遼寧省本溪市第二中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題

2023——2024學(xué)年（上）開學(xué)考試高二物理試題考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共10小題，共46分（在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分：第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的或不選的得0分）1.在物理學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中，許多科學(xué)家做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述符合史實(shí)的是（）A.伽利略第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量G的數(shù)值B.胡克總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C.法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場D.牛頓建立了真空中光速在不同慣性參考系中大小相同的假說【答案】C【解析】【詳解】A．卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量G的數(shù)值，故A錯(cuò)誤；B．開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，故B錯(cuò)誤；C．法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場，故C正確；D．愛因斯坦建立了真空中光速在不同慣性參考系中大小相同的假說，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖為一皮帶傳動(dòng)裝置，a、b、c三點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三點(diǎn)的線速度分別用υa、υb、υc表示，角速度分別用ωa、ωb、ωc表示，在傳動(dòng)過程中皮帶不打滑，則下列關(guān)系式正確的是（）A.υa︰υb︰υc=1︰2︰4B.υa︰υb︰υc=4︰2︰1C.ωa︰ωb︰ωc=2︰1︰1D.ωa︰ωb︰ωc=1︰2︰2【答案】C【解析】【詳解】如圖所示，a與b同一皮帶下傳動(dòng)，則va=vb因?yàn)閞a：rb=1：2根據(jù)v=ωr，所以ωa：ωb=rb：ra=2：1bc兩點(diǎn)共軸，則ωc=ωb得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1因?yàn)閞c：rb=2：1所以vb：vc=1：2即va：vb：vc=1：1：2故選C。3.新能源汽車的研發(fā)和使用是近幾年的熱門話題。在某次新車性能測試過程中，新能源汽車速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，其中t1至t2階段汽車牽引力的功率P保持不變，t2時(shí)達(dá)到最大速度vm，該新能源汽車質(zhì)量為m，所受阻力恒定不變，下列說法正確的是（）A.t1~t2這段時(shí)間內(nèi)牽引力保持不變B.t1~t2這段時(shí)間內(nèi)加速度保持不變C.0~t2這段時(shí)間內(nèi)所受阻力大小為D.0~t2這段時(shí)間內(nèi)牽引力做功大小為Pt2【答案】C【解析】【詳解】A．t1~t2這段時(shí)間內(nèi)牽引力的功率P保持不變，而速度增加，根據(jù)可知，牽引力減小，故A錯(cuò)誤；B．t1~t2這段時(shí)間內(nèi)牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度減小，故B錯(cuò)誤；C．汽車勻速時(shí)，阻力與牽引力平衡，則所受阻力恒定不變，0~t2這段時(shí)間內(nèi)所受阻力大小為，故C正確；D．0~t1這段時(shí)間內(nèi)，加速度不變，則牽引力不變，而速度增加，則功率增加，故這段時(shí)間內(nèi)的功率小于P，0~t2這段時(shí)間內(nèi)牽引力做功大小小于Pt2，故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星a放在此位置時(shí)受到的重力比放在南極時(shí)大B.衛(wèi)星c所需的向心力比衛(wèi)星b所需的向心力要小C.衛(wèi)星c的發(fā)射速度一定大于衛(wèi)星b的發(fā)射速度D.衛(wèi)星d的角速度是四顆衛(wèi)星中最大的【答案】C【解析】【詳解】A．衛(wèi)星a處于赤道位置隨地球自轉(zhuǎn)，萬有引力提供向心力和重力，而兩極的向心力最小為零，則兩極處的重力加速度最大，故衛(wèi)星a放在此位置時(shí)受到的重力比放在南極時(shí)小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)衛(wèi)星c的半徑大于衛(wèi)星的b半徑，但由于兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，無法比較兩衛(wèi)星所受萬有引力的大小，萬有引力提供向心力，即無法比較衛(wèi)星c所需的向心力與衛(wèi)星b所需的向心力的大小，故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星要到達(dá)離地球越遠(yuǎn)的高度，需要克服引力做功越多，則需要的初動(dòng)能越大，則衛(wèi)星c的發(fā)射速度大于衛(wèi)星b的發(fā)射速度，故C正確；D．對b、c、d三顆公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有其角速度滿足

半徑越大，角速度越大，，而對于a與c兩個(gè)具有相同的角速度，有，故四顆衛(wèi)星中b的角速度最大，故D錯(cuò)誤。故選C5.如圖所示為某靜電場中x軸上各點(diǎn)電勢的分布圖。一電子從原點(diǎn)處以一定的初速度沿x軸正方向射出，僅在電場力的作用下在x軸上做直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.處的電場強(qiáng)度大于的電場強(qiáng)度B.電子從處到處，電場力對其先做負(fù)功再做正功C.電子在處的速度最小D.電子在處的動(dòng)能等于電子在的動(dòng)能【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，電子僅在電場力的作用下沿軸做直線運(yùn)動(dòng)，則電場方向沿軸方向，由沿電場線方向電勢逐漸降低可知，電場方向水平向左，之后電場方向水平向右，由圖像中斜率表示電場強(qiáng)度可知，電場強(qiáng)度為0，處的電場強(qiáng)度小于的電場強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；C．從電子在電場力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，之后做減速運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)到處時(shí)速度最大，故C錯(cuò)誤；B．電子從處到處，電場力對其先做正功再做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；D．由題圖可知，坐標(biāo)軸上x1與x3電勢相等，電子從坐標(biāo)軸上x1處運(yùn)動(dòng)到x3處，電場力做功為零，電子在處的動(dòng)能等于電子在的動(dòng)能，故D正確。故選D。6.如圖所示，兩小滑塊P、Q的質(zhì)量分別為、m，P、Q用長為L的輕桿通過鉸鏈連接，P套在固定的豎直光滑桿上，Q放在光滑水平地面上，原長為的輕彈簧水平放置，右端與Q相連，左端固定在豎直桿O點(diǎn)上，輕桿與豎直方向夾角。P由靜止釋放，下降到最低點(diǎn)時(shí)變?yōu)?，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，P、Q始終在同一豎直平面內(nèi)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則P下降過程中（）A.P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 B.下降過程中P的速度始終比Q的速度大C.彈簧彈性勢能最大值為 D.P達(dá)到最大動(dòng)能時(shí)，Q受到地面的支持力大小為【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A．P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A正確；B．兩物體在沿著桿的方向上速度相等，因此可得當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)B錯(cuò)誤；C．P下降到最低點(diǎn)時(shí)，彈性勢能最大，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此彈簧彈性勢能最大值為C錯(cuò)誤；D．P達(dá)到最大動(dòng)能時(shí)，在豎直方向上的加速度為零，整個(gè)系統(tǒng)豎直方向合力為零，因此Q受到地面的支持力大小為，D正確。故選AD。7.在研究電容器的充、放電實(shí)驗(yàn)中，把一個(gè)電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連接。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器放電。電流傳感器與計(jì)算機(jī)連接，記錄這一過程中電流隨時(shí)間變化的i-t圖像如圖乙所示，圖線1表示電容器的充電過程，圖線2表示電容器的放電過程。下列選項(xiàng)正確的是（）A.電容器放電過程中流過電阻R的電流方向向右B.電容器充電過程中電源釋放的電能全部轉(zhuǎn)化為電容器中的電場能C.圖乙中圖線1與橫軸所圍的面積，表示電容器充電后所帶電荷量的大小D.圖乙中形成圖線2的過程中，電容器兩極板間電壓降低的越來越快【答案】C【解析】【詳解】A．充電時(shí)電容器上極板帶正電，放電時(shí)，電流由電容器的正極流向負(fù)極，所以流過電阻R的電流方向向左。A錯(cuò)誤；B．電容器充電過程中電源釋放的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能、電阻上的熱能等。B錯(cuò)誤；C．電流時(shí)間圖像的面積表示電量，所以圖線1與橫軸所圍的面積，表示電容器充電后所帶電荷量的大小。C正確；D．由圖可知，放電過程中，電流的變化越來越慢，說明電壓的變化也越來越慢，D錯(cuò)誤。故選C。8.圖1、2分別是生活中常見的臺階式扶梯和傾斜式扶梯，兩扶梯的傾角均為，高度均為h，某同學(xué)體重為m，先后站在兩扶梯上，隨扶梯以大小相同的速度v勻速從一層上到二層，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，下列說法正確的是（）A.兩種情況下該同學(xué)重力勢能均增加了B.兩種情況下，該同學(xué)受到的支持力均不做功C.圖1中該同學(xué)不受摩擦力，所以該同學(xué)的機(jī)械能守恒D.圖2中該同學(xué)受到的摩擦力做了的正功，所以該同學(xué)的機(jī)械能增加了【答案】AD【解析】【詳解】A．兩種情況下該同學(xué)重力做功均為可知該同學(xué)重力勢能均增加了，故A正確；B．圖1中支持力方向豎直向上，與速度方向夾角小于，支持力對該同學(xué)做正功；圖2中支持力方向垂直斜面向上，與速度方向垂直，支持力不做功，故B錯(cuò)誤；C．圖1中該同學(xué)不受摩擦力，但支持力對該同學(xué)做正功，該同學(xué)的機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤；D．圖2中支持力不做功，該同學(xué)克服重力做功，由于該同學(xué)動(dòng)能不變，則該同學(xué)受到的摩擦力做了的正功，所以該同學(xué)的機(jī)械能增加了，故D正確。故選AD。9.如圖甲所示，在光滑水平面上兩個(gè)物塊A與B由彈簧連接（彈簧與A、B不分開）。初始時(shí)彈簧被壓縮，同時(shí)釋放A、B，此后A的圖像如圖乙所示（規(guī)定向右為正方向）。已知，，彈簧質(zhì)量不計(jì)。A、B及彈簧在運(yùn)動(dòng)過程中，在A物塊速度為時(shí)，則（）A.物塊B的速度大小為，方向向右 B.A物塊加速度是B物塊加速度的2倍C.此時(shí)彈簧的彈性勢能為 D.此時(shí)彈簧的彈性勢能為最大彈性勢能的一半【答案】BC【解析】【詳解】A．兩物塊組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，可得解得可知物塊B的速度大小為，方向向左，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得，可得B正確；C．當(dāng)?shù)乃俣茸畲髸r(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)，由圖像可知的最大速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒可得解得的最大速度為根據(jù)能量守恒可得解得A物塊速度為時(shí)，彈簧的彈性勢能為C正確；D．當(dāng)兩物塊的速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，則有D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于光滑豎直桿底部，另一端與質(zhì)量為m的滑塊P連接，P穿在桿上，一根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來，重物Q的質(zhì)量。把滑塊從圖中A點(diǎn)由靜止釋放后沿豎直桿上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧對滑塊的彈力大小相等。已知OA與水平面的夾角，OB長為L，與AB垂直。不計(jì)滑輪的摩擦力，重力加速度為g，滑塊P從A到B的過程中，下列說法正確的是（）A.重物Q重力功率先增大后減小B.滑塊P運(yùn)動(dòng)到位置B處速度大小為C.輕繩對滑塊P做功為4mgLD.P與Q的機(jī)械能之和先減少后增加【答案】ABC【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，滑塊P從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物Q的速度為零，則重物Q重力的功率為零，當(dāng)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，重物Q的速度也為零，此時(shí)，重物Q重力的功率為零，則滑塊由A到B的過程中，重物Q的重力功率先增大后減小，故A正確；B．根據(jù)題意可知，滑塊P、重物Q和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)幾何關(guān)系可知，滑塊P上升的高度為重物Q下降的高度為設(shè)滑塊P運(yùn)動(dòng)到位置B處速度大小為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立解得故B正確；C．對滑塊P，設(shè)輕繩對滑塊P做功為，由動(dòng)能定理得解得故C正確；D．根據(jù)題意可知，滑塊P、重物Q和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧的彈性勢能先減小后增大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，P與Q的機(jī)械能之和先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選ABC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.聰聰同學(xué)用如圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為入射小球和質(zhì)量為的被碰小球B的質(zhì)量關(guān)系是___________（填“大于”“等于”或“小于”）。（2）當(dāng)滿足關(guān)系式___________時(shí)，證明、B兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒；若碰撞前后系統(tǒng)無機(jī)械能損失，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為___________。A．B．C．D．【答案】①.大于②.A③.C【解析】【詳解】（1）[1]為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量m1大于m2；（2）[2]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)擋板與拋出點(diǎn)之間的距離為x，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：水平方向豎直方向解得，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v越小，下落距離h越大兩球碰撞后，入射小球A的速度變小，小于碰撞前入射小球A的速度，且小于被碰小球B的速度，即被碰小球B的速度最大，入射小球碰撞后的速度最小，所以入射球碰撞前落點(diǎn)位置是，碰撞后落點(diǎn)位置是，被碰球的落點(diǎn)位置是，則碰撞前入射小球A的速度碰撞后入射球的速度碰撞后被碰球的速度兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得整理可得A正確。[3]若碰撞前后系統(tǒng)無機(jī)械能損失，由機(jī)械能守恒定律得整理可得C正確。12.為測量某金屬絲（電阻約為20Ω）的電阻率，小明同學(xué)取來一段粗細(xì)均勻、長為L0的金屬絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）用螺旋測微器測金屬絲的直徑d，讀數(shù)如圖甲所示，則d＝________mm。（2）為進(jìn)一步準(zhǔn)確測量金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．直流電源E（電動(dòng)勢4V，內(nèi)阻不計(jì)）；B．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；C．電流表A2（量程150mA，內(nèi)阻約2Ω）；D．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約10kΩ）：E．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約20kΩ）：F．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0~15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；G．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0~2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）；H．金屬絲Rx，開關(guān)、導(dǎo)線若干。①實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，其中電流表應(yīng)選用________，其中電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（均填字母序號）。②請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丁中完成實(shí)物電路連接（部分連線已畫出）_________，并在丙圖方框中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖_________。③若實(shí)驗(yàn)中測得該金屬絲的電阻為R0，則計(jì)算這種金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ＝________（用題中給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）?！敬鸢浮竣?0.680②.C③.D④.F⑤.⑥.⑦.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為18.0×0.01mm＝0.180mm，所以金屬絲的直徑為d=0.5mm＋0.180mm＝0.680mm（2）①[2]由實(shí)驗(yàn)室提供的器材，電壓表應(yīng)選量程3V的D，可知通過金屬絲的最大電流所以電流表選擇量程150mA的C。[3]電壓表應(yīng)選量程3V的D。[4]滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，選擇阻值范圍小的F，便于調(diào)節(jié)。②[5]因?yàn)橛须娏鞅聿捎猛饨臃?，?shí)物電路如圖所示。[6]實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。③[7]根據(jù)電阻定律可得金屬絲的橫截面積解得金屬絲電阻率的表達(dá)式為13.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，x軸水平。第一象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場E1（大小未知），第二象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E2=50N/C。一個(gè)質(zhì)量m=1kg帶電量q=+0.1C的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)（-0.3m，0.7m）以初速度v0水平拋出，小球從y軸上B點(diǎn)（0，0.4m）進(jìn)入第一象限，并恰好沿直線從x軸上C點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）飛出，重力加速度為g=10m/s2求：（1）初速度v0大小；（2）B、C兩點(diǎn)間電勢差UBC【答案】（1）1.5m/s；（2）10V【解析】【詳解】（1）小球在第二象限做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示解得豎直方向解得則有（2）在B點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)所合外力與速度方向共線解得設(shè)小球沿x軸方向運(yùn)動(dòng)距離OC為d解得則有14.如圖所示，在光滑水平地面上靜置一質(zhì)量的長木板A和另一質(zhì)量的滑塊C，其中長木板的左端還放有質(zhì)量的滑塊B（可看成質(zhì)點(diǎn)）?，F(xiàn)給A、B組成的整體施加水平向右的瞬時(shí)沖量，此后A、B以相同速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后A與C發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）。木板足夠長，則再經(jīng)過一段時(shí)間后A、B再次以相同速度向右運(yùn)動(dòng)，且此后A、C之間的距離保持不變。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，重力加速度為g=10m/s2，則：（1）求A、C碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）滑塊B在長木板A上表面所留痕跡的長度L?！敬鸢浮浚?）30J；（2）3m【解析】【詳解】（1）最終A、B以相同速度向右運(yùn)動(dòng)，且A、C之間的距離保持不變，則三者速度相同，設(shè)為，以三者為系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律得其中解得A與C發(fā)生碰撞且碰撞時(shí)間極短，設(shè)碰后A的速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得則A、C碰撞時(shí)損失的機(jī)械能為（2）從A、C發(fā)生碰撞到A、B再次以相同速度向右運(yùn)動(dòng)；以A、B為系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒可得解得則滑塊B在長木板A上表面所留痕跡的長度為。15.如圖甲所示，平臺ON上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量m=0.50kg、可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊A相接觸（