2025-2026学年山西省太原师范学院附属中学高二（上）开学考试
物理试卷（分班考）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.跑酷运动被称为“现代轻功”，跑酷运动员在经过严格训练后，可以从很高的高度跳下而不受伤，他们从高处跳下来一般都是采取翻滚着地的技巧，请问翻滚着地目的是( )
A. 单单为了炫酷，花里胡哨
B. 减小着地过程运动员的动量变化量
C. 延长跟地面的作用时间，减小运动员的合冲量
D. 延长跟地面的作用时间，减小运动员所受合力
2.北京时间年月日时分，经过约小时的出舱活动，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知空间站绕行地球一圈的时间大约为分钟。以下说法正确的是( )
A. 航天员相对空间站静止时，所受合外力为零
B. 空间站的运行速度小于同步卫星运行速度
C. 航天员在出舱活动期间最多可能看到次日出
D. 空间站的向心加速度大于地球上建筑物的向心加速度
3.如图所示，是一质量为的盒子，的质量为，用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，置于倾角为的斜面上，悬于斜面之外，处于静止状态，现使斜面倾角逐渐增大，整个系统始终保持静止，则在增大倾角的过程中( )
A. 对斜面的压力增大
B. 绳子拉力保持不变
C. 所受的摩擦力增大
D. 所受的摩擦力先增大后减小
4.如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上。槽的左侧靠在竖直墙壁。现让一小球可认为质点自左端槽口点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从点进入槽内，则下列说法正确的是( )
A. 小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒
B. 小球在槽内运动的全过程中，斜槽对小球的支持力不做功
C. 小球在槽内运动的 全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒
D. 小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动
5.一辆小汽车在水平路面上由静止沿直线启动，在时间内做匀加速直线运动，时刻达到速度，并达到额定功率，之后保持以额定功率运动。汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重力的倍，重力加速度及上述物理量均已知，若想要知道该汽车从静止加速到最大速度经过的位移，还需要知道以下哪个物理量( )
A. 汽车在时间内的牵引力 B. 汽车的额定功率
C. 汽车的最大速度 D. 汽车加速到最大速度的时刻
6.如图所示，质量为的滑块视为质点与水平面上段的动摩擦因数为，与其余部分的动摩擦因数为，且。第一次，滑块从位置以速度向右滑动，通过段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动，通过段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为。忽略空气阻力，则( )
A. B. C. D.
7.宇航员在空气稀薄的某星球上用一根不可伸长轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接质量为的小钢球，如图所示。多次拉起小钢球使绳伸直至不同位置并由静止释放，每次释放后小球均在竖直平面内摆动，拉力传感器分别记录下每次释放小钢球后，小钢球在竖直平面内摆动过程中绳子拉力的最大值和最小值。做出图像，根据图像判断下列说法正确的是( )
A. 增大小球质量，图像斜率会变大
B. 随着释放高度增加，与的差值不变
C. 该星球表面的重力加速度为
D. 该星球表面的重力加速度为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.年月日消息，科学家发现了离地球仅光年的一颗宜居行星．考虑到它明显宜居的环境，在遥远的未来，它可能会成为人类新家的重点备选．关于天体运动、开普勒行星运动的三大定律，下列说法正确的是( )
A. 开普勒把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功解释了天体运行的规律
B. 开普勒行星运动定律也适用于月球绕地球的运动
C. 开普勒第三定律中，值只与中心天体的质量有关
D. 若地球静止卫星轨道半径为某低轨卫星的倍，则该低轨卫星绕地球一圈需要的时间约为
9.某物体做斜抛运动的轨迹如图所示，图中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 该火药的射高为
B. 该火药的射高为
C. 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，则该火药射程的最大值为
D. 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，则该火药射程的最大值为
10.如图所示，质量为的小物块可视为质点套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小物块相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为的重物相连，已知，。与定滑轮等高的点离定滑轮的水平距离，定滑轮大小及质量可忽略。现将小物块从点由静止释放上升到点的过程中取，下列说法正确的是( )
A. 重物下降的高度为
B. 当小物块在点时，重物的速度为零
C. 当小物块在点时，小物块的速度为
D. 当小物块在点时，小物块的速度为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
如图所示，用小锤打击弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，可判断出球______。
A.在竖直方向做自由落体运动 在水平方向做匀速直线运动
如图所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
为保证钢球是从点飞出的初速度是一定的平抛运动，下列实验条件必须满足的是_____。
A.斜槽轨道光滑 斜槽轨道末段水平 每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球
另一位同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点，只记录了、、三点，便取点为坐标原点，建立了如图坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，点_____填“是”或“不是”平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为_____，小球抛出点的坐标为_____，_____。取，计算结果均保留两位有效数字。
12.某同学计划通过重锤下落来验证机械能守恒定律，需要测量重锤由静止下落到某点时的瞬时速度和下落高度。
本实验中，除了电源、电火花打点计时器、纸带、铁架台、重锤外，还必须选用的一种器材是________
A.秒表 天平 刻度尺
关于本实验，下列说法正确的是________
A.电火花打点计时器的工作电压为直流
B.可以用公式或来计算重锤在某点的速度
C.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上
图甲所示是实验中得到的一条纸带，点是打下的第一个点。在纸带上选取三个相邻的计数点、、每相邻两个计数点间还有一个点未标出，测得它们到点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，电源频率为。设重锤的质量为。则在打下点时重锤的动能_______；用题中给出的物理量表示
经过计算，发现在打下点时重锤的动能大于，造成这个结果的原因可能是________。
A.存在空气阻力和摩擦力 先释放纸带后接通电源
C.打点计时器的工作电压偏高 实际电源的频率比小
该同学选用两个质量相同、材料不同的重物和分别进行实验，多次记录下落高度并计算对应的速度大小，作出的图像如图乙所示。对比图像分析可知，选重物_______选填“”或“”进行实验误差较小。
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
13.如图甲所示，放在粗糙水平地面上一物体受到水平拉力的作用，在内物体的速度与时间的关系图像如图乙所示，拉力的功率与时间的关系图像如图丙所示。求：
内拉力做的功及摩擦力的大小；
物体的质量及其在内受到的拉力大小。
14.如图，在有圆孔的水平支架上放置一物块，玩具子弹从圆孔下方竖直向上击中物块中心并穿出，穿出后物块和子弹上升的最大高度分别为和。已知子弹的质量为，物块的质量为，重力加速度大小为；在子弹和物块上升过程中，子弹所受阻力忽略不计，物块所受阻力大小为自身重力的。子弹穿过物块时间很短，不计物块厚度的影响，求
子弹击中物块前瞬间的速度大小；
子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能。
15.如图所示，一半径为的四分之三竖直光滑圆轨道被固定在水平地面上，点为轨道最低点，点与圆心等高。质量为的小球可视为质点在点正上方处静止释放，下落至点时进入圆轨道，重力加速度取，不计空气阻力，求：
小球在点受到轨道的弹力大小；
小球在点对轨道的压力；
小球上升过程中距地面的最大高度。
答案解析
1.【答案】
【解析】根据动量定理可得，着地过程运动员的动量变化一定，运动员受到的合力冲量一定，翻滚着地可以延长跟地面的作用时间，从而减小运动员所受合力。故选 D。
2.【答案】
【解析】A.航天员相对空间站静止时，依然绕地球做圆周运动，所受合外力不为零，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力
可得
因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以空间站的运行速度大于同步卫星运行速度，故B错误；
C.因为空间站绕行地球一圈的时间大约为分钟，所以航天员一天时间最多可能看到日出次数为
经过约小时的出舱活动期间，看到日出次数为
所以航天员在出舱活动期间最多可能看到次日出，故C错误；
D.建筑物随地球运动的角速度与同步卫星相同，根据向心加速度公式 可知，建筑物随地球运动的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，再根据万有引力提供向心力
可得
则越大，越小，同步卫星的加速度小于空间站的加速度，所以空间站的向心加速度大于地球上建筑物的向心加速度，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.隔离物体，受重力、拉力、支持力和静摩擦力可能为零，根据平衡条件，在垂直斜面方向
因角在增大，故对斜面的压力变小，故A错误；
B.对物体分析，受重力和拉力，二力平衡，故，保持不变，故B正确；
平行斜面方向，重力的下滑分力为，拉力，开始时，故，故静摩擦力平行斜面向下；变大，则下滑分力变大，达到前，静摩擦力一直平行斜面向下，大小变小；下滑分力等于时，静摩擦力减小到零；下滑分力大于后，静摩擦力变为平行斜面向上且增加，故所受的摩擦力先减小后增大，故CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了动量守恒定律与机械能守恒定律．知道机械能守恒的条件和动量守恒的条件是解决本题的关键，知道小球在前四分之一圆弧运动过程中，机械能守恒，后四分之一圆弧中运动时，小球机械能不守恒，但是小球和槽组成的系统机械能守恒．
一小球自左端槽口点的正上方从静止开始下落于光滑的半圆柱槽，且槽置于光滑的水平面上；小球从至最低点过程由于槽的左侧有一竖直墙壁，只有重力做功，小球的机械能守恒；当小球从最低点上升时，槽也会向右运动；水平方向满足动量守恒，在运动过程中，对系统来说只有重力做功，小球与槽系统的机械能守恒。
【解答】
A.小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故A错误；
B.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，槽对球的支持力不做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故B错误；
C.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零，所以小球与槽组成的系统机械能守恒，故C正确；
D.小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，水平方向满足动量守恒，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故D错误。
5.【答案】
【解析】【分析】
在时间内，由运动学公式求出汽车的位移。根据牛顿第二定律求出额定功率表达式。由求出汽车的最大速度。再根据动能定理得到汽车从静止加速到最大速度经过的位移表达式，即可分析还需要知道哪个物理量。
本题考查分析汽车起动过程的能力，要抓住汽车速度最大的临界条件：牵引力与阻力大小相等；匀加速运动结束的条件：汽车的功率达到额定功率。运用动能定理得到变加速运动的位移表达式是关键。
【解答】
在时间内做匀加速直线运动，汽车的位移为
根据牛顿第二定律得
以上两式联立可解得汽车的额定功率。
由可以求出时间内的牵引力 。
当时汽车的速度最大，汽车的最大速度为
汽车速度从加速至，根据动能定理得
汽车从静止加速到最大速度经过的位移为
可知若想要知道该汽车从静止加速到最大速度经过的位移，需要解得，求解就需要知道汽车加速到最大速度的时刻，故ABC错误，D正确。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：、设的距离为，第一次，滑块从Ⅰ位置以速度向右滑动，根据动能定理可得：，
第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动，根据动能定理可得：，联立以上由两式可得：，故CD错误；
、根据牛顿第二定律，滑块在段上运动的加速度为，则有，解得：，在其余部分上运动的加速度为，则有：，解得：，则有：，由两次位移相等，且第二次运动时滑块距离点较近，在到达点时速度较大，可作如下所示：
由图像可得：，故A正确，B错误。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查竖直平面内的圆周运动。小钢球在高处静止释放时拉力最小，小球到达最低点时拉力最大，根据向心力知识求出拉力最小值，结合机械能守恒定律和向心力公式求出拉力最大值，再得到表达式，最后结合图像的信息分析。
【解答】
B.设小钢球的质量为，小钢球在高处静止释放时，拉力最小为。释放时速度为零，所以有
其中为细线与竖直方向夹角。小球到达最低点时的速度大小为，小钢球下摆过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得
小球到达最低点时细线拉力最大，最大拉力为，则有
联立可得
由题意可知
故随着释放高度增加，增大，差值增大，故B错误；
A.由
可知，图像斜率与质量无关，故A错误；
纵轴截距
计算可得该星球重力加速度为
故C错误，D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功解释了天体运行的规律，开普勒发现了行星运动的三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律，选项A错误；
B.开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动，选项B正确；
C.开普勒第三定律 中，值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体值不同，选项C正确；
D.地球静止卫星的周期为 ，地球静止卫星轨道半径为某低轨卫星的倍，根据开普勒第三定律
代入数据可得
选项D错误。
故选BC。
9.【答案】
【解析】该物体竖直方向的分速度大小为
斜抛后在上升过程中，竖直方向物体做竖直上抛运动，可得该火药的射高为
故A正确，B错误；
斜抛后物体在水平方向的速度为
物体在空中运动的时间为
则该火药射程的最大值为
联立解得
若斜抛运动的初速度 大小不变，抛射角 改变，当 时，该火药射程有最大值，且最大值
故C错误，D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】A.重物下降的高度为
故A错误；
B.分解小物块的速度，可得
当小物块在点时， 为，重物的速度为零。故B正确；
小物块由到，根据动能定理，可得
解得
故C错误；D正确。
故选BD。
11.【答案】
不是
【解析】因无论怎样改变小球的高度和打击力度，两球总是同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，可判断出球在竖直方向做自由落体运动，故选A；
斜槽轨道是否光滑对该问题无影响，选项A错误；
B.斜槽轨道末段水平，这样才能保证小球做平抛运动，选项B正确；
C.每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球，这样能保证小球到达斜槽底端时的速度总相同，选项C正确。
故选BC。
小球水平位移相等，则时间相等，但是竖直位移之比为，不是从开始的连续奇数比，可知点不是平抛运动的抛出点。
根据
可得
小球平抛的初速度为
因
可知
则小球抛出点的坐标为
即抛出点的坐标。
12.【答案】
【解析】通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故A错误；
B.若机械能守恒，则质量会约掉，故不需要用天平测质量，故B错误；
C.需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，故刻度尺是需要的，故C正确。
故选C。
电火花打点计时器的工作电压为交流，故A错误；
B.在测速度时用到的方法是根据匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，故不需要用 或 来计算重锤在某点的速度，故B错误；
C.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，故C正确。
故选C。
相邻两计数点之间的时间为
在打下点时重锤的速度为
在打下点时重锤的动能
若是存在空气阻力和摩擦力，则应该 小于 ，故A错误；
B.接通电源前释放了纸带，使得计算出的点速度偏大，则 大于 ，故B正确；
C.打点计时器的工作电压偏高，对实验无影响，故C错误；
D.实际交流电源的频率比小，但计算时仍用正常值计算，则 大于 ，故D正确；
故选BD。
设重物下落过程中受到的阻力为 ，根据动能定理可得
整理可得
则 图像的斜率为
由于重物、质量相同，结合题目图可知重物所受阻力较大，因此选重物进行实验误差更小。
13.【答案】解：由图丙可知 内拉力 做的功
由图乙可知到内，物体匀速运动，故拉力与摩擦力等大，根据
结合图丙数据，可知拉力
故摩擦力大小为。
由图乙可知从到内物体做匀加速运动，该段时间内，由动能定理有
其中
联立解得
从到内，对物体有
其中
联立解得拉力大小
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】子弹射穿木块后子弹和木块的速度分别为
其中
子弹射穿木块过程由动量守恒
解得
子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：设小球到点时速度为，由动能定理有
解得
在点，弹力提供小球的向心力，故小球在 点受到轨道的弹力大小
设小球到点时速度为 ，由动能定理有
小球在点有
联立解得小球在点受到轨道的弹力大小
根据牛顿第三定律可知小球在 点对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
设小球上升过程中即将脱离轨道的位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为 ，根据机械能守恒有
此时有
联立解得
之后小球做斜上抛运动，竖直速度减为零时，有
所以小球上升的最大高度为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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