2024宜宾叙州区一中高二上学期开学考试物理试题含解析

叙州区一中2023-2024学年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. 某物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A. 曲线运动是一种变速运动

B. 做曲线运动的物体，其加速度一定改变

C. 做曲线运动的物体，其速度大小一定变化

D. 物体做曲线运动的条件是所受合力与初速度方向不同

【答案】A

【解析】

【详解】A．曲线运动的速度方向一直在变化，故曲线运动是一种变速运动，故A正确；

BD．物体做曲线运动的条件是所受合力与初速度方向不共线，合力可以是恒力，即加速度不变，故BD错误；

C．当合力始终与速度方向垂直时，做曲线运动的物体速度方向发生改变，但速度的大小不变，故C错误。

故选A。

2. 如图所示，质量为、带正电的小物体静止在固定的绝缘斜面上，空间有平行于斜面向上的匀强电场，关于物体的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A. 小物体一定受4个力

B. 小物体可能受3个力

C. 斜面对小物体的摩擦力一定沿斜面向下

D. 斜面对小物体的摩擦力一定沿斜面向上

【答案】B

【解析】

【详解】根据题意可知，小物体受沿斜面向上的电场力，设为，设斜面与水平面的夹角为，

在沿斜面方向，若

则小物体仅受重力、电场力和斜面支持力3个力。

若

则小物体由沿斜面向上的运动趋势，斜面对小物体的摩擦力沿斜面向下，此时小物体受重力、电场力、斜面支持力和摩擦力4个力。

若

则小物体由沿斜面向下的运动趋势，斜面对小物体的摩擦力沿斜面向上，此时小物体受重力、电场力、斜面支持力和摩擦力4个力。

故选B。

3. 如图所示，光滑水平面上有大小相同、质量不等的小球A、B，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生碰撞，碰后A球速度反向，大小为，B球的速率为，A、B两球的质量之比为（　　）

A. 3∶8 B. 8∶3 C. 2∶5 D. 5∶2

【答案】C

【解析】

【详解】以A、B两球组成系统为研究对象，两球碰撞过程动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

解得两球的质量之比

故C正确，故ABD错误。

故选C。

4. 某一区域的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（　　）

A. 该电场线是由正电荷产生的

B. 没有电场线的地方电场强度为零

C. A、B、C三点中B点电场强度最大

D. 把一个试探电荷放到B点由静止释放，它将沿电场线加速运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．正电荷的电场为向外的辐向电场，电场线不可能是曲线，选项A错误；

B．电场线的疏密程度表示电场的强弱，没有电场线的地方不代表电场强度为零，选项B错误；

C．A、B、C三点中B点电场线最密集，则电场强度最大，选项C正确；

D．把一个试探电荷放到B点由静止释放，由于电场线不是直线，则它不会沿电场线加速运动，选项D错误。

故选C。

5. 共享电动单车深受市民欢迎，某一市民借用电动单车以恒定功率从静止启动，能够达到的最大速度为v。 已知所受阻力恒定为人和车总重力的，，则当车速为时，电动单车的加速度为（　　）

A. 1m/s2 B. 1.25m/s2 C. 2m/s2 D. 2.5m/s2

【答案】B

【解析】

【详解】速度v时

速度为时，根据牛顿第二定律得

解得

故选B。

6. 如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则物体在此过程中（    ）

A. 重力势能增加了

B. 动能损失了

C. 机械能损失了

D. 物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小

【答案】D

【解析】

【详解】A. 克服重力做功mgh，重力势能增加了mgh，故A错误；

B. 根据动能定理，损失的动能

故B错误；

C. 对物体进行受力分析可知

因此摩擦力

上升过程中，克服摩擦力做的功

损失的机械能

故C错误；

D. 由于向上做匀减速运动

，P=

克服摩擦力的功率也会越来越小，故D正确。

故选D。

7. 用一段轻绳将一个小球悬挂于O点正下方的P点，小球在水平拉力作用下，从P点缓慢移到点，与竖直方向夹角为，如图所示。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 水平拉力逐渐增大 B. 轻绳拉力逐渐减小

C. 水平拉力先减小后增大 D. 轻绳拉力先增大后减小

【答案】A

【解析】

【详解】小球每一位置都处于平衡状态，对小球受力分析

轻绳拉力

则随着θ增加，F逐渐变大，轻绳拉力逐渐变大。

故选A。

8. 我国自主研发的卫星不仅可以在高空领域清理空间碎片，还可以发挥“太空拖船”的作用。“实践21号卫星”（ 简称21号）将一颗失效的北斗二号卫星由同步卫星轨道经转移轨道送入“墓地轨道”，这一操作震惊了世界。如图所示，轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为同步卫星轨道、转移轨道和墓地轨道，P、Q分别为轨道Ⅱ与轨道 Ⅰ、 Ⅲ的切点。下列说法正确的是（　　）

A. 北斗二号卫星失效后的运行周期与失效前相同

B. 21号捕捉住北斗二号卫星之后需在P点点火加速才能进入转移轨道

C. 北斗二号卫星在轨道Ⅲ上的运行周期小于24h

D. 21号携北斗二号卫星在轨道Ⅱ上由P点运动至Q点的过程中加速度大小不变

【答案】AB

【解析】

【详解】AC．根据开普勒第三定律有

北斗二号卫星失效后R相同，则在北斗二号卫星失效后的运行周期与失效前相同，且在轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅲ的轨道半径，则北斗二号卫星在轨道Ⅲ上的运行周期大于24h故A正确，C错误；

B．21号捕捉住北斗二号卫星之后需在P点点火加速做离心运动才可以到达转移轨道，故B正确；

D．21号携北斗二号卫星在轨道Ⅱ上，经过P、Q两点时受到的万有引力大小不相等，根据牛顿第二定律可知，经过P、Q两点处的向心加速度大小也不相等，故D错误。

故选AB。

9. 在水平面内建立坐标系，质量的质点在水平面上运动，其x方向上位移随时间变化图像如图甲所示，y方向速度随时间变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 质点最大速度为 B. 质点最大速度为

C. 3s时合外力功率大小为5W D. 3s时合外力功率大小为6W

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．质点在x方向上做匀速直线运动，速度为

质点最大速度为

故A正确，B错误；

B．质点在y方向上做变速直线运动，3s末的速度为，加速度为

3s时合外力功率大小为

故C错误，D正确；

故选AD。

10. 如图所示，在匀强电场中，有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为=1V、=3V、=5V，下列说法正确的是（　　）

A. O点电势为3V

B. 匀强电场的场强大小为80V/m，方向由A指向C

C. 在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势为1V

D. 将电子由C点移到A点，电子的电势能增加了4eV

【答案】AD

【解析】

【详解】A．因为=1V、=5V，则AC中点（设为D点）电势为，则BD连线为等势面，因O点在该等势面上，则O点电势为3V，选项A正确；

B．电场线与等势面正交，可知匀强电场的场强方向由C指向A，大小为

选项B错误；

C．沿电场线电势逐渐降低，若过圆心O做一条电场线，则交圆周与F点，该点电势最低，则

则

在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势为0.69V，选项C错误；

D．由C到A电势降低4V，则将电子由C点移到A点，电子的电势能增加了4eV，选项D正确。

故选AD。

11. 如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30°，t=0时质量为2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力F的正方向，力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度取10m/s2，则物块(　　)

A. 在0~1s过程中机械能减少4J

B. 在t=1s时动能为1J

C. 在t=2s时机械能为-4J

D. 在t=3s时速度大小为15.5m/s

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】A．在0~1s内，力F沿斜面向上，大小为2N，小于重力的下滑分力，由牛顿第二定律可得

解得

因重力之外的其他力做了−4J的功，故在0~1s过程中机械能减少4J，故A正确；B．t=1s时

故B错误；

C．由于取物块的初始位置为零势能位置，则1s时，物块重力势能为

1~2s过程中，机械能守恒，当t=2s时，物块机械能为

故C正确；

D．2s时物块的速度为

2~3s过程中，由牛顿第二定律可得

解得

则物块在t=3s时的速度为

故D正确。

故选ACD。

第二部分  非选择题（共52分）

二、实验题（每空2分，共16分）

12. 如图1所示为验证小车所受合力做功与其动能增加量关系的实验装置。

（1）在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有标出），已知打点计时器所接电源的频率为，根据纸带上的数据可求出计数点5对应时刻小车的速度大小为________（结果保留3位有效数字）。

（2）在完成本实验过程中，已知砝码和砝码盘的总质量为m，小车的质量为M，计算测量得到计数点2、5的速度分别为、，两计数点之间的距离为，重力加速度为g。若小车合力可认为等于砝码和砝码盘的总重力，那么本实验需要验证的关系式为________（用字母表示）。

（3）下列实验注意事项及有关描述正确的有________。

A．薄板右端应适当垫高，补偿小车阻力

B．砝码和砝码盘总质量应远小于小车质量

C．改变砝码质量重复实验时需要重新调整薄板右端高度

D．以砝码、砝码盘和小车为系统，机械能守恒

【答案】    ①. 1.01    ②.     ③. AB##BA

【解析】

【详解】（1）[1]5计数点的速度

（2）[2]根据动能定理，有

（3）[3]AB．要确保小车合力可认为等于砝码和砝码盘的总重力，则薄板右端适当垫高，补偿小车阻力作用，且砝码和砝码盘总质量应远小于小车质量，AB正确；

C．一般地，调整薄板补偿了小车阻力作用后，无需重新调整薄板，C错误；

D．以砝码、砝码盘和小车为系统，系统除了重力做功外，还有阻力做功不可忽略，故机械能不守恒，D错误。

故选AB。

13. 某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块与竖直转轴间的距离可调。

（1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为_______。

（2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像，如图b所示。实验中，测得图线的斜率为，则滑块的质量为_______。

（3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以_______(填“r”“”或“”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为，则图线的斜率应为_______。

【答案】    ①.     ②.     ③. r    ④.

【解析】

【详解】（1）［1］由

可得

（2）［2］由题意可得

故

因此滑块的质量

（3）［3］由

可知，当m、一定时，，所以以r为横轴；

［4］画图象，则图线的斜率为

三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题8分，15题12分，16题16分，共36分）

14. 如图所示，可视为质点的小物块从光滑轨道上的A处由静止释放，沿着轨道下滑后在轨道水平段末端B处抛出。已知，小物块的质量为m=0. 10kg，小物块的释放点A距离轨道末端的竖直高度为，抛出点B距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求

（1）小物块在B处的速度大小；

（2）小物块落地点距离轨道末端的水平距离s。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小物块从A点到B点的过程，由动能定理有

解得小物块在B处的速度大小为

（2）小物块从B点做平抛运动，有

解得

15. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q=-6×10-6C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10-5J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功。

（1）求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；

（2）如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？

（3）作出过B点的一条电场线。

【答案】（1）4V；-2V；（2）4V，2V；（3）

【解析】

【详解】（1）根据电场力做功与电势差的关系得

（2）根据电势差的定义式

所以

，

（3）AB的中点D的电势为

连接CD，CD为等势线，电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，如图所示

16. 如图所示，长木板乙静置在粗糙的水平地面上，物块丙（可视为质点）放在乙的最左端，物块甲从乙右侧以的速度向左运动，甲与乙发生弹性碰撞（时间极短）之后移走甲，乙、丙发生相对运动，整个过程中丙始终未滑离乙。已知甲，乙和丙的质量分别为，和，甲与地面间的摩擦力忽略不计，乙与地面间的动摩擦因数，丙与乙间的动摩擦因数，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算，重力加速度，求：

（1）甲与乙碰撞后瞬间的速度分别多大；

（2）乙与丙在甲、乙碰撞后多长时间达到共同速度及共同速度的大小；

（3）丙最终到乙左端的距离。

【答案】（1），；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）设甲，乙碰撞后瞬间的速度大小分别为、，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

解得

，

（2）碰撞后，对乙由牛顿第二定律得

解得

对丙由牛顿第二定律得出

解得

设乙、丙在甲、乙碰撞后时间达到共同速度，则有

解得

此时乙、丙的共同速度

（3）达到共同速度后，对乙应用牛顿第二定律得

解得

乙静止时的位移

丙静止时的位移

所以丙最终距乙左端的距离