2025-2026学年河北省廊坊市文安县第一中学高二（上）开学考试物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年河北省廊坊市文安县第一中学高二（上）开学考试物理试卷（含解析），共13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。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图，飞机与货物以4m/s的速度水平匀速飞行，同时以3m/s的速度匀速收拢绳索将货物接到飞机里，绳索始终竖直，该过程中( )
A. 绳索的拉力大于货物的重力B. 货物相对地面做曲线运动
C. 货物的速度大小为7m/sD. 货物的速度大小为5m/s
2.目前，俄罗斯采取对乌克兰的军事行动中，美国援助乌克兰的一种武器“标枪”，它是一种肩扛式反坦克导弹。导弹发射后，喷射气体对导弹产生推力F，一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动，其中导弹飞行姿势可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.气垫鞋通过气垫的缓冲减小地面对脚的冲击力，如图所示。某同学的体重为G，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为t0，受到地面的平均冲击力大小为3G。若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为2.5t0，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为( )
A. 1.8GB. 1.6GC. 1.2GD. 0.9G
4.如图所示，将质量为m的小球从高为ℎ处以初速度水平抛出，落地时速度大小为v，方向与水平面成θ角，空气阻力不能忽略，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 重力对小球做的功为12m(v2−v02)
B. 落地时小球重力的功率为mgv
C. 合外力对小球做的功为12mv2
D. 空气阻力对小球做的功为12m(v2−v02)−mgℎ
5.如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中( )
A. 摩擦力做功大小与F方向无关B. 合力做功大小与F方向有关
C. F为水平方向时，F做功为μmgxD. F做功的最小值为max
6.2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2、B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是( )
A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D. 利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量
7.如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是( )
A. 物体在C点所受合力为零
B. 物体在C点的速度为零
C. 物体在C点的向心加速度等于重力加速度
D. 物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.一长为L的轻质细绳一端固定于O点、另一端系一质量为m的小球，将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为α的A点由静止释放，小球经最低点B运动到与A点等高的C点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 从A点到B点的过程中，重力做正功，绳子的拉力做负功
B. 在B点时，重力的功率为0
C. 达到B点时，小球的动量大小为m 2gL1−csα
D. 小球能从A点运动到C点，像是“记得”自己的起始高度，是因为它的动量守恒
9.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺测量它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d和船长L。已知他自身的质量为m，忽略船运动过程中水对它的阻力，若人从某时刻开始从船头走向船尾，那么在这段时间内人和船的运动情况正确的是( )
A. 人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比
B. 人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比
C. 人走走停停，船退退停停，两者动量总和不为零
D. 当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离
10.如图甲，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=3kg的另一木块B可看作质点，以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A. 木板的质量为M=3kgB. 木块减小的动能为1.5J
C. 系统损失的机械能为3JD. A、B间的动摩擦因数为0.2
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.按要求完成下列实验题；
(1)两组同学利用相同的实验器材进行平抛运动实验研究。第一组实验中，老师叮嘱让钢球多次从斜槽上滚下，并在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中可以看出同学甲的错误最可能是_____，同学乙的错误最可能是_____。(均填正确选项前面的字母)
A每次由静止释放小球的位置不同
B.小球与斜槽之间的摩擦力太大
C.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高
D.斜槽末端不水平
(2)小明同学利用手机传感器来验证机械能守恒定律，如图所示：细绳一端固定在手机一端的中间，另一端悬挂在O点。已知细绳的长度远大于手机尺寸，且O点至手机传感器的距离为L。实验步骤如下：
①在手机上打开测量加速度APP，握住手机使细绳拉紧至水平后静止释放，手机开始向下摆动。若以O点所在水平面为零势能参考面，则手机在下摆到最低点的过程中重力势能_____(选填“增加”“减少”或“不变”)。
②从APP中读出手机摆至最低点的向心加速度为a，则手机摆至最低点时的速度v=_____(用题中已知符号表示)。
③只要满足a=_____g(g为重力加速度)，则说明手机在下摆过程中机械能守恒。
12.如图甲所示是利用气垫导轨、滑块A、滑块B、频闪照相机(能以相同的时间间隔连续闪光拍照)等验证动量守恒定律的实验装置。
(1)实验前：接通气源后，在导轨上轻放滑块A，给滑块A一初速度，使它从轨道左端向右端运动，得到的频闪照片如图乙。为使导轨水平，可调高旋钮_______(选填“P”或“Q”)。
(2)实验时：测出滑块A的质量为m1，滑块B的质量为m2，接通气源，将滑块A静置于左侧，将滑块B静置于右侧；启动频闪照相机，推动A，使其获得水平向右的速度，与B发生碰撞后被弹回，得到的频闪照片如图丙。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，根据图丙，可知滑块A碰撞前瞬间的速度为_______(选用d1、d2、T表示)；要判断该碰撞前后动量是否守恒，则需验证的关系式是_______(选用d1、d2、d3、d4、T、m1、m2表示)；若猜想该碰撞是弹性碰撞，则可验证的关系式是d1d4=________(仅用m1、m2表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.在滑冰场上，质量为m1=50kg的小朋友甲以v1=2m/s的速率水平向右运动，恰遇上质量为m2=25kg的小朋友乙以v2=3m/s的速率迎面滑来。快接近时，甲本能的推乙，作用后，小朋友甲恰好静止。以向右为正方向，不计摩擦。求：
(1)甲推乙前两小朋友各自的动量及甲乙组成系统的总动量？
(2)甲推乙后，乙小朋友的速度大小、方向如何？
14.如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为ℎ，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，ℎ远大于管口内径。求：
(1)水从管口到水面的运动时间t；
(2)水从管口排出时的速度大小v0；
(3)管口单位时间内流出水的体积Q。
15.足够长的传送带固定在竖直平面内，半径R=0.5m，圆心角θ=53 ∘的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B碰成一整体，B随后滑上传送带，已知mA=4kg，mB=1kg，A、B可视为质点，AB与传送带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热Q=2.5J，忽略轨道及平台的摩擦，g=10m/s2
(1)A滑到圆弧最低点时受的支持力；
(2)A与B整个碰撞过程中损失的机械能；
(3)传送带的速度大小。
答案解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，运动的合成与分解遵循平行四边形法则，匀速直线运动的货物所受合外力为零。
本题考查了运动的合成与分解，看两个分运动的合运动的运动性质。
【解答】
AB、飞机与货物水平匀速飞行，同时竖直方向匀速收拢绳索将货物接到飞机里，两个方向的分运动都是匀速直线运动，所以合运动也是匀速直线运动，由平衡条件可得，绳索的拉力与货物的重力大小相等，故AB错误；
CD、货物的实际运动速度大小v= 32+42m/s=5m/s，故C错误，D正确。
故选D。
2.【答案】B
【解析】A.图中导弹发射后受到喷射气体产生沿水平方向的推力F和竖直向下的重力，合力的方向与图中运动的方向不可能在同一条直线上，所以不能做直线运动，故A错误；
B.图中导弹发射后受到喷射气体产生的斜向上的推力F和竖直向下的重力，该图中合力的方向与运动的方向可能在同一条直线上，所以导弹可能沿斜向上的方向做直线运动，故B正确；
C.图中导弹发射后受到喷射气体产生的斜向下的推力F和竖直向下的重力，该图中合力的方向与运动的方向不可能在同一条直线上，所以不能做直线运动，故C错误；
D.图中导弹发射后受到喷射气体产生的推力F的方向沿轨迹的切线方向，而重力的方向竖直向下，合力的方向沿轨迹切线方向向外，不可能沿虚线凹侧，故导弹不可能沿虚线做曲线运动，故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查动量定理的应用。
规定正方向，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中和穿上气垫鞋时双脚竖直着地过程中，分别根据动量定理列方程，联立即可求得穿上气垫鞋时，该同学受到地面的平均冲击力大小。
【解答】
设脚着地瞬间的速度大小为v，取竖直向上为正，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中，
根据动量定理(F−G)⋅t0=0−(−mv)，其中F=3G，穿上气垫鞋时双脚竖直着地过程中，
根据动量定理有(F′−G)⋅2.5t0=0−(−mv)，解得F=1.8G，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
4.【答案】D
【解析】ACD.根据动能定理W合=12mv2−12mv02，其中重力做功为WG=mgℎ，设空气阻力做功为 Wf ，则W合=WG+Wf，解得Wf=W合−WG=12mv2−12mv02−mgℎ，故AC错误，D正确；
B.落地时小球重力的功率为P=mgvy=mgvsinθ，故B错误。
故选D。
5.【答案】D
【解析】【分析】
由牛顿第二定律和功的计算公式综合求解即可。
在解答本题时，一要注意物体受力情况的分析；二要注意理解功的计算式中各量的具体含义。
【解答】
A.设力F与水平方向的夹角为θ，则摩擦力为f=μ(mg−Fsin θ)，摩擦力做功的大小为Wf=μ(mg−Fsin θ)x，即摩擦力做功的大小与F的方向有关，A错误；
B.合力功W=F合x=ma⋅x，可知合力功与力F方向无关，B错误；
C.当力F水平时，则F=ma+μmg，力F做功为WF=Fx=(ma+μmg)x，C错误；
D.因合外力功为max大小一定，而合外力的功等于力F与摩擦力f做功的代数和，而当 Fsin θ=mg 时，摩擦力f=0，则此时摩擦力做功为零，此时力F做功最小，最小值为max，D正确。
故选：D。
6.【答案】A
【解析】A.在轨道2上从A向B运动过程中，探测器远离月球，月球对探测器的引力做负功，根据动能定理，动能逐渐减小，A正确；
B.探测器受到万有引力，由 GMmr2=ma
解得 a=GMr2
在轨道2上从A向B运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误；
C.探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，需要加速，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能，C错误；
D.探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得 GMmr2=m4π2T2r
解得 M=4π2r3GT2
利用引力常量G和轨道1的周期T，还需要知道轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。
故选A。
7.【答案】C
【解析】AB.物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，设半圆轨道的半径为r，由牛顿第二定律得mg=mv2r，解得物体在C点的速度v= gr，AB错误；
C.由牛顿第二定律得mg=ma，解得物体在C点的向心加速度a=g，C正确；
D.由能量守恒定律知，物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点时的动能和重力势能之和，D错误。
故选C。
8.【答案】BC
【解析】解：A.从A点到B点的过程中，重力方向与速度方向夹角为锐角，重力做正功，由于绳子的拉力与小球的速度方向总垂直，所以拉力对球不做功，故A错误；
B.在B点时，重力与速度方向垂直，所以此时重力的瞬时功率为0，故B正确；
C.从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律得mgL(1−csα)=12mv2
动量p=mv,解得p=m 2gL(1−csα)，故C正确；
D.小球能从A点运动到C点，动量方向不断变化，动量不守恒，能回到等高点是因为机械能守恒，故D错误。
故选：BC。
绳子的拉力与小球的速度方向总垂直，拉力不做功；在B点时，重力与速度方向垂直，重力的瞬时功率为0；运动过程中机械能守恒，动量不守恒，结合机械能守恒定律以及动量表达式分析。
本题主要考查了机械能守恒和动量守恒的判断，解题关键是知道二者守恒的相关条件。
9.【答案】AB
【解析】A.人船系统总动量守恒，作用前总动量为零，所以整个作用过程有 m人υ人−m船υ船=0
可得 υ人υ船=m船m人 ，故A正确；
Ｂ.人对船和船对人水平方向的作用力是相互作用力，大小相等方向相反，且都为各自的合力，所以人加速行走，船加速后退，且由 a=Fm
可得 a人a船=m船m人 ，故B正确；
CD.人船系统总动量守恒，且总动量 m人υ人−m船υ船=0
即 m人υ人=m船υ船 ，所以人走船走，人停船停，故CD错。
故选AB。
10.【答案】AC
【解析】AD.由图像可知，A、B的加速度大小都为1m/s2，根据牛顿第二定律知μmgm=1m/s2，μmgM=1m/s2
可得M=3kg ， μ=0.1，故A正确，D错误；
B.木块减小的动能ΔE=Ek0−Ek1=12mv02−12mv12=4.5J，故B错误；
C.系统损失的机械能ΔE=Ek0−Ek1′=12mv02−12×2mv12=3J，故C正确。
故选AC。
11.【答案】(1) D A
(2) 减少 aL 2g

【解析】(1)[1][2]每次由静止释放小球的位置不同，小球每次从斜槽末端抛出时的速度大小不同，即小球每次运动的抛物线轨迹不同，从而使记录的点迹呈现无规律的情况，会造成题图乙中出现的错误；小球与斜槽之间的摩擦力太大对实验无影响，不会出现题图甲、乙中的错误；小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高，从斜槽末端抛出时速度较大，会使记录的点迹所描绘的抛物线开口较大，不会出现题图甲、乙中出现的错误；斜槽末端不水平，使小球抛出时速度方向不水平，会造成题图甲中出现的错误。故从图中可以看出同学甲的错误最可能是D；同学乙的错误最可能是A。
(2)[1]手机在下摆到最低点的过程中重力做正功，重力势能减少；
[2]做圆周运动的物体，向心加速度公式 a=v2L ，可求得 v= aL
[3]如果手机在下摆过程中机械能守恒，则 mgL=12mv2
再由向心加速度公式可得 a=v2L=2g
12.【答案】(1)P
(2) d1T m1d1=−m1d3+m2d4 m1+m22m1

【解析】(1)根据频闪照片，具有一定初速度的滑块A从轨道左端向右端运动的过程中滑块做减速运动，说明气垫导轨的右端偏高，使导轨水平，可调高旋钮P；
(2)[1]滑块A碰撞前瞬间的速度为 v0=d1T
[2]碰撞后的瞬时速度大小为 v1=d3T
滑块B碰撞后的瞬时速度 v2=d4T
取水平向右为正方向，若碰撞过程中动量守恒，满足m1v0=−m1v1+m2v2
代入数据化简得m1d1=−m1d3+m2d4
[3]若碰撞过程为弹性碰撞，根据机械能守恒定律 12m1v02=12m1v12+12m2v22
代入数据化简得 m1d12=m1d32+m2d42
联立解得d1=d3+d4
因此 d1d4=m1+m22m1
13.【答案】解：以向右为正方向
(1)甲推乙前，甲的动量p甲=m1v1=50×2kg⋅m/s=100kg⋅m/s，方向向右
乙的动量p乙=m2v2=25×(−3)kg⋅m/s=−75kg⋅m/s，方向向左
甲乙组成的系统的动量p=p甲+p乙=[100+(−75)]kg⋅m/s=25kg⋅m/s，方向向右
(2)不计摩擦，甲乙组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律得：p=m2v
代入数据解得：v=1m/s，方向向右
答：(1)甲推乙前，甲的动量大小是100kg⋅m/s，方向向右，乙的动量大小是75kg⋅m/s，方向向左，甲乙组成系统的总动量大小是25kg⋅m/s，方向向右。
(2)甲推乙后，乙小朋友的速度大小是1m/s，方向向右。
【解析】(1)根据甲、乙的质量与速度，应用动量的定义式求出甲、乙的动量，然后求出甲乙组成系统的总动量。
(2)甲乙组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出乙小朋友的速度。
甲乙两小朋友组成的系统动量守恒，分析清楚两小朋友的运动过程，应用动量守恒定律即可解题，解题时注意正方向的选择。
14.【答案】(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向ℎ=12gt2
解得水从管口到水面的运动时间t= 2ℎg
(2)由平抛运动规律得，水平方向d=v0t
解得水从管口排出时的速度大小v0=d g2ℎ
(3)管口单位时间内流出水的体积Q=Sv0=Sd g2ℎ

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】(1)A从开始到滑到圆弧最低点间，根据机械能守恒 mAgR−Rcs53 ∘=12mAv 02
解得 v0=2m/s
在最低点根据牛顿第二定律 FN−mAg=mAv 02R
解得 FN=72N ，方向竖直向上；
(2)根据题意AB碰后成一整体，根据动量守恒 mAv0=mA+mBv共
解得 v共=1.6m/s
故A与B整个碰撞过程中损失的机械能为 ΔE=12mAv 02−12mA+mBv 共2=1.6J
(3)第一种情况，当传送带速度 v 小于 v共 时，AB滑上传送带后先减速后匀速运动，设AB与传送带间的动摩擦因数为 μ ，对AB根据牛顿第二定律 μmA+mBg=mA+mBa
设经过时间 t1 后AB与传送带共速，可得 v=v共−at1
该段时间内AB运动的位移为 x1=v+v共2t1
传送带运动的位移为 x2=vt1
故可得 Q=μmA+mBg⋅x1−x2
联立解得 v=0.6m/s ，另一解大于 v共 舍去；
第二种情况，当传送带速度 v 大于 v共 时，AB滑上传送带后先加速后匀速运动，设经过时间 t2 后AB与传送带共速，同理可得 v=v共+at2
该段时间内AB运动的位移为 x 1′=v+v共2t2
传送带运动的位移为 x 2′=vt2
故可得 Q=μmA+mBg⋅x 2′−x 1′
解得 v=2.6m/s ，另一解小于 v共 舍去。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】