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莆田第一中学2025-2026学年高二上学期开学考试物理试题
一、单选题
1．关于物体的动能，以下说法中正确的是（ ）。
A．物体的速度变化，其动能一定变化
B．物体的动能变化，其速度一定变化
C．物体的速度变化越大，其动能变化也一定越大
D．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化
2．如图所示，带等量正电的点电荷固定在A、B两点，O是A、B连线的中点，N、P是中垂线上的两点，一带负电的试探电荷，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷（　　）
A．在P点受到的电场力与PN垂直
B．运动到O点时的速度最大
C．沿着，试探电荷的加速度一定先减小后增加
D．若试探电荷的电荷量增大，试探电荷在P点所受电场力与其电荷量的比值减小
3．如图所示，选项中研究对象做圆周运动的半径为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中在竖直轨道内侧做圆周运动的光滑小球在最高点的速度可以小于
B．乙图中在水平转台上做匀速圆周运动的物块受到四个力的作用
C．丙图中做匀速圆周运动小球的周期随角增大而减小
D．丁图中做匀速圆周运动的物体受到的弹力正比于角速度
4．如图所示，一劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为的光滑斜面底端，上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮，一端与物块Q连接，另一端与套在光滑竖直杆的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离为。初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，段轻绳与斜面平行，绳子张力大小为。已知物块P的质量为，物块Q的质量为，不计滑轮大小及摩擦作用，取，，。现将物块P由静止释放，则下列说法正确的是（　　）
A．物块P从A到B运动过程中机械能守恒
B．物块P位于A时，弹簧的伸长量
C．物块P上升至与滑轮等高的B点时的速度大小为
D．物块P上升至与滑轮等高的B点过程，轻绳拉力对其所做的功为8J
二、多选题
5．如图所示，某同学从点以水平方向成角沿斜向上的方向投出一篮球，篮球正好垂直击中篮板上的点，反弹后下落经过与等高的点，已知点为篮板底下与等高的点，且，篮球质量为，被抛出时的速度大小为，不计碰撞时间和空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　）
A．篮球在上升过程中做匀变速曲线运动
B．篮球击中点前的瞬时速度大小为
C．篮球击中点后反弹的瞬时速度大小为
D．从到的过程篮球在空中的运动时间为
6．一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　）
A．电动汽车最大速度为10m/s
B．电动汽车受到的阻力为60N
C．关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动
D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J
7．如图所示，一颗卫星刚开始在半长轴为的椭圆轨道运动，其绕行周期为，近地点与近地卫星圆轨道（未画出）相切，后来卫星在经过远地点时通过变轨进入圆轨道，已知地球半径为，引力常量为，则根据以上信息可知（　　）
A．卫星在圆轨道的环绕周期为
B．地球的质量为
C．卫星在椭圆轨道上运动经过点时的速度等于第一宇宙速度
D．卫星分别在圆轨道上绕行和在椭圆轨道上绕行时，经过点时的加速度不同
8．物块以速度从A点沿水平方向冲上长为的传送带，并沿水平传送带向右滑到点后水平抛出，落到地面上的点，如图甲所示。平抛运动的水平距离记为，规定向右为速度正方向。在一定的情况下，改变传送带的速度，得到关系图像如图乙所示。已知，下列说法正确的是（　　）
A．传送带平面到地面的高度为
B．物块与传送带间动摩擦因数为0.6
C．如果传送带向左传送，其图像为虚线
D．当传送带速度为0时，物块到达点的速度为
三、填空题
9．甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0，船在静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成θ角，如图所示，已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则乙船比甲船 到达对岸（填“先”、“同时”或“后”），若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间 （填“变大”、“不变”或“变小”），两船到达对岸时，两船之间的距离 L。（填“大于”、“等于”或“小于”）
10．“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，若两颗星的质量分别为和，它们之间的距离为L，万有引力常量为G，则A星圆周运动的向心力为 ；A、B两颗星的质量和线速度大小关系为 、 （填“>”、“=”或“<”）。
11．如图所示，是电场中两点，一个带负电的点电荷在点的电势能要比它在点的电势能 （填“大”或“小”），点的电势要 于点的电势（填“高”或“低”）。
四、实验题
12．某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)以下实验过程的一些做法，其中合理的有___________。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
(2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图乙所示的运动轨迹，三点的位置在运动轨迹上已标出，取，则：
①小球做平抛运动的初速度大小为 ；
②小球抛出点的位置坐标为： cm。
13．实验小组用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，框架上装有两个光电门，光电门1可上下移动、光电门2固定；框架的竖直部分贴有长度有限的刻度尺，零刻度线在上端，可直接读出光电门1、2到零刻度线的距离、；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为的小铁球吸住，小铁球刚好处于零刻度线位置。一断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测出其通过两个光电门的时间分别为和。多次改变光电门1的位置，得到多组数据。已知当地重力加速度为。
（1）已知小铁球的直径为d，当小铁球经过光电门时光电门记录下小铁球经过光电门的时间为，则小铁球通过光电门的速度为 ；
（2）若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁球经过光电门1时的机械能表达式为 （用、、、、、d和表示）。
（3）建立以为纵轴、为横轴的坐标系并描点连线，得出图线，如果图线为过原点的倾斜直线且斜率约为 （用、、、、、d和表示），则可认为在误差允许范围内机械能守恒。
五、解答题
14．如图所示，倾角为37°的斜面长L=7.6m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=6m/s水平抛出，与此同时释放在顶端静止的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块，已知滑块质量为10kg（小球和滑块均视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）抛出点O离斜面底端的高度；
（2）滑块下滑到与小球相遇过程机械能减少多少．
15．在快递分类时常用传送带运送快件，如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行，传送带底端到顶端的距离L=16m。现将一质量m=1kg的小快件静止放于传送带底端，快件沿传送带向上运动至顶端过程中速度的平方随位移x的变化关系如图乙所示，快件可视为质点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)快件与传送带间的动摩擦因数；
(2)由于快件与传送带摩擦而产生的热量；
(3)快件从传送带底端运动到顶端过程中，电动机多做的功。
16．如图甲所示，轻质弹簧原长为0.2m，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将质量M＝0.8kg的物体由静止释放，当弹簧压缩至最短时，弹簧长度为0.1m。现将该轻质弹簧水平放置，一端固定在O点，另一端与一质量为m=0.1kg的物块接触但不连接，AB是长度为1m的水平光滑轨道，B端与半径为R＝0.1m的光滑竖直半圆轨道BPD相切，O1P与竖直方向成60°，如图乙所示。现用力缓慢推物块m，将物块推送到A点，此时弹簧长度被压缩至0.1m，然后由静止释放。（g取，弹簧形变量始终在弹性限度内）求：
（1）弹簧压缩至0.1m时的弹性势能Ep；
（2）物块m经过P点时受到轨道支持力的大小；
（3）若在AB段铺设某种材料，物块与这种材料之间的动摩擦因数为，要使物块能滑上BPD轨道且不脱离轨道，求的取值范围。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B C D AC BD AB AD
9． 同时 不变 等于
【详解】[1]将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，分运动和合运动具有等时性，因船在垂直河岸方向的分速度相等，可知甲乙两船到达对岸的时间相等；
[2]渡河的时间
与河水流速v0无关。则增大v0，两船的渡河时间都不变；
[3]若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在平行河岸方向的分速度仍不变，则两船之间的距离
两船之间的距离和河水流速v0无关，大小不变。
10． < >
【详解】[1]由题可知，两星球间的万有引力为星球做圆周运动提供向心力，故A星圆周运动的向心力为
[2][3]根据牛顿第二定律可知，对于A星球则有
解得B星球的质量为
同理可得A星球的质量
由于，故有
结合，可知
11． 小 高
【详解】[1][2]从电场线分布看出顺着电场线电势降低，则电势；根据电势能得，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，所以该负电荷在点的电势能要比它在点的电势能小。
12．(1)AC
(2) 2 -10 -1.25
【详解】（1）A．为了使小球从斜槽末端抛出时速度沿水平方向，斜槽末端应保持水平，故A正确。
BC．为了使小球每次从斜槽末端抛出时的速度大小相等，每次小球应从同一高度由静止释放，故B错误，C正确。
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑曲线连接，故D错误。
故选AC。
（2）[1]由题图乙可知三点中相邻两点的时间间隔相等，设为，根据运动学公式有
解得
小球做平抛运动的初速度大小为
[2][3]小球运动到点时的竖直分速度大小为
小球从抛出点运动到点所用的时间为
故抛出点的横坐标为
抛出点的纵坐标为
13．
【详解】（1）[1]由于小铁球通过光电门的时间极短，则小铁球通过光电门的瞬时速度会近似等于小铁球经过光电门的平均速度，所以速度为
（2）[2]小铁球经过光电门1时的机械钱为该位置的动能与重力势能之和为
（3）[3]小铁球机械能守恒有
整理解得
可知以为纵轴、为横轴得出的图像的斜率为。
14．（1）6.8m；（2）16J
【详解】（1）设小球击中滑块时的竖直速度为vy，
vy=gt
由几何关系，
=tan37°
解得：
t=0.8s
竖直位移为y，水平位移为x，由平抛运动的规律的：
x=v0t=4.8m
y=gt2= 3.2m
设最高点到斜面最低点的距离为h，由几何关系= tan37°
解得:
h=6.8m
（2）在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得：
s=L-
设滑块的加速度为a，由运动学公式得
s=at2
对滑块由牛顿第二定律得
mgsin37°-f= ma
滑块机械能的减少
△E=fs
解得：
△E=16J
滑块机械能减少16J
15．(1)0.875
(2)56J
(3)160J
【详解】（1）快件放上传送带先做匀加速运动，根据
结合图乙可得快件做匀加速运动的加速度大小为
m/s2=1m/s2
根据牛顿第二定律可得
解得动摩擦因数
=0.875
（2）根据图像可知，传送带的速度v=4m/s，快件加速的时间
快件与传送带的相对位移
快件和传送带间因摩擦产生的热量
解得
Q=56J
（3）快件从传送带底端运动到顶端过程中，电动机多做的功等于快件重力势能和动能的增加量以及因摩擦而产生的热量之和，则有
解得
W=160J
16．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）弹簧长度被压缩至0.1m时弹性势能
（2）当弹簧长度压缩至0.1m时，对m从A点到P点用动能定理
在P点
代入数据得
（3）第一种情况，物块m运动到C点速度刚好为零
代入数据得
第二种情况，物块刚好能到D点
从A点到D点的过程中
联立得
保证物块能进入BCD轨道
解得
综上所述或时，物块能运动到BCD圆弧轨道上，且不脱离轨道。

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