湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

试卷更新日期：2024-09-01 类型：开学考试

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图像为正弦曲线，从图中可判断（　　）

A、在0~t₁时间内，外力做负功 B、在0~t₁时间内，外力的功率逐渐增大 C、在t₂时刻，外力的功率最大 D、在t₁~t₃时间内，外力做的总功为零

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2. 如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，则小船能到达对岸的位置是（）

A、正对岸的B点 B、正对岸B点的右侧 C、正对岸B点的左侧 D、正对岸的任意点

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3. 如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）

A、1：1 B、4：3 C、16：9 D、9：16

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4. 如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（　　）

A、线速度相同 B、角速度相同 C、向心加速度相同 D、向心力相同

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5. 质量为 $m$ 的小物块，从离桌面 $h$ 高处由静止下落，桌面离地面高为 $H$ ，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（　　）

A、 $m g h$ ， $- m g (H - h)$ B、 $m g h$ ， $m g (H + h)$ C、 $- m g H$ ， $- m g (H + h)$ D、 $- m g H$ ， $m g (H - h)$

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6. 关于开普勒定律下列说法正确的是（　　）

A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，且太阳一定处在该椭圆的一个焦点上 B、所有行星与太阳的连线，在相等的时间内扫过相等的面积 C、所有行星的轨道的半长轴的二次方与跟它的公转周期的三次方的比值都相等 D、开普勒行星定律只适用于行星绕太阳，不适用卫星绕地球

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7. 中俄联合实施了探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯——土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星。如果火星的质量为地球质量的 $\frac{1}{9}$ ，火星的半径为地球半径的 $\frac{1}{2}$ ，那么关于火星探测器，说法中正确的是（　　）

A、发射速度只要大于第一宇宙速度即可 B、发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度 C、发射速度只有达到第三宇宙速度才可以 D、火星探测器环绕火星运动的最大速度约为地球第一宇宙速度的 $\frac{1}{2}$

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二、多选题：本大题共4小题，共20分。

8. 一个内壁光滑的圆锥的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球 $A$ 和 $B$ 贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动， $A$ 的半径较大，则（　　）

A、 $A$ 球的角速度小于 $B$ 球 B、 $A$ 球的线速度小于 $B$ 球 C、 $A$ 球的周期等于 $B$ 球 D、 $A$ 球对筒壁的压力大小等于 $B$ 球

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9. 以初速度v₀水平抛出一个质量为m的小球，小球下落高度为h时小球的速度为v，则在抛出过程中，人手对小球做的功为（　　）

A、 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ B、 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} + m g h$ C、 $\frac{1}{2} m v^{2} + m g h$ D、 $\frac{1}{2} m v^{2} - m g h$

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10. 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为 $m$ 的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态 $。$ 现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为 $L$ ，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为 $2 L$ （未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　）

A、圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 B、圆环的机械能守恒 C、弹簧弹性势能增大了 $\sqrt{3} m g L$ D、圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增加

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11. 如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（　　）

A、b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B、b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度 C、c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c D、a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

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三、实验题：本大题共2小题，共18分。

12. 在“研究平抛物体的运动”实验中
（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是
A．刻度尺 B．秒表 C．坐标纸 D．天平 E．弹簧秤
（2）实验中，下列说法正确的是
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端可以不水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置释放
D．为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，a、b、c为轨迹上的三点，小方格的边长为L，重力加速度为g，则a点是否为小球初始的抛出点（填“是”或“否”），小球平抛运动的初速度大小v = ．

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13. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系，当地重力加速度为g．
(1)该小组成员用游标卡尺测得遮光条(如图乙所示)的宽度d=cm，用天平测得滑块与遮光条的总质量为M、钩码的质量为m．
(2)实验前需要调节气垫导轨使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速v=m/s(结果保留两位有效数字).
(3)在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M与钩码的质量m间应满足，本实验中还需要测量的物理量是(用文字说明并用相应的字母表示)．
(4)本实验中可通过改变钩码的质量测得多组数据并作出 $\frac{1}{{(Δ t)}^{2}}$ -m图象来进行探究，则下列图象中符合真实实验情况的是．

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四、计算题：本大题共3小题，共34分。

14. 如图所示，光滑曲面 $A B$ 与水平面 $B C$ 平滑连接于 $B$ 点， $B C$ 右端连接内壁光滑、半径为 $r$ 的 $\frac{1}{4}$ 细圆管 $C D$ ，管口 $D$ 端正下方直立一根劲度系数为 $k$ 的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口 $D$ 端平齐。质量为 $m$ 的滑块在曲面上距 $B C$ 的高度为 $2 r$ 处从静止开始下滑，滑块与 $B C$ 间的动摩擦因数 $μ = \frac{1}{2}$ ，进入管口 $C$ 端时与圆管恰好无作用力，通过 $C D$ 后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大为 $v_{m}$ $。$ 试求：

(1)、滑块到达B点时的速度大小v_B；

(2)、水平面BC的长度x；

(3)、在压缩弹簧过程中当滑块的速度最大时弹簧的弹性势能E_p。

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15. 一半径为R、边缘距地高h的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速旋转时（如图所示），雨滴沿伞边缘的切线方向飞出．则：
⑴雨滴离开伞时的速度v多大？
⑵甩出的雨滴在落地过程中发生的水平位移多大？
⑶甩出的雨滴在地面上形成一个圆，求此圆的半径r为多少?

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16. 高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡，倾角α=37°，BC段是水平起跳台，CD段是着陆坡，倾角θ=30°，DE段是停止区，AB段与BC段圆滑相连。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为µ=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m $。$ 运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，在C点起跳时速度的大小为30m/s，设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)、运动员在助滑坡AB上运动时加速度的大小；

(2)、运动员在CD上着陆时距起跳点C的距离是多少（假设CD足够长）；

(3)、运动员从起滑台A点到起跳台C点的过程中克服摩擦力所做的功。

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