四川省成都市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)摸底測試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年度高二（上）開學(xué)摸底模擬測試物理本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，務(wù)必將自己的姓名、考籍號(hào)填寫在答題卡規(guī)定的位置上。2．答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。3．答非選擇題時(shí)，必須使用0.5毫米黑色簽字筆，將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。4．所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無效。5．考試結(jié)束后，只將答題卡交回。6.考試范圍：必修二第2單元-第5單元選擇性必修一第一、二單元一、單項(xiàng)選擇題：本題共7個(gè)小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.下列說法中正確的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，并測得引力常量B.萬有引力定律適用于高速運(yùn)動(dòng)與微觀世界C.兩個(gè)質(zhì)量不同的天體之間的引力大小是相等的D.當(dāng)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度達(dá)到11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就逃出太陽系了【答案】C【解析】A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許測得引力常量，故A錯(cuò)誤；B．萬有引力定律不適用于高速運(yùn)動(dòng)與微觀世界，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第三定律可知，兩個(gè)質(zhì)量不同的天體之間的引力大小是相等的，故C正確；D．當(dāng)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度達(dá)到11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星脫離了地球的束縛，但沒有逃出太陽系；要逃出太陽系，衛(wèi)星的發(fā)射速度需要達(dá)到16.7km/s，故D錯(cuò)誤。故選C。2.2024年4月中下旬，太陽系中被稱為“惡魔彗星”的龐士-布魯克斯彗星即將到達(dá)近日點(diǎn)，屆時(shí)在視野良好的情況下可以通過肉眼觀測到該彗星。如圖所示，已知地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑為1AU（AU為天文單位），該彗星的運(yùn)行軌道近似為橢圓，其近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)之間的距離約為34AU，則這顆彗星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為（）A.17年 B.年C.34年 D.年【答案】B【解析】設(shè)地球的軌道半徑為,公轉(zhuǎn)周期為，彗星的軌道半徑為，公轉(zhuǎn)周期為，根據(jù)開普勒第三定律可知其中解得年B正確。3.如圖所示，下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，說法正確的是（）A.汽車通過凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，處于失重狀態(tài)B.鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，是利用輪緣與外軌的側(cè)壓力幫火車轉(zhuǎn)彎C.雜技演員表演“水流星”，當(dāng)它通過最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用D.脫水桶的原理是水滴受到的離心力大于受到的向心力，從而沿切線方向被甩出【答案】A【解析】A．根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，汽車通過最高點(diǎn)時(shí)合外力提供向心力，方向豎直向下，則汽車處于失重狀態(tài)。故A正確；B．鐵路的轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高是利用火車自身重力和垂直軌道向上的支持力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力，從而減少對(duì)軌道的側(cè)向壓力。故B錯(cuò)誤；C．完全失重狀態(tài)是物體的加速度等于重力加速度，“水流星”在最高點(diǎn)時(shí)的加速度可能大于也可能等于重力加速度，且“水流星”始終重力作用。故C錯(cuò)誤；D．脫水桶的原理是當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸增加時(shí)水滴受到的合外力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，從而出現(xiàn)離心運(yùn)動(dòng)。離心力和向心力是效果力，不能說物體受到離心力、向心力。且只有當(dāng)指向圓心的合外力為0時(shí)，水滴才會(huì)沿切線方向甩出。故D錯(cuò)誤。故選A。4.帶有光滑圓弧軌道，質(zhì)量為m的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量也為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車，到達(dá)某一高度后，小球又返回車的左端，則（）A.小球返回車的左端時(shí)，速度為v0B.小球返回車的左端時(shí)，速度為C.小球上升到最高點(diǎn)時(shí)，小車的速度為v0D.小球在弧形槽上上升的最大高度為【答案】D【解析】AB．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得小球返回車的左端時(shí)，速度為0，AB錯(cuò)誤；CD．小球上升到最高點(diǎn)時(shí)，小車的速度為解得根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得小球上升到最高點(diǎn)時(shí)，小車的速度為，小球在弧形槽上上升的最大高度為，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)物體。將物體從平衡位置豎直拉下一段距離后由靜止釋放，物體在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)。設(shè)向下方向?yàn)檎?，以下說法中正確的是（）A.彈簧對(duì)物體的彈力變小時(shí)，物體所受回復(fù)力可能變大B.物體從最高處向最低處運(yùn)動(dòng)過程中，振幅先減小后增大C.物體位移為正時(shí)，速度一定也為正，加速度一定為負(fù)D.物體從最低處向最高處運(yùn)動(dòng)過程中，物體的動(dòng)能與彈簧的彈性勢能之和一直增大【答案】A【解析】A．彈簧對(duì)物體的彈力變小時(shí)，物體所受回復(fù)力可能變大，例如從平衡位置向彈簧原長位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力變小時(shí)，物體所受回復(fù)力變大，A正確；B．物體從最高處向最低處運(yùn)動(dòng)過程中，位移先減小后增大，振幅不變，B錯(cuò)誤；C．物體從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移為正，速度為負(fù)，加速度為負(fù)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，物體從最低處向最高處運(yùn)動(dòng)過程中，因?yàn)橹亓菽茏兇?，則物體的動(dòng)能與彈簧的彈性勢能之和一直減小，D錯(cuò)誤。故選A。6.2024年4月3日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將遙感四十二號(hào)01星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功.遙感衛(wèi)星發(fā)射過程如圖所示，軌道Ⅰ為近地圓軌道、半徑為R?（認(rèn)為近地圓軌道半徑等于地球半徑），軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道，軌道Ⅲ為預(yù)定圓軌道、半徑為R?，P、Q兩點(diǎn)為軌道間的相切點(diǎn).該衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期為T，引力常量為G，根據(jù)題干條件可知，以下說法正確的是（）A.地球的質(zhì)量為B.衛(wèi)星在軌道Ⅰ的線速度大小大于在軌道Ⅲ的線速度大小C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ的加速度大小小于在軌道Ⅲ的加速度大小D.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行過程中，Q點(diǎn)的機(jī)械能大于P點(diǎn)的機(jī)械能【答案】B【解析】A．在軌道Ⅲ根據(jù)可得地球的質(zhì)量為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得衛(wèi)星在軌道Ⅰ的線速度大小大于在軌道Ⅲ的線速度大小，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)可知，衛(wèi)星在軌道Ⅰ的加速度大小大于在軌道Ⅲ的加速度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行過程中，只有地球引力做功，機(jī)械能守恒，則Q點(diǎn)的機(jī)械能等于P點(diǎn)的機(jī)械能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，電風(fēng)扇的葉片勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)將空氣以速度v向前排開，葉片旋轉(zhuǎn)形成的圓的面積為S，空氣密度為ρ，下列說法正確的是（）A.t時(shí)間內(nèi)通過葉片的空氣質(zhì)量為ρSvB.空氣對(duì)葉片的推力為C.若僅將葉片面積增大為2S，則空氣對(duì)葉片的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼囊话隓.單位時(shí)間內(nèi)流過葉片的空氣的動(dòng)能為【答案】B【解析】A．t時(shí)間內(nèi)葉片排開空氣的質(zhì)量為故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由動(dòng)量定理可得解得葉片勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣受到的推力為根據(jù)牛頓第三定律可知，空氣對(duì)葉片的推力為，故B項(xiàng)正確；C．空氣對(duì)葉片的壓強(qiáng)為所以若僅將葉片面積增大為2S，則空氣對(duì)葉片的壓強(qiáng)不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．單位時(shí)間，則時(shí)間為1s，所以其單位時(shí)間內(nèi)通過葉片的空氣為單位時(shí)間內(nèi)流過葉片的空氣的動(dòng)能為故D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3個(gè)小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖甲，以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，彈簧振子在A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（）A.彈簧振子的振動(dòng)方程為B.在與兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度相同C.在時(shí)，彈簧振子的位移大小為D.在與兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的彈性勢能相等【答案】CD【解析】A．彈簧振子的振動(dòng)方程為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在與兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度大小相同，方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在時(shí)，彈簧振子的位移大小為選項(xiàng)C正確；D．由圖像可知，在與兩個(gè)時(shí)刻，彈簧的形變量相等，則彈簧振子的彈性勢能相等，選項(xiàng)D正確。故選CD。9.中國志愿者王躍參與了人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的試驗(yàn)“火星-500”。假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，下列說法正確的是（）A.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度B.飛船分別在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在軌道Ⅰ上運(yùn)行周期最長C.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知萬有引力常量為G，測出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期，就可以推知火星的密度D.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度小于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】AC【解析】A．飛船從軌道Ⅰ到軌道Ⅱ需要在P點(diǎn)加速，則飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度，故A正確；B．由開普勒第三定律可知橢圓軌道的半長軸越長，周期越長，故軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)時(shí)周期最長，故B錯(cuò)誤；C．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知萬有引力常量為G，測出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期根據(jù)解得火星的密度故C正確；D．根據(jù)得可知，飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，以的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，左端與粗糙的弧形軌道平滑對(duì)接，右端與光滑水平面平滑對(duì)接。水平面上有位于同一直線上、處于靜止?fàn)顟B(tài)的4個(gè)相同小球，小球質(zhì)量。質(zhì)量的物體從軌道上高的P點(diǎn)由靜止開始下滑，滑到傳送帶上的A點(diǎn)時(shí)速度大??；物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶AB之間的距離。物體與小球、小球與小球之間發(fā)生的都是彈性正碰，重力加速度。下列說法正確的是（）A.物體從P點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為0.2JB.物體第一次與小球碰撞后，在傳送帶上向左滑行的最大距離為0.4mC.物體最終的速度大小為0.25m/sD.物體第一次與小球碰撞后的整個(gè)過程，物體與傳送帶產(chǎn)生的摩擦熱為3J【答案】BC【解析】A．物體由P到A的過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得克服摩擦力做的功為故A錯(cuò)誤；B．物體滑上傳送帶后，在滑動(dòng)摩擦力作用下勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為物體減速至與傳送帶速度相等時(shí)，所用的時(shí)間為物體勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為故物體與小球1碰撞前的速度為物體與小球1發(fā)生彈性正碰，設(shè)物體反彈回來的速度大小為的，小球1被撞后的速度大小為，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得解得，物體被反彈回來后，在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)過程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解得物體第一次與小球碰撞后，在傳送帶上向左滑行的最大距離為故B正確；C．由于小球質(zhì)量相等，且發(fā)生的都是彈性正碰，碰撞后它們之間將進(jìn)行速度交換。物體第一次返回還沒到傳送帶左端速度就減小為零，接下來將再次向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到速度增加到，再跟小球1發(fā)生彈性正碰，同理可得，第二次碰后，物體和小球的速度大小分別為，以此類推，物體與小球1經(jīng)過次碰撞后，他們的速度大小分別為，由于總共有4個(gè)小球，可知物體第1個(gè)小球一共可以發(fā)生4次碰撞，則物體最終的速度大小為故C正確；D．物體第一次與小球1碰撞后的整個(gè)過程，在傳送帶上相對(duì)傳送帶的路程為故物體與傳送帶間產(chǎn)生摩擦熱為故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2個(gè)小題，共14分。11.實(shí)驗(yàn)課中，同學(xué)們用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。（1）實(shí)驗(yàn)過程有兩組同學(xué)分別用了圖2、圖3兩種不同方式懸掛小鋼球，你認(rèn)為______（選填“圖2”或“圖3”）懸掛方式較好。（2）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)分度的游標(biāo)卡尺測量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為______cm。（3）用秒表測量單擺的周期。當(dāng)單擺振動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到時(shí)秒表的示數(shù)為35.3s，該單擺的周期是_______s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（4）某同學(xué)測量5種不同擺長與單擺的振動(dòng)周期的對(duì)應(yīng)情況，并將記錄的結(jié)果描繪在如圖5所示的坐標(biāo)系得到圖線。由圖像可知重力加速度_______。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）圖3（2）2.240（3）1.41（4）9.86【解析】（1）實(shí)驗(yàn)過程有兩組同學(xué)分別用了圖2、圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，圖2中單擺擺動(dòng)時(shí)擺長會(huì)發(fā)生變化，則圖3懸掛方式較好。（2）20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm，由圖可知小球直徑為2.2cm+0.05mm×8=2.240cm（3）單擺的周期是（4）根據(jù)可得由圖像可知解得g=9.86m/s212.如圖甲所示為向心力演示儀，某同學(xué)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。長槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的三種組合方式，變速塔輪自上而下每層左右半徑之比分別為、和。（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的_________；A.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________層塔輪（選填“一”、“二”或“三”）；（3）按（2）中正確選擇后，兩次以不同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，左、右測力筒露出等分標(biāo)記如圖所示。則向心力大小F與球做圓周運(yùn)動(dòng)半徑r的關(guān)系是_________。A.F與r2成反比 B.F與r2成正比C.F與r成反比 D.F與r成正比（4）在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為_________。A. B. C. D.【答案】（1）C（2）一（3）D（4）D【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。A．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故A錯(cuò)誤；B．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，采用的是等效思想，故B錯(cuò)誤；C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故C正確；故選C。（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持兩小球質(zhì)量m、角速度ω相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。（3）角速度為、時(shí)，左、右測力筒露出的格子數(shù)之比均為，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比表示向心力的比值，且B處、C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為，可知F與r成正比。故選D。（4）在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，則m、r相同，傳動(dòng)皮帶位于第二層，角速度比值為根據(jù)向心力公式當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比表示向心力的比值，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為故選D。四、計(jì)算題：本題共3個(gè)小題，共40分。（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的質(zhì)量及第一宇宙速度?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】（1）小球做自由落體運(yùn)動(dòng)解得（2）根據(jù)黃金代換式解得根據(jù)牛頓第二定律得所以該星球的第一宇宙速度14.一粗糙的圓錐體可繞其軸線做圓周運(yùn)動(dòng)，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為，現(xiàn)于錐面上放一個(gè)石塊，石塊與錐面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，石塊與圓錐體頂點(diǎn)O的距離，石塊的質(zhì)量為，石塊可看作質(zhì)點(diǎn)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：（1）若圓錐體與石塊均靜止，石塊受到錐面的摩擦力大??；（2）若石塊與圓錐體一起以角速度繞軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，石塊受到錐面的摩擦力大小?！敬鸢浮浚?）12N；（2）12.1536N【解析】（1）若圓錐體與石塊均靜止，石塊的受力如圖所示根據(jù)受力平衡可得，石塊受到錐面的摩擦力大小為解得（2）當(dāng)圓錐體與石塊一起以角速度繞軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，石塊的受力如圖所示豎直方向根據(jù)