甘肃省武威市第六中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷（解析版）

武威第六中学高二年级2024—2025学年开学考试物理试卷一、单选题（每题4分，共28分）1.一小船要渡过一条两岸平行，宽为120m的河流，当船头朝向斜向上游与上游河岸的夹角为53°时，小船恰从A点沿直线到达正对岸的B点，如图所示。已知小船在静水中的速度为5m/s，河内各处水速相同且保持不变。，，小船的过河时间为（）A.24s B.30s C.40s D.48s【答案】B【解析】【详解】小船的过河时间为故选B。2.如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：，解得，即圆盘转动的最大角速度为，故选B.3.如图所示，三角形ABC是等腰三角形，∠BAC=∠ACB=30°，在A点固定一个电荷量大小为Q1的点电荷，在B点固定一个电荷量大小为Q2的点电荷，C点处的电场强度方向与AB垂直，则的值为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设BC边长度为r，则AC边长度为，根据库仑定律，、的水平分量相等，由几何关系知解得故ACD错误，B正确。故选B。4.太阳系一颗质量均匀、可看作球体的小行星自转角速度为ω，在该星球表面“赤道”处的重力加速度大小为“两极”处的重力加速度大小的，已知引力常量G，则该星球密度ρ为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】该星球“两极”处该星球表面“赤道”处则该星球密度ρ为解得故选C。5.如图所示，是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向，平行板电容器的、B两极板间有一电荷，在点处于静止状态。以表示电容器储存的电荷量，表示两极板间的电压，表示电荷在点的电势能。若保持极板不动，将极板稍向上平移，则下列说法中正确的是（）A.不变 B.减少C.变小 D.电荷仍保持静止【答案】D【解析】【详解】AC．保持极板B不动，将极板A稍向上平移，板间距离d增大，根据可知，电容减小。若电容器上的电压不变，根据可知电荷量要减小，即电容器要放电，但是二极管具有单向导电，所以电容器无法放电，即电量不变，根据可知电压增大，选项AC错误；D．根据及、可得所以场强不变，电荷仍静止，选定D正确；B．因为P点与B极板距离不变，则其电势差不变，所以P点的电势不变，电荷的电势能也不变。选项B错误。故选D。6.某人（视为质点）在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端A点由静止滑下，经过转折点B后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的C点，A点在水平地面上的射影为点，该过程简化示意图如图所示。已知人与倾斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为，、B两点间的距离为，B、两点间的距离为，人的质量为，重力加速度大小为，不计人通过转折点B时的机械能损失，下列说法正确的是（）A.人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量大于B.人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量为C.人从A点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为D.因为倾斜滑垫的倾角未知，所以不能求出人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功【答案】C【解析】【详解】AB．设倾斜滑垫的倾角为，对人分析有故错误；CD．人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功故C正确；D错误。故选C。7.如图所示，一根轻杆，在其B点系上一根细线,细线长为R,在细线下端连上一质量为m小球．以轻杆的A点为顶点，使轻杆旋转起来,其B点在水平面内做匀速圆周运动,轻杆的轨迹为一个母线长为L的圆锥，轻杆与中心轴AO间的夹角为α．同时小球在细线的约束下开始做圆周运动,轻杆旋转的角速度为ω,小球稳定后，细线与轻杆间的夹角β=2α．重力加速度用g表示,则（）A.细线对小球的拉力为mg/sinaB.小球做圆周运动的周期为π/ωC.小球做圆周运动的线速度与角速度的乘积为gtan2aD.小球做圆周运动的线速度与角速度的比值为(L+R)sina【答案】D【解析】【详解】细线的拉力满足，得，选项A错误；小球达到稳定状态后做匀速圆周运动，其周期与轻杆旋转的周期相同，周期，选项B错误；小球做圆周运动，根据题意有得，小球的线速度与角速度的乘积是，选项C错误；小球做圆周运动的线速度与角速度的比值即是半径，根据题意得，选项D正确．综上所述本题答案是：D二、多选题（每题5分，选项全对得5分，选不全得3分，选错或不选得0分，共15分）8.2023年7月，中联重科3200吨履带式起重机再次助力“华龙一号”全球示范工程——中核集团福清核电6号机组建设，成功吊装了机组外穹顶。用起重机提升质量为1000kg货物的图像如图所示（g取）。下列说法正确的是（）A.起重机将货物提升了10mB.在匀加速、匀减速过程，货物加速度大小相等C.整个过程中货物重力做功为6×104JD.整个过程中拉力对货物做功的平均功率为1.2×104W【答案】BD【解析】【详解】A．根据图像的面积表位移，由图可知，起重机将货物提升了故A错误；B．根据图像的斜率表加速度，由图可知，在匀加速过程，货物加速度的大小为匀减速过程，货物加速度的大小为即在匀加速、匀减速过程，货物加速度大小相等，故B正确；C．整个过程中货物重力做功为故C错误；D．在匀加速过程，拉力大小为货物上升的高度为拉力做功为匀速过程，拉力大小为货物上升的高度为拉力做功为匀减速过程，拉力大小为货物上升的高度为拉力做功为整个过程中拉力对货物做功的平均功率为故D正确。故选BD。9.太极球是近年来较流行的健身运动．健身者舞动球拍，控制太极球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，a为圆周的最高点，c为最低点，在这两处拍面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，重力加速度大小为g，球在c点对球拍的压力大小为，则球（）A.做圆周运动的线速度大小为 B.在a处受到球拍的作用力为C.在b处一定只受到两个力的作用 D.运动的周期为【答案】AD【解析】【详解】A．球在c点对球拍的压力大小为，由牛顿第三定律，在c点球拍对球的支持力大小则在c点解得做圆周运动的线速度大小故A正确；B．在a处重力恰好提供向心力，即球在a处受到球拍的作用力为零，故B错误；C．设在b处球拍与水平面的夹角为，若满足又解得得时小球在b处一定只受到重力、支持力这两个力作用。大于或小于，小球在b处受重力、支持力和摩擦力这三个力的作用，故C错误；D．运动的周期为故D正确。故选AD。10.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是的中点，A、B、C构成一个直角三角形，长为2m，电场线与三角形所在的平面平行，已知、、，由此可以判断（）A.电场强度的方向垂直连线斜向下B.电场强度的方向由B点指向C点C.电场强度的大小为D.电场强度的大小为【答案】AD【解析】【详解】AB．在匀强电场中，，，则B、C连线的中点D的电势故为一条等势线，根据电场线与等势线垂直且沿着电场线方向电势降低可知，电场强度方向垂直于连线斜向下。故A正确；B错误；CD．做出辅助线，如图所示电场强度的大小故C错误；D正确。故选AD。三、实验题（每空2分，共16分）11.某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。质量为0.5kg的重物由静止开始自由下落，在纸带上打出一系列的点，其中O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续三个点，如图乙所示，相邻计数点间隔的时间为0.02s，测量点间距所用单位为cm，取重力加速度。（1）打点计时器打下计数点B时，重物的速度是__________m/s；从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量__________J（计算结果均保留3位有效数字）（2）通过计算可知，在数值上，出现这一结果的原因可能是__________。【答案】（1）①.1.91②.0.941（2）存在空气阻力【解析】【小问1详解】[1]打点计时器打下计数点B时，重物的速度[2]从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量【小问2详解】重力势能减少量大于动能增加量，可能是存在空气阻力作用，导致机械能损失。12.某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：直流电源：电压3V，内阻不计；电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω；开关、导线等。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径_______mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度____________。（2）在所给的器材中，滑动变阻器应选_______。（填写仪器的字母代号）（3）根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图______。（4）根据实验原理，测得金属丝的电阻为，则金属丝的电阻率________（用题中所测物理量符号表示）【答案】（1）①.0.880②.1.060（2）（3）（4）【解析】【小问1详解】[1]金属丝的直径[2]金属丝长度【小问2详解】为使电压从零开始调节，且调节方便，滑动电阻器应采用分压式接法，滑动电阻器应选择阻值较小的，故选。【小问3详解】金属丝电阻远小于电压表的内阻，为减小实验误差，电流表采用外接法，实验电路图如图所示。【小问4详解】根据电阻定律金属丝的横截面积为金属丝的电阻率四、解答题（13题10分，14题15分，15题16分）13.体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求：（1）排球被垫起前在空中飞行的时间t；（2）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；（3）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向。【答案】（1）；（2）；（3），方向与水平方向夹角为【解析】【详解】（1）排球击出后做平抛运动，竖直方向有解得排球被垫起前在空中飞行的时间为（2）排球被垫起前在水平方向飞行的距离为（3）排球被垫起前瞬间在竖直方向速度的大小为根据速度的合成可得设方向与水平方向夹角为，根据几何关系有解得方向与水平方向夹角为。14.如图所示，光滑弧形坡道顶端距水平面高度为h，底端切线水平且与一水平粗糙滑道相连接，O点为连接处，一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与O点的距离为。质量为m的小物块A从坡道顶端由静止开始滑下，进入水平滑道并压缩弹簧，已知弹簧的最大压缩量为，物块与水平滑道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：（1）物块刚与弹簧接触时速度v的大小；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）若物块能够被重新弹回到坡道上，它在坡道上能够上升的最大高度H。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）从A到N由动能定理可得解得（2）物体由释放点到与到达最大弹性势能处由动能定理得解得（3）物