建新高中2024-2025学年
高二上暑假验收（物理）
时间：75分钟；分值100分
一、单选题（每题4分，28分）
1．2021年2月15日，火星探测任务天问一号探测器成功发射，通过数次轨道调整，顺利进入大椭圆环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。关于探测器绕火星在椭圆轨道上的运动，忽略一切阻力以及其他卫星和天体的作用，下列说法正确的是（ ）
A．在椭圆长轴的两端点受到的万有引力大小相等
B．在距火星最近点的速度最大、在最远点的速度最小
C．在椭圆上运动到不同的位置时，探测器受到火星的万有引力大小不可能相等
D．在椭圆上不同的位置时，速度大小不可能相等
2．小宇同学在探究电表改装时，取了两个满偏电流均为 Ig=1mA、内阻 rg=30Ω的 表头，分别改装成量程为 0~3V 的电压表和量程为 0~0.6A 的电流表．下列操作正 确的是
A．改装成电压表应该串联一个 2990Ω的定值电阻，改装成电流表应该并联 一个 0.15Ω的定值电阻
B．改装成电压表应该并联一个 2990Ω的定值电阻，改装成电流表应该串联 一个 0.15Ω的定值电阻
C．改装成电压表应该串联一个 2970Ω的定值电阻，改装成电流表应该并联 一个 0.05Ω的定值电阻
D．改装成电压表应该并联一个 2990Ω的定值电阻，改装成电流表应该串联 一个 0.05Ω的定值电阻
3．如图所示，给平行板电容器带一定的电荷后，将电容器的A板与静电计小球相连，并将B板与静电计的外壳接地．下列说法正确的是（ ）
A．将A极板向右移动少许，静电计指针的偏转角将增大
B．将B极板向上移动少许，静电计指针的偏转角将减小
C．将一块玻璃板插入A、B两极板之间，静电计指针的偏转角将减小
D．用手触摸一下B极板，静电计指针的偏转角将减小到零
4．我国“祝融号”火星车在火星低纬度地区发现了液态水的痕迹，这一发现为揭开火星的奥秘提供了新的线索。假设火星可视为半径为R的均匀球体，探测卫星沿圆轨道绕火星运动，轨道高度为h，周期为T，万有引力常量为G。则下列判断正确的是（ ）
A．根据以上条件，可求出卫星的质量 B．根据以上条件，可求出火星的质量
C．根据以上条件，可求出卫星的密度 D．根据以上条件，可求出卫星所受火星的引力
5．即使炎炎夏日，我们也感觉不到任何阳光的压力，是因为它实在微小，一平方公里面积上的阳光压力总共才9N。假设阳光垂直照射地面，其中50%被垂直反射，50%被地面吸收，光速为，则地面上每平方公里每秒吸收的太阳能约为（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示为某款服务型机器人，它的直流电动机额定电流为I，额定电压为U，线圈电阻为，内部电路可简化如图乙所示电路，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻的阻值为R，电动机恰好能正常工作，则此时（ ）
A．电动机的额定电压为 B．电动机的输入功率为
C．电源的输出功率为 D．电动机的输出功率UI
7．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示．若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点的过程中
A．先做匀加速运动，后作匀减速运动
B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C．电势能与机械能之和先增大，后减小
D．电势能先减小，后增大
二、多选题（每题6分，18分）
8．如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自由状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车质量是滑块质量的2倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．滑块到达B点时的速度大小为
B．弹簧获得的最大弹性势能为mgR
C．滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为
D．滑块第一次从A点运动到B点时，小车对滑块的支持力大小为4mg
9．现有一直流电源与外部纯电阻电路共同构成一个闭合回路，如图甲所示。若将电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在同一坐标系中，如图乙所示，则下列说法正确的是：（ ）
A．图线表示电源内部的发热功率随电流的变化关系
B．点对应的功率为最大输出功率
C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系
D．两个交点M与N的横坐标之比一定为，纵坐标之比一定为
10．如图用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内逆时针做半径为R的圆周运动，小球通过最高点时的速度为，当小球转到与圆心等高的左侧时，一质量为m的小钢珠从小球正下方竖直射入小球中（碰撞时间极短），之后小球与钢珠一起恰好在竖直平面内做半径为R的圆周运动.则下列说法正确的是（ ）
A．小钢珠撞击前的瞬时速度可能是
B．小钢珠撞击前的瞬时速度可能是
C．撞击后两物体的瞬时速度大小是
D．撞击后两物体的瞬时速度大小是
三、实验题
11．（8分）学校物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。是倾斜轨道，是一光滑轨道，光电门1与光电门2固定在光滑轨道上，实验中使用的小球的质量为，小球的质量为，、两球直径相等。
(1)实验前需要将轨道调成水平，将小球从轨道上的位置释放，球通过光电门1、2的挡光时间分别为与，若，则需将轨道端调 （2分）（选填“高”或“低”）。
(2)将小球静置于光滑轨道上的位置，将小球从位置释放，先后连续通过光电门1的挡光时间分别为与，通过光电门2的挡光时间为。若、碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 （3分）。
(3)如果保持的直径不变，逐渐增大的质量，且、间的碰撞是弹性碰撞，则碰撞之前的挡光时间与碰撞之后的挡光时间的比值会逐渐趋近于某一定值，该定值为 （3分）。
12．（每空2分，8分）如图甲，在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）打点计时器电源应选用 （只需填字母代号）
A．交流电源 B．直流电源
（2）需要测量的是 ，通过计算得到的是 。（填写代号）
A．重锤质量 B．重力加速度
C．重锤下落的高度 D．与重锤下落高度对应的瞬时速度
（3）图乙是实验得到的一条纸带，其中打点时纸带速度为零，A、、为图中所标相邻的连续计数点，时间间隔为，重力加速度为。若从至点过程满足关系式： （用题中所给的物理量符号表示），则验证机械能守恒。
四、解答题
13．（12分）如图所示，由两水平面（虚线）所夹的区域内，有水平向右的匀强电场，自该区域上方的A点，将质量相等、带等量异种电荷的小球、先后两次以相同的初速度沿平行于电场的方向抛出。两小球在重力的作用下都是从 B 点进入电场区域，并从该区域的下边界离开，已知 球在电场中做直线运动之后从M点离开电场，球从N点离开电场，且离开电场时速度方向恰好竖直向下。
（1）简要分析说明小球、的电性；（3分）
（2）、球在电场中运动时间是相等的，试简要概括出“相等”理由；（3分）
（3）结合第（2）问的结论，求出M点到B点的水平距离xMB与N点到B点的水平距离xNB的比值。（6分）
14．（12分）汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍．求：
（1）汽车在路面上能达到的最大速度；（6分）
（2）若汽车从静止开始保持1m/s2 的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？（6分）
15．（14分）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，我们把这种情况抽象为如图1的模型：弯曲轨道下端与半径为R的竖直圆轨道相接于B点，一质量为m的小球从弯曲轨道上的A点无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。A点距轨道下端高度为，不考虑摩擦等阻力。
（1）若h=3R，求小球通过B点时对轨道的压力；（3分）
（2）若要使小球在圆轨道上的运动中不脱离圆轨道，求h需满足的条件；（5分）
（3）若改变h的大小，小球通过最高点C时的动能Ek也随之发生变化，试通过计算在如图2中作出Ek随h的变化关系图像（作在答题卡上）。（6分）物理参考答案：
1．B 2．C 3．C 4．B 5．A
6．B 7．D 8．BD 9．BD 10．ABC
11．(1)高
(2)
(3)2
12． C D
13．（1）球带正电，球带负电；（2）见解析；（3）
【详解】（1）由题意可知，球进入水平电场后在水平方向做减速运动，离开电场时水平速度减为零，则球带负电；题中说、球带“等量异种电荷”，故球带正电。
（2）从同位置开始抛出到离开电场，两球在竖直方向只受重力作用，由运动的独立性可知，两球在竖直方向的运动相同（都为自由落体运动），故、球在整个运动的第二个运动过程即它们在电场中运动的时间也必然相等。
（3）结合第（2）的结论，设两球经过电场的时间都为t，又因为两球质量相等、带等量异种电荷，则两球从 B点进入电场时水平速度大小也都为 v0，两球进入电场后，水平方向的加速度大小相等设都为a，在球从B点到M点运动过程的水平分运动上，由运动学公式得
在球从B点到N点运动过程水平分运动，由运动学公式得
解得
14．（1）15m/s（2）7.5s
【详解】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：
P=F牵 vm=f vm
（2）若汽车从静止做匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束
P额=F牵 vt
F牵-f=ma
vt=at
联立解得t=7.5s
【点睛】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉．
15．（1）7mg，方向竖直向下；（2）或；（3）见解析
【详解】（1）设小球在点的速度为，小球由高度为处下落至到达点过程中，机械能守恒，取点所在平面为零势能面
将代入解得
在点，设轨道对小球的支持力大小为，根据牛顿第二定律有
得
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；
（2）设小球恰能通过圆轨道最高点时速度，对应高度为，根据机械能守恒定律有
由牛顿第二定律得
得
如果小球在曲面上的高度较低，小球进入圆轨道后不能通过圆轨道的最高点，不脱离圆轨道的条件对应的高度为，则
故满足的条件是，或者；
（3）小球能过点，则下落高度，小球在点的动能
当时，对应图中
当时，对应图中
连接作出—变化图象如图所示
