四川省宜宾市兴文县2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题含解析

高2022级高二上学期开学考试物理试题第一部分选择题（共48分）一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）1.物价变化趋势与市场供给和调控息息相关，若将物价的“上涨”类比成“加速”，将物价的“下跌”类比成“减速”，据此，你认为“物价下跌出现变缓趋势”可类比成（）A.速度增加，加速度增大 B.速度增加，加速度减小C.速度减小，加速度增大 D.速度减小，加速度减小【答案】D【解析】【详解】物价类比成速度，物价上涨快慢可类比成加速度，物价下跌出现变缓趋势，相当于加速度减小；但物价仍然在下跌，则速度仍然减小。故选D。2.某同学对电学中相关概念和公式的理解如下，下列说法正确的是（）A.把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功，初位置电势比末位置电势低B.由，电容器极板上的电荷量每增加1C，两极板间的电势差就增加1VC.在中，U、d分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离D.由，电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越高【答案】A【解析】【详解】A．根据可知，把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功，则初、末位置的电势差小于零，所以初位置的电势比末位置电势低，故A正确；B．由，可得得显然，只有当电容器的电容为1F时，极板上的电荷量每增加1C，两极板间的电势差就增加1V，故B错误；C．在中，U两点间的电势差，而是此两点沿着电场线方向上的距离，故C错误；D．由知，正电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越高，而负电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越低，故D错误。故选A。3.某区域电场线分布如图所示。将同一负的试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则（）A.， B.，C.， D.，【答案】D【解析】【详解】依题意，由于a点电场线较b点电场线密，可知a点场强大于b点场强，则同一负的试探电荷先后置于a、b两点，可知有；将负电荷从a点移至b点，从题图可知，电场力做负功，则电势能变大，则可知，故ABC错误，D正确。故选D4.如图所示，A和B两个物体通过一轻弹簧固定连接，两物体的质量均为，开始时，系统静止，弹簧的劲度系数为，在竖直向上的拉力F作用下，B物体缓慢向上运动，取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内。当B物体缓慢上升时，地面对A物体的支持力大小为（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【详解】开始时，系统静止，对B物体受力分析可知，受重力mg和弹簧的弹力F弹，由平衡条件可得，弹簧的弹力大小等于重力，则有可知弹簧被压缩，由胡克定律可得弹簧压缩量为当B物体缓慢上升时，可知弹簧恢复原长后又被拉伸长0.1m。对A物体受力分析可知，受重力mg、地面对A物体的支持力FN和弹簧的拉力，A物体受力平衡，由平衡条件可得解得可知地面对A物体的支持力大小为10N，ABD错误，C正确。故选C。5.如图所示，正常工作的电风扇扇叶上两质点A、B到转轴O的距离之比为，则（）A.质点A、B转动的角速度之比为1：2B.质点A、B转动的线速度大小之比为2：1C.质点A、B转动的周期之比为1：4D.质点A、B转动的向心加速度大小之比为1：2【答案】D【解析】【详解】AC．由题意可知，A、B两点做同轴转动，角速度相等，角速度之比为，根据可知质点A、B转动的周期之比为，故AC错误；B．根据可知质点A、B转动的线速度大小之比为，故B错误；D．根据可知质点A、B转动的向心加速度大小之比为，故D正确。故选D。6.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2＝3：2。则可知（）A.m1、m2做圆周运动线速度之比为3：2B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2C.m1做圆周运动的半径为D.m2做圆周运动的半径为【答案】C【解析】【详解】由于两颗星的连线始终过圆心O点，可知双星运动的角速度相等，设运行的角速度为ω，根据万有引力定律和牛顿第二定律，对m1①对m2②由①、②联立可得又解得，由于v=ωr可得m1、m2做圆周运动的线速度之比为v1：v2=r1：r2=2：3故选C。7.一物块沿倾角为的斜坡向上滑动，当物块的初速度为时，上升的最大高度为，如图所示。当物块的初速度为时，上升的最大高度记为。重力加速度为，则物块与斜坡间的动摩擦因数和分别为（）A.和 B.和C.和 D.和【答案】D【解析】【详解】当物块上滑的初速度为时，根据动能定理，有当上滑的初速度为时，有联立可得故选D。8.质量为m的物体从地面上方高H处无初速释放，陷入地面的深度为h，不计空气阻力，如图所示，在此过程中（）A.重力对物体做功为 B.重力对物体做功为C.合力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力为【答案】BCD【解析】【详解】AB．重力对物体做功为，故A错误，B正确；C．由动能定理可知，合外力做的功等于动能的变化量，全程动能变化量为0，所以合力对物体做的总功为零，故C正确；D．根据动能定理有解得故D正确。故选BCD。9.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块P，滑块P系于轻绳一端，轻绳绕过光滑的定滑轮O，另一端与重物Q相连。把滑块P从A点由静止释放后，滑块开始上升，滑块运动到与滑轮等高的位置B的过程中，下列说法正确的是（）A.滑块P的机械能守恒B.滑块P的速度先增大后减小C.滑块P运动到B点时，重物Q的速度为零D.绳的拉力对重物Q先做正功，后做负功【答案】BC【解析】【详解】A．根据题意可知，绳子对滑块P做功，则滑块P机械能不守恒，故A错误；B．设绳子与光滑竖直杆之间的角度为θ，竖直向上为正方向，对滑块，由牛顿第二定律有开始时滑块的速度变大，在上升的过程中，θ变大，变小，滑块P运动到B点时，有则到B点之前必有小于时，滑块的加速度方向由向上变为向下，此时物体做减速运动，则滑块的速度先增大后减小，故B正确；C．设OP与竖直杆的夹角为，滑块的速度为，重物的速度为，则有滑块P运动到B点时则有故C正确；D．根据题意可知，绳的拉力对重物Q一直做负功，故D错误。故选BC10.在光滑的水平桌面上有质量分别为、的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不拴接），原来处于静止状态．现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=1.125m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示，g取，则下列说法正确的是（）A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为B.弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为C.若半圆轨道半径可调，要使球m能从B点飞出轨道的半径最大为1.62mD.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s【答案】AC【解析】【详解】ABD．释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒得由机械能守恒得代入数据解得即M离开轻弹簧时获得的速度为3m/s；m从A到B过程中，由机械能守恒定律得解得以向右为正方向，由动量定理得，球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为则合力冲量大小为3.0N•s，由动量定理得，弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为故A正确，BD错误；C．设圆轨道半径为r时，球m能从B点飞出轨道的半径最大，即此时小球恰能从轨道最高点飞出，则由A到B机械能守恒定律得在最高点，由牛顿第二定律得解得r=1.62m故C正确。故选AC。11.如图所示，光滑水平面上质量为2M的物体A以速度v向右匀速滑动，质量为M的B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平面上，在物体A与弹簧接触后，以下判断正确的是（）A.在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对A的弹力冲量大小为B.在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率一直增大C.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，弹簧对A、B做功的代数和为0D.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，最大弹性势能为【答案】AD【解析】【详解】A．根据动量守恒定律得根据机械能守恒定律得解得根据动量定理得解得A正确；B．在物体A与弹簧接触到弹簧最短的过程中，弹簧的弹力和B的速度都增大，弹簧对B的弹力做功的功率增大；在弹簧接近原长时，B的速度接近，而弹簧的弹力几乎等于零，弹簧对B的弹力做功的功率几乎等于零，所以在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率先增大后减小，B错误；CD．根据动量守恒定律得解得弹簧对A、B做功分别为弹簧对A、B做功的代数和为最大弹性势能为C错误，D正确。故选AD。第二部分非选择题（共52分）注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。二、实验题（共14分）12.小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征：两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平板相切。两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。（1）为完成本实验，弧形轨道M、N的表面________（填“需要”或“不需要”）确保光滑，水平板的表面________（填“需要”或“不需要”）确保光滑。（2）符合上述实验条件后，可观察到的实验现象应是________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的水平分运动是________。【答案】①.不需要②.需要③.铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰④.匀速直线运动【解析】【详解】（1）[1]实验要求两球到达斜槽末端的速度相同即可，所以弧形轨道M、N的表面不需要光滑。[2]实验要验证平抛运动水平方向是否为匀速直线运动，所以水平面板需要确保光滑，确保Q为匀速直线运动才能对比。（2）[3][4]实验能观察到的现象是两球在长木板上正好相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明两球在水平方向的运动完全相同，说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。13.在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2。求：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=___________（保留两位有效数字）。（2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量Ep=___________，动能的增加量Ek=_________（保留两位有效数字）。（3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的Ep也一定略大于Ek，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因（）A．重物下落的实际距离大于测量值B．重物质量选用得大了，造成的误差C．重物在下落的过程中，由于摩擦生热造成的误差D．先释放纸带后接通计时器造成的误差（4）某同学利用自己在做该实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图的图线。则图线未过原点O的原因是___________，图线的斜率近似等于___________。A．19.6m/s2B．9.80m/s2C．4.90m/s2【答案】①.0.97m/s②.0.48J③.0.47J④.C⑤.实验过程先释放重物后接通（打点计时器）电源⑥.A【解析】【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动的推论得（2）[2]从起点O到打下记数点B的过程中，重力势能减小量为[3]动能的增加量为（3）[4]由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故动能的增量总是要小于重力势能的减小量。故选C。（4）[5]从图像中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。[6]根据机械能守恒可得可得可知图像的斜率为k=2g=19.6m/s2故选A。[5]从图像中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题12分，15题12分，16题14分，共38分）14.汽车质量为1000kg，汽车的发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s。现在汽车在该公路上由静止开始以4m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动过程中所受的阻力是恒定的，求：（1）汽车所受阻力多大；（2）这个匀加速过程可以维持多长时间；（3）开始运动后第2s末，汽车瞬时速度是多大；（4）开始运动第5s末，汽车瞬时功率多大？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）汽车速度达到最大时加速度等于零，此时牵引力与阻力平衡，有解得汽车所受阻力为（2）由牛顿第二定律，汽车在匀加速过程时有设在匀加速过程中最大速度为，有匀加速过程可以维持时间为联立解得（3）由前面分析可知开始运动后第2s末，汽车处于匀加速运动，故瞬时速度为（4）由前面分析可知开始运动后，经过汽车达到额定功率，之后一直保持该功率行驶，故开始运动第5s末，汽车瞬时功率为15.如图所示，在一倾角为的光滑绝缘固定斜面上有一带电体，现加一水平向左的匀强电场使其静止在斜面上，已知带电体的质量