四川省綿陽南山中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理 Word版含解析.docx

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綿陽南山中學(xué)2022級高二上學(xué)期8月入學(xué)考試試題物理試卷本試卷分為試題卷和答題卷兩部分，其中試題卷由第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷組成，共5頁；答題卷共2頁。滿分100分，時間75分鐘。考試結(jié)束后將答題卡和答題卷一并交回。第Ⅰ卷（選擇題，共48分）注意事項(xiàng)：1.答第Ⅰ卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考試科目用鉛筆涂寫在答題卡上。2.每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案，不能答在試題卷上。一、本大題12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)是符合題目要求的，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯或不選的得0分。1.關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是(　　)A.以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同B.正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場場強(qiáng)大C.若放入正電荷時，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)向右，則當(dāng)放入負(fù)電荷時，該點(diǎn)的場強(qiáng)仍向右D.電荷所受到的電場力很大，即該點(diǎn)的電場強(qiáng)度很大【答案】C【解析】【詳解】以點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)A錯誤；正電荷周圍的電場強(qiáng)度不一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大，要看電場線的疏密，選項(xiàng)B錯誤；在電場中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E=F/q，取走q后，該點(diǎn)的場強(qiáng)仍為E不變，選項(xiàng)C正確；根據(jù)E=F/q可知，電荷所受到的電場力很大，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度不一定很大，選項(xiàng)D錯誤；故選C.2.空間某區(qū)域的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是（　?。?A.該電場可能是孤立正點(diǎn)電荷形成的電場B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢D.在A點(diǎn)附近沿電場線的方向移動檢驗(yàn)電荷時，電場力對其不做功【答案】B【解析】【詳解】A．孤立正點(diǎn)電荷的電場線是自正電荷指向四周無窮遠(yuǎn)處的直線，A錯誤；B．電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，由圖可知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，B正確；C．沿電場線方向電勢降低，則A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢，C錯誤；D．在A點(diǎn)附近沿電場線的方向移動檢驗(yàn)電荷時，在電場力的方向有位移，根據(jù)功的定義，可知電場力對其做功，D錯誤。故選B。3.2023年5月，世界現(xiàn)役運(yùn)輸能力最大的貨運(yùn)飛船天舟六號，攜帶約5800kg的物資進(jìn)入距離地面約400km（小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離）的軌道，順利對接中國空間站后近似做勻速圓周運(yùn)動。對接后，這批物資（　?。〢.質(zhì)量比靜止在地面上時小B.所受合力比靜止在地面上時小C.所受地球引力比靜止在地面上時大D.做圓周運(yùn)動的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大【答案】D【解析】【詳解】A．物體在低速（速度遠(yuǎn)小于光速）宏觀條件下質(zhì)量保持不變，即在空間站和地面質(zhì)量相同，故A錯誤；BC．設(shè)空間站離地面的高度為h，這批物質(zhì)在地面上靜止合力為零，在空間站所受合力為萬有引力即在地面受地球引力為因此有，故BC錯誤；D．物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動萬有引力提供向心力 解得這批物質(zhì)在空間站內(nèi)的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，因此這批物質(zhì)的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，即這批物質(zhì)的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故D正確。故選D。4.如圖所示。在光滑絕緣的水平面上，三個靜止的帶電小球a、b和c：分別位于三角形的三個頂點(diǎn)上，已知，a、c帶正電，b帶負(fù)電，三個小球所帶電荷量為q，靜電力常量為k。下列關(guān)于小球c所受庫侖力的大小和方向描述正確的是（　?。〢.，方向平行于向右B.，方向平行于向右C.，方向平行于向右D.方向平行于向左【答案】A【解析】【詳解】由題意，結(jié)合幾何關(guān)系可得小球c受到小球a的庫侖力同理小球c受到小球b的庫侖力和F1大小相等，且兩力夾角為60°，如圖所示所以根據(jù)力的平行四邊形法則，小球c受到小球a、b庫侖力的合力 方向平行于ab向右，故A正確，BCD錯誤。故選A。5.如圖所示，質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上，盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物塊。從某一時刻起給m一個水平向右的初速度，那么在塊與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后（）A.兩者的速度均為零B.兩者的速度總不會相等C.物塊的最終速度為，向右D.物塊的最終速度為，向右【答案】D【解析】【詳解】選物體與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，由水平方向動量守恒得：所以v方向與同向，即方向水平向右。故選D。6.如圖所示，質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個小球，在同一水平面上，A球豎直上拋，B球以傾斜角斜向上拋，空氣阻力不計(jì)，C球沿傾角為的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為，則（　　）A.B.C.D.， 【答案】C【解析】【詳解】A球和C球上升到最高點(diǎn)時速度均為零，而B球上升到最高點(diǎn)時仍有水平方向的速度，即仍有動能。對A或C球由機(jī)械能守恒定律，均有得對B球有得故C正確。故選C。7.如右圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，點(diǎn)為半圓弧的圓心，.電荷量相等、符號相反的兩個電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2.E1與E2之比為()A.1：2B.2：1C.D.【答案】B【解析】【詳解】試題分析：由得：；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2，知兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場強(qiáng)夾角為1200，由矢量的合成知，得：，B對 8.如圖所示，水平傳送帶以恒定速度順時針勻速運(yùn)行，左、右兩端A、B之間距離。現(xiàn)將一質(zhì)量可看做質(zhì)點(diǎn)物塊輕輕放到傳送帶的A端，同時對物塊施加一水平向右的恒力。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度。物塊從A端運(yùn)動到B端的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊先勻加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動B.物塊從A端運(yùn)動到B端的時間為2.1sC.物塊運(yùn)動到B端時，恒力F的瞬時功率為30WD.物塊與傳送帶間因克服摩擦產(chǎn)生的熱量為12J【答案】D【解析】【詳解】AB．物塊速度加速到與傳送帶速度相等之前，物塊所受傳送帶的摩擦力水平向右，根據(jù)牛頓第二定律有解得物塊的加速度大小此過程加速的時間物塊向右運(yùn)動的距離物塊速度與傳送帶速度相等后，受到的摩擦力反向，根據(jù)牛頓第二定律有解得物塊的加速度大小由位移時間關(guān)系式有 解得此過程加速的時間可知物塊從A端運(yùn)動到B端的過程中，物塊一直做加速運(yùn)動，運(yùn)動的時間為故AB錯誤；C．物塊運(yùn)動到B端時的速度大小為恒力F的瞬時功率為故C錯誤；D．共速前物塊與初速度發(fā)生的相對位移大小為共速后物塊與初速度發(fā)生的相對位移大小為則物塊與傳送帶間因克服摩擦產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選D。9.M和N是兩個都不帶電的物體。它們互相摩擦后，M帶正電荷2.72×10－9C，下列判斷正確的有（　?。〢.在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B.N在摩擦后一定帶負(fù)電荷2.72×10－9CC.摩擦過程中電子從M轉(zhuǎn)移到ND.M在摩擦過程中失去1.7×1010個電子【答案】BCD【解析】【詳解】A．原本不帶電的物體處于電中性，不是不帶電，而是正負(fù)電荷相等，故A錯誤； B．根據(jù)電荷守恒定律可知N在摩擦后一定帶負(fù)電荷2.72×10－9C，故B正確；C．根據(jù)摩擦起電可知，M帶正電荷，失去電子，摩擦過程中電子從M轉(zhuǎn)移到N，故C正確；D．M在摩擦過程中失去電子個數(shù)故D正確。故選BCD。10.兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則（　　）A.q由A向O的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動B.q由A向O運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小C.q運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能最大D.q運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為零【答案】BC【解析】【詳解】試題分析：本題要根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布情況，抓住對稱性，分析試探電荷的受力情況，分析其運(yùn)動情況，根據(jù)電場力做功情況，分析其電勢能的變化情況．解：A、兩等量正電荷周圍部分電場線如右圖所示，其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠(yuǎn)到O過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠(yuǎn)方向．故試探電荷所受的電場力是變化的，q由A向O的運(yùn)動做非勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤．B、電場力方向與AO方向一致，電場力做正功，電勢能逐漸減??；故B正確．C、從A到O過程，電場力做正功，動能增大，從O到N過程中，電場力做負(fù)功，動能減小，故在O點(diǎn)試探電荷的動能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，從無窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小，則q運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為負(fù)值．故D錯誤．故選BC 【點(diǎn)評】本題考查靜電場的基本概念．關(guān)鍵要了解等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布情況，運(yùn)用動能定理進(jìn)行分析．11.如圖甲所示，傾角α＝45°的斜面置于粗糙水平地面上，有一質(zhì)量為2m的滑塊A通過輕繩繞過定滑輪與質(zhì)量為m的小球B相連（繩與斜面平行），滑塊A能恰好靜止在粗糙的斜面上。在圖乙中，換成讓小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，輕繩與豎直方向的夾角β（β≤45°），兩幅圖中滑塊、斜面都靜止。下列說法中正確的是（　?。〢.甲圖滑塊受到斜面的摩擦力為B.甲圖斜面受到地面的摩擦力為2mgC.乙圖中β越小，滑塊受到的摩擦力越小D.小球轉(zhuǎn)動角速度越小，滑塊受到的摩擦力越小【答案】A【解析】【詳解】A．甲圖中，以小球?yàn)檠芯繉ο螅鶕?jù)平衡條件可知繩子的拉力以滑塊為研究對象，根據(jù)平衡條件得，滑塊受到斜面的摩擦力為故A正確；B．以滑塊與斜面體組成的整體為研究對象，根據(jù)平衡條件可知水平方向有：斜面受到地面的摩擦力 方向水平向左，故B錯誤；C．乙圖中小球做圓錐擺運(yùn)動，小球豎直方向沒有加速度，則有得繩子拉力對滑塊，根據(jù)平衡條件得：滑塊受到的摩擦力由于，則知為正值，即方向沿斜面向上，所以，越小，越大，則滑塊受到的摩擦力越大，故C錯誤；D．小球轉(zhuǎn)動角速度越小，越小，滑塊受到的摩擦力越大，故D錯誤。故選A。12.一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運(yùn)動，出發(fā)點(diǎn)為x軸零點(diǎn)，拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（）A.在x=1m時，拉力的功率為6WB.在x=4m時，物體的動能為2JC.從x=0運(yùn)動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD.從x=0運(yùn)動到x=4的過程中，物體的動量最大為2kg?m/s【答案】BC【解析】【詳解】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為W=Fx可看出W—x圖像的斜率代表拉力F。AB．在物體運(yùn)動的過程中根據(jù)動能定理有 則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運(yùn)動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項(xiàng)AB分析可知此時的速度則從x=0運(yùn)動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空題（每空2分，共計(jì)16分）13.冬奧會賽場利用了“高速運(yùn)動目標(biāo)跟蹤拍攝系統(tǒng)”，不僅讓觀眾看清了動作，還實(shí)現(xiàn)了對物體運(yùn)動情況的多角度定量分析。 為觀測冰球在不同方向上的運(yùn)動情況，冰球場中用三臺攝像機(jī)進(jìn)行跟隨拍攝，以記錄冰球運(yùn)動的時間、位置等信息。如圖所示，在冰面上建立平面直角坐標(biāo)系，其中設(shè)備A視角是豎直向下的，跟隨冰球俯拍：設(shè)備B、C視角是水平的，分別沿x、y軸跟隨拍攝，可以拍攝小球沿x軸、y軸的運(yùn)動情況。（1）對設(shè)備B拍攝的信息進(jìn)行分析，得到以下數(shù)據(jù)，請?jiān)诖痤}卡對應(yīng)方格紙中作出冰球位置隨時間變化的圖像：時刻00.40.81.21.62.0位置08.016.023832.139.8（2）由設(shè)備B得到冰球速度大小是____________；（3）同時，設(shè)備C得到冰球的速度大小為，設(shè)備A得到冰球的速度大小為。由此可以得出、、之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式是____________；（4）在某次比賽中，B、C設(shè)備測出的冰球的速度大小分別是和，則冰球?qū)嶋H運(yùn)動速度的大小是______________，方向是____________（用實(shí)際速度與x軸的夾角的正切值表示）。【答案】①19.9②.③.17④.【解析】【詳解】（2）[1]由設(shè)備B得到冰球速度大小是（3）[2]同時，設(shè)備C得到冰球的速度大小為，設(shè)備A得到冰球的速度大小為。由此可以得出、、之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式是（4）[3]在某次比賽中，B、C設(shè)備測出的冰球的速度大小分別是和，則冰球?qū)嶋H運(yùn)動速度的大小是 [4]設(shè)實(shí)際速度與x軸的夾角為，則14.利用如圖甲所示的裝置研究均勻規(guī)則定滑輪的轉(zhuǎn)動動能。一根足夠長的輕細(xì)繩一端纏繞在滑輪邊緣，另一端與質(zhì)量為2m、帶有擋光條的小物體A連接，A放光滑的傾斜軌道上，A與滑輪之間的繩與斜軌平行，距頂端L處有一光電門。將A從斜面頂端由靜止釋放，測得A通過光電門處的速度v。采用半徑均為R但質(zhì)量M不同的定滑輪進(jìn)行多次試驗(yàn)，測得多組數(shù)據(jù)如下表所示。L、g、m、R為已知量，不計(jì)滑輪轉(zhuǎn)軸處摩擦，繩與滑輪不打滑。數(shù)據(jù)記錄表滑輪質(zhì)量Mm0.8m0.6m0.4m0.2m（1）若A上的擋光條寬為d，經(jīng)過光電門時的擋光時間為，則A通過光電門處的速度______。（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖乙坐標(biāo)系中作出圖像______。（3）上述圖像的縱截距表示了當(dāng)滑輪的質(zhì)量時，A物體通過光電門的速度平方的倒數(shù)，由此可求得斜軌傾角為______。（4）利用表中的第1組數(shù)據(jù)，可以推出質(zhì)量m的滑輪以角速度轉(zhuǎn)動時其轉(zhuǎn)動的動能______。（用m、R、表示） 【答案】①.②.③.30°④.【解析】【詳解】（1）[1]A通過光電門的時間極短，則通過光電門的速度（2）[2]作出圖像如圖（3）[3]上述圖像的縱截距表示了當(dāng)滑輪的質(zhì)量M=0時，A物體通過光電門的速度平方的倒數(shù)，即由能量關(guān)系可知由此可求得斜軌傾角為=30°（4）[4]當(dāng)滑輪的質(zhì)量為m時，根據(jù)第1組數(shù)據(jù)可知即由能量關(guān)系 其中解得三、本大題3小題，共36分。要求寫出必要的文字說明、主要的計(jì)算步驟和明確的答案。15.如圖所示，在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，若在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：（1）B處場強(qiáng)是多少？方向如何？（2）如果換成一個q2＝4.0×10－7C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時B處場強(qiáng)多大？【答案】（1）200N/C；方向與F1相反；（2）80×10－5N；200N/C【解析】【分析】【詳解】（1）由場強(qiáng)公式可得EB=＝N/C＝200N/C因?yàn)槭秦?fù)電荷，所以場強(qiáng)方向與F1方向相反；（2）q2在B點(diǎn)所受靜電力F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N方向與場強(qiáng)方向相同，也就是與F1反向，此時B處場強(qiáng)仍為200N/C不變，方向與F1相反。16.如圖，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m的小球壓彈簧的另一端，使彈簧的彈性勢能為。釋放后，小球在彈簧作用下從靜止開始在桌面上運(yùn)動，與彈簧分離后，從桌面水平飛出。小球與水平地面碰撞后瞬間，其平行于地面的速度分量與碰撞前瞬間相等；垂直于地面的速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的。小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為h。重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。求（1）小球離開桌面時的速度大??；（2）小球第一次落地點(diǎn)距桌面上其飛出點(diǎn)的水平距離。 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知得小球離開桌面時速度大小為（2）離開桌面后由平拋運(yùn)動規(guī)律可得第一次碰撞前速度的豎直分量為，由題可知離開桌面后由平拋運(yùn)動規(guī)律得，解得小球第一次落地點(diǎn)距桌面上其飛出的水平距離為17.如圖所示的裝置由安裝在水平臺面上的高度H可調(diào)的斜軌道KA、水平直軌道AB、圓心為的豎直半圓軌道BCD、圓心為的豎直半圓管道DEF、水平直軌道FG等組成，F(xiàn)、D、B在同一豎直線上，軌道各部分平滑連接?；瑝K（可視為質(zhì)點(diǎn)）從K點(diǎn)靜止開始下滑，滑塊質(zhì)量m＝0.02kg，軌道BCD的半徑R＝0.45m，管道DEF的半徑r＝0.1m，滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)，其余各部分軌道均光滑且無能量損失，H可調(diào)最大的高度是4m，軌道FG的長度L＝3m。（1）若滑塊恰能過D點(diǎn)，求高度H的大??；（2）若滑塊在運(yùn)動過程中不脫離軌道，求滑塊經(jīng)過管道DEF的最高點(diǎn)F 時的最小速度和對軌道的最小壓力；（3）若滑塊在運(yùn)動過程中不脫離軌道，寫出滑塊在軌道FG上滑行距離s與可調(diào)高度H的關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）1.125m；（2）m/s，0；（3）（1.125m≤H<2.3m）【解析】【詳解】（1）恰能過D點(diǎn)時，由牛頓第二定律可得則恰能過BCD的最高點(diǎn)D的最小速度為從釋放到D點(diǎn)過程，以AB所在平面為零勢能面，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得H=1.125m（2）滑塊在運(yùn)動過程中不脫離軌道，則通過軌道BCD的最高點(diǎn)D的最小速度為DF過程，以D所在平面為零勢能面，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得vF=m/s經(jīng)半圓管道的F點(diǎn)時，若vF>0，滑塊即可通過F點(diǎn)，則經(jīng)過管道DEF的最高點(diǎn)F時的最小速度vF=m/s。當(dāng)在F點(diǎn)對軌道壓力為零時的速度為 可知，小球在F點(diǎn)對軌道的壓力最小值為零。（3）保證不脫離軌道，滑塊在F點(diǎn)的速度至少為vF=m/s，若以此速度在FG上滑行直至靜止運(yùn)動時，有μmg=ma則加速度大小為a=μg=0.4×10m/s2=4m/s2此時在FG上滑行距離為不掉落軌道；此時H=1.125m。若滑塊恰好靜止在G點(diǎn)，根據(jù)公式v2－v02=2ax可得F點(diǎn)的最大速度為從K釋放到F點(diǎn)過程，以AB所在平面零勢能面，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得滑塊不脫離軌道且最終靜止在軌道FG上，可調(diào)高度H的范圍應(yīng)滿足1.125m≤H<2.3m根據(jù)解得