2023-2024学年江西省吉安市井冈山市宁冈中学高二（上）开学物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年江西省吉安市井冈山市宁冈中学高二（上）开学物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.下列关于电荷的说法中，正确的是(

)A.摩擦起电是创造了电荷 B.世界上只存在两种电荷

C.雷电现象不符合电荷守恒定律 D.验电器可以检验出电荷的正负性质2.下列关于说法中正确的是(

)A.不论是做匀速圆周运动还是做变速圆周运动，物体所受合力均不变

B.美国物理学家卡文迪什通过扭秤实验装置测量出了引力常量大小

C.两个物体间的万有引力大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力

D.若物体做匀变速曲线运动，加速度一定变化3.如图所示，神舟十四号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是

A.飞船在C点速度最大 B.飞船在C点所受引力最大

C.飞船从A点经D到C点的运动时间为T2 D.飞船从B点经C到D点的运动时间为4.如图所示，质量为m的汽车，沿半径为R的半圆形拱桥运动，当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v，则此时(

)

A.汽车速度越大，对拱形桥压力越大

B.在B点的速度最小值为gR

C.若汽车速度等于gR，汽车将做平抛运动，越过桥后落地点与B点的水平距离为2R5.一质量为m的物体、在距地面高h处以13g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是(

)A.物体的重力势能减少13mgh B.物体的机械能减少23mgh6.真空中相同的甲、乙两个金属小球带有等量电荷，相隔一定距离(该距离远大于小球的直径)，两球之间的库仑引力大小为F.现用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与甲、乙两球接触后再移开，这时两球之间的库仑力大小为(

)A.3F4 B.3F8 C.7.如图所示，质量均为m的两个物体A、B通过一轻质弹簧连接，静止在水平地面上。从某时刻开始对A施加一竖直向上的外力，使A做匀加速直线运动，经时间t，B恰好离开地面。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。这个过程中外力做的功为(

)A.16m2g2k2t2+二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.下列有关静电现象的说法中正确的是(

)A.静电除尘器是利用静电把灰尘吸附在电极上的装置

B.印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害

C.高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了输电线免遭雷击

D.油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应与地面绝缘9.如图所示是两个等量异种电荷的电场线分布，A、B是某一电场线上的两点，则(

)A.左侧带负电荷 B.右侧带负电荷

C.A点电场强度比B点大 D.A点电场强度比B点小10.习近平高度重视我国航天事业发展，多次作出重要论述和重要指示批示，倡导世界各国一起推动构建人类命运共同体，坚持在平等互利、和平利用、包容发展的基础上，深入开展外空领域国际交流合作。如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/s

B.卫星在2轨道经过B点时的速率可能大于7.7km/s

C.卫星分别在1、2轨道经过A点时的加速度相同

D.卫星在11.如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2A.滑块返回传送带右端的速率为v1

B.此过程中传送带对滑块做功为12mv22−1三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）12.宇宙飞船进入靠近某行星表面的圆形轨道，绕行数圈后着陆在该行星上，宇航员在绕行及着陆后各做一次测量，依据所测量的数据，可以求出该行星的密度ρ、半径R(已知引力常量为G)。

如果宇宙飞船上备有的实验仪器有：

A.一只秒表

B.一个弹簧秤

C.一个质量为m的钩码

D.一把毫米刻度尺

(1)宇航员两次测量所选用的仪器分别是______和______。(填写序号)

(2)宇航员两次测量的物理量分别是______和______。(写清楚物理量含义)

(3)用测得的数据求得该行星的密度ρ=______，表面重力加速度g13.气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器，可以用来“研究匀变速直线运动”、“验证机械能守恒定律”、“探究动能定理”等。

(1)某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度可以表示为a=______(用题中所给物理量表示)。

(2)该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可忽略，所以可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为验证机械能守恒定律还需测量的物理量是______和______。机械能守恒的表达式为______。用题中所给物理量和测量的物理量表示)。

(3)该学习小组在控制沙桶的质量m远远小于滑块的质量M的前提下，忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力，探究动能定理，若由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离s，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为T1四、简答题（本大题共3小题，共38.0分）14.如图所示，电荷量分别为为+Q，+9Q的两带电小球A、B，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，已知O点到A球的距离OA=2L、∠AOB=90°，∠OAB=60°，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，求：15.我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团M13中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，RA<RB，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2。忽略A与C之间的引力，A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。万有引力常量为G，求：

(1)恒星A的质量；

(2)A、B、C三星由图示位置到再次共线所用时间16.某兴趣小组自制了一个趣味弹射台，某次用滑块弹射的过程可简化为图所示，AB是倾角为37°的斜面轨道，其中AC部分光滑，CB部分粗糙。BP是圆心角为143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点。P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在挡板A上，自然伸长时另一端在C点。现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧压缩到D点后静止释放(物块与弹簧不拴接)，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为：x=12t−4t2(式中x的单位是m，t的单位是s)，假设物块第一次经过B点后恰能通过P点，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、摩擦起电是电荷在物体间的转移，并没有创造电荷，故A错误；

B、世界上只存在两种电荷，即正电荷和负电荷，故B正确；

C、雷电现象符合电荷守恒定律，不会创造新的电荷，故C错误；

D、验电器只能检测出物体是否存在电荷，不能检验出电荷的正负，故D错误。

故选：B。

自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷；验电器的工作原理是：同种电荷相互排斥；摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷的转移。

本题较为基础，要求知道自然界中只有哪两种电荷，以及它们之间的作用规律，还要知道元电荷的电荷量。2.【答案】C

【解析】解：A、不论是做匀速圆周运动还是做变速圆周运动，物体所需的向心力方向时刻改变，所受合力均发生变化，故A错误；

B、英国物理学家卡文迪什通过扭秤实验装置测量出了引力常量大小，故B错误；

C、两个物体间的万有引力大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力，故C正确；

D、若物体做匀变速曲线运动，加速度一定保持不变，故D错误；

故选：C。

圆周运动的向心力方向始终指向圆心，时刻发生改变；英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验装置测量出了引力常量大小；两个物体间的万有引力大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力；若物体做匀变速曲线运动，加速度一定保持不变。

本题考查圆周运动、匀变速曲线运动、引力常量和作用力与反作用力，牢固掌握基础知识是解题的关键。3.【答案】C

【解析】解：A、由图可知A是近地点，C点是远地点，根据开普勒第二定律可知，飞船在A的速度最大，在C的速度最小，故A错误；

B、根据万有引力定律可得：F=GMmr2，所以飞船在C点所受引力最小，故B错误；

C、根据对称性规律可知，飞船从A经D到C点的运动时间为T2，故C正确；

D.飞船从D经A到B的速度一直大于从B经C到D的速度，两种情况下的路程一样，所以可知飞船从B点经C到D点的运动时间大于T2，故D错误。4.【答案】C

【解析】解：A、当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v，设此时桥顶对汽车的支持力为FN，由牛顿第二定律可得mg−FN=mv2R，解得FN=mg−mv2R，可知汽车速度越大，拱形桥对汽车的支持力越小，由牛顿第三定律，可知汽车对拱形桥压力越小，故A错误；

B、当汽车在B点的速度为gR时，由以上计算可知，此时桥对汽车的支持力是零，即汽车的最大速度是gR，故B错误；

C、若汽车速度等于gR，汽车与桥顶无相互作用力，汽车将做平抛运动，则有

R=12gt2

解得

t=2Rg

落地点与B点的水平距离为

x=vt=gR×25.【答案】B

【解析】解：AD、在该过程中，物体下降的高度为h，重力做正功，且重力做的功为mgh，可知物体重力势能减少mgh，故AD错误；

B、因加速度小于重力加速度，说明物体受到向上的阻力，设大小为F，由牛顿第二定律得

mg−F=ma

解得：F=23mg

阻力F做的功为WF=−Fh=−23mg6.【答案】D

【解析】解：假设甲带电量为Q，则乙带电量为−Q，此时两球之间的相互吸引力的大小为F=kQ2r2

第三个不带电的金属小球丙与甲接触后，甲和丙的电量都为Q2，

丙与乙接触时先中和再平分，则乙丙分开后电量均为−−Q+Q22=−Q47.【答案】D

【解析】解：物体A未运动时，根据平衡条件有：mg=kx1，解得：x1=mgk

物体B恰好要离开地面时，有：mg=kx2，解得：x2=mgk

可知x1=x2

由此可知此过程中A上升的高度为h=x1+x2=mgk+mgk=2mgk

设物体A的加速度为a，根据匀变速直线运动位移—时间公式可得

h=12at2

设物体B刚好离开地面时物体A的速度为v8.【答案】AC【解析】解：A.静电除尘器是使灰尘带电后在电场力的作用下奔向电极并吸附于电极上，故A正确；

B.印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，避免静电积累带来的潜在危害，故B错误；

C.高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了输电线免遭雷击，故C正确；

D.油罐车在运输过程中会带静电，为避免电荷越积越多，油罐车应与地面保持连接，属于静电的防止，油罐车与地面绝缘良好会使静电积累，容易发生以外。故D错误。

故选：AC。

在生活中静电常常是由摩擦产生的，例如用塑料梳子梳头发，塑料梳子和头发之间就会发生摩擦起电现象．静电有的有利，有的有害，根据生活中的经验即可解题。9.【答案】AD【解析】解：AB.电场线由正电荷出发，到负电荷终止，结合点电荷的电场线分布特点可知，左侧为负电荷，右侧为正电荷，故A正确，B错误；

CD.电场线的疏密表示电场强度的强弱，结合图可知，B点电场线比A点密集，因此B点电场强度大于A点，故C错误，D正确。

故选：AD10.【答案】AC【解析】解：A、卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s，故A正确；

B、假设有一圆轨道经过B点，根据万有引力提供向心力有：GMmr2=mv2r

整理得：v=GMr

由上式可知，此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动。故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误；

D、卫星从2轨道上A点加速做离心运动才能进入3轨道，则卫星在3轨道经过A点时的速率大于在2轨道经A点时的速率，故D错误；

C、由牛顿第二定律有：GMmr2=ma

11.【答案】AC【解析】解：A、由于传送带足够长，滑块受到向右的摩擦力，减速向左滑行，至速度为零之后，再加速向右滑行，因v2>v1，故当速度增大到等于传送带速度时，物体与传送带一起向右匀速运动，到达右端为v1，故A正确；

B、根据动能定理，此过程中传送带对滑块做功为：W=12mv12−12mv22，故B错误；

D、设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则有：x1=v2−t1=v22t1

滑块克服摩擦力做功为：W1=fx1=f⋅v22t1

克服摩擦力做功等于滑块动能的减小，所以有：W1=1212.【答案】A

BC

周期T

物体重力F

3πGT2【解析】解：对于在轨道上运行的飞船，根据万有引力提供向心力，并等于重力，可得：

GMmR2=m4π2T2R=F=mg

解得：R=FT24mπ2

还可得到：M=4π2R3GT2

13.【答案】d22L(1t22−1t【解析】解：(1)由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度。

滑块经过光电门1时的瞬时速度为v1=dt1

滑块经过光电门2时的瞬时速度为v2=dt2。

根据v22−v12=2aL得，a=d22L(1t22−1t12)。

(2)对于沙桶和滑块组成的系统，系统的总动能增加量为：△Ek=12(M+m)(v22−v12)=12(M+m)(d2t22−d2t12)

在滑块从光电门114.【答案】解：(1)由几何关系可知，A、B间距离为

r=2Lcos60∘=4L

由库仑定律可知，A，B两球间的库仑力大小为

F=kQ⋅9Q(4L)2=9kQ216L2

(2)对A球，由平衡条件可得

mAg=Ftan60°

对【解析】(1)依据库仑定律，结合几何关系，即可求解A、B两球间的库仑力大小；

(2)根据受力分析，依据矢量的合成法则，即可求解A、B两球的质量之比；

(315.【答案】解：(1)恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，角速度和周期相同，由相互间的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，

对A有：GMAMB(RA+RB)2