江西省宜春市丰城市第九中学日新班2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题

20232024学年高二日新下学期开学考试物理试卷一．选择题（18为单选题，每题4分；911为多选题，每题6分；共50分。）1.如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的图线。当B的速度为0时，A恰好追上B，则此时A的速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】在图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，又知道两者是从同一地点出发，故A追上B时，即在时两者相遇时，有解得此时，A的速度为故选B。2.如图所示，直线a和曲线b分别是平行平直公路上行驶的汽车a和b的vt图线，在t1时刻两车刚好在同一位置（并排行驶），在t1到t3这段时间内（）A.两车间的距离先增大后减小B.在t3时刻，两车相遇Ca车加速度均匀增大，b车加速度逐渐增大D.a车一直处于b车的前面【答案】D【解析】【详解】C．vt图像的斜率表示加速度，所以a车做匀加速直线运动，b车做加速度增大的加速运动，C错误；ABD．这到这段时间内a车的速度恒大于b车的速度，所以两者之间的距离一直增大，时刻b车的速度等于a车的速度，之后b车的速度将大于a车的速度，所以两者之间的距离将减小，故时刻两车之间距离最大，没有相遇，在这段时间内a车一直在b车的前面，AB错误，D正确。故选D。3.如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（）A.A可能受到两个力作用 B.A与B之间一定有摩擦力C.B与墙壁之间一定有摩擦力 D.B可能受到四个力作用【答案】B【解析】【详解】C．对A、B整体受力分析，根据平衡条件，整体只受到重力和推力，B与墙壁之间没有弹力和摩擦力，C错误；BD．根据平衡条件，B受到三个力作用，重力、A对B的支持力、及摩擦力，B正确，D错误；A．A受重力、弹力、摩擦力及推力作用，A错误；故选B。4.如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮跨在轻绳MN上，可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为45°，右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为（）A.1：1 B.1：2.73 C.1：1.41 D.1：1.15【答案】B【解析】【详解】对物体m1上端绳结受力分析如图所示根据共点力平衡及几何关系可得对滑轮受力分析得根据轻绳拉力特点可知则可得故B正确，ACD错误。故选B。5.如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆以另一端O为自由转动轴，将球搁置在光滑斜面上，若杆与竖直墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时β<θ，且β+θ<90°，对斜面施加水平推力F使斜面能在光滑水平面上缓慢向左运动，则作用于斜面上的水平外力F、轻杆弹力N1的大小变化情况是（）A.推力F的大小逐渐增大B.推力F先变大后变小C.轻杆弹力N1逐渐增大D.轻杆弹力N1先减小后增大【答案】C【解析】详解】对小球受力分析如图所示根据共点力平衡条件，有因为θ不变，β变小，β+θ<90°，所以可以得出N1逐渐增大。对斜面受力分析根据共点力平衡条件，有解得因为β变小，所以F逐渐减小，故ABD错误，C正确。故选C。6.河宽d为300m，河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（）A.船渡河的最短时间是75s B.船在行驶过程中，船头方向与河岸夹角为53°C.船在河水中航行的轨迹不是一条直线 D.船在河水中的最大速度是4m/s【答案】C【解析】【详解】AB．要使船以最短时间渡河，则应保持船头垂直河岸方向行驶，此时最短时间为故AB错误；C．由于河水的流速不是恒定的，因此，船的合运动为曲线运动，故C正确；D．当船行驶至河岸150m处时，河水速度最大，此时船具有最大速度，由速度的合成可知，此时速度大小为5m/s，故D错误。故选C。7.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带在电动机的带动下，始终以的速率转动.现把一质量为的工件（可看为质点）轻轻放在传送带的底端，经一段时间后工件被传送到高度的顶端，已知工件与传送带间的动摩擦因数为，取.在这段时间内，工件的速度v、位移、加速度、所受合外力随时间变化的图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据题意可知，传送带的总长度，工件刚放上传送带时受重力、支持力、沿传送带向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知，，工件做匀加速直线运动，工件速度达到与传送带速度相同时运动的位移，工件的速度与传送带的速度相同时，，可知之后工件与传送带保持相对静止，做匀速直线运动，故A正确BCD错误．8.学生在校期间经常遇到搬书的情况，如图所示某同学水平托着书，沿水平方向运动，由于书的材质不同，书与书之间动摩擦因数介于0.2和0.4之间，要求运动过程中书与书之间不能有相对滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，手与书之间无相对运动，下列说法正确的是（）A.运动的最大加速度为B.匀速前进时，书与书之间没有水平摩擦力C.加速前进时，手给书的力水平向前D.把动摩擦因数比较小的书本放在上层更不容易有相对滑动【答案】B【解析】【详解】A．当动摩擦因数为0.2的两本书之间恰好要发生相对滑动时，同学运动的加速度最大，为故A错误；B．匀速前进时，书与书之间没有相对运动趋势，没有水平摩擦力，故B正确；C．加速前进时，手给书有支持力和静摩擦力，这两个力的合力方向斜向前方，故C错误；D．根据整体法可推知，无论将把动摩擦因数比较小的书本放在上层还是下层，只要同学运动的加速度大于最大加速度，都会发生相对滑动，故D错误。故选B。9.如图所示，将一个小球以速度v水平抛出，要使小球从抛出到打到斜面上的位移与斜面垂直，斜面与水平方向的夹角为α．那么下列说法正确的是（）A.若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角α越大，小球的飞行时间越短B.若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角α越小，小球的飞行时间越短C.若保持斜面倾角α不变，水平速度v越大，小球的飞行时间越短D.若保持斜面倾角α不变，水平速度v越小，小球的飞行时间越短【答案】AD【解析】【详解】小球水平抛出后在只有重力作用下做平抛运动，则可将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．A.若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角α越大，小球的竖直飞行的位移变小，所以飞行时间越短，故A正确；B.若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角α越小，小球的竖直飞行的位移变大，所以飞行时间越长，故B错误；C.若保持斜面倾角α不变，水平速度v越大，小球的竖直飞行的位移也越大，则飞行时间越长，故C错误；D.若保持斜面倾角α不变，水平速度v越小，小球的竖直飞行的位移也越小，则飞行时间越短，故D正确．故选AD10.如图所示，A、B、C三个物体的质量分别为、、，其中物体B和C通过跨过光滑定滑轮的轻绳连在一起，物体A与轻弹簧上端连在一起，轻弹簧下端固定在地面上，现在剪断B、C间的轻绳，在剪断瞬间下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A.物体A与B之间轻绳的弹力为B.物体B的加速度大小为C.物体A的加速度为0D.弹簧产生的弹力为2mg【答案】AB【解析】【详解】D．剪断B、C间的轻绳之前，对B、C整体进行分析有可知物体A与B之间的轻绳的弹力大于物块A的重力，则弹簧处于拉伸状态，对A进行分析有解得剪断B、C间的轻绳瞬间，弹簧没有发生突变，弹簧的弹力与剪断前一样，可知弹簧产生的弹力仍然为mg，故D错误；ABC．根据上述，剪断B、C间的轻绳瞬间，弹簧弹力不变，A、B的加速度大小相等，对B进行分析有对A进行分析有解得，故AB正确，C错误。故选AB。11.如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点转动，并带动套在光滑水平杆OC上的质量为M的小环运动，运动开始时，AB杆在竖直位置，则（）A.小环M的速度将逐渐增大 B.小环M的速度将先减小后增大C.小环M的加速度速度将逐渐增大 D.小环M的加速度速度将逐渐减小【答案】AC【解析】【详解】AB．设小环速度为v，由运动的分解知识得可知，小环做加速运动，A正确，B错误；CD．因cosωt随t减小，并且变化越来越快；故说明速度增大的越来越快；故加速度逐渐增大，C正确，D错误。故选AC。二、实验题（每空2分，共16分）12.某同学做“研究小灯泡的伏安特性曲线”的实验，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流约0.5A）电压表V（量程2V，内阻等于2kΩ）电流表A（量程0.6A，内阻等于1.0Ω）电阻箱（最大阻值9999.9Ω）滑动变阻器R1(010Ω，额定电流2A)滑动变阻器R2（0~1kΩ，额定电流0.5A）电源E（电动势5V，内阻1Ω）开关、导线若干(1)实验电路图如图1所示，实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，为把量程为2V的电压表改装成量程为3V的电压表，需要把电阻箱的阻值调成___________和电压表串联，滑动变阻器应选择___________；(2)实验测得该小灯泡的图象如图所示，可知小灯泡的电阻随着电压的增大而___________，把十个一模一样的小灯泡并联在本实验所用电源的两端，则每个小灯泡的功率为___________W（结果保留2位有效数字）。【答案】①.1000②.③.增大④.0.45【解析】【详解】（1）[1][2]把量程为2V的电压表改装成量程为3V的电压表，则串联的电阻分得的电压为：此时电压表通过的电流为则需串联的电阻箱阻值应调成为方便实验操作，滑动变阻器应选R1；（2）[3]由图2所示图象可知，图像中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电压的增大，而增大；[4]把十个一模一样的小灯泡并联在本实验所用电源的两端，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为和在这个闭合电路中，有代入数据并整理得这是一个直线方程，把该直线在题图上画出，如图所示。这两条曲线的交点为、，同时满足了电路结构和元件的要求，每只灯泡的实际功率13.某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力时________（选填“需要”或“不需要”）挂沙桶，每次改变小车的质量后________（选填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力。在研究加速度与力的关系时，得到了如图乙所示的图线，为避免系统误差应采取的措施是________。A．调整木板的倾角，在未挂沙桶时使小车能在木板上匀速运动B．在增加沙桶中沙的质量时，在小车上增加钩码使沙和沙桶的总质量远小于小车和钩码的总质量C．力传感器绑在小车上，通过细线连接力传感器与沙桶，用力传感器的示数表示小车所受拉力的大小D．将沙桶换成质量不变的钩码进行实验在研究加速度与质量的关系时，要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的质量m不是远小于小车的总质量，则由实验数据作出的图像应是________A．B．C．D．【答案】①.不需要②.不需要③.C④.C【解析】【详解】(1)[1]该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候不需要挂砂桶。[2]每次改变小车的质量后不需要重新平衡摩擦力。(2)[3]随着钩码的数量增大到一定程度时图乙的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，而我们把用钩码所受重力作为小车所受的拉力，所以消除此误差可采取的简便且有效的措施应该测量出小车所受的拉力，即在钩码与细绳之间放置一力传感器，得到力F的数值，在作出小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象，故C正确，ABD错误。(3)[4]根据牛顿第二定律可知解得故C正确，ABD错误。三、计算题（34分）14.图为酒店送货机器人。一次送货，机器人沿直走廊送货到30m远的客房，机器人从静止开始做匀加速直线运动，2s时速度达到1.2m/s，然后做匀速直线运动，距离客房2.4m时开始做匀减速直线运动，到达客房门口恰好停止。求：（1）匀加速阶段的加速度大小；（2）此次送货的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设机器人匀加速阶段的加速度大小为a、运动时间为、匀加速结束时速度为v，则有（2）设机器人的总位移为x，匀加速运动的位移为x1，匀速运动的位移为x2，匀减速运动的位移为，则有则匀速运动的时间为匀减速运动的时间为此次送货的时间为15.质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧被压缩L1，且物体与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）斜面和水平地面间的静摩擦力大小；（2）斜面对A的静摩擦力大小(画出受力分析图后计算)；（3）弹簧的最大压缩量L2.【答案】(1)0(2)(3)【解析】【分析】对整体进行受力分析，根据平衡条件可得摩擦力大小；对A物体进行分析，物体受重力、摩擦力、支持力和弹簧的弹力处于平衡状态，根据平衡条件即可求出斜面对A的静摩擦力大小；当摩擦力达到最大静摩擦时，弹簧的压缩量最大，在根据平衡条件即可求解．【详解】（1）把物块A、B和斜面看成一个整体为研究对象，由题意知物体与斜面均能保持静止，所以在水平方向不受外力，故斜面和水平地面间的静摩擦力大小为0.（2）物块A在斜面上受到重力沿斜面向下的分力、摩擦力和弹力，受力如图所示：弹簧弹力为：根据平衡条件可得斜面对A的静摩擦力大小：（3）物体静止在斜面上，受到重力沿斜面向下的分力，静摩擦力，方向不确定，弹簧弹力kx在水平方向，则弹力等于重力分量和静摩擦力的合力，当静摩擦力f最