四川省眉山市2023-2024學年高二物理上學期9月月考試題含解析

高二物理上開學考試卷第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、單選題（本大題共8個小題，每小題4分，共32分。每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）1.2022年2月4日北京冬奧會開幕式以二十四節(jié)氣為倒計時，最后定格于立春節(jié)氣，驚艷全球，二十四節(jié)氣，代表著地球在公轉(zhuǎn)軌道上的二十四個不同的位置，如圖所示，從天體物理學可知地球沿橢圓軌道繞太陽運動所處四個位置，分別對應我國的四個節(jié)氣，以下說法正確的是（）A.地球繞太陽運行方向（正對紙面）是順時針方向B.地球繞太陽做勻速率橢圓軌道運動C.地球從夏至到秋分的時間大于地球公轉(zhuǎn)周期的四分之一D.冬至時地球公轉(zhuǎn)速度最小【答案】C【解析】【詳解】A．一年四季的順序是春夏秋冬，所以地球繞太陽運行方向（正對紙面）是逆時針方向，A錯誤；B．地球繞太陽做橢圓軌道運動，不是勻速率，地球在近日點最快，遠日點最慢，B錯誤；C．因為地球在近日點最快，遠日點最慢，地球從春分到秋分的時間大于地球公轉(zhuǎn)的周期的二分之一，所以地球從夏至到秋分的時間大于地球公轉(zhuǎn)周期的四分之一，C正確；D．因為地球在近日點最快，遠日點最慢，冬至時地球在近日點，所以冬至時地球公轉(zhuǎn)速度最大，D錯誤。故選C。2.關于經(jīng)典力學的適用范圍，可以總結(jié)為（）A.宏觀、高速運動的物體 B.宏觀、低速運動的物體 C.微觀、低速運動的物體 D.微觀、高速運動的物體【答案】B【解析】【詳解】經(jīng)典力學適用于做低速運動的宏觀物體，不適用于做高速運動的微觀粒子。故選B。3.從O點拋出A、B、C三個物體，它們做平拋運動的軌跡分別如圖所示，則三個物體做平拋運動的初速度、、的關系和三個物體在空中運動的時間、、的關系分別是（）A.，B.，C.，D.，【答案】C【解析】【詳解】三個物體做平拋運動，豎直方向有由圖可知故水平方向有由圖可知故故ABD錯誤，C正確。故選C。4.如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三個輪的半徑關系是rA＝rC＝2rB。若皮帶不打滑，則A、B、C三輪邊緣上a、b、c三點的（）A.a點和b點角速度相等B.角速度之比為1∶1∶2C.a點和c點線速度大小相等D.線速度大小之比為1∶1∶2【答案】D【解析】【詳解】皮帶不打滑，所以a點和b點線速度相等，而半徑不同，根據(jù)可知角速度不等，點b和點c是同軸傳動，角速度相等，故ωb：ωc=1：1綜合可得ωa：ωb：ωc=1：2：2根據(jù)v=rω，有vb：vc=1：2綜合可得va：vb：vc=1：1：2故D正確，ABC錯誤；故選D。5.船在靜水中的速度為3.0m/s，它要渡過寬度為30m的河，河水的流速為2.0m/s，則下列說法中正確的是()A.船不能渡過河 B.船渡河的速度一定為5.0m/sC.船不能垂直到達對岸 D.船到達對岸所需的最短時間為10s【答案】D【解析】【詳解】AD．當船頭指向始終垂直于河岸時，渡河時間最短，最短時間為A錯誤，D正確；BC．由于船的速度大于水流速度，根據(jù)平行四邊形定則可知，它們的合速度，即船實際的速度可以與河岸垂直時，船能垂直到達對岸，該合速度為BC錯誤。故選D。6.質(zhì)量為3kg的物體，從高45m處自由落下，在下落的過程中（）A.第2s末重力做功的功率為600WB.第2s末重力做功的功率為300WC.第2s內(nèi)重力做功的功率為600WD.第2s內(nèi)重力做功的功率為300W【答案】A【解析】【詳解】AB．第2s末的速度第2s末重力做功的功率故A正確，B錯誤；CD．第1s末速度所以第2s內(nèi)平均功率故CD錯誤。故選A。7.如圖所示，在傾角為θ且足夠長的固定斜面上，從斜面頂端水平向右分別以、3同時拋出小球A、B（兩小球互相不干擾），不計空氣的阻力，重力加速度為g，則A、B兩球落在斜面上的時間間隔是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】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據(jù)豎直上拋運動規(guī)律，則A球落在斜面上的時間同理，B球落在斜面上的時間A、B兩球落在斜面上的時間間隔是故選C。8.質(zhì)量為汽車的額定功率為40kw，在平直公路上行駛的最大速度為40m/s，如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為，運動過程所受阻力大小恒定，重力加速度，則（）A.汽車受到的阻力大小為2000NB.汽車受到的最大牽引力為4000NC.汽車勻加速運動的時間為40sD.當汽車的速度為25m/s時，汽車的加速度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．速度最大時，牽引力與阻力平衡。有故A錯誤；B．勻加速時牽引力最大，則由可得最大牽引力為故B錯誤；C．汽車勻加速末速度為則汽車勻加速運動的時間為故C錯誤；D．當汽車的速度為25m/s時，牽引力為汽車的加速度大小為故D正確。故選D。二、多選題（本題共4小題，每小題4分，共16分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全得2分，有錯選或不答的得0分。）9.在下列所述實例中，可確定機械能守恒是（）A.木箱沿光滑斜面下滑的過程B.物體做豎直上拋運動C.雨滴在空中勻速下落的過程D.乘客隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程【答案】AB【解析】【詳解】A．木箱沿光滑斜面下滑的過程，只有重力對木箱做功，木箱的機械能守恒，故A正確；B．物體做豎直上拋運動，只有重力對物體做功，物體的機械能守恒，故B正確；C．雨滴在空中勻速下落的過程，雨滴的動能不變，重力勢能減少，機械能減少，故C錯誤；D．乘客隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程，乘客的動能不變，重力勢能發(fā)生變化，機械能發(fā)生變化，故D錯誤。故選AB。10.躺著看手機時，有時手機會砸到臉部。若手機質(zhì)量為120g，離臉部高約20cm處無初速度滑落，砸到臉部后未反彈，沖擊臉部的時間約為0.1s，不計空氣阻力，g取10m/s2。下列分析正確的是（）A.手機下落的時間約為0.4sB.手機接觸臉部前瞬間的速度大小約為2m/sC.手機沖擊臉部的過程中，動量變化量大小約為0.24D.手機沖擊臉部的作用力大小約為2.4N【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)解得A錯誤；B．根據(jù)解得B正確；C．動量變化量大小約為C正確；D．根據(jù)解得F=3.6N根據(jù)牛頓第三定律可知，手機沖擊臉部的作用力大小約為3.6N，D錯誤。故選BC。11.某運動員采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心。如圖所示，假設該運動員的質(zhì)量為m，在起跑前進的距離s過程中，重心升高量為h，獲得的速度為v，重力加速度為g，則此過程中（）A.運動員克服重力做功 B.運動員的機械能增加了C.運動員的機械能增加了 D.運動員對自身做功【答案】AC【解析】【詳解】ABC．運動員的重心升高為h，則運動員克服重力做功為則其重力勢能增加了，獲得的速度為v，動能增加為，則其機械能增加量為，故AC正確，B錯誤；D．由題意，在整個過程中根據(jù)功能關系可知，運動員對自身做功等于其機械能的增量，即故D錯誤。故選AC。12.如圖所示，兩根長度不同的輕質(zhì)細線下端分別懸掛質(zhì)量相等的小球a、b，細線上端固定在同一點，懸掛小球a的細線與豎直方向的夾角θ1=37°，sin37°=0.6，細線拉力為T1，小球a的角速度為ω1；懸掛小球b的細線與豎直方向的夾角θ2=53°，細線拉力為T2，小球b的角速度為ω2，若兩個小球繞同一豎直軸在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個擺球在運動過程中，下列關系正確的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【詳解】對任一小球研究．設細線與豎直方向的夾角為θ，則小球所受合力的大小為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得得因為兩個小球繞同一豎直軸在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，h相同，所以角速度相同，而拉力T為則故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）三、實驗題（本題共2小題，共18分）13.某研究小組利用頻閃照相機研究小鋼球平拋運動的規(guī)律，實驗中得到的頻閃照片如圖所示，均為拍攝到的位置，點為某同學選定的一個點。已知背景中小正方形的邊長為，閃光頻率為。（1）根據(jù)圖中的表格可知，當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮開__________。（2）根據(jù)圖中的表格可知，小鋼球通過點時水平方向的分速度大小為___________，豎直方向的分速度大小為___________。（3）某同學通過觀察照片，認為小鋼球平拋運動的初始位置為K點，他的判斷是___________（選填“正確”或“錯誤”）的?！敬鸢浮竣?②.③.④.正確【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知，由于閃光頻率為，則相鄰兩點間的時間間隔為豎直方向上，由逐差法有聯(lián)立解得（2）[2]水平方向上，有可得[3]豎直方向上，由中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，可得（3）[4]根據(jù)題意，由圖可知，相鄰點間豎直位移比為，故小鋼球平拋運動的初始位置為點，他的判斷是正確的。14.如圖所示是用落體法驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖?，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平?；卮鹣铝袉栴}：①為完成此實驗，除了以上的器材，還需要的器材有下面的哪些？_________A.毫米刻度尺B.秒表C.0~12V的交流電源D.0~12V的直流電源E.0~6V的交流電源②在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，實驗選用的重物質(zhì)量m=1kg，紙帶上打點計時器打下的連續(xù)計數(shù)點A、B、C到打下第一點O的距離如圖所示。則從打下O點至B點的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=___________J，動能的增加量ΔEk=___________J。（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）③通過計算發(fā)現(xiàn)，在數(shù)值上ΔEp___________（選填“>”“＜”或“=”）ΔEk。這是因為___________?！敬鸢浮竣?A②.2.55③.2.50④.>⑤.因為下落過程中重物受到阻力做負功等，因此動能的增加量會小于重力勢能的減少量【解析】【詳解】①[1]通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，電火花打點計時器應該與220V交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離。故選A。②[2]重力勢能減小量[3]利用勻變速直線運動的推論得則動能的增加量為③[4][5]通過計算可知重力勢能的減小量大于動能的增加量，其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能。四、解答題（本題共4小題，共34分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，質(zhì)量的物體，以水平速度滑上靜止在光滑水平面上的平板小車，小車質(zhì)量，物體與小車車面之間的動摩擦因數(shù)，取，設小車足夠長，求：（1）物體在小車上滑行的時間是多少；小車和物體的共同速度是多少；（2）在物體相對小車滑動的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱是多少。【答案】（1），（2）30J【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律可知物體做勻減速直線運動，小車做勻加速直線運動，共同速度記作v,物體在小車上滑行的時間為,有解得，（2）根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為16.若已知火星半徑為R，2021年2月，我國發(fā)射的火星探測器“天問一號”在距火星表面高為R的圓軌道上飛行，周期為T，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：（1）“天問一號”的線速度；（2）火星的質(zhì)量M；（3）火星的密度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）天問一號繞火星飛行的軌道半徑則線速度為（2）設火星的質(zhì)量為M，探測器的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力提供向心力可知結(jié)合上述解得（3）根據(jù)體積公式可得火星的體積為則火星的密度為17.如圖，在水平面上A點正上方O點水平向右的速度拋出一個小球，同時位于A點的一質(zhì)量的小滑塊，在水平向右的恒定拉了作用下由靜止開始勻加速運動，經(jīng)時間恰好在P點被小球擊中。重力加速度g取，不計空氣阻力，求（1）小球拋出點O距地面的高度；（2）擊中點時到A的距離；（3）滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由自由落體運動公式可得，小球拋出點O距地面的高度為（2）小球在水平方向做勻速直線運動，則擊中點時到A的距離為（3）對滑塊由運動學公式

可得，滑