江西省吉安市萬安縣中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題（含答案）

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物理

一、選擇題（共11題，每題4分，共44分，1-7單選，8-11多選。）

1．古代琥珀價(jià)格昂貴，常有人魚目混珠。南北朝時(shí)的《炮炙論》中有“琥珀如血色，以布拭熱，吸得芥子者真也”的說法，以此作為識別真假琥珀的標(biāo)準(zhǔn)。這些識別方法主要是利用了（）

A．摩擦生熱使琥珀溫度升高

B．尖端放電現(xiàn)象

C．手心和琥珀之間的熱傳遞

D．摩擦起電使琥珀帶電從而能夠吸引輕小物體

2．小華同學(xué)不小心購買了盜版的物理參考書，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電量數(shù)字看不清，他只能看清是6.×10-18C，拿去問老師，如果你是老師，你認(rèn)為該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量可能是下列哪一個(gè)（）

A．6.2×10-18CB．6.4×10-18C

C．6.6×10-18CD．6.8×10-18C

3．下列有關(guān)動能的變化說法正確的是（）

A．物體只有做勻速運(yùn)動時(shí)，動能才不變

B．物體做平拋運(yùn)動時(shí)，水平方向速度不變，物體的動能也不變

C．物體做自由落體運(yùn)動時(shí)，重力做正功，物體的動能增加

D．物體的動能變化時(shí)，速度不一定變化，速度變化時(shí)，動能一定變化

4．關(guān)于“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星，下述說法正確的是（）

A．已知它的質(zhì)量是，若將它的質(zhì)量增為2倍，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍

B．它的運(yùn)行速度大于，它處于完全失重狀態(tài)

C．它可以繞過北京的正上方，所以我國能利用其進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播

D．它的周期是，其軌道平面與赤道平面重合且距地面高度一定

5．兩個(gè)完全相同的金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷）分別帶有+5Q和-3Q的電荷量，固定在相距為r的兩處。它們間的庫侖力大小為F。兩者相互接觸后將其固定距離變?yōu)?r，則此時(shí)兩球間庫侖力的大小為（）

A．B．

C．60FD．

6．如圖所示，兩球間的距離為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，則兩球的萬有引力大小為（）

A．B．

C．D．

7．如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板上最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。已知物體和木板之間的摩擦力為f、當(dāng)物體滑到木板的最右端時(shí)，木板運(yùn)動的距離為x，則在此過程中（）

A．物體到達(dá)木板最右端時(shí)具有的動能為

B．物體到達(dá)木板最右端時(shí)，木板具有的動能為fx

C．物體克服摩擦力所做的功為fL

D．物體和木板增加的動能之和為Fx

8．關(guān)于靜電的利用與防范，下列說法正確的是（）

A．安裝避雷針可使建筑物免遭雷擊

B．靜電復(fù)印機(jī)的工作原理和靜電現(xiàn)象完全無關(guān)

C．用靜電噴漆的方法給汽車噴涂油漆，既省漆又均勻

D．油罐車在運(yùn)輸過程中會產(chǎn)生靜電，車后拖一鐵鏈，能防止靜電產(chǎn)生危害

9．電荷量分別為2q和-q（q>0）的電荷分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線是以AB為直徑的一個(gè)半圓，C、D為其三等分點(diǎn)，O為圓心。下列說法正確的是（）

A．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大

B．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大

C．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度與D點(diǎn)的電場強(qiáng)度之比為

D．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度與D點(diǎn)的電場強(qiáng)度之比為

10．宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，我們稱之為雙星系統(tǒng).設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)動周期為T，軌道半徑分別為RA、RB且RA<RB，引力常量G已知，則下列說法正確的是（）

A．星球A的向心力大于星球B的向心力

B．星球A的線速度一定大于星球B的線速度

C．星球A和星球B的質(zhì)量之和為

D．雙星的總質(zhì)量一定，若雙星之間的距離增大，其轉(zhuǎn)動周期也變大

11．如圖所示，豎直面內(nèi)兩輕桿長度均為L，固定成夾角，可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。兩輕桿的另一端分別固定質(zhì)量均為m的小球P和Q，OQ豎直?，F(xiàn)把小球從靜止釋放，重力加速度為g，不計(jì)一切阻力。從釋放到P獲得最大速度的過程中（）

A．小球P的機(jī)械能守恒B．輕桿對Q一直做負(fù)功

C．輕桿對P做功為D．P的最大速度為

二、實(shí)驗(yàn)題（共18分）

12．實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置來“研究平拋物體運(yùn)動”。實(shí)驗(yàn)中坐標(biāo)紙上得到圖乙所示的部分軌跡點(diǎn)，已知相機(jī)拍攝時(shí)每曝光一次，則：

（1）在安裝器材時(shí)，斜槽末端（選填“需要”或“不需要”）保持水平，在建立坐標(biāo)系的時(shí)候，確定軸時(shí)（選填“需要”或“不需要”）確保軸與鉛垂線平行；

（2）該小球平拋的初速度大小為（取）；

（3）根據(jù)牛頓的設(shè)想，把物體從地球表面的高山上水平拋出，只要速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動，成為人造地球衛(wèi)星。則發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度叫第宇宙速度。

13．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖示安裝好器材

B．將電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源上

C．接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶

D．換用另外的紙帶，重復(fù)步驟C

E.選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，測量所選紙帶上一系列測量點(diǎn)距初位置的距離

F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重物下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相同

請回答下列問題：

（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所給器材外，下列各項(xiàng)中，還需要的器材有（填正確選項(xiàng)前的字母）。

A．停表B．毫米刻度尺

C．4~6V的交流電源D．220V的交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m＝250g，如圖乙所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為打下的三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.8m/s2，選取OB段來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢能的減少量ΔEp＝J，打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度vB＝m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）若紙帶上某點(diǎn)距初位置的距離為h，計(jì)算出對應(yīng)的速度為v。以h為橫軸、v2為縱軸，畫出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。（不?jì)一切阻力）

三、計(jì)算題（共38分）

14．天花板下用絕緣細(xì)輕線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為的小物塊（可視為點(diǎn)電荷），天花板下有水平向右的勻強(qiáng)電場，小物體靜止時(shí)與豎直方向成30°，重力加速度g。求；

（1）小物塊受到的電場力大??；

（2）空氣阻力不計(jì)，剪斷細(xì)線后，若g取10m/s2，小物塊運(yùn)動的加速度大小。

15．我國天文學(xué)家通過FAST，在武仙座球狀星團(tuán)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)脈沖雙星系統(tǒng)。如圖所示，假設(shè)在太空中有恒星A、B雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)O做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動周期為，它們的軌道半徑分別為、，，C為B的衛(wèi)星，繞B做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，周期為。忽略A與C之間的引力，A與B之間的引力遠(yuǎn)大于C與B之間的引力。萬有引力常量為G，求：

（1）恒星A的質(zhì)量；

（2）A、B、C三星由圖示位置到再次共線所用時(shí)間t；

（3）若A也有一顆周期為的衛(wèi)星D，求衛(wèi)星C、D的軌道半徑之比。

16．在足夠長的光滑平臺左端鎖定一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.04kg的滑塊與彈簧接觸但不栓接。某一時(shí)刻釋放彈簧彈出滑塊，滑塊從平臺右端A點(diǎn)水平飛出，恰能落到B點(diǎn)，剛好無碰撞地沿著傾斜軌道BC滑下。已知AB的豎直高度h=0.45m，傾斜軌道BC長L=2.0m，軌道傾角α=37°，BC通過粗糙水平軌道CD與光滑豎直半圓軌道DE和連，CD長s=1.3m，滑塊與BC、CD的動摩擦因數(shù)μ=0.5，各部分平滑連接。（g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）求：

（1）彈簧處于鎖定狀態(tài)時(shí)的彈性勢能；

（2）小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度大小；

（3）若小球能運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)E，豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件；

（4）小球從最高點(diǎn)E水平拋出，落在水平軌道的F點(diǎn)（圖中未畫出），F(xiàn)離豎直半圓軌道D點(diǎn)的水平距離為x，僅改變軌道半徑R，當(dāng)R為何值時(shí)x有最大值，最大值為多少？

1．D

用布拭熱琥珀，布與琥珀摩擦使琥珀帶電，琥珀帶電后可以吸引輕小物體。

故選D。

2．B

元電荷e是最小電荷量，任何帶電體所帶電荷都是元電荷e的整數(shù)倍。因此該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量為的整數(shù)倍，將四個(gè)選項(xiàng)中的電量除以元電荷電量得數(shù)為整數(shù)的便是可能正確的數(shù)字。

故選B。

3．C

A．物體做非勻速運(yùn)動時(shí)，動能也可以不變。例如做勻速圓周運(yùn)動的物體，其動能不變。故A錯(cuò)誤；

B．物體做平拋運(yùn)動時(shí)，水平方向速度不變，豎直方向速度一直增加，其動能一直增加。故B錯(cuò)誤；

C．物體做自由落體運(yùn)動時(shí)，重力做正功，物體的動能增加。故C正確；

D．根據(jù)

可知物體的動能變化時(shí)，速度一定變化；速度是矢量，大小不變，方向變化時(shí)，動能是不變的，故速度變化時(shí)，動能不一定變化。故D錯(cuò)誤。

故選C。

4．D

A．萬有引力提供向心力

可知軌道半徑與環(huán)繞天體的質(zhì)量無關(guān)，A錯(cuò)誤；

B．在地球表面時(shí)，環(huán)繞速度大小為，此速度為最大的環(huán)繞速度，同步衛(wèi)星的軌道高于地球表面衛(wèi)星的軌道，所以速度小于，B錯(cuò)誤；

CD．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以它的周期也為24h，且必須發(fā)射到赤道上空，C錯(cuò)誤，D正確；

故選D。

5．D

根據(jù)庫侖定律可得

兩者相互接觸后，各自帶電荷量均為+Q，，所以

故選D。

6．D

兩球質(zhì)量分布均勻，可認(rèn)為質(zhì)量集中于球心，由公式可知兩球間萬有引力

故選D。

7．B

A．由題意畫示意圖可知

對小物體研究，由動能定理得

故A錯(cuò)誤；

B．對木板研究，由動能定理得

故B正確；

C．物體克服摩擦力所做的功為

故C錯(cuò)誤；

D．物體和木板增加的動能之和為

故D錯(cuò)誤。

故選B。

8．ACD

A．高大建筑物頂上安放避雷針是為了防止靜電危害，使建筑物免遭雷擊，故A正確；

B．靜電復(fù)印機(jī)是利用靜電工作的，與靜電現(xiàn)象有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C．用靜電噴漆的方法給汽車噴涂油漆，由于電荷間的相互作用，既省漆又均勻，故C正確；

D．油罐車拖一條與地面接觸的鐵鏈?zhǔn)菫榱藢⒛Σ廉a(chǎn)生的靜電及時(shí)導(dǎo)走，防止靜電危害，故D正確。

故選ACD。

9．ABD

設(shè)AB的距離為2r，則AD、BC間的距離為r，根據(jù)

可知帶電量為2q的電荷在O、C、D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小分別為帶電量-q的電荷在O、C、D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小分別為兩電荷在O點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同，合場強(qiáng)大小為；兩電荷在C點(diǎn)的場強(qiáng)方向相互垂直，則場強(qiáng)大小為；兩電荷在D點(diǎn)的場強(qiáng)方向相互垂直，則場強(qiáng)大小為。故，。

故選ABD。

10．CD

A．由雙星運(yùn)動規(guī)律可知，雙星靠相互間的萬有引力提供彼此圓周運(yùn)動的向心力，所以兩個(gè)星球的向心力大小相等，故A錯(cuò)誤；

B．由雙星運(yùn)動規(guī)律可知，雙星的角速度相等，根據(jù)

可得，星球A的線速度一定小于星球B的線速度，故B錯(cuò)誤；

C．對于星球A有

對于星球B有

聯(lián)立解得

故C正確；

D．根據(jù)

雙星之間的距離增大，總質(zhì)量不變，則轉(zhuǎn)動的周期變大，故D正確。

故選CD。

11．CD

A．輕桿與兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于輕桿對小球P做功，小球P的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；

B．輕桿與兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球P和Q繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，線速度大小相等，動能相等，從釋放到P獲得最大速度的過程中，轉(zhuǎn)動過程中存在區(qū)域小球P重力做功大于小球Q重力做功，此時(shí)輕桿對Q做正功，故B錯(cuò)誤；

D．對于輕桿與兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

解得P的最大速度為

故D正確；

C．對于小球P根據(jù)動能定理

解得輕桿對P做功為

故C正確。

故選CD。

12．（1）需要需要（2）2（3）一

13．（1）BD（2）0.4901.95（3）

14．（1）；（2）

（1）由平衡知

qE=mgtan30°

解得

（2）由牛頓第二定律

15．（1）；（2）；（3）

（1）恒星A、B雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)O做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，角速度和周期相同，由相互間的萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得

對A有

對B有

聯(lián)立可得

所以恒星A的質(zhì)量為。

（2）由于A、B雙星系統(tǒng)順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，C做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，三個(gè)天體再次共線時(shí)，即C在B的外側(cè)，根據(jù)

得

（3）C為B的衛(wèi)星，繞B做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有

得

同理有