遼寧省七校2024-2025學年高二年級上冊期初考試物理試卷（解析版）

物理試題

第I卷（選擇題46分）

一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合

題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，

選對但不全的得3分，有選錯、多選或不選的得0分。）

1.下列關于物理學發(fā)展歷史的說法正確的是（）

A.“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星一海王星”的發(fā)現(xiàn)者是伽利略

B.卡文迪什通過實驗測出了引力常量

C.開普勒分析卡文迪什的觀測數(shù)據(jù)，提出了關于行星運動的三大定律

D,第谷利用扭秤實驗對電荷之間的作用力進行研究，得出了庫侖定律

【答案】B

【解析】

【詳解】A.“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星一海王星”的發(fā)現(xiàn)者是勒維耶和亞當斯，故A錯誤；

B.卡文迪什通過實驗測出了引力常量，故B正確；

C.開普勒分析第谷的觀測數(shù)據(jù)，提出了關于行星運動的三大定律，故C錯誤；

D.庫侖利用扭秤實驗對電荷之間的作用力進行研究，得出了庫侖定律，故D錯誤。

故選B。

2.關于圓周運動下列說法正確的是（）

A.做圓周運動的物體受到的合外力可以為零

B.在變力作用下，物體可以做圓周運動

C,勻速圓周運動一定是勻變速運動

D.在恒力作用下，物體可以做勻速圓周運動

【答案】B

【解析】

【詳解】A.做圓周運動的物體需要向心力，所以合外力一定不為零，故A錯誤；

B.在變力作用下，物體既可能做直線運動，也可能是曲線運動。所以在變力作用下，物體也可以做圓周

運動，故B正確；

C.勻速圓周運動的加速度總是指向圓心，方向是變化的，所以不是勻變速運動，故C錯誤；

D.在恒力作用下，物體加速度是恒定的，而勻速圓周運動的加速度是變化的，所以在恒力作用下，物體

不可能做勻速圓周運動，故D錯誤。

故選B。

3.2023年華為隆重推出搭載我國自主研發(fā)的麒麟9000s芯片的Mate60手機，該手機可以與地球同步軌道

的“天通一號01”實現(xiàn)衛(wèi)星通信。已知地球半徑為R,“天通一號01”離地高度約為6R,以下關于該衛(wèi)星的

說法正確的是（）

A.衛(wèi)星在地球同步軌道上處于平衡狀態(tài)

B.衛(wèi)星的發(fā)射速度小于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度

C.衛(wèi)星加速度約為靜止在赤道上物體加速度的36倍

D.若地球自轉加快，衛(wèi)星為保持與地面同步，軌道高度應降低

【答案】D

【解析】

【詳解】A.衛(wèi)星在地球同步軌道上做勻速圓周運動，不是處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；

B.同步衛(wèi)星軌道高于近地軌道衛(wèi)星，故發(fā)射速度大于最小發(fā)射速度，即最大環(huán)繞速度，故B錯誤；

C.同步軌道上衛(wèi)星與赤道上物體運動的角速度相同，由衛(wèi)星在同步軌道上的向心加速度約是

赤道上物體向心加速度的7倍，故C錯誤；

D.若地球自轉加快，衛(wèi)星為保持與地面同步，應當具有更大的角速度，更小的周期，根據(jù)

Mm4兀2

G下=m~^~r可知軌道高度應降低，故D正確。

故選D。

4.如圖所示，從地面上以速度Vo斜向上拋出一質量為m的小球，它上升高度X后落到比地面低h的海平

面。以地面為參考平面，不計空氣阻力，則下列選項錯誤的是（）

A.物體落到海平面時的重力勢能是-Mlg/7

B.物體落到海平面時的動能是mgh+-mvl

C.物體在最高點時的機械能是加g"

D.物體落到海平面時的機械能是一相片

2

【答案】C

【解析】

【詳解】A.若以地面為參考平面，物體落到海平面時的重力勢能為

Ep=-mgh

故A正確；

BD.不計空氣阻力，只有重力做功，所以整個過程物體機械能守恒，有

11,

—mv0=-mgh+Ek

在海平面上的動能為

線=mgh+gmvg

此時機械能為

2

E=Ek—mgh=；mv0

故BD正確；

c.以地面為參考平面，物體做斜拋運動，在最高點時豎直方向速度為0,水平方向速度不為0,故此時機

械能大于根g”,故c錯誤。

本題選錯誤的，故選C。

5.如圖所示，質量為機、電量為+4的小球，用長為乙的絕緣細線懸掛于。點，在圖示空間加上一平行紙

面的水平方向勻強電場后，帶電小球開始向右擺動，細線與豎直方向最大夾角為37。。已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g,不計空氣阻力。下列說法正確的（）

o\

\

\、

37\\

\、

、

?

A.電場方向水平向左B.小球最終會靜止在37。角位置處

C.向右擺動過程，帶電小球電勢能不斷增大D.電場強度的大小為m產(chǎn)e,

3q

【答案】D

【解析】

【詳解】A.帶電小球向右擺動，說明電場力向右，又小球帶正電，故電場方向水平向右，故A錯誤；

B.電場力和重力的合力方向指向右下方，類比重力場，帶電小球向右擺動到細線與豎直方向成37。角位

置，不會靜止在該位置，而是向下擺回初位置，即小球會來回擺動，不會靜止，故B錯誤；

C.向右擺動過程，電場力一直做正功，則電勢能一直減小，故C錯誤；

D.從最低點向右擺動到細線與豎直方向成37。角過程，根據(jù)動能定理

qELsin370-mgLQ—cos370)=0—0

解得

E弋

故D正確。

故選D。

6.2022年我國航天員在空間站太空艙開設“天宮課堂”，課堂演示了“水油分離”實驗。如圖所示，用細

繩系住裝有水和油的瓶子，手持細繩的另一端，使瓶子在豎直平面內做圓周運動，則（）

甲乙

A.只要瓶子有速度，就能通過圓周的最高點，水油分離后，水在外側

B.只要瓶子有速度，就能通過圓周的最高點，水油分離后，油在外側

C.瓶子的速度需大于某一值才能通過圓周的最高點，水油分離后，水在外側

D.瓶子的速度需大于某一值才能通過圓周的最高點，水油分離后，油在外側

【答案】A

【解析】

【詳解】在空間中所有物體均處于完全失重狀態(tài)，瓶子做圓周運動的向心力全部由細繩提供，所以只要瓶

子有速度，就會使繩子產(chǎn)生彈力而處于繃緊狀態(tài)，瓶子就能通過圓周的最高點。而水的密度較大，單位體

積的水的質量較大，當水和油未分離時，二者做圓周運動的角速度相同和半徑相同，根據(jù)/=根02r可知

水所需的向心力較大，比油更易做離心運動進而運動至外側。

故選A。

7.在研究心臟電性質時，當興奮在心肌傳播，在人體的體表可以測出與之對應的電勢變化，可等效為兩等

量電荷產(chǎn)生的電場。如圖是人體表面的瞬時電勢分布圖，圖中實線為等差等勢面，標在等勢面上的數(shù)值分別

表示該等勢面的電勢，a、b、c、d為等勢面上的點，a、b為兩電荷連線上對稱的兩點，c、d為兩電荷連線

中垂線上對稱的兩點。則下列說法正確的是（）

A.負電荷從b點移到d點，電勢能增大

B.d、a兩點電勢差U血=L5mV

C.°、。兩點電場強度等大反向

D.c、d兩點的電場強度相同，從c到d的直線上電場強度先變大后變小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.從6點移到d點，電勢升高，負電荷電勢能減小，故A錯誤；

B.d、。兩點的電勢差為

Uda=(pd-(pa=0-1.5mV=-1.5mV

故B錯誤；

C.根據(jù)電勢的分布情況可知，此電場電勢的分布情況相當于等量異種電荷，左側為負電荷，右側為正電

荷，由對稱性可知，a、b兩點的電場強度等大、同向，故C錯誤；

D.c、d兩點的電場強度相同，從c到d的直線上，等差等勢面先密集后稀疏，電場強度先變大后變小，

故D正確。

故選D。

8.我國一箭多星技術居世界前列，一箭多星是用一枚運載火箭同時或先后將數(shù)顆衛(wèi)星送入軌道的技術。某

兩顆衛(wèi)星釋放過程簡化為如圖所示，火箭運行至P點時，同時將A、B兩顆衛(wèi)星送入預定軌道。A衛(wèi)星進入

軌道1做圓周運動，B衛(wèi)星進入軌道2沿橢圓軌道運動，P點為橢圓軌道的近地點，。點為遠地點，B衛(wèi)星

在。點噴氣變軌到軌道3,之后繞地球做圓周運動。下列說法正確的是()

p

Q

A.A衛(wèi)星在P點的加速度大于B衛(wèi)星在P點的加速度

B.A衛(wèi)星在軌道1的速度小于B衛(wèi)星在軌道3的速度

C.B衛(wèi)星從軌道2上Q點變軌進入軌道3時需要噴氣加速

D.B衛(wèi)星沿軌道2從P點運動到。點過程中引力做負功

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.兩衛(wèi)星在尸點時，根據(jù)

-Mm

G——=ma

可得

a=G竺

r

顯然兩衛(wèi)星的加速度相同，故A錯誤；

B.由題知，軌道1和軌道3都是圓軌道，則有

-Mmv2

G——=m——

rr

可得

GM

v

由于B衛(wèi)星在軌道3上運動的軌道半徑大于A衛(wèi)星在軌道1上運動的軌道半徑，所以B衛(wèi)星在軌道3上運

動的速度小于A衛(wèi)星在軌道1上運動的速度，故B錯誤。

C.衛(wèi)星從低軌道運動到高軌道，需要在軌道相切點點火加速實現(xiàn)，所以B衛(wèi)星在。點變軌進入軌道3時

需要向后噴氣加速，故C正確；

D.B衛(wèi)星沿軌道2從P點運動到。點過程中速度減少，則動能減小，故引力做負功，故D正確。

故選CD。

9.復興號動車在世界上首次實現(xiàn)了速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性

成果。一列質量為M的動車，以恒定功率尸在平直軌道上由靜止開始運動，經(jīng)時間f達到該功率下的最大

速度無，設動車行駛過程所受到的阻力/保持不變。動車在時間t內（）

V

A.做勻加速直線運動，加速度大小為。=幸

V

B.在時間f內通過位移為s=

2

C.牽引力的功率P=7-Vm

D.牽引力做功等于已

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.復興號動車以恒定功率運動，由牛頓第二定律得

易知v增大，a變小，是變加速直線運動。故A錯誤;

B.若復興號做勻變速直線運動，VI圖像如圖中直線所示

由圖像面積可得位移為

復興號動車實際做加速度逐漸減小的變加速直線運動，圖像如圖中曲線所示，其位移

故B錯誤；

C.當a=0時，速度最大，故牽引力

即牽引力的功率

故C正確；

D.牽引力做功等于

W^Pt

故D正確。

故選CD,

10.一物塊在高3.0m、長5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變

化如圖中直線I、II所示，重力加速度取10m/s2則（）

A.物塊下滑過程中機械能守恒

B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5

C.物塊下滑時加速度的大小為6.0m/s2

D.當物塊下滑2.0m時機械能損失了8J

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.下滑5m的過程中，重力勢能減少30J,動能增加10J,減小的重力勢能并不等于增加的動

能，所以機械能不守恒，故A錯誤；

B.斜面高3m、長5m,貝U

sin6=一

5

斜面傾角為

6=37°

令斜面底端為零勢面，則物塊在斜面頂端時的重力勢能

mgh=30J

可得質量

m=lkg

下滑5m過程中，由功能原理，機械能的減少量等于克服摩擦力做的功

jumgs-cos0=20J

求得

〃=0.5

故B正確；

C.由牛頓第二定律

mgsin0—]iimgcos0=ma

求得

a—2m/s2

故C錯誤；

D.由圖知，物塊下滑2.0m時，重力勢能減少12J,動能增加4J,所以機械能損失了8J,故D正確。

故選BD。

第II卷（非選擇題54分）

二、實驗題（本題共2小題，第11題6分，第12題8分，每空2分，共計14分）

11.如圖甲所示為向心力演示儀，可探究小球做圓周運動所需向心力的大小廠與質量機、角速度。和半徑

r之間的關系。長槽的A、8處和短槽的C處分別到各自轉軸中心距離之比為1：2：1,變速塔輪自上而下有

三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1:1、2：1和3：1,如圖乙所示。

（1）本實驗的目的是探究向心力的大小與小球質量相、角速度。和半徑r之間的關系，下列實驗中采用

的實驗方法與本實驗相同的是（）

A.探究兩個互稱角度的力的合成規(guī)律

B.探究平拋運動的特點

C.探究加速度與物體受力、物體質量的關系

（2）在某次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在夙C位置，探究向心力的大小與半徑的關系，則需要將

傳動皮帶調至第_____層塔輪。（選填“一”、“二”或“三”）

（3）在另一次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在4C位置，傳動皮帶位于第二層，轉動手柄，則當塔

輪勻速轉動時，左右兩標尺露出的格子數(shù)之比約為（）（填選項前的字母）

A.2:1B.1:2C.4:1D.1:4

【答案】（1）C（2）一

（3）D

【解析】

【小問1詳解】

探究向心力的大小與小球質量優(yōu)、角速度。和半徑r之間的關系，采用的實驗方法是控制變量法。

A.探究兩個互稱角度的力的合成規(guī)律，采用的實驗方法是等效替代法，故A錯誤；

B.探究平拋運動的特點，采用的實驗方法是用曲化直的方法，故B錯誤；

C.探究加速度與物體受力、物體質量的關系，采用的實驗方法是控制變量法，故C正確。

故選C。

【小問2詳解】

在某次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在8、C位置，探究向心力的大小與半徑的關系，則應控制兩小

球的角速度相同，需要將傳動皮帶調至第一層塔輪。

【小問3詳解】

在另一次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在A、C位置，則兩小球做圓周運動的半徑相同，傳動皮帶位

于第二層，由于左右塔輪邊緣線速度大小相等，根據(jù)

v=a）R

可知兩小球的角速度之比為

2:a>2=4:2鳥=1:2

根據(jù)

rJ-T=mco2r

可知左右兩標尺露出的格子數(shù)之比為

F]:F?=說：或=1:4

故選D。

12.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐閘Om/s?，

測得所用重物的質量為1.00kg。若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個

點O的距離如圖所示，第1個點和第2點之間的距離為2mm(相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s),那么

n單位:cm

(1)要驗證重物下落過程中符合機械能守恒，除了圖示器材，以下實驗器材必須要選取的有o(填

寫字母代號)

A.秒表B.刻度尺C.天平D.交流電源

(2)根據(jù)紙帶算出相關各點的速度V,量出下落的距離則以/，為橫軸，以三為縱軸，畫出的圖象應是

2

下圖中的哪個

(3)從起點。到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△[=，此過程中物體動能的增加量

AEk=。(結果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】(1)BD(2)C

(3)①.0.50J②.0.48J

【解析】

【小問1詳解】

AD.要驗證重錘下落過程中符合機械能守恒，需要滿足，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，求速度，不用秒

表，而打點計時器需要用到低壓交流電源，故A錯誤，D正確；

B.需要刻度尺測量物體下落的高度，故B正確；

C.等號兩邊的質量約去，不用天平，故C錯誤；

故選BD。

【小問2詳解】

根據(jù)機械能守恒定律有

mgh=；mv2

則有

v2

耳=g〃

圖像應為正比例函數(shù)。

故選Co

【小問3詳解】

[1]根據(jù)功能關系可得，當打點計時器打在8點時，重錘的重力勢能減少量為

△Ep=mghB=1.0xl0x5.01x0.01j=0.50J

勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中平均速度有

v=―x0.01m/s=0.98m/s

B2T2x0.02

動能變化量為

12八，c

AEk=—znvB'=0.48J

三、計算題（本題共3小題，共40分。解答時應寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算

步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。說明：計算

題解法不唯一，邏輯關系正確即給相應分數(shù)）

13.隨著科技的進步，星際移民的可能性在不斷提升。假設未來宇航員為測量某宜居星球的密度，采用了如

下方案：如圖所示，在星球表面某地，長為L的細線一端拴著質量為優(yōu)的小球（可視為質點），另一端固定

于水平天花板上。點，小球在水平面內做勻速圓周運動時細線與豎直方向的夾角為a,小球的角速度為0。

已知引力常量為G,該星球可視為質量分布均勻的球體且半徑為R,不計空氣阻力和星球自轉。求：

（1）細線上的拉力大小F；

（2）該星球的質量M。

【解析】

【詳解】(1)對小球受力分析，水平方向上有

Fsina=Fn

其中

Fn=marLsma

解得

F=ma^L

(2)對小球受力分析，豎直方向上有

Fcosa=mg

在星球表面

「Mm

G石=1ng

解得

co2R2Leosa

M=----------------

G

14.如圖所示，一初速度為零的電子經(jīng)電壓4加速后，從正中間垂直電場方向進入板長與間距相等的平行

金屬板，并恰好能穿出金屬板。電子的質量為加，電荷量為e,不計電子所受的重力。求：

(1)電子剛進入兩金屬板間時速度大小也

(2)兩金屬板間的電壓U。

i?

e

Of

<------1+++工

【答案】(1)；(2)2U。

【解析】

【詳解】(1)對電子經(jīng)電壓。0加速的過程，根據(jù)動能定理有

1,

eU0=—mv~-0

解得

v=

(2)設兩金屬板間的距離為d,電子在兩金屬板之間運動的加速度大小

eU

a-----

md

設電子在兩金屬板之間運動的時間為3有

d=vt

d1

——=-at2