四川省眉山市2023-2024学年高二物理上学期9月月考试题含解析

高二物理上开学考试卷第Ⅰ卷（选择题共48分）一、单选题（本大题共8个小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是（）A.地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向B.地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动C.地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一D.冬至时地球公转速度最小【答案】C【解析】【详解】A．一年四季的顺序是春夏秋冬，所以地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针方向，A错误；B．地球绕太阳做椭圆轨道运动，不是匀速率，地球在近日点最快，远日点最慢，B错误；C．因为地球在近日点最快，远日点最慢，地球从春分到秋分的时间大于地球公转的周期的二分之一，所以地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一，C正确；D．因为地球在近日点最快，远日点最慢，冬至时地球在近日点，所以冬至时地球公转速度最大，D错误。故选C。2.关于经典力学的适用范围，可以总结为（）A.宏观、高速运动的物体 B.宏观、低速运动的物体 C.微观、低速运动的物体 D.微观、高速运动的物体【答案】B【解析】【详解】经典力学适用于做低速运动的宏观物体，不适用于做高速运动的微观粒子。故选B。3.从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度、、的关系和三个物体在空中运动的时间、、的关系分别是（）A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【详解】三个物体做平抛运动，竖直方向有由图可知故水平方向有由图可知故故ABD错误，C正确。故选C。4.如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB。若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的（）A.a点和b点角速度相等B.角速度之比为1∶1∶2C.a点和c点线速度大小相等D.线速度大小之比为1∶1∶2【答案】D【解析】【详解】皮带不打滑，所以a点和b点线速度相等，而半径不同，根据可知角速度不等，点b和点c是同轴传动，角速度相等，故ωb：ωc=1：1综合可得ωa：ωb：ωc=1：2：2根据v=rω，有vb：vc=1：2综合可得va：vb：vc=1：1：2故D正确，ABC错误；故选D。5.船在静水中的速度为3.0m/s，它要渡过宽度为30m的河，河水的流速为2.0m/s，则下列说法中正确的是()A.船不能渡过河 B.船渡河的速度一定为5.0m/sC.船不能垂直到达对岸 D.船到达对岸所需的最短时间为10s【答案】D【解析】【详解】AD．当船头指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为A错误，D正确；BC．由于船的速度大于水流速度，根据平行四边形定则可知，它们的合速度，即船实际的速度可以与河岸垂直时，船能垂直到达对岸，该合速度为BC错误。故选D。6.质量为3kg的物体，从高45m处自由落下，在下落的过程中（）A.第2s末重力做功的功率为600WB.第2s末重力做功的功率为300WC.第2s内重力做功的功率为600WD.第2s内重力做功的功率为300W【答案】A【解析】【详解】AB．第2s末的速度第2s末重力做功的功率故A正确，B错误；CD．第1s末速度所以第2s内平均功率故CD错误。故选A。7.如图所示，在倾角为θ且足够长的固定斜面上，从斜面顶端水平向右分别以、3同时抛出小球A、B（两小球互相不干扰），不计空气的阻力，重力加速度为g，则A、B两球落在斜面上的时间间隔是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】垂直于斜面的分速度大小重力加速度垂直于斜面的分量大小根据竖直上抛运动规律，则A球落在斜面上的时间同理，B球落在斜面上的时间A、B两球落在斜面上的时间间隔是故选C。8.质量为汽车的额定功率为40kw，在平直公路上行驶的最大速度为40m/s，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动过程所受阻力大小恒定，重力加速度，则（）A.汽车受到的阻力大小为2000NB.汽车受到的最大牵引力为4000NC.汽车匀加速运动的时间为40sD.当汽车的速度为25m/s时，汽车的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】A．速度最大时，牵引力与阻力平衡。有故A错误；B．匀加速时牵引力最大，则由可得最大牵引力为故B错误；C．汽车匀加速末速度为则汽车匀加速运动的时间为故C错误；D．当汽车的速度为25m/s时，牵引力为汽车的加速度大小为故D正确。故选D。二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答的得0分。）9.在下列所述实例中，可确定机械能守恒是（）A.木箱沿光滑斜面下滑的过程B.物体做竖直上抛运动C.雨滴在空中匀速下落的过程D.乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程【答案】AB【解析】【详解】A．木箱沿光滑斜面下滑的过程，只有重力对木箱做功，木箱的机械能守恒，故A正确；B．物体做竖直上抛运动，只有重力对物体做功，物体的机械能守恒，故B正确；C．雨滴在空中匀速下落的过程，雨滴的动能不变，重力势能减少，机械能减少，故C错误；D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，乘客的动能不变，重力势能发生变化，机械能发生变化，故D错误。故选AB。10.躺着看手机时，有时手机会砸到脸部。若手机质量为120g，离脸部高约20cm处无初速度滑落，砸到脸部后未反弹，冲击脸部的时间约为0.1s，不计空气阻力，g取10m/s2。下列分析正确的是（）A.手机下落的时间约为0.4sB.手机接触脸部前瞬间的速度大小约为2m/sC.手机冲击脸部的过程中，动量变化量大小约为0.24D.手机冲击脸部的作用力大小约为2.4N【答案】BC【解析】【详解】A．根据解得A错误；B．根据解得B正确；C．动量变化量大小约为C正确；D．根据解得F=3.6N根据牛顿第三定律可知，手机冲击脸部的作用力大小约为3.6N，D错误。故选BC。11.某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心。如图所示，假设该运动员的质量为m，在起跑前进的距离s过程中，重心升高量为h，获得的速度为v，重力加速度为g，则此过程中（）A.运动员克服重力做功 B.运动员的机械能增加了C.运动员的机械能增加了 D.运动员对自身做功【答案】AC【解析】【详解】ABC．运动员的重心升高为h，则运动员克服重力做功为则其重力势能增加了，获得的速度为v，动能增加为，则其机械能增加量为，故AC正确，B错误；D．由题意，在整个过程中根据功能关系可知，运动员对自身做功等于其机械能的增量，即故D错误。故选AC。12.如图所示，两根长度不同的轻质细线下端分别悬挂质量相等的小球a、b，细线上端固定在同一点，悬挂小球a的细线与竖直方向的夹角θ1=37°，sin37°=0.6，细线拉力为T1，小球a的角速度为ω1；悬挂小球b的细线与竖直方向的夹角θ2=53°，细线拉力为T2，小球b的角速度为ω2，若两个小球绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，下列关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，则小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得得因为两个小球绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，h相同，所以角速度相同，而拉力T为则故选AC。第Ⅱ卷（非选择题共52分）三、实验题（本题共2小题，共18分）13.某研究小组利用频闪照相机研究小钢球平抛运动的规律，实验中得到的频闪照片如图所示，均为拍摄到的位置，点为某同学选定的一个点。已知背景中小正方形的边长为，闪光频率为。（1）根据图中的表格可知，当地的重力加速度的大小为___________。（2）根据图中的表格可知，小钢球通过点时水平方向的分速度大小为___________，竖直方向的分速度大小为___________。（3）某同学通过观察照片，认为小钢球平抛运动的初始位置为K点，他的判断是___________（选填“正确”或“错误”）的。【答案】①.②.③.④.正确【解析】【详解】（1）[1]根据题意可知，由于闪光频率为，则相邻两点间的时间间隔为竖直方向上，由逐差法有联立解得（2）[2]水平方向上，有可得[3]竖直方向上，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得（3）[4]根据题意，由图可知，相邻点间竖直位移比为，故小钢球平抛运动的初始位置为点，他的判断是正确的。14.如图所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。回答下列问题：①为完成此实验，除了以上的器材，还需要的器材有下面的哪些？_________A.毫米刻度尺B.秒表C.0~12V的交流电源D.0~12V的直流电源E.0~6V的交流电源②在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，实验选用的重物质量m=1kg，纸带上打点计时器打下的连续计数点A、B、C到打下第一点O的距离如图所示。则从打下O点至B点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=___________J，动能的增加量ΔEk=___________J。（计算结果均保留3位有效数字）③通过计算发现，在数值上ΔEp___________（选填“>”“＜”或“=”）ΔEk。这是因为___________。【答案】①.A②.2.55③.2.50④.>⑤.因为下落过程中重物受到阻力做负功等，因此动能的增加量会小于重力势能的减少量【解析】【详解】①[1]通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，电火花打点计时器应该与220V交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离。故选A。②[2]重力势能减小量[3]利用匀变速直线运动的推论得则动能的增加量为③[4][5]通过计算可知重力势能的减小量大于动能的增加量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能。四、解答题（本题共4小题，共34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，取，设小车足够长，求：（1）物体在小车上滑行的时间是多少；小车和物体的共同速度是多少；（2）在物体相对小车滑动的过程中，系统产生的摩擦热是多少。【答案】（1），（2）30J【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律可知物体做匀减速直线运动，小车做匀加速直线运动，共同速度记作v,物体在小车上滑行的时间为,有解得，（2）根据能量守恒定律，系统产生的摩擦热为16.若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，根据以上数据求：（1）“天问一号”的线速度；（2）火星的质量M；（3）火星的密度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）天问一号绕火星飞行的轨道半径则线速度为（2）设火星的质量为M，探测器的质量为m，根据万有引力提供向心力可知结合上述解得（3）根据体积公式可得火星的体积为则火星的密度为17.如图，在水平面上A点正上方O点水平向右的速度抛出一个小球，同时位于A点的一质量的小滑块，在水平向右的恒定拉了作用下由静止开始匀加速运动，经时间恰好在P点被小球击中。重力加速度g取，不计空气阻力，求（1）小球抛出点O距地面的高度；（2）击中点时到A的距离；（3）滑块与水平面间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由自由落体运动公式可得，小球抛出点O距地面的高度为（2）小球在水平方向做匀速直线运动，则击中点时到A的距离为（3）对滑块由运动学公式

可得，滑