2025-2026学年广西来宾中学高二（上）开学物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年广西来宾中学高二（上）开学物理试卷（含解析），共14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。
1.书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点，则
A. 该过程位移为0
B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同
D. 两次过a点时摩擦力方向相同
2.2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16。下列说法正确的是( )
A. 在环月飞行时，样品所受合力为零
B. 若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于零
C. 样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同
D. 样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小
3.如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3ℎ，其左边缘a点比右边缘b点高0.5ℎ。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点，c与a的水平距离和高度差均为ℎ；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。E2E1等于( )
A. 20B. 18C. 9.0D. 3.0
4.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为( )
A. 2mgRB. 4mgR
C. 5mgRD. 6mgR
5.一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
6.2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资( )
A. 质量比静止在地面上时小
B. 所受合力比静止在地面上时小
C. 所受地球引力比静止在地面上时大
D. 做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
7.如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小( )
A. 在Q点最大
B. 在Q点最小
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( )
A. b一定比a先开始滑动
B. a、b所受的摩擦力始终相等
C. ω= kg2l是b开始滑动的临界角速度
D. 当ω= kg2l时，a所受摩擦力的大小为kmg
9.我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2.则此探测器( )
A. 在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/s
B. 悬停时受到的反冲作用力约为2×103N
C. 从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
10.如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时( )
A. 木板的动能一定等于flB. 木板的动能一定小于fl
C. 物块的动能一定大于12mv02−flD. 物块的动能一定小于12mv02−fl
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用器材有：玩具小车，压力式托盘秤，凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)
完成下列填空：
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00kg
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为______kg。
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，
多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如表所示：
(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为______N，小车通过最低点时的速度大小为______m/s(重力加速度大小取9.8m/s2，计算结果保留2位有效数字)
12.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连，弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的______ (填正确答案标号)．
A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度ℎ D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=______．
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s−△x图线．从理论上可推出，如果ℎ不变．m增加，s−△x图线的斜率会______(填“增大”、“减小”或“不变”)：如果m不变，ℎ增加，s−△x图线的斜率会______(填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的______次方成正比．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为EP。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等；垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的45。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为ℎ。重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求：
(1)小球离开桌面时的速度大小；
(2)小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。
14.经过长期观测，人们发现银河系中的恒星约四分之一是双星系统。某双星系统由A、B两颗恒星构成，两星绕它们连线上一点O做匀速圆周运动，经观测可知A、B间的距离为s，B恒星的运行周期为T。
(1)请根据上述数据求出两恒星的质量之和。
(2)若观测到AO间距离为L，试求A恒星的质量。
15.如图，一雪块从倾角θ=37°的屋顶上的O点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离x=2.5m，A点距地面的高度ℎ=1.95m，雪块与屋顶的动摩擦因数μ=0.125。不计空气阻力，雪块质量不变，取sin37°=0.6，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小v0；
(2)雪块落地时的速度大小v1，及其速度方向与水平方向的夹角α。
答案解析
1.【答案】A
【解析】解：AB、笔尖由a点经b点回到a点，位移为0，路程不为0，故A正确，B错误；
CD、速度和力为矢量，两次过a点时速度和力的方向不同，故CD错误。
故选：A。
路程是标量，即没有方向的量。位移是矢量，有大小有方向。在直线运动中，路程是直线轨迹的长度；在曲线运动中，路程是曲线轨迹的长度。当物体在运动过程中经过一段时间后回到原处，路程不为零，位移则等于零。速度方向沿轨迹切线方向，摩擦力方向与笔尖的运动方向相反，据此进行分析作答。
考查对路程、位移、速度、力的理解，清楚矢量和标量的定义。
2.【答案】D
【解析】解：A.嫦娥六号探测器环月飞行时，样品所受的合力提供向心力，合力不为零，故A错误；
B.若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于月球表面对它的支持力，故B错误；
C.质量是物体本身的属性，不随形状、物态、温度和位置的变化而变化；样品在不同过程中受到的引力不同，但质量不变，故C错误；
D.根据FN=mg可知，由于月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的16，因此样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小，故D正确。
故选：D。
A.嫦娥六号探测器环月飞行时，样品所受的合力提供向心力，据此分析作答；
B.根据平衡条件分析作答；
C.质量是物体本身的属性，据此分析作答；
D.根据FN=mg进行分析作答。
本题以嫦娥六号探测器发射成功为背景考查了万有引力定律、平衡条件和重力的计算，要知道质量是物体的属性，基础题。
3.【答案】B
【解析】【分析】
解决本题的关键是掌握平抛运动的基本规律，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
【解答】
摩托车落到c点时，根据平抛运动规律有ℎ=v01t1，ℎ=12gt12，解得v012=gℎ2；同理摩托车落到b点时有v022=9gℎ.又动能E1=12mv012、E2=12mv022，所以E2E1=18，故A、C、D项错误，B项正确．
4.【答案】C
【解析】解：由题意知水平拉力为：F=mg；
设小球达到c点的速度为v，从a到c根据动能定理可得：F⋅3R−mgR=12mv2
解得：v= 4gR；
小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，
设小球从c点达到最高点的时间为t，则有：t=vg= 4Rg；
此段时间内水平方向的位移为：x=12at2=12×Fm×( 4Rg)2=2R，
所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球在水平方向的位移为：L=3R+2R=5R，
此过程中小球的机械能增量为：△E=FL=mg×5R=5mgR。
故C正确、ABD错误。
故选：C。
根据动能定理求出小球在c点的速度，再根据竖直上抛运动求解达到最高点的时间，根据水平方向的运动规律求解离开c后达到最高点时的水平位移，根据功能关系求解机械能的增加。
本题主要是考查功能关系；机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少；注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”，不是从a到c的过程，这是易错点。
5.【答案】C
【解析】解：根据题意质点做匀速圆周运动，所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比：Fn∝rn
运动周期与轨道半径成反比可知：T=Kr(K为常数)
解得：Fn=m4π2K2r3，其中m4π2K2均为常数，r的指数为3，故n=3，故C正确，ABD错误。
故选：C。
质点合力的大小与轨道半径的n次方成正比，即Fn∝rn，结合运动周期与轨道半径成反比，列方程即可求解。
本题考查了向心力方程的应用，结合题中的定义式即可求解。
6.【答案】D
【解析】解：A、物资在空间站中的质量与静止在地面上的质量相等，故A错误；
B、物资静止在地面时，所受合力为零，物资在空间站中做匀速圆周运动，物资所受的合力为地球对物资的万有引力，则物体在空间站中所受合力比静止在地面上时大，故B错误；
C、由万有引力公式得：F=GMmr2，物资在空间站中离地球球心的距离大于在地面上时离球心的距离，则所受地球引力比静止在地面上时小，故C错误；
D、地球自转角速度等于同步卫星做匀速圆周运动的角速度，同步卫星和物资均绕地球做匀速圆周运动，万有引力等于向心力：GMmr2=mω2r
解得：ω= GMr3，由题意可知，空间站做圆周运动的半径小于同步卫星做圆周运动的半径，角速度大于同步卫星的角速度，则空间站做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大，故D正确。
故选：D。
质量是物体的固有属性，物资进入太空后质量不发生变化；根据物体运动状态比较合力大小；根据万有引力公式比较引力大小；地球自转角速度等于同步卫星做匀速圆周运动的角速度，同步卫星和物资均绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力比较角速度大小。
本题考查万有引力定律在天体问题中的应用，解题关键是知道物资随太空舱做匀速圆周运动，万有引力等于向心力，结合万有引力公式和向心力公式分析即可。
7.【答案】C
【解析】解：设圆环的半径为R，小环下滑的高度为ℎ，则ℎ≤2R
小环在下滑过程中，根据动能定理mgℎ=12mv2
解得v= 2gℎ
小环在最高处静止时，小环对圆环的作用力F1=mg
小环从最高处到圆心等高处的过程中，设重力与半径方向成θ角，如图所示：
小环下滑的高度ℎ=R(1−csθ)
小环的速度v= 2gℎ= 2gR(1−csθ)
根据牛顿第二定律mgcsθ−F=mv2R
联立解得F=3mgcsθ−2mg
θ增大，csθ减小，作用力F先减小，再反方向增大；
小环在圆心等高处时F2=mv12R=m( 2gR)2R=2mg
小环从圆心等高处到最低处的过程中，设重力与半径方向成α角，如图所示：
小环下滑的高度ℎ=R(1+csα)
小环的速度v= 2gℎ= 2gR(1+csα)
根据牛顿第二定律F−mgcsα=mv2R
代入数据联立解得F=2mg+3mgcsα
α减小，csα增大，作用力F增大；
小环在最低处时F3−mg=mv22R=m( 4gR)2R=4mg
解得F3=5mg
根据牛顿第三定律，综合上述分析，小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小，后增大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
小环在下滑过程中，重力沿半径方向的分力与圆环对小环的作用力的合力提供向心力；根据动能定理求小环的速度大小，根据牛顿第二定律求解作用力的大小，然后作答。
本题主要考查了动能定理、牛顿定律的综合运用，作好受力分析是解题的关键。
8.【答案】AC
【解析】解：AC、小木块a、b随圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，每一时刻两者均做匀速圆周运动，其向心力由静摩擦力提供，根据牛顿第二定律可知：
当a所受摩擦力达到最大静摩擦力时，有：kmg=mlω12
解得：ω1= kgl
即为a开始滑动的临界角速度，
当b所受摩擦力达到最大静摩擦力时，有：kmg=mω22⋅2l
解得：ω2= kg2l
即为b开始滑动的临界角速度，
可得：ω2v2
设物块的对地位移为xm，木板的对地位移为xM
CD、根据能量守恒定律可得
12mv02=12mv12+12Mv22+fl
整理解得
12mv12=12mv02−12Mv22−flv1>v2
所以xm>2xM
故xm−xM=l>xM
故W=fxM