江西省贛州市全南中學2023-2024學年高二上學期開學考試物理試題（含答案）

2023-2024學年第一學期高中學段開學考試二年級物理一、選擇題（共11題，每題4分，共44分，1-7單選，8-11多選。）1．下列哪位科學家提出了“在電荷的周圍存在著由它產生的電場”的觀點（）A．法拉第 B．庫侖 C．安培 D．焦耳2．井深8m，井上支架高為2m，在支架頂上用一根3m長的繩子系住一個重100N的物體，則以地面為參考平面，物體的重力勢能是（）A．100J B．700J C． D．無法確定3．兩個電荷量分別為+Q和-Q的點電荷a、b，相距為r，在它們連線的中點O處放置另一帶電荷量為q的點電荷c，則點電荷c所受的電場力的大小為（）A． B． C． D．4．假設宇宙中有兩顆相距無限遠的行星A和B，半徑分別為和。兩顆行星周圍衛(wèi)星的軌道半徑的三次方（）與運行周期的平方（）的關系如圖所示；為衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運行的周期，則（）A．行星A的質量小于行星B的質量B．行星A的密度等于行星B的密度C．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D．當兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時，行星A的衛(wèi)星向心力大于行星B的衛(wèi)星向心力5．如圖所示，在水平向左的勻強電場中，有一電荷量為的物體靜止在絕緣斜面上。若撤去電場后，物體仍然靜止在斜面上，那么撤去電場后與撤去電場前相比較，以下說法正確的是（）

A．物體所受的摩擦力一定減小了 B．物體所受的摩擦力一定增大了C．物體所受的摩擦力方向可能發(fā)生改變 D．物體對斜面的壓力可能增大了6．如圖所示，B為繞地球沿橢圓軌道運行的衛(wèi)星，橢圓的半長軸為a，運行周期為TB；C為繞地球沿圓周運動的衛(wèi)星，圓周的半徑為r，運行周期為TC。下列說法或關系式中正確的是（）

A．地球位于B衛(wèi)星軌道的一個焦點上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上B．衛(wèi)星B和衛(wèi)星C運動的速度大小均不變C．，該比值的大小與地球和衛(wèi)星有關D．，該比值的大小不僅與地球有關，還與太陽有關7．如圖所示，光滑斜面底端有一固定擋板，輕彈簧下端連接在擋板上，上端放置一個小物塊，小物塊處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對小物塊施加一個沿斜面向上的恒力F（F<mgsinθ），使小物塊沿斜面向上運動，當彈簧恢復原長時小物塊的速度為v。若小物塊質量為m，重力加速度為g，彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為θ，彈簧始終在彈性限度內。則從開始運動到物塊與彈簧分離的過程中下列說法正確的是（）

A．物塊獲得的最大動能為B．物塊增加的機械能為C．開始時，彈簧中的彈性勢能為D．當物塊與彈簧分離時，重力的瞬時功率為mgvsinθ8．下列有關靜電現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．靜電除塵器是利用靜電把灰塵吸附在電極上的裝置B．印染廠應保持空氣干燥，避免靜電積累帶來的潛在危害C．高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連是為了輸電線免遭雷擊D．油罐車在運輸過程中會帶靜電，為避免電荷越積越多，油罐車應與地面絕緣9．2019年5月17日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功發(fā)射了第45顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬地球靜止軌道衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段計劃有5顆地球靜止軌道衛(wèi)星。若地球的自轉周期為T，這些衛(wèi)星在軌運行的線速度大小為v，關于這些地球靜止軌道衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．在赤道上空自東向西運動B．運動的加速度大小均為C．離地的高度均為D．它們的角速度、向心加速度大小都相等10．兩點電荷形成電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場線上的兩點，下列說法正確的是（）

A．兩點電荷的電性相反B．兩點電荷所帶的電荷量相等C．A點的電場強度比B點的電場強度大D．A點的電場強度比B點的電場強度小11．如甲圖所示，水平地面上有一靜止的平板車，車上放置一個1kg的小物塊，現(xiàn)開始用力控制小車沿水平面做直線運動，平板車和小物塊運動的v-t圖像分別如乙圖中A、B所示，平板車足夠長，g取10m/s2，則在這個過程中（）

A．物塊和平板車之間的滑動摩擦因數(shù)為0.1B．物塊在平板車上相對于車滑行的距離為24mC．物塊和平板車之間因摩擦產生的熱量為36JD．物塊相對平板車向后運動的最遠距離為36m二、實驗題（共18分）12．某物理興趣小組利用如圖所示裝置來探究影響電荷間靜電力的因素。A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們分別進行了以下操作：

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。（1）該實驗采用的方法是。（填正確選項前的字母）A．理想實驗法

B．控制變量法

C．等效替代法（2）若球質量為m，在P1位置偏離豎直方向的夾角為α，則帶電體受的庫侖力大小為。（3）在實驗中，同學讓兩半徑為R的小球分別帶上q1和q2的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài)，利用公式來計算兩球之間的庫侖力，你認為該值與第二問的結果相比應該（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。13．利用圖1所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

（1）除圖示器材外，下列器材中，需要的是；A．直流電源（12V）B．交流電源（220V，50Hz）C．天平及砝碼D．刻度尺E．導線（2）打點計時器打出的一條紙帶（如圖2）的O點（圖中未標出）時，重錘開始下落，a、b、c是打點計時器連續(xù)打下的3個點。刻度尺的零刻線與O點對齊，a、b、c三個點所對刻度。打點計時器在打出b點時重錘下落的高度，下落的速度為（計算結果保留3位效數(shù)字）。

（3）在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是。A．釋放重錘前，手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直B．做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放連結重錘的紙帶C．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，需要先測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g應取當?shù)氐闹亓铀俣菵．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g應取當?shù)氐闹亓铀俣龋?）當?shù)氐闹亓铀俣葹間，若測出紙帶上各點到O點之間的距離h，算出打各點的速度v，以為縱軸，h為橫軸，作出的圖像如圖3所示，圖像未過坐標原點，可能原因是（A．先釋放紙帶，后接通電源B．因為實驗過程中無法消除阻力的影響重新實驗），如果作出的圖像為過原點的傾斜直線，且圖像的斜率為，則機械能守恒得到驗證。

三、計算題（共38分）14．如圖所示，小球的質量為，帶電量為，懸掛小球的絕緣絲線與豎直方向成時，小球恰好在水平向右的勻強電場中靜止不動。（g取，，）求：（1）小球的帶電性質，電場強度E的大小。（2）若剪斷絲線，第0.2秒末的速度大小。（3）小球在0.2秒內電勢能的改變量。

15．2017年4月22日，我國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”與已經在軌運行的“天宮二號”成功實現(xiàn)對接，隨后，“天舟一號”與“天宮二號”進入組合體飛行階段，使我國成為世界上第三個獨立掌握這一關鍵技術的國家。形成的組合體在其圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知軌道半徑為r，組合體繞行一周所用時間為T，萬有引力常量為G，求：（1）組合體的飛行速度v；（2）組合體所在軌道處的向心加速度an；（3）地球的質量M。16．如圖所示，固定在豎直平面內直軌道AB與光滑圓弧軌道BC相切，圓弧軌道的圓心角為θ=37°，半徑為r=1m，C端水平，AB段的動摩擦因數(shù)為0.5。豎直墻壁CD高H=0.1m，緊靠墻壁在地面上固定一個和CD等高，底邊長L=0.2m的斜面。一個質量m=0.2kg的小物塊（視為質點）在傾斜軌道上從距離B點s=1m處由靜止釋放，從C點水平拋出。已知B、C兩點速度大小滿足關系，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求∶（1）小物塊運動到C點時對軌道的壓力；（2）小物塊從C點拋出到擊中斜面的時間；（3）改變小物體從軌道上釋放的初位置，求小物體擊中斜面時速度大小的最小值。

1．A“在電荷的周圍存在著由它產生的電場”的觀點是由法拉第提出的。故選A。2．C以地面為參考平面，物體的重力勢能為故選C。3．D+Q對q的靜電力大小為F1=-Q對q的靜電力大小為F2=F1與F2方向相同，所以q所受的電場力的大小為F=F1+F2=故選D。4．BA．根據(jù)可得根據(jù)圖像可知，A的比B的大，所以行星A的質量大于行星B的質量，故A錯誤；B．行星的密度大小為根據(jù)圖像可知，在兩顆行星表面做勻速圓周運動的周期相同，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B正確；C．第一宇宙速度大小為由于A的半徑大于B的半徑，衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運行的周期相同，則行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據(jù)可得當兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時，A的質量大于B的質量，但衛(wèi)星的質量關系未知，則行星A的衛(wèi)星向心力與行星B的衛(wèi)星向心力關系無法確定，故D錯誤。故選B。5．CABC．在水平向左的勻強電場中，物體靜止在絕緣斜面上。對物體受力分析有

由于物塊重力與電場力大小關系無法確定，摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，也可能為零，故在勻強電場中的物體是否受摩擦力作用以及摩擦力方向均無法確定，撤去電場后，根據(jù)受力分析可知摩擦力沿斜面向上，故撤去電場后與撤去電場前相比較，摩擦力大小可能增大也可能減小，摩擦力方向可能發(fā)生改變，故AB錯誤，C正確；D．撤去電場前物體對斜面的壓力為撤去電場后物體對斜面的壓力為可知物體對斜面的壓力減小了，故D錯誤。故選C。6．AA．由開普勒第一定律可知，地球位于B衛(wèi)星軌道的一個焦點上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上，選項A正確；B．由開普勒第二定律可知，B衛(wèi)星繞地球轉動時速度大小在不斷變化，衛(wèi)星C運動的速度大小不變，選項B錯誤；CD．由開普勒第三定律可知比值的大小僅與中心天體地球質量有關，選項CD錯誤。故選A。7．DA．從開始運動到物塊與彈簧分離的過程中，由牛頓第二定律可知當a=0時，速度最大，此時彈簧彈力大小為彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，此后速度減小，所以物塊獲得的最大動能大于，故A錯誤；BC．小物塊處于靜止狀態(tài)時，彈簧壓縮量為從開始運動到物塊與彈簧分離的過程中，恒力F做的功為由功能關系可知，物塊增加的機械能為可知物塊增加的機械能大于。開始時彈簧中的彈性勢能為故B、C錯誤；D．當物塊與彈簧分離時，重力做功的瞬時功率為故D正確。故選D。8．ACA．靜電除塵器是利用靜電把灰塵吸附在電極上的裝置，A正確；B．印染廠應保持空氣潮濕，避免靜電積累帶來的潛在危害，B錯誤；C．高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連是為了輸電線免遭雷擊，C正確；D．油罐車在運輸過程中會帶靜電，為避免電荷越積越多，油罐車應與地面保持連接，D錯誤。故選AC。9．BDA．同步衛(wèi)星與地球的自轉同步，則在赤道上空自西向東運動，故A錯誤；B．運動的加速度大小為a=ωv=故B正確；C．軌道半徑為r=因此離地的高度為h=-R要小于，故C錯誤；D．所有同步衛(wèi)星的角速度、向心加速度大小都相等，但是質量不一定相等，所以向心力大小不一定相等，故D正確。故選BD。10．ACA．根據(jù)圖中所示可知，線起源于左側點電荷，終止于右側點電荷，則右側點電荷帶正電，左側點電荷帶負電，即兩點電荷的電性相反，故A正確；B．若兩點電荷所帶的電荷量相等，則左右電場線的分布關于電荷連線的中垂線具有對稱性，根據(jù)圖像可知，右側點電荷周圍的電場線分布比左側點電荷周圍電場線分布密集一些，則右側點電荷的電荷量大于左側點電荷的電荷量，即兩點電荷所帶的電荷量不相等，故B錯誤；CD．電場線分布的疏密程度能夠表示電場的強弱，根據(jù)圖像可知，A點位置的電場線分布比B點位置電場線分布密集一些，則A點的電場強度比B點的電場強度大，故C正確，D錯誤。故選AC。11．ACA．由圖像可知，平板車停止運動后，物塊在平板車上做減速運動的加速度為則根據(jù)可知物塊和平板車之間的滑動摩擦因數(shù)為故A正確；B．圖像面積等于位移，達到共速時，物塊的位移小車的位移即物塊相對平板車向后滑行達到共速之后到停止，物塊的位移小車的位移即物塊相對平板車向前滑行故B錯誤；C．物塊和平板車之間因摩擦產生的熱量為故C正確；D．由上述分析可知，物塊相對平板車向后運動的最遠距離為，故D錯誤。故選AC。12．（1）B（2）mgtanα（3）偏大13．（1）BDE（2）19.30/19.28/19.29/19.31/19.321.95（3）ABD（4）A2g14．（1）帶正電，3×104N/C；（2）2.5m/s；（3）0.045J（1）對小球進行受力分析，它受到三個力的作用而處于靜止狀態(tài)，受力圖如圖所示

可知小球受到的電場力方向水平向右，與電場強度方向一致，所以小球帶正電。由受力平衡條件可得解得（2）剪斷絲線，小球受到重力和電場力作用，根據(jù)力的合成與