辽宁省普通高中2025~2026学年上学期期初考试调研试题(4)
高二物理
命题范围:【必修二6~8章,必修三9~10章,选择性必修1】圆周运动、天体、机械能守恒定律、电场、动量
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,有选错的得0分。
1.在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是
A.重力和支持力的合力 B.牵引力和滑动摩擦力的合力
C.滑动摩擦力 D.静摩擦力
2.两个相同的金属小球可看作点电荷,带电量之比为:,在真空中相距为,相互间的库仑力大小为,现将两小球相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力大小可能变为
A. B. C. D.
3.如图所示,木板可绕固定水平轴O转动,木板从水平位置OA 缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止,在这一过程中,物块的重力势能增加了2J,用FN表示物块受到的支持力,用 Ff表示物块受到的摩擦力,在此过程中,以下判断正确的是
A.FN和 Ff对物块都不做功
B.FN和 Ff对物块所做功的代数和为0
C.FN对物块不做功,Ff对物块做功为2J
D.FN对物块做功为2J,Ff对物块不做功
4.如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布,以下说法正确的是
A.a、b为等量同种电荷
B.A点场强大于B点场强
C.A点电势大于B点电势
D.A点电场强度为零
5.2025年4月3日10时12分我国在太原卫星发射中心发射了天平三号星02星,用于地面雷达标校和低轨空间环境探测。在卫星到达预定轨道的过程中,用表示卫星与地球表面的距离,表示它所受的地球引力,能够描述随变化关系的图像是
A. B. C. D.
6.如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为0.99kg、2kg的两物块A、B相栓接,并静止在光滑的水平面上,一颗质量为0.01kg的子弹C以速度射入物块A并留在A中,在以后的运动中,下列说法正确的是
A.当物块A(含子弹C)的速度为零时,物块B的速度为6m/s
B.弹簧最大弹性势能等于12J
C.物块A(含子弹C)始终向一个方向运动
D.子弹进入A的过程中,A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒
7.如图甲所示,在倾角的光滑斜面上,放着质量分为和的A、B两物块,轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态。从时刻开始,对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上做匀加速运动,若力F随时间变化的规律如图乙所示(g取),下列说法正确的是
A.物块A的加速度
B.弹簧的劲度系数
C.物块A、B分离时拉力
D.从A开始运动到A、B刚分离过程中,力F做的功为8J
8.如图所示,在正方形的四个顶点上各固定一个点电荷,四个点电荷的电量相等,正方形对角线处的电势为正,电场强度不为零,分别为的中点,点电势比点电势高,分别是的中点,取无穷远处电势为零。则下列说法正确的是
A.、两点的点电荷是异种电荷
B.点场强比点场强大
C.点和点电场强度相同
D.点电势与点电势相等
9.如图所示,某货运飞船与空间站组合体完成交会对接前的示意图,货运飞船在圆形轨道Ⅰ运行,交会对接完成后,货运飞船将转入组合体共同沿圆形轨道Ⅱ运行,下列说法正确的是
A.货运飞船在Ⅰ轨道的运行周期大于在Ⅱ轨道的运行周期
B.货运飞船从Ⅰ轨道变到Ⅱ轨道需要点火加速
C.货运飞船在Ⅱ轨道的加速度小于在Ⅰ轨道的加速度
D.货运飞船在Ⅰ轨道与地心的连线和在Ⅱ轨道与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同
10.如图甲所示,“L”形木板Q(竖直挡板厚度不计)静止于粗糙水平地面上,质量为的滑块P(视为质点)以的初速度滑上木板,时滑块与木板相撞并粘在一起。两者运动的图像如图乙所示。重力加速度大小,则下列说法正确的是
A.“L”形木板的长度为
B.Q的质量为
C.地面与木板之间的动摩擦因数为0.1
D.由于碰撞系统损失的机械能与碰撞后木板Q与地面摩擦产生的内能之比为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)
用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)关于该实验的分析,以下说法中正确的是________。
A.打点计时器接到学生电源的“直流输出”端
B.必须用天平测出重锤的质量
C.应该尽量选择质量大、体积小的重锤
D.用计算打点计时器打下某点时重锤的瞬时速度
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。只要表达式 在误差允许的范围内成立,就可以验证机械能守恒。用本问中所给字母表示
(3)若实验中测得O点到B点过程中重力势能减少量小于动能增加量,出现这一结果的原因可能是________。
A.工作电压偏高
B.存在空气阻力和摩擦力
C.接通电源前释放了纸带
D.重锤下落过程中受到空气阻力
12.(8分)
为了探究碰撞过程中的守恒量,某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为m1的小球从凹形槽顶端由静止滑下,经过O点水平抛出落在斜面上的P点。再把质量为m2的小球静止放在凹形槽末端O点,让小球m1仍从凹形槽顶端由静止滑下,与小球m2碰撞后,两小球落到斜面上,分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹,其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为LM、LP、LN,凹形槽顶端与末端的高度差为h,凹形槽末端距地面高度为H,斜面总长度为L。多次重复实验,小球半径很小,可忽略。
(1)有利于减小实验误差的操作是:______。
A.凹形槽尽可能光滑
B.使用半径相同的两个小球
C.多次测量落点位置取平均值
D.保持H不变,增加斜面长度L
(2)在实验过程中,若用L表示一次平抛运动对应的落点距离O点的长度,v0表示平抛的初速度,则L正比于 。(用v0表示)
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式 ,则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。(用m1、m2、LM、LN表示)
(4)现测量出两个小球质量比,若还测出LN= LP,则可证明两球间的碰撞是弹性碰撞。(用k表示)
13.(10分)
如图所示,在水平地面上竖直固定一光滑圆弧形轨道,轨道的半径R=1.6m,AC为轨道的竖直直径,B与圆心O的连线与竖直方向成60°角。现有一质量m=1kg的小球(可视为质点)从点P以初速度v0水平抛出,小球恰好从B处沿切线方向飞入圆弧形轨道,小球到达最高点A时恰好与轨道无作用力,取g=10m/s2。求小球
(1)到达最高点A时的速度大小;
(2)从P点水平抛出的初速度大小。
(3)小球运动到B点时受到的支持力大小。
14.(13分)
如图,质量为m,电量为q的粒子从静止开始经电压为U的电场加速后,沿中轴线垂直进入长为L,宽为d的匀强偏转电场,恰好从极板右侧离开偏转电场。不计粒子重力。求:
(1)粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小v;
(2)偏转电场的场强大小E;
(3)粒子在偏转电场中的动能增加量。
15.(17分)
如图所示,一固定在竖直平面内,倾角θ=37°的粗糙斜面AB与粗糙水平平台BC平滑连接于B点,小物块甲从A处静止释放,滑到平台上的边缘C点与小物块乙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后乙从C点以水平速度飞出,当乙运动至D点时,恰好沿切线方向进入圆心角∠DOE=37°的固定光滑圆弧轨道DE,经圆弧轨道后滑上与E点等高、静止在粗糙水平地面上的长木板,圆弧轨道E端切线水平,乙与长木板两者达到共同速度时,乙恰好在长木板的中点。已知甲、乙质量均为m=0.5kg,长木板的质量M=1kg,甲与斜面AB间的动摩擦因数μ1=0.5,甲与水平平台间的动摩擦因数μ2=0.2,乙与长木板间的动摩擦因数μ3=0.4,长木板与地面间的动摩擦因数μ4=0.1,A,B两点的距离s=6.25m,B、C两点的距离xBC=2.25m,D点距E点的高度h=0.55m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,两物块均可视为质点。求:
(1)甲到达B点时的速度大小vB和甲、乙第一次碰撞后的瞬间乙的速度大小v乙;
(2)C点距E点的高度H和乙滑动至E点时对圆弧轨道E点的压力大小F(计算结果保留一位小数);
(3)长木板的长度L。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D C B B C AD BC BD
11.(6分)(1)C
(2)
(3)C
【详解】(1)A.打点计时器应该接到学生电源的“交流输出”端,故A错误;
B.因为在“验证机械能守恒定律”的实验中,比较的是mgh和的大小关系,其中的m可以被约去,所以不需要测出重锤的质量,故B错误;
C.为了减小阻力造成的误差,应该尽量选择质量大、体积小的重锤,故C正确;
D.如果用计算速度,相当于已经用到了机械能守恒定律,故D错误。
故选C。
(2)点的重力势能
B点的速度
所以B点的动能
只需要满足
即可验证机械能守恒定律。整理得
(3)A.工作电压偏高不会导致重力势能减少量小于动能增加量,工作电压偏高主要影响打点的清晰度,故A错误;
BD.存在空气阻力和摩擦力时,机械能会有损失,应该是重力势能减少量大于动能增加量,故BD错误;
C.接通电源前释放了纸带,此时纸带开始下落时还没有打点,后面打出的点对应的速度会比正常情况下偏大,从而导致计算出的动能增加量偏大,可能出现重力势能减少量小于动能增加量的情况,故C正确。
故选C。
12.(8分)(1)BC
(2)v02
(3)
(4)
【详解】(1)A.凹形槽不必要光滑,A错误,不符合题意;
B.使用半径相同的两个小球,可以保证对心碰撞,减小实验误差,B正确,符合题意;
C.多次测量可以减小偶然误差,C正确,符合题意;
D.保持H不变,增加斜面长度L,并不能直接减小实验误差,D错误,不符合题意。
故选BC。
(2)设斜面的倾角为θ,小球从斜面顶端平抛落到斜面上。
由平抛运动得,
解得
(3)若碰撞过程动量守恒,则水平方向上的速度
根据得,
所以,,
解得
(4)若碰撞是弹性的,则有,
解得,又有
整理可得,即
13.(10分)
(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,在A点时,重力提供小球圆周运动的向心力,则有
解得 …2分
(2)设小球在B点的速度为,从B到A的过程中,根据机械能守恒定律可得
代入数据解得
根据运动的分解可得小球从P点抛出时的速度 …8分
(3)小球运动到B点时,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得 …10分
14.(13分)
(1)
(2)
(3)
【详解】(1)粒子在加速电场中,由动能定理
解得粒子经过电场加速后进入偏转电场的速度大小为 …4分
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,设运动时间为t,有,
加速度为
联立解得 …10分
(3)粒子在偏转电场中的动能增加量 …13分
15.(17分)
(1)5m/s,4m/s
(2)1m,11.5N
(3)8m
【详解】(1)甲从A端运动到B端的过程中,由动能定理
代入数据解得甲到达B点时的速度大小
设甲向右运动到C点时的速度大小为vC,从B到C由动能定理
代入数据解得
甲与乙发生碰撞的过程中,由动量守恒定律
由机械能守恒定律
联立解得, …6分
(2)乙做平抛运动,竖直方向有
由几何关系可知
解得,
乙滑至E点的过程中,根据动能定理
解得
在E点,对乙由牛顿第二定律
根据几何关系
根据牛顿第三定律,乙滑动至E点时,对圆弧轨道E点的压力大小为…12分
(3)乙滑上木板后,对乙由牛顿第二定律
对木板由牛顿第二定律
解得,
当两者达到共同速度时,有
由于乙与长木板两者达到共同速度时,乙恰好在长木板的中点,则有
联立解得长木板的长度为 …17分
