东莞市两校2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题
第Ⅰ卷 选择题（共50分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求，答案填涂在答题卡上）
1．如图所示，下列判断正确是（ ）
A. 甲图中，从光滑滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒
B. 乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒
C. 丙图中，在光滑的水平面上，小球的机械能守恒
D. 丁图中，气球匀速上升时，机械能不守恒
2．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，两轨所在面的倾角为θ，则( )
A．若火车要以更大的速度安全过该弯道，可减小θ
B．当火车质量更大时，规定的行驶速度也需对应增大
C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
3．2022年北京冬奥会期间，一观众用手机连拍功能拍摄运动员在滑雪大跳台从起跳到落到斜坡上的全过程如图所示。忽略空气阻力，运动员落地时速度的大小与下列哪个量无关（ ）
A．运动员的质量 B．运动员的初速度
C．运动员初速度的仰角 D．运动员起跳时的高度
4. 如图所示为我国少数民族地区使用的一种舂米装置。以O点为支点，人用脚踩踏板A，另一端的装置会上升，松开脚后，装置B会撞击谷槽里面的谷米等。已知OA
B. 装置B下降时，踏板A的机械能增加
C. 装置B下降时减小的重力势能全部转化为踏板A的机械能
D. 踩下踏板A的过程，人做的功全部转化为装置B的重力势能
5.2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成为火星卫星。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨道示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭 圆，轨道Ⅱ为圆，探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后从Q点登陆火星。O点是三个轨道的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在一条直线上O、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远火点和近火点。已知火星的半径为R，，探测器在轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，在此轨道上运行的周期为T，下列说法正确的（ ）
A．沿轨道Ⅰ运行时探测器与Q点的连线在相等时间内扫过的面积相等
B．沿轨道Ⅱ运行时探测器经过O点时的加速度为
C．沿轨道Ⅱ运行的过程中探测器处于平衡状态
D．沿轨道Ⅲ运行时探测器从O点到Q点的时间为
6.如图所示,小船以大小为v(小船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O'处,现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处。在水流速度不变的情况下,可采取的方法是( )
A.θ角不变且v增大 B.θ角减小且v增大
C.θ角增大且v减小 D.θ角增大且v增大
7. 如图所示，为一辆越野车在比赛时经过一段起伏路段，、分别为该路段的最高点和最低点，已知在最高点附近汽车所走过的那一小段圆弧可认为是圆周运动的一部分，其对应半径为，在最低点附近对应圆周运动的半径为，假设汽车整个运动可近似认为速率不变，汽车经过最高点时对轨道的压力为汽车自重的倍，那么汽车经过最低点时对轨道的压力为自重的( )
A. 倍 B. 倍
C. 倍 D. 倍
8.一电动机带动传送带始终以v=4m/s的速率运动，传送带两端A、B间的距离L=4m。工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，之后不断重复此过程。已知每个工件的质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取。从第一个工件放到A点开始计时，则（ ）
A. 工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动
B. 整个过程传送带对工件做功为16J
C. 每个工件在传送带上运动的时间为2s
D. 电动机多消耗的电能等于工件增加的动能
9．质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中阻力恒定不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是（ ）
A．汽车受到的阻力200N
B．汽车启动过程中最大牵引力为1000N
C．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m
D．8s~18s过程中汽车牵引力做的功为4×104 J
10. 如图所示，一质量为的人站在台秤上，一根长为的悬线一端系一个质量为的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最高点时，小球的速度为零
B. 当小球运动到最高点时，台秤的示数最小，且为
C. 小球在 、、三个位置时，台秤的示数相同
D. 小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，全选对得4分，漏选得2分，错选或不答得0分，答案填涂在答题卡上）
11．如图甲所示，一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线游离池塘边缘，全过程中小鱼的v-t图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是（ ）
A.t4时刻小鱼离池塘边缘最近
B.t4时刻小鱼受到的合力为0
C.在t4~t5内，小鱼的加速度与速度方向相同
D.小鱼在0~t1内和t3~t5内的加速度方向相反
12.当猫从高处落到地面时通常都可以保证四肢着地，而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻震动对各脏器的损伤。关于猫与地面接触的过程，下列说法正确的是( )
A. 厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程自身动量变化量的大小
B. 猫与地面接触过程中自身动量变化量是一定的
C. 厚实的脂肪质肉垫能减小地面对猫的作用力
D. 厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程中合力冲量的大小
13. 质量为m=2kg的物体静止放置在粗糙的水平面上，物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.25，现对其施加一个大小为F=10N、方向与水平方向夹角为θ=37°的力，如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体在2s的时间内向前运动了一段距离，g=10m/s2，sin37°=0.6，关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A. 物体克服摩擦力做的功为9.75J
B. 重力的功率为15W
C. 力F对物体做的功为12J
D. 拉力F的平均功率为6W
14．随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。右图所示：围绕地球旋转的两颗人造地球卫星，他们绕地球旋转的角速度分别为、，关于他们的运动说法正确的是（ ）
A．卫星1绕地球旋转的周期大于卫星2
B．卫星1绕地球旋转的角速度大于卫星2
C．想要卫星1变轨到卫星2的轨道，只需沿卫星1的速度反方向喷火减速即可
D．若某一时刻卫星1、2以及地心处在同一直线上，我们说此时两颗卫星距离最近。从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近，需要时间为
15．一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10。则（ ）
A．物块下滑过程中机械能守恒 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块的质量为1kg D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
第Ⅱ卷 非选择题（共50分）
三、实验与探究题（本题2小题，每空2分，共20分）
16．（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验 。
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
（2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O （选填“是”或“不是”）抛出点；若g取10 m/s2，A到B点的运动时间是 s，平抛物体的初速度是 m/s。（计算结果保留2位有效数字）
17. 某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。
（1）操作该实验时，其中一个重要的步骤是接通电源释放纸带﹐则如图所示操作中合理的是________。
（2）在实验过程中，下列实验操作或数据处理正确的是________。
A．选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差
B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度
D．本实验可以用图像法来处理数据；测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，描出图像，若在误差允许范围内该图像是一条过原点的直线﹐则可以认为机械能守恒
（3）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，重物的质量为。实验得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点。已知A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重力由O点运动到C点，重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于 J。（结果均保留3位有效数字）；实验中发现重物增加的动能总是小于减少的重力势能，主要原因是
（4）该兴趣小组认为重物下落时受到了阻力。他们测出各测量点到起始点的距离h，并计算出各测量点的速度v，用实验测得的数据绘出图线如图丙所示，已知图线的斜率为k，由图线求得重物下落时受到的阻力f与重物重力mg的比值________。（用题中给出的物理量符号表示）
四、计算题（本题2小题，共30分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18.（13分）2022年将在我国北京举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如图所示，AC段为运动员加速助滑道，其中BC段是半径为20m的圆弧滑道，斜面CD与水平面间的夹角为。运动员从加速助滑道上的某点A由静止开始滑下后从C点水平飞出，之后落在斜面上的D点。已知运动员和装备的总质量为80kg，运动员下滑到加速助滑道最低点C时对滑道的压力大小为2400N，忽略一切摩擦，取重力加速度，，。求：
运动员从C点水平飞出时的速度大小；
从C点运动到D点的时间；
滑道上A、C两点间的竖直高度。
19．（17分）如图所示，一质量的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量，停在木板B的左端。质量的小球用长的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为，物块A与小球可视为质点，不计空气阻力，已知物块A、木板B间的动摩擦因数，。
（1）求小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，小球的速度大小；
（2）求小球与物块A碰撞后瞬间，物块A的速度大小；
（3）为使物块A、木板B达到共同速度前物块A不滑离木板，木板B至少为多长？东莞市两校2023-2024学年高二上学期开学考试
物理参考答案
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项符合题目要求）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A B D D B A B C
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BC ACD BD BC
三、实验题（本题共两小题，每空2分共20分）
16. ① B ② 不是 ③ 0.10 ④ 4.0
17. ① D ② A ③ 7.62 ④ 7.56 ⑤重物及纸带在下落时克服阻力做功 ⑥
四、计算题（本题共2小题，共30分.要求写出主要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案而未写出主要的演算过程的不得分）
18.（13分）
解：根据牛顿第三定律可知运动员所受的支持力大小：
……（ 1分 ）
由牛顿第二定律： ……（ 2分 ）
解得: ……（ 2分 ）
运动员从C点滑出后做平抛运动，经时间t后落到D点，则：
……（ 1分 ）
又： ……（ 1分 ）
……（ 1分 ）
联立解得： t=3s ……（ 2分 ）
从A点到C点，竖直高度为h，由动能定理得： ……（ 2分 ）
解得：。 ……（ 1分 ）
19.（17分）
解（1）小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，设小球的速度大小为v1，根据机械能守恒定律有：
……（ 3分 ）
解得：……（ 1分 ）
（2）小球与物块A碰撞后瞬间，设小球的速度大小为v2，根据机械能守恒定律有：
……（ 2分 ）
解得：……（ 1分 ）
小球与物块A碰撞后瞬间，设物块A的速度大小为vA，根据动量守恒定律有：
……（ 2分 ）
解得：……（ 1分 ）
（3）假设物块A和木板B达到共同速度为v时，A恰好滑至B的右端，此时木板B的长度最短，设为l，根据动量守恒定律有：
……（ 2分 ）
解得： ……（ 1分 ）
根据功能关系有 ：
……（ 3分 ）
解得： ……（ 1分 ）
