宜豐中學(xué)2023-2024學(xué)年高二年級(jí)上冊開學(xué)考試物理試卷（含解析）

2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試卷

一、選擇題（每小題4分，共44分。1-7為單選,8-11為多選）

1.下列說法正確的是（）

A.加速度為正，表明物體一定在做加速運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)

C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力為恒力D.合力做功為零，則物體的機(jī)械能一定守恒

2.如圖所示，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，橢圓的半長軸為m運(yùn)行周期為

TB；C為繞地球沿圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，圓周的半徑為，，運(yùn)行周期為左。下列說法或關(guān)

系式中正確的是（）

A.地球位于B衛(wèi)星軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上

B.衛(wèi)星B和衛(wèi)星C運(yùn)動(dòng)的速度大小均不變

C.,該比值的大小與地球和衛(wèi)星有關(guān)

D.該比值的大小不僅與地球有關(guān)，還與太陽有關(guān)

3.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放置有質(zhì)量相同的滑塊P和Q（均視為質(zhì)點(diǎn)），它們與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

相同，P到轉(zhuǎn)軸。。'的距離為%,Q到轉(zhuǎn)軸的距離為",且個(gè)：Q=l：2,轉(zhuǎn)臺(tái)繞轉(zhuǎn)軸00'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)

動(dòng)過程中，兩滑塊始終相對轉(zhuǎn)臺(tái)靜止。認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，0

重力加速度大小為g，下列正確的是（）Qp

A.P所受的摩擦力比Q所受的摩擦力大-----------------匚L

B.P、Q的線速度大小相等

C.若轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度緩慢增大，則Q一定比P先開始滑動(dòng)

D.P需要的向心力比Q需要的向心力大

4.如圖所示，一手持迷你小風(fēng)扇內(nèi)安裝有小直流電動(dòng)機(jī)，其線圈電阻為R”，額定電壓為U,額定電流為/。

將它與電壓為U的直流電源連接，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，則（）

A.電源輸出功率為產(chǎn)凡”

B.電動(dòng)機(jī)消耗的功率為PR”

C.電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為丁

D.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為U/-/2%

5.如圖所示為閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-/圖像，則下列判斷正確的是（

A.電源電動(dòng)勢B.電源電動(dòng)勢E/＜及

C.電源內(nèi)阻〃＞廠2D.電源內(nèi)阻〃＜廠2

6.如圖所示，相距較近的一對帶等量異種電荷的平行金屬板水平放置，兩板間的電場可看作勻強(qiáng)電場。一

電子以初速度V。沿平行于板面的方向射入勻強(qiáng)電場，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示。

則電子在兩板間運(yùn)動(dòng)過程中（）

A.速度逐漸增大B.加速度逐漸增大%

C.電子的電勢能逐漸增大D.靜電力對電子做負(fù)功

7.如圖所示，真空中有一勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），電場方向與圓周在同一平面內(nèi)，AA8C是圓的內(nèi)接直角

三角形，ZBAC=60P,。為圓心，半徑R=5cm。位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為8eV、

電荷量為+e的粒子，這些粒子會(huì)經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動(dòng)能為12eV,到達(dá)C點(diǎn)的粒

子動(dòng)能也為12eV。忽略粒子受到的重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

A.電場方向由B指向A

B.經(jīng)過圓周上的所有粒子，動(dòng)能最大為14eV

C.U°B=-2V

D.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為40V/m

8.某同學(xué)在操場上踢足球，足球質(zhì)量為優(yōu)，該同學(xué)將足球以速度%從地面上的A點(diǎn)踢起，最高可以到達(dá)離

地面高度為"的B點(diǎn)位置，從4到B足球克服空氣阻力做的功為印，選地面為零勢能的參考平面，則下列

說法中正確的是（）

A.足球從A到B機(jī)械能守恒B.該同學(xué)對足球做的功等于gmv：

C.足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能為gmuj+mg/?

D.足球在B點(diǎn)處的動(dòng)能為

9.如圖所示，實(shí)線為某電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面，A、B,C是電場中的三點(diǎn)，下列說法正

確的是（）

A.三點(diǎn)中，A點(diǎn)的場強(qiáng)最大

B.三點(diǎn)中，A點(diǎn)的電勢最高

C.將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到B,電勢能增大

D.將一帶正電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到8和從A移動(dòng)到C,電勢能的變化相同

10.2022年10月9日7時(shí)43分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號(hào)丁型運(yùn)載火箭，成功將先進(jìn)天基

太陽天文臺(tái)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得了圓滿成功。這顆衛(wèi)星的發(fā)射,

將實(shí)現(xiàn)我國天基太陽探測衛(wèi)星跨越式突破；我國的衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)己經(jīng)占據(jù)領(lǐng)先地位。假設(shè)在某次衛(wèi)星發(fā)射

中的軌跡如圖所示，設(shè)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為衛(wèi)星在半徑為R的近地圓形軌道I上

運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II,到達(dá)軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)8時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入軌道半徑為4R

的圓形軌道HI繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)整個(gè)過程中衛(wèi)星質(zhì)量保持不變，不計(jì)空氣阻力。則（）

A.該衛(wèi)星在軌道I、in上運(yùn)行的周期之比為1:8

,_....

B.該衛(wèi)星在軌道III的運(yùn)行速率小于廝

C.該衛(wèi)星在軌道I上經(jīng)過4處點(diǎn)火前的加速度大小等于地球赤道上靜止物加被丿

\II…"7

III

體的加速度大小

D.該衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能小于在軌道ni上的機(jī)械能

11.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定

功率運(yùn)動(dòng)，其UT圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量w=3xl（）3kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g

lOlOm/s2,則（）

A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為gxIO'N

B.汽車在15m/s時(shí)的加速度為Im/s?

C.汽車的額定功率為40kW

D.汽車在前5s內(nèi)摩擦力做功為-1.5xlO5j

二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共18分）

12.如圖甲所示是某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，提供的器材如下：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、

學(xué)生電源、導(dǎo)線若干、紙帶、重錘、夾子.已知重錘的質(zhì)量為1kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2。

（1）該同學(xué)還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是。

（2）該同學(xué)通過正確的實(shí)驗(yàn)操作得到的一條紙帶如圖乙所示，。點(diǎn)對應(yīng)重錘自由下落的初始位置，該同學(xué)

從合適位置開始選取了三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C08間的距離已在圖中標(biāo)出.該同學(xué)選擇OB段來驗(yàn)證重

錘的機(jī)械能是否守恒，則他還只需（填選項(xiàng)前的字母）。

A.測量AC段的長度B.測量AB段的長度C.測量OC段的長度D.測量OA段的長度

（3）根據(jù)圖乙中的紙帶，可求得重錘在OB段重力勢能減少了J?（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）在某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測得重錘下落的加速度為9.62m/s2,則重錘和紙帶（紙帶的質(zhì)量不計(jì)）下落過

程中所受的平均阻力Ff=N。

13.某同學(xué)要測定某金屬絲的電阻率。

35

a7830

山125

r中

o20

甲

20乙

（1）如圖甲所示，先用游標(biāo)卡尺測其長度為cm；然后再用螺旋測微器（如圖乙）測其直徑為一

mm；最后又利用多用電表的“X1”歐姆擋（如圖丙）粗測了其電阻為C。

（2）某同學(xué)要測定某金屬絲的電阻率為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測量電阻，擬采用的最合理電路圖如圖

所示，除待測金屬絲外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻約為15k。；量程為15V,內(nèi)阻約為75kC）

B.電流表A（量程為0.6A,內(nèi)阻約為1。；量程為3A,內(nèi)阻約為0.2C）

C.滑動(dòng)變阻器R/（0?5Q,允許通過的最大電流為0.6A）

D.滑動(dòng)變阻器&（0~2000Q,允許通過的最大電流為0.1A）

E.電動(dòng)勢為1.5V的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計(jì)

F.電阻箱

G開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

為了得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，上述器材中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填"R/’'或"R2”）；用上面測得的金屬導(dǎo)

線長度厶直徑4和電阻R可根據(jù)電阻率的表達(dá)式夕=算出所測金屬的電阻率。

三、解答題（38分）

14.（12分）如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距4=4mm,充電后兩極板電勢差為120V。A板帶正

電，若它的電容為3"F,且尸到A板距離為1mm。不計(jì)重力，求：A---------------------

（1）兩板間的電場強(qiáng)度；?尸

（2）P點(diǎn)的電勢；B---------------1——

15.（12分）如圖所示，某人將一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的石塊從距離水平地面"=9.35m高處以37。角斜向上拋

出，初速度大小%=5m/s,不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2.求:

（1）石塊在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

（2）石塊落到水平地面瞬間的速度大小.

16.(14分)如圖所示，一輕彈簧置于光滑水平面上，左端固定。在水平面的右側(cè)，有一個(gè)四分之三光滑圓

環(huán)軌道，圓環(huán)軌道半徑為R。用一質(zhì)量為"，的小球(可視質(zhì)點(diǎn))壓縮彈簧右端至尸點(diǎn)，小球釋放后，剛好

運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。求：

(1)彈簧的彈性勢能為多大？

(2)改變小球的質(zhì)量，小球仍從尸點(diǎn)釋放，要使小球在軌道上運(yùn)動(dòng)過

程中不脫離軌道，小球的質(zhì)量滿足的條件是什么？

2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理答案

I.B解析：A.加速度為正，若速度方向?yàn)樨?fù)，物體做減速運(yùn)動(dòng)，故物體不一定在做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤;

B.平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，加速度為重力加速度，故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C.做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力提供向心力，合力大小不變，方向指向圓心，為變力，故C錯(cuò)誤；D.合力做功為零,

物體的動(dòng)能不變，但物體的重力勢能可能改變，故物體的機(jī)械能不一定守恒，故D錯(cuò)誤。故選B。

2.A解析：A.由開普勒第一定律可知，地球位于B衛(wèi)星軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上，

選項(xiàng)A正確；B.由開普勒第二定律可知，B衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度大小在不斷變化，衛(wèi)星C運(yùn)動(dòng)的速度

大小不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.由開普勒第三定律可知二===%比值的大小僅與中心天體地球質(zhì)量有關(guān),

選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。

3.C解析:A.滑塊P和Q繞轉(zhuǎn)軸0。轉(zhuǎn)動(dòng)，可知滑塊P和Q的角速度相同，根據(jù)摩擦力提供向心力/=〃心2廠

可知P所受的摩擦力比Q所受的摩擦力小，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)v=可知P的線速度比Q的線速度小，

故B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)摩擦力提供向心力”咫=mo叩可知滑塊發(fā)生移動(dòng)時(shí)的角速度為杵可知若轉(zhuǎn)臺(tái)

轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度緩慢增大，則Q一定比P先開始滑動(dòng)，P需要的向心力比Q需要的向心力小，故C正確，D

錯(cuò)誤。故選C。

4.D解析：A.電源輸出功率為電動(dòng)機(jī)消耗的總功率故A錯(cuò)誤；B.電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為U/,故B

錯(cuò)誤；C.電動(dòng)機(jī)線圈電阻的發(fā)熱功率為為P故c錯(cuò)誤；D.動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為幾=0-/2時(shí)故

D正確。故選D。

5.D解析：AB.根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓為圖像中與U軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢，

與/軸的交點(diǎn)表示短路電流，斜率表示內(nèi)阻，所以電動(dòng)勢E尸及故AB錯(cuò)誤；CD.根據(jù)以上分析可知，內(nèi)阻

〃＜廠2故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。

6.A解析：電子在兩板間運(yùn)動(dòng)過程中，靜電力對電子做正功，電子速度逐漸增大，電勢能逐漸減小，由于

電子所受電場力不變，所以加速度不變，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。

7.B解析：A.由題意可知，到達(dá)8點(diǎn)的粒子動(dòng)能與到達(dá)C點(diǎn)的粒子動(dòng)能相等，可一^

知8、C兩點(diǎn)的電勢相等，的連線為勻強(qiáng)電場的等勢線，等勢線與電場線互相垂，/

直,如圖所示，電荷量為+e的粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)，動(dòng)能增加，可知電場力做正功，\X

則有粒子沿電場線運(yùn)動(dòng)，因此可確定AB方向是該電場的方向，A錯(cuò)誤；D.由電場V―P

力做功與電勢差的關(guān)系公式，可得刀項(xiàng)=厶=!2山-8eV=4丫由幾何知識(shí)可知,、一二

ee

za4c=60。，則有AB=：AC=R由勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系公式，可得勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大

小為E=°^==1V/m=8()V/mD錯(cuò)誤；B.由解析題圖可知，圓周上的。點(diǎn)電勢最低，則粒子運(yùn)動(dòng)到

R5x10、

D點(diǎn)的動(dòng)能最大，則有=EdAD由幾何關(guān)系可得=R+Rsin3()聯(lián)立解得=6V從A到Z)由動(dòng)能定

理可得eUm=Es-&,代入數(shù)據(jù)解得Es=14eVB正確；C.BC是等勢線，由勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電勢

差的關(guān)系公式，可得Uog=ExRsin30=80x5xgx102V=2VC錯(cuò)誤。

故選Bo

8.BD解析：A.足球從A到B過程，足球克服空氣阻力做功，足球從A到8機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；

B.該同學(xué)將足球以速度％從地面上的A點(diǎn)踢起，該同學(xué)對足球做的功W=故B正確；

C.選地面為零勢能面，足球在A點(diǎn)處的機(jī)械能乙=%+￡^=("片+0=3〃琢故C錯(cuò)誤；

D.對足球從A到B的過程中應(yīng)用動(dòng)能定理可得-儀?〃-卬=%一丿就解得足球在B點(diǎn)處的動(dòng)能為

芯陋%g/?-W故D正確。故選BD。

9.AD解析：A.電場線的疏密程度反映場強(qiáng)的大小，A處電場線最密，場強(qiáng)最大，則有％>穌，EA>EC

A正確；B.沿電場線的方向電勢降低，由圖可知，A點(diǎn)的電勢最低，B錯(cuò)誤；C.沿電場線方向電勢越來

越低，則知%>0八，負(fù)電荷在電勢高處的電勢能小，所以將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從4移動(dòng)到8,電勢能減小,C

錯(cuò)誤；D.因?yàn)?、C在同一等勢面上，電勢相等，即如=小、，將一帶正電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到B和從A

移動(dòng)到C,電場力做的功相等，所以電勢能的變化相同，D正確。故選AD。

10.ABD解析：A.根據(jù)開普勒第三定律可得叁=竿-可得該衛(wèi)星在軌道I、III上運(yùn)行的周期之比為

7；Z=1:8故A正確；B.設(shè)該衛(wèi)星在軌道HI的運(yùn)行速率為匕，根據(jù)萬有引力提供向心力可得溜=相盤

又笠GM竺m=〃名。聯(lián)立解得匕=GMg°R=丄麻〈麻故B正確；C.該衛(wèi)星在軌道I上經(jīng)過A處點(diǎn)

A4R-丫4R

火前的加速度大小等于地球表面的重力加速度為g。，地球赤道上靜止物體的加速度大小小于地球表面的重

力加速度為g。，故C錯(cuò)誤；D.衛(wèi)星從A處需要點(diǎn)火加速進(jìn)入軌道H,衛(wèi)星的機(jī)械能增加；衛(wèi)星從B處需

要點(diǎn)火加速進(jìn)入軌道m(xù),衛(wèi)星的機(jī)械能增加；則該衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能小于在軌道in上的機(jī)械能，故D

正確。故選ABD。

11.AB解析：A.根據(jù)圖象，可得前5s內(nèi)的加速度a=^=2m/s2由牛頓第二定律尸-0.1,心=,皿解得

Ar

尸=9.0X1()3N故A正確；C.汽車5s末達(dá)到額定功率，額定功率為尸=H=9.0xl()4w=90kW故C錯(cuò)誤；

B.汽車速度為15m/s時(shí)，則有4-0.1，咫=〃〃解得"=lm/s2故B正確；D.前5s內(nèi)的位移是

V

x='=#X5m=25m摩擦力做功嗎=-0.1〃期=-7.5x1(尸J故D錯(cuò)誤。故選AB。

12.刻度尺A1.200.18

解析：（1）口]求紙帶的點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離測量需要刻度尺；

（2）[2]該同學(xué)選擇段來驗(yàn)證重錘的機(jī)械能是否守恒，需要知道位移的同時(shí)還要需要知道末速度，所以

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要測量AC的長度，然后計(jì)算出B點(diǎn)的速度即可，故A正確；

（3）[3]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，重錘重力勢能減少

W=mgh=]x9.8x0.1228J-1.20J

（4）[4]根據(jù)牛頓第二定律得

mg-FJ=ma

代入數(shù)值解得

F^=0.18N

7rd2R

13.6.0151.780/1.779/1.7816.0Ri

4L

解析：（1）[1]游標(biāo)卡尺讀數(shù)為60mm+3x0.05mm=60.15mm=6.015cm,即金屬絲的長度6.015cm；

⑵螺旋測微器的讀數(shù)為1.5mm+28.0x0.01mm=1.780mm,即金屬絲直徑為1.780mm；

⑶多用電表的“xl”歐姆擋，由圖丙所示可知，此段金屬絲的電阻為6.0x10=6.0。。

（2）[4][5]因電源電動(dòng)勢1.5V,為了調(diào)節(jié)方便，減小溫度對電阻率的影響，并能較準(zhǔn)確地測岀該金屬絲的

電阻，電流表應(yīng)該選擇0.6A；電壓表應(yīng)該選擇3V；,由實(shí)驗(yàn)要求可知滑動(dòng)變阻器應(yīng)接成分壓方式，故為便

于控制電路滑動(dòng)變阻器選擇以,

⑹由電阻定律可知

R=/?—

S

S=-7td2

4

聯(lián)立可得

p=-------

4L

14.解：（1）兩板間的電場強(qiáng)度為

E=—=12（）,V