2024-2025學(xué)年河南省周口市鄲城縣二校高二（上）開學(xué)物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年河南省周口市鄲城縣二校高二（上）開學(xué)物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.一輛汽車正在平直的公路上以加速度a勻加速行駛。某時刻，一名乘客在窗口相對汽車由靜止釋放一個小鐵球，不計空氣阻力，則小鐵球在空中相對于地面的運(yùn)動軌跡可能是(

)

A. B. C. D.2.2024年4月26日，搭載三位航天員的神舟十八號飛船成功發(fā)射，與空間站組合體成功完成快速交會對接。空間站軌道處的空間存在極其稀薄的空氣，如果不加干預(yù)，空間站的(

)A.動能會減小 B.加速度會減小 C.機(jī)械能會減小 D.角速度會減小3.如圖所示為拖拉機(jī)的傳動裝置，A點(diǎn)在皮帶輪1的邊緣，B點(diǎn)在皮帶輪2的邊緣，在傳動過程中皮帶不打滑，飛輪和皮帶輪1轉(zhuǎn)動的角速度相同。已知R=2r，若飛輪上有一點(diǎn)C(圖中未畫出)與B點(diǎn)的向心加速度大小相等，則C點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑rC等于(

)

A.12r B.r C.2r D.4.如圖所示為排球比賽時某運(yùn)動員跳起發(fā)球的情形，若球被運(yùn)動員水平擊出后，直接落入對方場地內(nèi)，不計空氣阻力，則下列關(guān)于排球被擊出后在空中運(yùn)動過程中，重力的功率P隨時間t、下落高度?變化的規(guī)律，正確的是(

)

A. B.C. D.5.如圖所示，平行板電容器的金屬板A、B水平放置，始終與電源兩極相連，電路中接有電流計G，極板B接地。極板間有一帶電液滴靜止在P點(diǎn)，現(xiàn)將某極板沿豎直方向平移一小段距離，發(fā)現(xiàn)電流表中有從a到b的電流，則下列判斷正確的是(

)A.電容器正在充電 B.液滴向上運(yùn)動

C.可能是下極板向下移動 D.P點(diǎn)電勢一定減小6.如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球A用長為L的絕緣細(xì)線懸于O點(diǎn)，帶電小球B固定于O點(diǎn)的正下方，小球A靜止時與小球B在同一豎直面內(nèi)，OB和AB與細(xì)線的夾角均為θ=37°，兩帶電小球帶電量相同，兩球均可視為點(diǎn)電荷。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，sin37°=0.6，則小球AA.35B.45C.34D.57.某同學(xué)對著豎直墻壁練習(xí)墊排球，前后兩次排球均從P點(diǎn)被墊起，兩次墊起時排球的初速度大小相等，方向不同，第一次初速度與水平方向夾角為α，第二次初速度與水平方向夾角為θ，兩次排球均能垂直打在墻壁上。不計空氣阻力，排球可視為質(zhì)點(diǎn)，α和θ不等，則α和θ的關(guān)系正確的是(

)A.α=2θ B.α=1C.α=π4?θ二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示的實(shí)線為某靜電透鏡中靜電場的等勢線，虛線為一個帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，A、B是運(yùn)動軌跡上兩點(diǎn)，下列說法正確的是(

)

A.粒子一定帶正電 B.粒子一定從A運(yùn)動到B

C.粒子在A點(diǎn)加速度一定比在B點(diǎn)加速度大 D.粒子在A點(diǎn)速度一定比在B點(diǎn)速度大9.如圖所示，水平桌面上有一個光滑的小孔，穿過小孔的細(xì)線一端連接在水平桌面上的物塊上，一端吊著一個小球，使小球做圓錐擺運(yùn)動。當(dāng)小球運(yùn)動的角速度為ω1時，物塊剛好要ω1滑動，這時懸線與豎直方向的夾角為θ1；將物塊向小孔移近一些，仍讓小球做圓錐擺運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動的角速度為ω2時，物塊剛好要滑動，這時懸線與豎直方向的夾角為θ2。下列關(guān)系正確的是A.ω1>ω2 B.ω1=10.某機(jī)車沿直線軌道啟動過程中的功率隨時間變化規(guī)律如圖所示。t2時刻，機(jī)車的速度剛好達(dá)到最大速度，機(jī)車啟動過程中受到的阻力恒為f，已知機(jī)車的總質(zhì)量為m，t2時刻機(jī)車的速度是t1時刻機(jī)車速度的1.5倍，則下列判斷正確的是(

)A.0～t1時間內(nèi)，機(jī)車一定做加速度隨時間均勻增大的直線運(yùn)動

B.t1～t2時間內(nèi)，機(jī)車運(yùn)動的加速度一直減小

C.t1三、填空題：本大題共1小題，共12分。11.某同學(xué)用力傳感器和角速度傳感器探究向心力與角速度的關(guān)系。質(zhì)量為m的角速度傳感器(大小忽略不計)固定在質(zhì)量為M的小球上，用細(xì)線將小球(包括角速度傳感器)懸于力傳感器上的O點(diǎn)，測得懸點(diǎn)到小球中心的距離為L，重力加速度為g。(1)實(shí)驗(yàn)時，將小球拉開，使懸線與豎直方向成一定的角度，由靜止釋放小球，由力傳感器測得小球運(yùn)動過程中細(xì)線的最大拉力為F，則小球做圓周運(yùn)動的最大向心力大小為_____(用M、m、F、g表示)；由角速度傳感器測得小球運(yùn)動過程中的最大角速度為ω，則最大向心加速度大小為_____(用L、ω表示)；如果等式_____在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則向心力公式得到驗(yàn)證。(2)在保持懸線長L、小球質(zhì)量M和傳感器質(zhì)量m不變的情況下，多次改變小球由靜止釋放的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由力傳感器及角速度傳感器測得多組小球做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動時細(xì)線的最大拉力F及小球運(yùn)動的最大角速度ω，作F?ω圖像。如果圖像是一條傾斜直線，圖像與縱軸的截距等于_____，圖像的斜率等于_____，則表明在最低點(diǎn)向心力與_____成正比。四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共8分。12.某同學(xué)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知重物的質(zhì)量為m。(1)該同學(xué)先后進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，第一次釋放紙帶時，狀態(tài)如圖1所示，第二次釋放紙帶時，狀態(tài)如圖2所示，則實(shí)驗(yàn)操作合理的是______(填“第一次”或“第二次”)。(2)按正確合理的方法進(jìn)行操作，打出的一條紙帶如圖3所示，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為?A、?B、?C。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，交流電的頻率為f。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減小量Δ(3)若多次實(shí)驗(yàn)測得ΔEP均小于ΔEk，則可能原因是______A.存在空氣阻力和摩擦阻力B.打點(diǎn)計時器的工作電壓偏高C.交流電的實(shí)際頻率小于f五、計算題：本大題共3小題，共34分。13.我國神舟十八號載人飛船于2024年04月25日成功發(fā)射，其發(fā)射過程簡化如下：飛船由火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，在B點(diǎn)變軌剛好與預(yù)定圓軌道上的空間站實(shí)現(xiàn)對接。空間站在預(yù)定圓軌道上運(yùn)行的周期為T，預(yù)定圓軌道的半徑為r，橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B到地心距離為近地點(diǎn)A到地心距離的k倍，引力常量為G，求：(1)地球的質(zhì)量；(2)飛船在橢圓軌道上正常運(yùn)行經(jīng)過B點(diǎn)時的加速度大??；(3)飛船從A運(yùn)動到B點(diǎn)，需要的時間至少為多少。14.如圖所示，質(zhì)量為5m的物塊放在水平桌面上，繞過桌邊定滑輪的細(xì)線一端連接在物塊上，另一端連接在輕彈簧上，輕彈簧的下端吊著質(zhì)量為m的小球。用手托著小球使輕彈簧剛好處于原長，定滑輪與物塊間的細(xì)線水平，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為k，快速撤去手，小球向下運(yùn)動到最低點(diǎn)時，物塊剛好不滑動，重力加速度為g，求：(1)彈簧的最大伸長量；(2)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時的加速度大小；(3)已知彈簧的彈性勢能Ep=1215.如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球用長為L的絕緣細(xì)線懸于電場中的O點(diǎn)。將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)，給小球一個豎直向下的初速度，小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，恰好能到達(dá)C點(diǎn)，OC與豎直方向的夾角為37°，重力加速度為g，已知電場強(qiáng)度大小E=mgq，sin(1)小球在A點(diǎn)的初速度大小；(2)小球運(yùn)動到圓弧最低點(diǎn)B時，細(xì)線的拉力大??；(3)若小球向左運(yùn)動到速度最大的位置時細(xì)線剛好斷開，此后當(dāng)小球運(yùn)動的速度沿水平方向時，小球的速度大小。

答案解析1.A

【解析】一名乘客在窗口相對汽車由靜止釋放一個小鐵球，可知此時小鐵球相對于地面有水平向右的初速度，小球在空中只受重力作用，所以小球在空中相對于地面向右做平拋運(yùn)動。故選A。2.C

【解析】空間站軌道處的空間存在極其稀薄的空氣，如果不加干預(yù)，由于空氣阻力對其做負(fù)功，空間站的機(jī)械能會減??；空間站在原來軌道處的速度減小，則萬有引力大于所需的向心力，空間站做近心運(yùn)動，萬有引力對空間站做正功，空間站的動能會增大，根據(jù)ω=可知空間站的角速度會增大，根據(jù)a=可知空間站的加速度會增大。故選C。3.D

【解析】由題可知，A、B兩點(diǎn)的線速度相等，設(shè)為

v

，則B點(diǎn)的向心加速度aB=v2rω所以C點(diǎn)的向心加速度a由于B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小相等，所以a聯(lián)立解得rABC錯誤，D正確。故選D。4.B

【解析】AB.根據(jù)P=mg可知

P?t

圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，故A錯誤，B正確；CD.根據(jù)2g?=可得P=mg可知

P??

圖像為一條開口向右的拋物線的一部分，故CD錯誤。故選B。5.C

【解析】AC.根據(jù)C=εrS4πkd現(xiàn)將某極板沿豎直方向平移一小段距離，發(fā)現(xiàn)電流表中有從a到b的電流，由題圖可知，下極板B帶負(fù)電，所以電容器正在放電，電容器所帶電荷量減小，則電容器電容減小，可知板間距離增大，可能是下極板向下移動，故A錯誤，C正確；B.根據(jù)E=由于板間距離增大，電壓保持不變，所以板間電場強(qiáng)度減小，液滴受到的電場力減小，液滴向下運(yùn)動，故B錯誤；D.板間距離增大，有可能是下極板向下運(yùn)動，則P點(diǎn)與上極板距離不變，根據(jù)U由于板間電場強(qiáng)度減小，A板電勢不變，則P點(diǎn)電勢可能增加，故D錯誤。故選C。6.D

【解析】設(shè)AB的距離為r，由題可知，OB的距離也為r，根據(jù)幾何關(guān)系可得2r解得r=對小A受力分析，如圖所示可知AB間的庫侖力與輕繩的合力大小等于mg，根據(jù)相似三角形原理有OB因OB=AB，則可得k解得q=故選D。7.D

【解析】由題意可知，兩次水平位移

x

相同，在P點(diǎn)速度大小

v0

x=其中t1=v0聯(lián)立可得v可得sin由于

α≠θ

，則有α=故選D。8.ACD

【解析】A.根據(jù)沿電場方向電勢降低可知，電場方向偏左，由帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡可知，電場力位于軌跡的凹側(cè)，即電場力方向偏左，所以粒子一定帶正電，故A正確；B.根據(jù)運(yùn)動的可逆性可知，粒子不一定從A運(yùn)動到B，故B錯誤；C.根據(jù)U=Ed可知相鄰等差等勢面密集的地方場強(qiáng)大，所以A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng)，則粒子在A點(diǎn)受到電場力大于在B點(diǎn)受到電場力，粒子在A點(diǎn)加速度一定比在B點(diǎn)加速度大，故C正確；D.根據(jù)E由于粒子帶正電，則粒子在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能，由于電勢能和動能之和保持不變，則粒子在A點(diǎn)的動能大于在B點(diǎn)的動能，粒子在A點(diǎn)速度一定比在B點(diǎn)速度大，故D正確。故選ACD。9.AD

【解析】物塊剛好要滑動，可知此時細(xì)線拉力大小等于物塊受到的最大靜摩擦力

fmax

fmaxcosθ1可得θ兩次分別由牛頓第二定律可得fmaxsinθ1可得ω1=f由題意可知

l1<l2

，則有故選AD。10.BC

【解析】A.當(dāng)汽車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動時，汽車的牽引力保持不變，汽車功率為P=Fv=Fat∝t由圖像可知

0～t1

時間內(nèi)，機(jī)車做勻加速直線運(yùn)動，故B.

t1～t2

時間內(nèi)，汽車的功率保持不變，且

t2

時刻，機(jī)車的速度剛好達(dá)到最大速度，則該段時間內(nèi)汽車的速度逐漸增大，根據(jù)

C.當(dāng)牽引力等于阻力時，汽車的速度達(dá)到最大，則有vm=P0f

t2

時刻機(jī)車的速度是

t1

v根據(jù)牛頓第二定律可得該時刻的加速度大小為a=故C正確；D.由于

t1～v故D錯誤。故選BC。11.(1)

F?(M+m)g

ω2L(2)

(M+m)g

(M+m)L

ω

【解析】(1)[1]小球在最低點(diǎn)時，速度最大，做圓周運(yùn)動的向心力最大，細(xì)線拉力最大，則有F[2]由角速度傳感器測得小球運(yùn)動過程中的最大角速度為ω，則最大向心加速度大小為a[3]根據(jù)牛頓第二定律可得F聯(lián)立可得，如果等式F?(M+m)g=(M+m)在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則向心力公式得到驗(yàn)證。(2)[1][2][3]根據(jù)F?(M+m)g=(M+m)可得F=(M+m)L作

F?ω

圖像。如果圖像是一條傾斜直線，圖像與縱軸的截距等于

(M+m)g

，圖像的斜率等于

(M+m)L

，則表明在最低點(diǎn)向心力與

ω

成正比。12.(1)第一次(2)

mg?B(3)A

【解析】(1)釋放紙帶時，要手提紙帶末端，保證紙帶豎直且與限位孔無摩擦，并且物體要靠近打點(diǎn)計時器從而充分利用紙帶，故第一次合理。(2)[1]從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能的減少量Δ[2]依題意，有T=根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則打B點(diǎn)時的速度大小為v則從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物動能的增加量為Δ(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量略大于動能的增加量，原因可能是：重物下落過程，受到一定的空氣阻力和摩擦阻力作用，有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故選A。13.(1)設(shè)地球質(zhì)量為

M

，由萬有引力提供向心力可得GMm解得地球質(zhì)量為M=(2)飛船在橢圓軌道上正常運(yùn)行經(jīng)過B點(diǎn)時，由牛頓第二定律可得GMm可得加速度大小為a=(3)橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B到地心距離為近地點(diǎn)A到地心距離的k倍，則橢圓軌道的半長軸為a=設(shè)橢圓軌道的周期為

T′

，根據(jù)開普勒第三定律可得a解得T′=T則飛船從A運(yùn)動到B點(diǎn)，需要的時間至少為t=

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】14.(1)小球向下運(yùn)動到最低點(diǎn)時，物塊剛好不滑動，可知此時彈簧彈力大小為F根據(jù)胡克定律可知彈簧的最大伸長量為x(2)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，對小球根據(jù)牛頓第二定律可得F解得小球的加速度大小為a=g(3)小球向下運(yùn)動過程中，當(dāng)彈簧彈力等于小球重力時，小球的速度達(dá)到最大，則有k根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得mg聯(lián)立解得小球向下運(yùn)動過程中的最大速度