2024-2025学年安徽省鼎尖教育联考高二（上）开学考试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年安徽省鼎尖教育联考高二（上）开学考试物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.一物体沿水平面做匀加速直线运动，从某一时刻开始计时，该物体第1秒内的位移为1m，第2秒内的位移为2m，则开始计时时刻该物体的速度大小为(

)A.0.5 m/s B.0.25 m/s C.0.75 m/s D.0.1 m/s2.CR400型复兴号动车组是我国自主研发的高速动车组，主要技术指标如下：自重400t，牵引电机的额定功率104kW，额定运营时速300km/ℎ，且列车以额定运营时速运行时需具备0.1 m/s2的剩余加速度。根据以上技术指标可以确定列车在以时速300km/ℎA.40kN B.60kN C.80kN D.100kN3.运载火箭把各种航天器送到目标轨道，随后航天器将沿各自轨道飞行。航天器轨道大致有以下几种：低地球轨道(LEO):又称近地轨道，距地面约200−2000km的圆轨道;中地球轨道(MEO):距地面约1200−36000km的圆轨道;地球同步轨道(GEO):又称高地球轨道，距地面约36000km的圆轨道。“中星6E”卫星是我国自主研发的一颗通信广播同步卫星，我国“天宫”空间站是位于距地面约400km的近地轨道。已知地球半径为6400km，下列有关说法正确的是(

)A.“中星6E”卫星为了获得较强信号，应定位于我国上空

B.“天宫”空间站的运行线速度略低于第一宇宙速度

C.“天宫”空间站绕地球一周所需时间约为70分钟

D.“中星6E”卫星与“天宫”空间站相比，角速度较小而线速度较大4.如图甲所示，一质量m=1kg的物块(可视为质点)静止在粗糙水平面上的A点，某时刻对物块施加一水平恒力F，物块在水平恒力的作用下开始运动，运动的v−t图像如图乙所示。已知物块与水平面AB段的动摩擦因数μ1=0.5，物块与B点右侧水平面的动摩擦因数μ2未知，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是A.水平恒力F的大小为5N B.动摩擦因数μ2=0.8

C.AB段的长度为12m D.6s5.如图所示，竖直光滑固定圆环管道半径为R(管道内径<<R)，一质量为m的小球(小球直径略小于管道内径)以一定速度由P点沿切线进入管道，经管道从Q点水平抛出时，刚好对管道无作用力。已知P点和圆心的连线与竖直方向的夹角为53∘，A点为管道最低点，重力加速度为g，取sin53∘=0.8，下列说法正确的是A.小球在P点的速度为105gR5

B.小球经过A点时对管道的压力为5mg

C.小球经Q点水平抛出后可能再次经过P点

6.如图所示，足够长粗糙倾斜传送带与水平方向的夹角θ=30∘，传动带正在以恒定速度v传沿顺时针方向转动。某时刻将一物块以平行于传送带向上的初速度v0由传送带底端滑上传送带，已知v0>v传，物块与传送带间的动摩擦因数μ=32。设沿传送带向上为正方向，若物块速度、位移、所受摩擦力、摩擦力对物块做功分别用v、A. B.

C. D.7.2024年8月2日，在巴黎奥运会男子蹦床决赛中，中国选手王梓赛、严浪宇分获亚军和季军。蹦床通过钢制弹簧被固定在框架上，它产生的反弹力可以将运动员弹向空中，简化示意图如图所示。运动员在某次下落过程中先后经过竖直方向上的A、B、C三点，A点为运动员刚接触蹦床时的点，B点为运动员的受力平衡点，C点为运动员抵达的最低点。不计空气阻力、蹦床质量及运动员刚接触蹦床时的机械能损失，运动员视为质点。下列关于此过程的说法正确的是(

)

A.运动员从A点下降到C点的过程中，动能一直减小

B.运动员从A点下降到C点的过程中，运动员和蹦床组成的系统机械能一直减小

C.运动员从A点下降到C点的过程中，蹦床弹性势能和运动员重力势能的和先减小后增大

D.运动员从A点下降到C点的过程中，蹦床弹性势能和运动员重力势能的和先增大后减小8.如图所示，质量均为m的小球a、b(均可视为质点)分别穿在光滑竖直杆和光滑水平杆上，并通过长为L的刚性直杆(质量不计)连接。初始时刻，连接小球a、b的刚性杆与竖直方向夹角θ=30∘。已知重力加速度为g，将两小球由此位置静止释放，在两球运动的过程中，下列说法正确的是(

)

A.当刚性杆转动到与竖直方向夹角θ=60∘时，a球的速度为(3−1)gL2

B.当刚性杆转动到某一位置时，杆上可能没有沿杆方向的力

C.在a球下落到竖直杆末端瞬间(即刚性杆处于水平状态，a球与水平杆还未产生相互作用力时)，a球的速度为3gL

D.在a球下落到竖直杆末端瞬间二、多选题：本大题共2小题，共10分。9.如图所示为某滑雪运动员进行跳台滑雪的示意图，某时刻运动员从滑道的末端A点(即斜面的顶端)以水平速度v0跃出，落在倾角为θ的斜面上的B点。已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(

)

A.该运动员落在斜面B点瞬间，速度方向与水平方向夹角为2θ

B.该运动员在空中运动的时间为2v0tanθg

C.该运动员腾空时距斜面的最大距离为v02sin210.火星探测器“天问一号”成功发射，标志着我国已经开启了探索火星之旅。如图所示，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，霍曼转移轨道是近日点M和远日点P分别与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道。“天问一号”在地球轨道上运行经近日点M时短暂点火后进入霍曼转移轨道，接着沿着这个轨道直至抵达远日点P，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为M，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”的作用力，下列说法正确的是(

)

A.“天问一号”在地球轨道和火星轨道做圆周运动时的速度大小之比为Rr

B.两次点火喷射方向一次与速度方向相同，一次与速度方向相反

C.“天问一号”整个运行过程中在霍曼转移轨道上过M点时速度最大

D.“天问一号”在霍曼转移轨道上连续经过M、P三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，重物甲、乙的质量分别为m甲=4kg、m乙=3kg。先接通打点计时器，后释放重物，图乙为某次实验中打出的纸带，O为纸带上打下的第一个点，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。纸带上每5个点取一个计数点，A、B、C为连续取的三个计数点，测得ℎOA=57.0cm，ℎOB=70.0cm(1)重物从释放到打点计时器打出B点时，系统总重力势能的减少量为_______J。(2)打点计时器打出B点时，重物运动的瞬时速度vB=_______m/s；重物从释放到打点计时器打出B点时，系统总动能的增加量为_______J。((3)通过计算发现，系统总重力势能的减少量_______(填“略大于”、“略小于”或“等于”)系统总动能的增加量，其原因是_______。12.某实验小组利用下面三种方法来研究平抛运动。(1)图甲中两个完全相同的小球A、B处于同一高度，用锤敲打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，观察到两球同时落地。改变小球距地面的高度和击打力度，多次重复实验，两球仍然同时落地，可判断A球竖直方向做_______运动。(2)图乙中两个完全相同的斜槽M、N，N置于可视为光滑的水平地面上，M在N正上方且两斜槽在同一竖直平面内，从斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球P、Q，P球落地时正好与Q球相碰，可判断P球水平方向做_______运动。(3)小组同学用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，但实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个位置的坐标值(8.82,11.76)、(23.52,31.36)，如图丙所示。已知频闪频率为20Hz，根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为_______，重力加速度为_______m/s2。(结果均保留两位有效数字四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.如图为一秋千的示意图，质量m=35kg的小明(图中未画出)正在荡秋千，秋千能到达的最高点为A，此时绳与竖直方向的夹角θ=30∘，B是秋千的最低点，秋千绳长l=4m。不计秋千板及绳的质量，不计空气阻力，重心就在秋千的凳子上，重力加速度g取10m/(1)小明在A点时的加速度大小；(2)小明在A点和B点时绳的拉力(指拉力合力)大小。(计算结果可用根式表示)14.如图所示，水平轨道AB与半径R=10cm的90∘圆弧形轨道BC相切于B点，CD段水平，竖直平面内倾斜直轨道DE与长l=1m的水平轨道EF在E点平滑连接，水平轨道EF与90∘圆弧形轨道FG相切于F点，D、E两点的竖直高度差ℎ=5cm，与竖直方向夹角θ未知，整个轨道除直轨EF段粗糙外，其余轨道均光滑。一质量m=1kg的物块从A点以水平速度v0向右运动，过B点后瞬间刚好对圆弧无压力，且刚好从D点无碰撞滑入倾斜直轨DE。已知物块与直轨EF段间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取(1)物块的初速度v0(2)CD段长度及DE段与竖直方向的夹角θ的正切值；(3)物块最终静止的位置。15.如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，O为圆心、a、b、c、d为圆形轨道上的点，其中ac为竖直直径，b与圆心等高，d和圆心的连线与水平方向的夹角为45∘。一小球静止在圆形轨道底端a点，某时刻小球获得一个水平向右的瞬时初速度v0(未知)，已知重力加速度为(1)若使小球运动过程中不脱离轨道，求小球的初速度v0(2)若小球在d点脱轨，求小球的初速度v0(3)以d点为坐标原点，水平方向为x轴(向右为正)，竖直方向为y轴(向上为正)建立平面直角坐标系。若小球仍在d点脱轨，求小球脱离轨道后的运动轨迹方程。

答案解析1.A

【解析】由△x=aT2得a=1m/s2，1s时的速度v12.C

【解析】由P=Fv，F−f=ma得f=80kN，故选C。3.B

【解析】同步卫星均定位于赤道上空，A错误;

第一宇宙速度是贴近地面运行速度，天宫离地球400km，速度略低于第一宇宙速度，B正确;

由开普勒第三定律，64006400+360003=(T24)2，T=1.4ℎ，4.B

【解析】A、物块在AB段运动时，F−μ1mg=ma，解得：a=3m/s2，代入数据得F=8N，A错误;

B、通过B点后物块做匀速直线运动，F=μ2mg，解得：μ2=0.8，B正确;

C、由v−t图像得，通过AB段用时2s，所以LAB=6m，C错误5.A

【解析】A.由于小球在Q点对轨道无作用力mg=m从P到Q，由动能定理得−mg联立两式，解得vA正确；B.从A到Q，由动能定理得−mg⋅2R=又F解得FB错误；C.从Q点以v水平抛出，水平射程x=不可能再次经过P点，C错误；D.小球在Q点的速度最小，需要的向心力最小，刚好等于重力，其他任一点需要的向心力都大于mg，需要管道外侧的支持力为小球提供向心力，故小球在整个运动过程中不会对管道内侧产生压力，D错误。故选A。6.D

【解析】由题意，可得共速前，物块受到的摩擦力f方向为负，对物块做负功，加速度为负；共速后，由于μmg所以物块相对传送带静止，受到的摩擦力f方向为正，对物块做正功，加速度为0，又f根据

v−t

图像的斜率表示加速度，

Wf−x

图像的斜率表示

f故选D。7.C

【解析】运动员从A点下降到C点的过程中，B点是受力平衡点，从A到B运动员做加速运动，从B到C运动员做减速运动，整个过程运动员动能先增大后减小，人和蹦床系统机械能守恒，蹦床弹性势能和运动员重力势能的和先减小后增大。故选C。8.B

【解析】A.当刚性杆转动到与竖直方向夹角

θ=60∘由系统机械能守恒得mgL(v联立得v故A错误；B.由于b球初末速度均为0，即先做加速运动再做减速运动，故杆上的法向力先给b球以推力，再变为拉力，变化瞬间法向力为0，故B正确；C.a球下落到竖直杆末端瞬间，由a、b系统机械能守恒得mgL解得v故C错误；D.a球落地瞬间，合速度竖直向下，沿杆方向速度为0，故b球此时合速度为0，故D错误。故选B。9.BD

【解析】A、平抛运动落在斜面上时，合速度方向与水平方向夹角φ与斜面倾角θ的关系满足tanφ=2tanθ，A错误;

B、因为tanφ=2tanθ，所以运动员落在斜面上时vy=2v0tanθ，所以t=2v0tanθg，B正确;

C、当运动员轨迹上某点的切线与斜面平行时，该点距斜面的距离最大，将运动沿斜面方向、垂直斜面方向分解，v1=v10.ACD

【解析】A.由题意，设“天问一号”的质量为

m

，在地球轨道运行时，有G得v同理可得，在火星轨道运行时，有v则地球与火星的速度大小之比为v故A正确；B.两次点火喷射都需要使“天问一号”加速，从而从低轨道变为高轨道，所以喷射方向都与速度方向相反，故B错误；C.“天问一号”在霍曼转移轨道上的整个运行过程中，根据开普勒第二定律：卫星与其所绕中心天体的连线在相同时间内扫过的面积相等。可知其过M点时速度最大，故C正确；D.设霍曼转移轨道周期为

T1

，地球公转周期为TR+r和地球公转与周期关系G解得两次点火之间的时间间隔为t=故D正确。故选ACD。11.(1)6.86(2) 1.36 6.47(3)

略大于

系统需克服空气阻力、打点计时器阻力等

【解析】(1)重物从释放到打点计时器打出B点时，系统总重力势能的减少量为Δ(2)[1][2]打点计时器打出B点时，重物运动的瞬时速度v重物从释放到打点计时器打出B点时，系统总动能的增加量为E(3)[1][2]通过计算发现，系统总重力势能的减少量略大于系统总动能的增加量，其原因是系统需克服空气阻力、打点计时器阻力等。12.(1)自由落体(2)匀速直线(3) 0.75 9.8

【解析】(1)改变小球距地面的高度和击打力度，多次重复实验，两球仍然同时落地，可判断A球竖直方向做自由落体运动。(2)从斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球P、Q，P球落地时正好与Q球相碰，可判断P球水平方向做匀速直线运动。(3)[1][2]如图，

x0

、

y0

分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向

y0