关系式正确的是( )
A. m1S1=m2S2
B. m1 S1=m2 S2
C. m1S1=m2S2
D. m1S12=m2S22
6.如图所示，带电的平行板电容器的极板N与一静电计相接，极板M和静电计外壳均接地，此时静电计指针张开一定角度。下列操作中可使静电计指针张角变小的是( )
A. 仅将极板M移走B. 仅将极板M稍向下平移
C. 仅用手触摸极板MD. 仅在极板M、N之间插入有机玻璃板
7.某科幻电影中，在赤道平面上有空间站A和卫星B同向自西向东绕地球做匀速圆周运动，两者的轨道半径之比rA：rB=4：1，空间站A处于地球同步轨道上，用超轻高强度材料做成的“天梯”连接地面和空间站A，卫星B每次经过“天梯”旁时(对“天梯”没有影响)会监测“天梯”的工作状况。从卫星B某次经过“天梯”后开始计时，之后24ℎ内卫星B经过“天梯”的次数为( )
A. 6次B. 7次C. 8次D. 9次
8.如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带正电小球，电荷量大小为q。现将细线拉直至水平，小球静止释放，可运动至与竖直方向夹角为θ的最大摆角处，则该电场的场强E为( )
A. mgcsθq(1+sinθ)B. mgsinθqC. mgcsθqsinθD. mgtanθq
9.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=1.8m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所示的图像描述，已知头锤质量M=3kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，假定气囊的形变完全恢复，下列说法正确的是( )
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s
B. 碰撞过程中F的冲量大小为66N⋅s
C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为1m
D. 碰撞过程中系统损失的机械能为30J
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
10.如图所示，2020年11月嫦娥五号在海南文昌航天发射基地成功发射，这是我国首次执行月球采样返回任务，飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则( )
A. 飞船在轨道Ⅰ上运动时飞船处于平衡状态
B. 飞船在轨道Ⅱ上从A点运行到B点，飞船的速率变大
C. 飞船在轨道Ⅲ上通过B点的速率等于在轨道Ⅱ上通过B点的速率
D. 飞船在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度
11.物体做自由落体运动，用W表示物体所受重力做的功，P表示物体所受重力的瞬时功率，Ek表示物体下落的动能，Ep表示物体下落的重力势能，ℎ表示物体下落的高度，t表示物体运动的时间。忽略空气阻力，在物体接触地面之前的运动过程中，下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图1所示，三个完全相同的带电小球(视为质点)通过不可伸长的绝缘轻质细线连接，构成一个边长为d的正三角形，静止在绝缘水平面上。已知小球质量均为m，带电量均为+q。现将小球1、2间的细线剪断，某时刻三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为v1、v2、v3，如图2所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了kq22d，其中k为静电力常量，不计一切阻力。则( )
A. 该过程中三个小球组成的系统动量守恒
B. 该过程中小球2一定向右做直线运动
C. 从图1到图2过程中，小球3向左运动 33d
D. 在图2位置，v1= kq26md
13.如图所示，电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小v=2m/s，一质量为m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点，已知小物块与传送带接触面间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。在整个过程中，下列说法正确的是( )
A. 皮带长度s至少3m
B. 摩擦力对物块做功−6J
C. 摩擦产生热量16J
D. 相比电动机带动传动带空转，物块滑上传送带后，电动机多消耗了12J能量
三、计算题：本大题共4小题，共48分。
14.如图所示，物块A和上表面粗糙的长木板B放在光滑水平上，物块C静止在长木板B的右端，物块A的质量为2m，长木板B的质量为m。物块A以速度v0向右运动，与长木板B发生弹性碰撞的时间极短，物块C始终未滑离长木板B，稳定后A、B、C恰好不再碰撞。求：
(1)A、B碰撞后瞬间A的速度；
(2)C的质量。
15.随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定功率为P，驾驶员和汽车的总质量为m=3000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力恒定。若汽车从静止开始在水平路面上匀加速启动，t1=5s时，速度v1=10m/s功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，t2=65s时速度达到最大值vm=30m/s，汽车运动的v−t图像如图所示，取g=10m/s2。求：
(1)汽车受到的阻力f以及额定功率P；
(2)汽车在0至t1期间牵引力做的功W；
(3)汽车在t1至t2期间的位移s2的大小。
16.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力，电子的比荷为em)。
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开Ⅰ区域时的速度；
(2)在满足(1)的情况下，判断电子能否从CD边离开，并求电子离开ABCD区域的位置坐标；
(3)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置(电子释放点的横坐标x和纵坐标y之间应满足的关系式)。
17.如图，物块P固定在水平面上，其上表面有半径为R的14圆弧轨道。P右端与薄板Q连在一起，圆弧轨道与Q上表面平滑连接。一轻弹簧的右端固定在Q上，另一端自由。质量为m的小球自圆弧顶端A点上方的B点自由下落，落到A点后沿圆弧轨道下滑，小球与弹簧接触后，当速度减小至刚接触时的13时弹簧的弹性势能为2mgR，此时断开P和Q的连接，从静止开始向右滑动。g为重力加速度大小，忽略空气阻力，圆弧轨道及Q的上、下表面均光滑，弹簧长度的变化始终在弹性限度内。
(1)求小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，重力对其做的功；
(2)求小球与弹簧刚接触时速度的大小及B、A两点间的距离；
(3)欲使P和Q断开后，弹簧的最大弹性势能等于2.2mgR，Q的质量应为多大？
(4)欲使P和Q断开后，Q的最终动能最大，Q的质量应为多大？
参考答案
1.C
2.D
3.C
4.B
5.A
6.D
7.B
8.A
9.D
10.BD
11.AB
12.ACD
13.BD
14.A、B碰撞后瞬间A的速度为13v0；
C的质量为3m
15.汽车受到的阻力为3000N，额定功率为9×104W；
汽车在匀加速阶段，牵引力做功为2.25×105J；
汽车在变加速阶段，位移大小为1400m
16.电子离开Ⅰ区域时的速度为 2eELm；
电子能从CD边离开，电子离开ABCD区域的位置坐标为为(−L,L4)；
在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，所有释放点的位置为y=L24x
17.小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，重力对其做的功mgR；
小球与弹簧刚接触时速度的大小为3 2gR2，及B、A两点间的距离为54R；
欲使P和Q断开后，弹簧的最大弹性势能等于2.2mgR，Q的质量应为4m；
欲使P和Q断开后，Q的最终动能最大，Q的质量应为19m