2023-2024學年湖北省武漢市重點中學高二（上）開學考物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年湖北省武漢市重點中學高二（上）開學考物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.a、b兩質點t=0時刻開始沿x軸運動，從開始運動到停止運動，它們的位置x隨時間t變化的圖像分別如圖中圖線a、b所示，下列說法正確的是(

)

A.t1時刻a、b運動方向相同

B.t2時刻a的速率小于b的速率

C.t1～t2時間內a的平均速度等于b的平均速度

D.2.如圖，在同一豎直平面內，距地面不同高度的地方以不同的水平速度同時拋出兩個小球。則兩球(

)

A.可能在空中相遇 B.落地時間可能相等

C.拋出到落地的水平距離有可能相等 D.拋出到落地的水平距離一定不相等3.一小船欲渡過寬60m河流，船在靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3A.12s，20s B.10s，20s C.15s，204.如圖為一皮帶傳動裝置，a、b、c三點做圓周運動的半徑之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三點的線速度分別用υa、υA.υa︰υb︰υc=15.新能源汽車的研發(fā)和使用是近幾年的熱門話題。在某次新車性能測試過程中，新能源汽車速度隨時間變化的圖像如圖所示，其中t1至t2階段汽車牽引力的功率P保持不變，t2時達到最大速度vm，該新能源汽車質量為m，所受阻力恒定不變，下列說法正確的是(

)A.t1～t2這段時間內牽引力保持不變

B.t1～t2這段時間內加速度保持不變

C.6.如圖所示，有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球一起轉動，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，下列說法正確的是(

)

A.衛(wèi)星a放在此位置時受到的重力比放在南極時大

B.衛(wèi)星c所需的向心力比衛(wèi)星b所需的向心力要小

C.衛(wèi)星c的發(fā)射速度一定大于衛(wèi)星b的發(fā)射速度

D.衛(wèi)星d的角速度是四顆衛(wèi)星中最大的7.在一輕彈簧下掛一重物，將它從位置P處放開，它將迅速下降，直至位置N后再返回(如甲圖所示)。若我們用手托著該重物使它緩緩下降，最終它在達到位置Q后就不再運動了(如乙圖所示)。記彈簧的彈性勢能為Ep1、物體和地球的重力勢能為Ep2、物體的動能為Ek，彈簧始終處于彈性限度內，關于兩次實驗，下列說法正確的是A.甲圖里重物從Q到N的過程中，Ep1+Ep2持續(xù)減小

B.乙圖里重物從P到Q的過程中，Ep1+Ep2持續(xù)增大

C.甲圖里重物從P到N二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）8.每周末在學校的路上，可以見到同學們帶行李箱，同學們有兩種拉箱子的方式，將其簡化為如圖甲、乙所示的模型。兩圖中，箱子的質量、與水平地面間的動摩擦因數均相同，圖甲中拉力F的方向水平，圖乙中拉力F′的方向與水平地面存在夾角。若要使兩圖中的箱子由靜止開始拉動相同的距離獲得相同的速度，則(

)

A.甲箱子克服摩擦力做的功Wf一定大于乙箱子克服摩擦力做的功Wf′

B.甲箱子克服摩擦力做的功Wf一定小于乙箱子克服摩擦力做的功Wf′

C.F做的功WF一定大于F′做的功WF9.兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，mA=1kg，mB=2kg，vA=6mA.vA′=5m/s，vB′=2.5m/s 10.如圖，光滑地面上，有一質量為M=10kg的木箱停在水平路面上，木箱M高h=1.25m，一質量m=5kg的小物塊置于M的上表面，它距后端A點的距離為x0=2m，已知m與M之間的動摩擦因數為μ=A.小物塊m離開木箱M時，小物塊的速度為4m/s

B.小物塊m離開木箱M時，木箱的速度為6m/s

C.小物塊m落地時，小物塊與木箱之間的距離為3.5m

三、實驗題（本大題共1小題，共7.0分）11.某同學用如圖甲所示的實驗裝置做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗。

(1)該實驗中需要將木板傾斜適當角度以平衡摩擦力，還需使鉤碼質量m遠小于小車質量M(含砝碼質量)A.平衡摩擦力時應通過鉤碼牽引小車B.平衡摩擦力時小車后面不能拖著紙帶C.平衡摩擦力的目的是讓繩子拉力成為小車所受的合外力D.讓m遠小于M的目的是可以用鉤碼的重力來計算繩子拉力的大小(2)某次實驗時得到的紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G為選出的7個計數點，相鄰兩計數點之間還有4個計時點沒有畫出，用刻度尺測得相鄰兩計數點之間的距離分別為xAB=4.82cm、xBC=5.30cm、xCD=5.79c四、計算題（本大題共4小題，共53.0分）12.某學習小組用小球1與小球2正碰(對心碰撞)來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽平滑連接．安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下鉛垂線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，認為其圓心就是小球落點的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣處的B點，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、(1)在上述實驗操作中，下列說法正確的是A.小球1的質量一定大于小球2的質量，小球1的半徑可以大于小球2的半徑B.斜槽軌道末端必須調至水平C.重復實驗時，小球在斜槽上的釋放點可以不在同一點D.實驗過程中，白紙需固定，復寫紙可以移動(2)以下提供的器材中，本實驗必需的有A.刻度尺

B.游標卡尺

C.天平

(3)設小球1的質量為m1，小球2的質量為m2，MP的長度為l1，13.2022年9月14日《天體物理學雜志》宣布了一個新發(fā)現的超級地球，并且這一顆新的天體，它當中有30%都是水，它離地球的距離僅僅在100光年。假設在超級地球表面將一可視為質點的小球以速度v0沿豎直向上的方向拋出，小球上升的最大高度為h，已知超級地球的半徑為R，超級地球的自轉周期為T，引力常量為G(1(214.如圖所示，AB為固定在豎直平面內、半徑為R的四分之一圓弧軌道，B點切線水平且距水平地面CD的高度為R=0.45m。將質量為m=0.16kg的滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放，滑塊離開B點后水平拋出，落在水平地面上的P點(圖中未畫出)，(1)物塊滑到(2)從A到

15.如圖所示，在光滑水平地面上靜置一質量mA=4kg的長木板A和另一質量mC=3kg的滑塊C，其中長木板的左端還放有質量mB=2kg的滑塊B(可看成質點)?，F給A、B組成的整體施加水平向右的瞬時沖量I=36N?s，此后A、B以相同速度向右運動，經過一段時間后A與C發(fā)生碰撞(1)求A、(2)滑塊B在長木板A上表面所留痕跡的長度

答案和解析1.【答案】C

【解析】A.

t1

時刻，a向正方向運動，b向負方向運動，兩質點運動方向相反，故AB.

t2

時刻a圖像的傾斜程度大于b圖像的傾斜程度，即a的速率大于b的速率，故BC.

t1～t2

時間內a通過的位移與b相同，可知a的平均速度等于D.

0～t3

時間內b通過的路程為

x0

，a通過的路程為

2故選C。

2.【答案】C

【解析】解：A、平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，相等時間內下降的高度相等，可知兩球不可能在空中相遇，故A錯誤；

B、平拋運動的時間由高度決定，兩球平拋運動的高度不同，則運動時間不同，故B錯誤；

C、根據h=12gt2得：t=2hg，則拋出到落地的水平距離：x=v03.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查了小船渡河問題；小船在河水中參與了兩個運動，一是隨水流向下的運動，二是船在靜水中的運動，則由運動的合成與分解可確定答案。

船渡河時，當船頭正對河岸運行時渡河時間最短；而當船速大于水速時，船可以垂直河岸過河。

【解答】

要使船渡河時間最短，船頭應正對河岸前進，故渡河時間為：t=?d?vc?=605s=124.【答案】C

【解析】【分析】

根據同一根皮帶上，速度的大小相等，根據v=ωr即可得出角速度之比；根據同軸傳動，角速度相等即可判斷線速度之比與角速度之比。

本題主要考查傳動問題，熟練運用公式是解題的關鍵。

【解答】

如圖所示，a與b同一皮帶下傳動，則va=vb，因為ra：rb=1：2，根據v=ωr，所以ωa：ωb=rb：ra=2：1，bc兩點共軸，則ωc=ωb,得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1，因為rc：rb5.【答案】C

【解析】【分析】

t1～t2這段時間內，汽車牽引力的功率P保持不變，由P=Fv分析牽引力的變化情況，根據圖像斜率的變化分析加速度的變化情況；汽車勻速運動時，牽引力與阻力大小相等，由P=Fv和平衡條件相結合求阻力大小。0A.t1～t2這段時間內牽引力的功率P保持不變，而速度增加，根據

PB.t1～可知，加速度減小，故B錯誤；C.汽車勻速時，阻力與牽引力平衡，則f所受阻力恒定不變，0～t2這段時間內所受阻力大小為

PvD.0～t1這段時間內，加速度不變，則牽引力不變，而速度增加，則功率增加，故這段時間內的功率小于P，0～t故選C。

6.【答案】C

【解析】解：A.衛(wèi)星a處于赤道位置隨地球自轉，萬有引力的一部分提供向心力，另一部分就是重力，而兩極的向心力最小為零，則兩極處的重力加速度最大，故衛(wèi)星a放在此位置時受到的重力比放在南極時小，故A錯誤；

B.根據F=GMmr2可知，衛(wèi)星c的半徑大于衛(wèi)星的b半徑，但由于兩衛(wèi)星的質量關系不確定，無法比較兩衛(wèi)星所受萬有引力的大小，萬有引力提供向心力，即無法比較衛(wèi)星c所需的向心力與衛(wèi)星b所需的向心力的大小，故B錯誤；

C.衛(wèi)星要到達離地球越遠的高度，需要更大的發(fā)射速度離心，之后在遠地點再次加速進入高軌道，因此進入較高軌道需要克服引力做功越多，則需要的初動能越大，則衛(wèi)星c的發(fā)射速度大于衛(wèi)星b的發(fā)射速度，故C正確；

D.對b、c、d三顆公轉的衛(wèi)星，根據萬有引力提供向心力，則有

GMmr2=mω2r

其角速度滿足

ω=GMr3

可知半徑越大，角速度越大，ωb>ωc>ωd，而對于a與c兩個具有相同的角速度，有ωc=ωa，故四顆衛(wèi)星中b的角速度最大，故7.【答案】C

【解析】【分析】解決本題的關鍵是明確重物在Q點時，重物的重力與彈簧的拉力恰好平衡。甲圖中，重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，乙圖中手的支持力對重物做負功，所以重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少。【解答】A.由題意可知，甲圖里重物在達到位置

Q

處，彈簧的彈力與重物的重力大小相等，此時重物的速度最大，則有在重物從

Q

到

N

的過程中，彈力大于重力，重物做減速運動，動能減小，重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，由機械能守恒定律可知，

Ep1+EB.乙圖里重物從

P

到

Q

的過程中，用手托著該重物使它緩緩下降，重物動能不變，可手對重物的支持力對重物做負功，則系統(tǒng)的機械能減小，則有

Ep1+EC.甲圖里重物從

P

到

N

的過程中，重物與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則有

Ep1+ED.乙圖里重物從

P

到

Q

的過程中，手對重物的支持力對重物做負功，因此系統(tǒng)的機械能減小，則有

Ep1+E故選C。

8.【答案】AC【解析】【分析】本題主要是考查了功的定義式以及動能定理的應用。以行李箱為研究對象，分析受力情況，根據摩擦力公式和功的定義式求解摩擦力做功，分根據動能定理分析拉力做功的大小。

【解答】AB.箱子的質量、與水平地面間的動摩擦因數均相同，圖甲的摩擦力大小和圖乙的摩擦力大小分別為

f=μmg

f′=μN′=μ(mg?Fsinθ)

位移相同，根據功的定義式得甲箱子克服摩擦力做的功Wf一定大于乙箱子克服摩擦力做的功Wf′，A正確，B錯誤;

9.【答案】BC【解析】A.考慮實際運動情況，碰撞后兩球同向運動，A球速度應不大于B球的速度，故A錯誤；B.兩球碰撞過程，系統(tǒng)不受外力，故碰撞過程系統(tǒng)總動量應守恒，碰撞前，總動量為p總動能E碰撞后，總動量為p總動能E則p符合動量守恒和能量守恒，故B正確；C.碰撞后，總動量為p則p符合動量守恒定律，總動能E則E符合能量守恒定律。而且vA′<D.如果vA′=p系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為E系統(tǒng)動能增加，不可能，故D錯誤。故選BC。

10.【答案】AB【解析】【分析】

根據牛頓第二定律得出小物塊與木箱的加速度，結合勻變速直線運動的規(guī)律進行列式求解；小物塊m離開木箱后做平拋運動，根據平拋運動的規(guī)律列式求解小物塊m落地時，小物塊與木箱之間的距離。

本題主要考查牛頓運動定律解決板塊問題，解題的關鍵在于得出各自的加速度。

【解答】

AB.小物塊m與木箱M間的摩擦力Ff=μmg=0.2×5×10N=10N，由牛頓第二定律可得物塊的加速度為am=Ffm=105m/s2=2m/s2，木箱的加速度為am=F?FfM=40?1010m11.【答案】(1)CD

(【解析】【分析】

本題考查了實驗注意事項、實驗數據處理等問題；要掌握實驗原理實驗數據的處理方法；(1)該實驗中需要將木板傾斜適當角度以平衡摩擦力，使小車受到的合力等于繩子的拉力；

(2)根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大??；根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小。

【解答】

(1)平衡摩擦力時不應該掛鉤碼，但小車應拖著紙帶，故A、B錯誤，C、12.【答案】

BD/DB

【解析】(1)[1]?AB.為了保證小球做平拋運動，斜槽軌道末端必須調至水平，故B正確；C.小球1每次必須從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下，才能保證每次小球1碰前的速度相同，故C錯誤；D.由于白紙固定不動，復寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中復寫紙可以隨時拿起來看印跡是否清晰并進行移動，故D正確。故選BD。(2)[C.實驗過程中需要測量入射球與被碰球的質量，因此實驗需要天平；故C正確；BD.實驗過程中不需要測球的直徑、不需要測小球的運動時間，因此不需要游標卡尺和秒表，故故選AC。(3m兩邊乘以相同的平拋的運動時間t可得m即為m則m

13.【答案】解：(1)小球豎直向上拋出，由運動學公式得v02=?2gh

對于超級地球表面的物體，重力等于萬有引力，即有GMmR2=mg

超級地球的第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運行速度，萬有引力提供向心力，則有GMmR2=mv【解析】本題考查萬有引力定律在天體問題中的應用，解題關鍵是知道超級地球表面萬有引力等于重