辽宁省七校2024-2025学年高二年级上册期初考试物理试卷（解析版）

物理试题

第I卷（选择题46分）

一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合

题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，

选对但不全的得3分，有选错、多选或不选的得0分。）

1.下列关于物理学发展历史的说法正确的是（）

A.“笔尖下发现的行星一海王星”的发现者是伽利略

B.卡文迪什通过实验测出了引力常量

C.开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律

D,第谷利用扭秤实验对电荷之间的作用力进行研究，得出了库仑定律

【答案】B

【解析】

【详解】A.“笔尖下发现的行星一海王星”的发现者是勒维耶和亚当斯，故A错误；

B.卡文迪什通过实验测出了引力常量，故B正确；

C.开普勒分析第谷的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律，故C错误；

D.库仑利用扭秤实验对电荷之间的作用力进行研究，得出了库仑定律，故D错误。

故选B。

2.关于圆周运动下列说法正确的是（）

A.做圆周运动的物体受到的合外力可以为零

B.在变力作用下，物体可以做圆周运动

C,匀速圆周运动一定是匀变速运动

D.在恒力作用下，物体可以做匀速圆周运动

【答案】B

【解析】

【详解】A.做圆周运动的物体需要向心力，所以合外力一定不为零，故A错误；

B.在变力作用下，物体既可能做直线运动，也可能是曲线运动。所以在变力作用下，物体也可以做圆周

运动，故B正确；

C.匀速圆周运动的加速度总是指向圆心，方向是变化的，所以不是匀变速运动，故C错误；

D.在恒力作用下，物体加速度是恒定的，而匀速圆周运动的加速度是变化的，所以在恒力作用下，物体

不可能做匀速圆周运动，故D错误。

故选B。

3.2023年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的Mate60手机，该手机可以与地球同步轨道

的“天通一号01”实现卫星通信。已知地球半径为R,“天通一号01”离地高度约为6R,以下关于该卫星的

说法正确的是（）

A.卫星在地球同步轨道上处于平衡状态

B.卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度

C.卫星加速度约为静止在赤道上物体加速度的36倍

D.若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低

【答案】D

【解析】

【详解】A.卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误；

B.同步卫星轨道高于近地轨道卫星，故发射速度大于最小发射速度，即最大环绕速度，故B错误；

C.同步轨道上卫星与赤道上物体运动的角速度相同，由卫星在同步轨道上的向心加速度约是

赤道上物体向心加速度的7倍，故C错误；

D.若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，应当具有更大的角速度，更小的周期，根据

Mm4兀2

G下=m~^~r可知轨道高度应降低，故D正确。

故选D。

4.如图所示，从地面上以速度Vo斜向上抛出一质量为m的小球，它上升高度X后落到比地面低h的海平

面。以地面为参考平面，不计空气阻力，则下列选项错误的是（）

A.物体落到海平面时的重力势能是-Mlg/7

B.物体落到海平面时的动能是mgh+-mvl

C.物体在最高点时的机械能是加g"

D.物体落到海平面时的机械能是一相片

2

【答案】C

【解析】

【详解】A.若以地面为参考平面，物体落到海平面时的重力势能为

Ep=-mgh

故A正确；

BD.不计空气阻力，只有重力做功，所以整个过程物体机械能守恒，有

11,

—mv0=-mgh+Ek

在海平面上的动能为

线=mgh+gmvg

此时机械能为

2

E=Ek—mgh=；mv0

故BD正确；

c.以地面为参考平面，物体做斜抛运动，在最高点时竖直方向速度为0,水平方向速度不为0,故此时机

械能大于根g”,故c错误。

本题选错误的，故选C。

5.如图所示，质量为机、电量为+4的小球，用长为乙的绝缘细线悬挂于。点，在图示空间加上一平行纸

面的水平方向匀强电场后，带电小球开始向右摆动，细线与竖直方向最大夹角为37。。已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的（）

o\

\

\、

37\\

\、

、

©

A.电场方向水平向左B.小球最终会静止在37。角位置处

C.向右摆动过程，带电小球电势能不断增大D.电场强度的大小为m产e,

3q

【答案】D

【解析】

【详解】A.带电小球向右摆动，说明电场力向右，又小球带正电，故电场方向水平向右，故A错误；

B.电场力和重力的合力方向指向右下方，类比重力场，带电小球向右摆动到细线与竖直方向成37。角位

置，不会静止在该位置，而是向下摆回初位置，即小球会来回摆动，不会静止，故B错误；

C.向右摆动过程，电场力一直做正功，则电势能一直减小，故C错误；

D.从最低点向右摆动到细线与竖直方向成37。角过程，根据动能定理

qELsin370-mgLQ—cos370)=0—0

解得

E弋

故D正确。

故选D。

6.2022年我国航天员在空间站太空舱开设“天宫课堂”，课堂演示了“水油分离”实验。如图所示，用细

绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，则（）

甲乙

A.只要瓶子有速度，就能通过圆周的最高点，水油分离后，水在外侧

B.只要瓶子有速度，就能通过圆周的最高点，水油分离后，油在外侧

C.瓶子的速度需大于某一值才能通过圆周的最高点，水油分离后，水在外侧

D.瓶子的速度需大于某一值才能通过圆周的最高点，水油分离后，油在外侧

【答案】A

【解析】

【详解】在空间中所有物体均处于完全失重状态，瓶子做圆周运动的向心力全部由细绳提供，所以只要瓶

子有速度，就会使绳子产生弹力而处于绷紧状态，瓶子就能通过圆周的最高点。而水的密度较大，单位体

积的水的质量较大，当水和油未分离时，二者做圆周运动的角速度相同和半径相同，根据/=根02r可知

水所需的向心力较大，比油更易做离心运动进而运动至外侧。

故选A。

7.在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等

量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别

表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线

中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（）

A.负电荷从b点移到d点，电势能增大

B.d、a两点电势差U血=L5mV

C.°、。两点电场强度等大反向

D.c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小

【答案】D

【解析】

【详解】A.从6点移到d点，电势升高，负电荷电势能减小，故A错误；

B.d、。两点的电势差为

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

故B错误；

C.根据电势的分布情况可知，此电场电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电

荷，由对称性可知，a、b两点的电场强度等大、同向，故C错误；

D.c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，

故D正确。

故选D。

8.我国一箭多星技术居世界前列，一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某

两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入

轨道1做圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，P点为椭圆轨道的近地点，。点为远地点，B卫星

在。点喷气变轨到轨道3,之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是()

p

Q

A.A卫星在P点的加速度大于B卫星在P点的加速度

B.A卫星在轨道1的速度小于B卫星在轨道3的速度

C.B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3时需要喷气加速

D.B卫星沿轨道2从P点运动到。点过程中引力做负功

【答案】CD

【解析】

【详解】A.两卫星在尸点时，根据

-Mm

G——=ma

可得

a=G竺

r

显然两卫星的加速度相同，故A错误；

B.由题知，轨道1和轨道3都是圆轨道，则有

-Mmv2

G——=m——

rr

可得

GM

v

由于B卫星在轨道3上运动的轨道半径大于A卫星在轨道1上运动的轨道半径，所以B卫星在轨道3上运

动的速度小于A卫星在轨道1上运动的速度，故B错误。

C.卫星从低轨道运动到高轨道，需要在轨道相切点点火加速实现，所以B卫星在。点变轨进入轨道3时

需要向后喷气加速，故C正确；

D.B卫星沿轨道2从P点运动到。点过程中速度减少，则动能减小，故引力做负功，故D正确。

故选CD。

9.复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性

成果。一列质量为M的动车，以恒定功率尸在平直轨道上由静止开始运动，经时间f达到该功率下的最大

速度无，设动车行驶过程所受到的阻力/保持不变。动车在时间t内（）

V

A.做匀加速直线运动，加速度大小为。=幸

V

B.在时间f内通过位移为s=

2

C.牵引力的功率P=7-Vm

D.牵引力做功等于已

【答案】CD

【解析】

【详解】A.复兴号动车以恒定功率运动，由牛顿第二定律得

易知v增大，a变小，是变加速直线运动。故A错误;

B.若复兴号做匀变速直线运动，VI图像如图中直线所示

由图像面积可得位移为

复兴号动车实际做加速度逐渐减小的变加速直线运动，图像如图中曲线所示，其位移

故B错误；

C.当a=0时，速度最大，故牵引力

即牵引力的功率

故C正确；

D.牵引力做功等于

W^Pt

故D正确。

故选CD,

10.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变

化如图中直线I、II所示，重力加速度取10m/s2则（）

A.物块下滑过程中机械能守恒

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2

D.当物块下滑2.0m时机械能损失了8J

【答案】BD

【解析】

【详解】A.下滑5m的过程中，重力势能减少30J,动能增加10J,减小的重力势能并不等于增加的动

能，所以机械能不守恒，故A错误；

B.斜面高3m、长5m,贝U

sin6=一

5

斜面倾角为

6=37°

令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能

mgh=30J

可得质量

m=lkg

下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功

jumgs-cos0=20J

求得

〃=0.5

故B正确；

C.由牛顿第二定律

mgsin0—]iimgcos0=ma

求得

a—2m/s2

故C错误；

D.由图知，物块下滑2.0m时，重力势能减少12J,动能增加4J,所以机械能损失了8J,故D正确。

故选BD。

第II卷（非选择题54分）

二、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题8分，每空2分，共计14分）

11.如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小厂与质量机、角速度。和半径

r之间的关系。长槽的A、8处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1,变速塔轮自上而下有

三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2：1和3：1,如图乙所示。

（1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量相、角速度。和半径r之间的关系，下列实验中采用

的实验方法与本实验相同的是（）

A.探究两个互称角度的力的合成规律

B.探究平抛运动的特点

C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在夙C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将

传动皮带调至第_____层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”）

（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在4C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔

轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为（）（填选项前的字母）

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

【答案】（1）C（2）一

（3）D

【解析】

【小问1详解】

探究向心力的大小与小球质量优、角速度。和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。

A.探究两个互称角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误；

B.探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误；

C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。

故选C。

【小问2详解】

在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在8、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则应控制两小

球的角速度相同，需要将传动皮带调至第一层塔轮。

【小问3详解】

在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两小球做圆周运动的半径相同，传动皮带位

于第二层，由于左右塔轮边缘线速度大小相等，根据

v=a）R

可知两小球的角速度之比为

2:a>2=4:2鸟=1:2

根据

rJ-T=mco2r

可知左右两标尺露出的格子数之比为

F]:F?=说：或=1:4

故选D。

12.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz当地重力加速度的值为lOm/s?，

测得所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个

点O的距离如图所示，第1个点和第2点之间的距离为2mm(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么

n单位:cm

(1)要验证重物下落过程中符合机械能守恒，除了图示器材，以下实验器材必须要选取的有o(填

写字母代号)

A.秒表B.刻度尺C.天平D.交流电源

(2)根据纸带算出相关各点的速度V,量出下落的距离则以/，为横轴，以三为纵轴，画出的图象应是

2

下图中的哪个

(3)从起点。到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△[=，此过程中物体动能的增加量

AEk=。(结果保留两位有效数字)

【答案】(1)BD(2)C

(3)①.0.50J②.0.48J

【解析】

【小问1详解】

AD.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒，需要满足，根据打点计时器打出的纸带，求速度，不用秒

表，而打点计时器需要用到低压交流电源，故A错误，D正确；

B.需要刻度尺测量物体下落的高度，故B正确；

C.等号两边的质量约去，不用天平，故C错误；

故选BD。

【小问2详解】

根据机械能守恒定律有

mgh=；mv2

则有

v2

耳=g〃

图像应为正比例函数。

故选Co

【小问3详解】

[1]根据功能关系可得，当打点计时器打在8点时，重锤的重力势能减少量为

△Ep=mghB=1.0xl0x5.01x0.01j=0.50J

匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中平均速度有

v=―x0.01m/s=0.98m/s

B2T2x0.02

动能变化量为

12八，c

AEk=—znvB'=0.48J

三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算

步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。说明：计算

题解法不唯一，逻辑关系正确即给相应分数）

13.随着科技的进步，星际移民的可能性在不断提升。假设未来宇航员为测量某宜居星球的密度，采用了如

下方案：如图所示，在星球表面某地，长为L的细线一端拴着质量为优的小球（可视为质点），另一端固定

于水平天花板上。点，小球在水平面内做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为a,小球的角速度为0。

已知引力常量为G,该星球可视为质量分布均匀的球体且半径为R,不计空气阻力和星球自转。求：

（1）细线上的拉力大小F；

（2）该星球的质量M。

【解析】

【详解】(1)对小球受力分析，水平方向上有

Fsina=Fn

其中

Fn=marLsma

解得

F=ma^L

(2)对小球受力分析，竖直方向上有

Fcosa=mg

在星球表面

「Mm

G石=1ng

解得

co2R2Leosa

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

G

14.如图所示，一初速度为零的电子经电压4加速后，从正中间垂直电场方向进入板长与间距相等的平行

金属板，并恰好能穿出金属板。电子的质量为加，电荷量为e,不计电子所受的重力。求：

(1)电子刚进入两金属板间时速度大小也

(2)两金属板间的电压U。

i।

e

Of

<------1+++工

【答案】(1)；(2)2U。

【解析】

【详解】(1)对电子经电压。0加速的过程，根据动能定理有

1,

eU0=—mv~-0

解得

v=

(2)设两金属板间的距离为d,电子在两金属板之间运动的加速度大小

eU

a-----

md

设电子在两金属板之间运动的时间为3有

d=vt

d1

——=-at2