2024-2025学年河北省衡水市故城县郑口中学高二（上）开学物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年河北省衡水市故城县郑口中学高二（上）开学物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是(

)A.两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动一定不是匀速直线运动

B.两个直线运动的合运动一定是直线运动

C.合运动是曲线运动时，其分运动中至少有一个是加速运动

D.合运动是曲线运动时，其分运动中都是加速运动2.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为L的不计伸长的细绳连接(细绳能够承受足够大的拉力)，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，连线过圆心，甲到圆心距离r1，乙到圆心距离r2，且r1=L4，r2=3L4，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴OO′转动，两物体随圆盘一起以角速度ω转动，当ω从A.当ω=Kgr2时，乙的静摩擦力恰为最大值

B.ω取不同的值时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心

C.ω取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心；甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心

3.2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和核心舱进行对接，随后神舟十四号乘组顺利进入问天实验舱，开启了太空实验的新阶段．如图所示，已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，万有引力常量为G，则下列说法不正确的是(

)A.空间站中的航天员处于完全失重状态

B.航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接

C.若已知空间站的运行周期则可以估算出地球的平均密度

D.空间站在轨运行速度一定小于7.9km/s4.如图所示，两个质量相等可视为质点的小球a、b通过铰链用长为2L的刚性轻杆连接，a球套在竖直杆M上，b球套在水平杆N上，最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根足够长的细杆M、N不接触(a、b球均可无碰撞通过O点)，且两杆间的距离忽略不计，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法中正确的是(

)A.a、b两球组成系统机械能不守恒

B.a球到达与b球等高位置时速度大小为gL

C.a球运动到最低点时，b球速度最大

D.a球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球的弹力一直做负功5.如图所示，两根完全相同的四分之一圆弧绝缘棒分别放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上。两棒带等量同种电荷且电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为(

)A.E2

B.22E

C.6.如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N是轨迹上的两点。则(

)A.粒子带正电

B.M点的电势高于N点的电势

C.粒子在M点的速度大于在N点的速度

D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能7.如图所示，三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等，在A、B之间接一个电源，在C、D之间接一个电流表，电流表的示数为I。现将电源、电流表的位置互调，则电流表的示数(

)A.可能增大

B.可能减小

C.一定不变

D.由于R1、R2、R二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图，足够长的水平传送带AB与斜面BC在B点平滑连接，斜面倾角θ=37°，质量为1kg的物块从距传送带高为H=2.4m的C点静止释放，物块与斜面和传送带间的动摩擦因数均为0.5，传送带顺时针运行速度恒为5m/s。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列判断正确的是(

)A.物块第二次经过B点的速度为5m/s

B.物块第一次到达传送带最左端的过程中与传送带摩擦生热28J

C.物块在斜面上向下运动的路程之和为6m

D.物块在斜面上向下运动的路程之和为5m9.我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v−t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，t1、t2时刻的速度分别为v1、v2A.汽车所受的阻力f=Pv2

B.汽车匀加速运动过程阻力做的功Wf=v1t1P2v210.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图像如图所示，其中P点电势最高，且xAP<xA.q1和q2都带负电荷

B.q1的电荷量小于q2的电荷量

C.在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧，电势能逐渐减小

D.一点电荷只在静电力作用下沿x轴从P三、实验题：本大题共2小题，共13分。11.在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度。

(1)下列器材中必需的测量仪器是

。

A.刻度尺

B.秒表

C.天平

(2)图中为什么斜槽底端要保持水平？答：

。

(3)让小球多次从

(选填“同一”或者“不同”)位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸，以O为原点，以过O点的竖直线、水平线分别为y、x轴建立坐标系，以平滑曲线描出平抛轨迹。

(4)在探究平抛运动的特点时，下列说法中正确的是

(填选项前的字母)。

A.应使用密度大、体积小的小球

B.必须测出平抛小球的质量

C.不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行

(5)若小球的水平初速度为v0，小球落到某点时水平位移为x，竖直位移为y，求小球在这一点的速度表达式v=

。12.导电胶具有粘合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料电阻率，把导电胶装入玻璃管中，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。

(1)在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的______(选填“A”“B”或“C”)进行测量，该玻璃管内径为______cm。

(2)用多用电表粗略测得该导电胶电阻约为30Ω，为精确测量其电阻阻值，现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材：

A.电压表0−3V，内阻约3kΩ

B.电流表0−20mA，内阻Rg=50Ω

C.定值电阻1Ω

D.定值电阻12.5Ω

E.滑动变阻器0～10Ω

①由于电流表量程偏小，需要对电流表进行合理改装，改装时应选______(填器材前面的序号)作为分流电阻R0。

②将图中所示器材符号连线，画出实验电路原理图，要求电压和电流的测量范围尽可能大。

③测出电压表读数U、电流表读数I，则该导电胶的电阻R=______(用U、I、Rg、R0四、简答题：本大题共1小题，共14分。13.如图所示，倾角为30°、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，轻绳一端连接质量为4kg的物体A，另一端跨过光滑的定滑轮连接质量为6kg的物体B，斜面上方轻绳始终与斜面平行且处于伸直状态，已知物体A与斜面间的动摩擦因数μ=32，物体B距地面高度ℎ=0.5m。现将物体A、B由静止释放，B落地后不再弹起，A不会与滑轮相撞，物体A、B可视为质点，重力加速度g取10m/s2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求：

(1)物体B刚要接触地面时的速度大小；

(2)五、计算题：本大题共2小题，共27分。14.如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器R最大阻值为36Ω，灯泡电阻不随温度变化。闭合S、S1、S2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数为3V；闭合S、S1，断开S2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，灯泡正常发光。求：

(1)电源电压；

(2)

15.固定的光滑绝缘半球槽的半径为R，处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速度沿轨道滑下，滑到最低点B时，球对轨道的压力为2mg。求：

(1)小球从A到B的过程中受到的电场力做的功；

(2)带电小球通过B点时的加速度大小；

(3)带电小球在滑动过程中的最大速度。

答案解析1.C

【解析】解：A.两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，故A错误；

B.两个直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故B错误；

CD.合运动是曲线运动时，根据曲线运动有加速度可知，其分运动中至少有一个是加速运动，不一定都是加速运动，故C正确，D错误。

故选：C。

A.根据匀速直线运动的合成规律分析判断；

B.举例说明两个直线运动合成可能是曲线运动；

CD.根据曲线运动的两个分运动情况进行分析解答。

考查直线运动的合成和分解的问题，熟练掌握直线运动的合成规律，会分析合成的结果。2.B

【解析】解：A.根据Kmg=mrω2

可得ω=Kgr

乙的半径大，知乙先达到最大静摩擦力，故A正确；

BC.甲、乙随转盘一起做匀速圆周运动，由于乙的半径较大，故需要的向心力较大，则

Kmg=mω2r2

解得

ω=2Kg3L

即若ω≤2Kg3L时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心。当角速度增大，绳子出现张力，乙靠张力和静摩擦力的合力提供向心力，甲也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，绳子的拉力逐渐增大，甲所受的静摩擦力先减小后反向增大，当反向增大到最大值，角速度再增大，甲、乙与圆盘发生相对滑动。所以乙所受的静摩擦力方向始终指向圆心，甲所受的静摩擦力方向先指向圆心，然后背离圓心，故B错误，C正确；

D.设角速度为ω′时，此时甲、乙发生滑动，此时绳子的拉力为F，则

F−Kmg=mω′2r1

F+Kmg=mω′2r3.B

【解析】解：A、空间站中的航天员只受地球对他的万有引力，航天员处于完全失重状态，故A正确；

B、根据变轨原理，可知航天员乘坐的载人飞船需先进入比空间站低的轨道，再加速追上空同站完成对接，故B错误；

C、由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：GMmr2=mr4π2T2，结合密度公式ρ=M43πR3，联立求解可推出地球的平均密度，故C正确；

D、第一宇宙速度是地球卫星的最大运行速度，故空间站在轨运行速度不可能大于7.9km/s4.C

【解析】解：A.a球和b球所组成的系统只有重力做功，则机械能守恒，故A错误；

B.根据系统机械能守恒，可知a球到达与b球等高位置时，b球速度为零，有

12mva2=mgL

解得

va=2gL

故B错误；

C.当a球运动到两杆的交点后再往下运动2L，此时b球到达两杆的交点处，a球的速度为0，b球的速度达到最大，有

12mvb2=mg(L+2L)

解得

vb=2(1+2)gL

故C正确；

D.由于系统机械能守恒，a球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球的弹力先做负功后做正功再做负功，故D错误。

故选：C。

A.a球和b球所组成的系统只有重力做功，判断机械能是否守恒；

B.根据系统机械能守恒，结合题意可知a球到达与b球等高位置时，b球速度为零，据此可以求解a球到达与b球等高位置时速度大小；

C.当5.B

【解析】解：设两棒均带正电，由点电荷场强特点及场强叠加规律可知，左侧圆弧产生的场强方向斜向右下方，与+x方向夹角为45°，右侧圆弧产生的场强方向斜向左下方，与−x方向夹角为45°，它们大小均为E1，可得E2=E12+E12

解得E1=22E

撤去其中一棒后，6.C

【解析】解：假定粒子由M到N运动；

A、由图可知，粒子运动轨迹向左偏，则说明粒子在M、N两处所受的电场力向左，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误；

B、由于不知电场线方向，无法判断电势的高低，故B错误；

CD、粒子在M、N两处所受的电场力向左，从M到N的过程电场力做负功，则电势能增加，粒子在M点的电势能小于在N点的电势能，动能减小，所以粒子在M点的速度大于在N点的速度，故C正确D错误；

故选：C。

由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，由力的方向与速度方向的夹角可得出电场力做功的正负，由动能定理可得出粒子动能的变化；由电场力做功与电势能的关系可得出电势能的变化。

本题是电场中轨迹问题，关键要能根据轨迹弯曲方向判断出电场力的方向，掌握电场力做正功，电势能减小，判断电势能的大小。7.C

【解析】解：AB间是电源、CD间是电流表的等效电路如图所示：

设电源电压U=6V，R1=3Ω，R2=2Ω，R3=6Ω，

则总电阻为：

R总=R1+R2R3R2+R3=3Ω+2Ω×6Ω2Ω+6Ω=4.5Ω，

干路电流为：

I总=UR总=6V4.5Ω=43A

根据并联分流可知电流表的示数为：

I=I总×R2R2+R3=438.BD

【解析】解：A.物块第一次下滑到B点时由动能定理

mgH−μmgcosθ⋅Hsinθ=12mvB2

解得

vB=4m/s

冲上传送带后做匀减速运动，速度减到零后反向加速，则第二次回到B点时的速度仍为4m/s，故A错误；

B.物块在传送带上做减速运动的加速度大小为

a=μg

解得

a=5m/s2

减速到零的时间

t=vBa

解得

t=0.8s

物块第一次到达传送带最左端的过程中与传送带摩擦生热

Q=μmg(v传t+vB2t)

解得

Q=28J

故B正确；

CD.物块从B点再次冲上斜面时，向上运动的最大距离

12mvB2=mgxsinθ+μmgxcosθ

解得

x=0.8m

再次下滑到斜面底端时的速度

12mv′B2=mgxsinθ−μmgxcosθ

解得

v′B=3.2m/s

滑上传送带后再次返回到B9.AD

【解析】解：A、由图可知，汽车最大速度为v2，当汽车达到最大速度后由

P=fv2

可知f=Pv2

故A正确；

B、0～t1时间内汽车做匀加速运动，由图像可得位移

x=v1t12

阻力做负功，所以Wf=−v1t1P2v2

故B错误；

C、0～t1内牵引力F不变，t1时刻P=Fv1

当汽车速度为v12时，

功率P′=F⋅v12=P210.AB

【解析】解：A、由题图知，电势都是负的，则q1和q2都带负电荷，故A正确；

C、由题图知，在A、B之间沿x轴从P点左侧到右侧，电势先增加后减小，则负点电荷的电势能先减小后增大，故C错误；

B、φ−x图像的切线斜率表示电场强度，则P点场强为零，根据场强的叠加知两点电荷在P处产生的场强等大反向，即

kq1xAP2=kq2xBP2

又因为

xAP<xPB

所以q1的电荷量小于q2的电荷量，故B正确；

D、φ−x图像的切线斜率表示电场强度，则沿x轴从P点到B点场强逐渐增大；据

a=qEm

可知，点电荷只在静电力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐增大，故D错误。

故选：AB11.A

因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向

同一

A

v0【解析】解：(1)实验是描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度，根据x=v0t，y=12gt2可知v0=xg2y，需要使用刻度尺测量水平和竖直位移，不需要测质量和时间，故A正确，BC错误。

故选：A。

(2)小球在实验中做平抛运动，平抛运动的初速度方向是沿水平方向，故斜槽底端要保持水平；

(3)为描绘平抛运动轨迹，每次平抛运动的初速度相同，根据动能定理：mgℎ−W=12mv02可知每次小球应从同一位置由静止滚下；

(4)A.应使用密度大、体积小的小球，以减小空气阻力，故A正确；

B.根据(1)中结论可知，不需要测出平抛小球的质量，故B错误；

C.实验是要将轨迹描绘在白纸上，需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行，故C错误。

故选：A。

(5)小球运动到该点的时间为：t=xv0

小球在该点竖直分速度大小为：vy=2yt=2yxv0

12.B

2.25

D

U−IR【解析】解：(1)在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，应该用游标卡尺的B测量爪进行测量。

游标卡尺的精确度为0.1mm，该玻璃管内径为：d=22mm+5×0.1mm=22.5mm=2.25cm

(2)①估测电路可达到的最大电流为I=3V30Ω=100mA

设并联一个分流电阻阻值为R，则

R=IgRgI−Ig=20×10−3×50(100−20)×10−3Ω=12.5Ω

恰好可以达到要求，故改装时应选D作为分流电阻R0。

②由于改装后的电流表内阻已知，直接与导电胶串联，电压表测量他们的总电压，由于滑动变阻器最大阻值较小，同时要满足电压和电流的测量范围尽可能大，故应采用分压式接法，电路如图所示：

③根据欧姆定律有

R=13.解：(1)从物体A、B由静止释放到物体B刚要接触地面时，设B的速度大小为v，对A、B组成的系统，根据动能定理