山東省聊城市九校2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期第一次開學(xué)聯(lián)考試題含解析

PAGE20-2024—2025學(xué)年度第一學(xué)期開學(xué)測評考試高二物理試題第Ⅰ卷選擇題一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。1.關(guān)于第一宇宙速度，下列說法錯誤的是（）A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B.它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度C.它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小放射速度D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時近地點的速度【答案】D【解析】【詳解】AB．人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，由運行速度軌道半徑越大，速度越小，由于地球半徑作為軌道半徑是最小的，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，同時也是衛(wèi)星在近地圓軌道運行的速度，故AB正確，不符合題意；C．物體在地面旁邊繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，在地面旁邊放射飛行器，假如速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球飛行的軌跡就不是圓，而是橢圓，故它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度，也是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小放射速，故C正確，不符合題意；D．在地面旁邊放射飛行器，假如速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球飛行的軌跡就不是圓，而是橢圓，故在橢圓軌道上運行的衛(wèi)星，在近地點的速度均大于7.9km/s，故D錯誤，符合題意。故選D。2.下列說法正確的是（）A.被舉到高處的物體重力勢能肯定不為零B.克服重力做功，物體的重力勢能肯定增加C.彈簧的彈力做正功時，其彈性勢能肯定增加D.物體所受的合外力為零，物體的機(jī)械能肯定守恒【答案】B【解析】【詳解】A．被舉到高處物體，若選取被舉高的物體所在的位置為零重力勢能點，則物體的重力勢能為零，選項A錯誤；B．克服重力做功，物體的重力勢能肯定增加，選項B正確；C．彈簧的彈力做正功時，其彈性勢能肯定減小，選項C錯誤；D．物體所受的合外力為零，物體的機(jī)械能不肯定守恒，例如勻速向上運動的物體機(jī)械能增加，選項D錯誤。故選B。3.小球從某一高度處自由下落著地后反彈，然后又落下，每次與地面碰后動能變?yōu)榕鲎睬暗摹Ｒ詣偲鹣认侣鋾r為計時起點，小球的v－t圖像如圖所示，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.圖像中選取豎直向下為正方向B.每個階段的圖線并不相互平行C.每次與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落高度的一半D.每次與地面相碰后上升到最大高度所需的時間是前一次下落時間的一半【答案】D【解析】【詳解】A．由于小球從某一高度處自由下落，依據(jù)速度時間圖線知選取豎直向上為正方向，故A錯誤；B．不計空氣阻力，下落過程和上升過程中只受重力，依據(jù)牛頓其次定律可得下落過程和上升過程中的加速度為重力加速度，速度時間圖線的斜率表示加速度，所以每個階段的圖線相互平行，故B錯誤；C．與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落過程，依據(jù)動能定理可得與地面相碰后上升過程中，依據(jù)動能定理可得依據(jù)題意有解得故C錯誤；D．依據(jù)運動學(xué)公式可得與地面相碰后上升的時間與地面相碰后上升到最大高度所需的時間是前一次下落時間的解得故D正確；故選D。4.如圖所示為五個點電荷產(chǎn)生的電場的電場線分布狀況，a、b、c、d是電場中的四個點，曲線cd是一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，則下列說法正確的是（）A.該帶電粒子帶正電B.a點的電勢高于b點的電勢C.帶電粒子在c點的動能小于在d點的動能D.帶電粒子在c點的加速度小于在d點的加速度【答案】C【解析】【詳解】A．帶電粒子做曲線運動，所受的合力指向軌跡凹側(cè)，分析可知該帶電粒子帶負(fù)電，A錯誤；BC．依據(jù)等勢面與電場線垂直，畫出過a點的等勢面如圖所示。則依據(jù)沿電場線方向電勢漸漸降低知所以同理可得由于帶電粒子帶負(fù)電，則粒子的電勢能依據(jù)能量守恒定律知，帶電粒子的動能B錯誤，C正確；D．電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小則帶電粒子受到的電場力由牛頓其次定律知帶電粒子的加速度D錯誤。故選C。5.電容為C的平行板電容器豎直放置，正對面積為S，兩極板間距為d，充電完成后兩極板之間電壓為U，斷開電路，兩極板正對區(qū)域視為勻強(qiáng)電場，其具有的電場能可表示為。假如用外力使平行板電容器的兩個極板間距緩慢變?yōu)?d，下列說法正確的是（）A.電容變?yōu)樵瓉淼膬杀?B.電場強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隒.電場能變?yōu)樵瓉淼膬杀?D.外力做的功大于電場能的增加量【答案】C【解析】【詳解】A．極板間距變?yōu)樵瓉韮杀?，依?jù)可知電容減半，A錯誤；B．電荷量和極板正對面積不變，則電場強(qiáng)度大小不變，B錯誤；C．當(dāng)開關(guān)斷開后，電容器極板的電荷量Q不變，依據(jù)電容減半，兩極板間電壓加倍，依據(jù)可知，電場能加倍，C正確；D．電路斷開，沒有電流和焦耳熱產(chǎn)生，極板的動能不變，則外力做的功等于電場能的增加量，D錯誤。故選C。6.如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板旁邊有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子A；在負(fù)極板旁邊有一質(zhì)量也為m、電荷量為的粒子B。僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止起先運動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面Q，兩粒子間相互作用力可忽視，不計重力，則以下說法正確的是（）A.電荷量與的比值為B.電荷量與的比值為C.粒子A、B通過平面Q時的速度之比為D.粒子A、B通過平面Q時的速度之比為【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，兩粒子的運動時間相同，對正電荷A有對負(fù)電荷B有聯(lián)立解得A錯誤，B正確。CD．由動能定理得求得選項CD錯誤。故選B。7.2017年6月19日，長征三號乙火箭放射中星9A衛(wèi)星過程中運載火箭出現(xiàn)異樣，未能將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。中國航天科技集團(tuán)在西安衛(wèi)星測控中心的親密協(xié)作下，通過精的確施10A.從近地點到遠(yuǎn)地點，衛(wèi)星受到的萬有引力變大B.變軌后，衛(wèi)星的運行周期變小C.在近地點，衛(wèi)星要點火加速才能到達(dá)更高軌道D.變軌后，衛(wèi)星可能處于地球同步衛(wèi)星軌道【答案】C【解析】【詳解】A．依據(jù)萬有引力定律可知，從近地點到遠(yuǎn)地點，衛(wèi)星受到的萬有引力變小，選項A錯誤；B．變軌后，衛(wèi)星在軌道2上的半長軸大于軌道1的半長軸，依據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道2上的周期較大，選項B錯誤；C．在近地點，衛(wèi)星要點火加速才能到達(dá)更高軌道，選項C正確；D．同步衛(wèi)星的軌道是圓形的，則變軌后的軌道２不行能是地球同步衛(wèi)星軌道，選項D錯誤。故選C。8.一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽視，運動員可視為質(zhì)點，下列說法錯誤的是（）A.運動員到達(dá)最低點前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.蹦極過程中，重力勢能的變更量與重力勢能零點的選取有關(guān)【答案】D【解析】【詳解】A．運動員到達(dá)最低點前重力始終做正功，重力勢能始終減小，故A正確，不符合題意；B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力方向與位移方向始終相反，彈力做負(fù)功，彈性勢能增加，故B正確，不符合題意；C．以運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故C正確，不符合題意；D．重力勢能的變更與重力做功有關(guān)，取決于初末位置的高度差，與重力勢能零點的選取無關(guān)，故D錯誤，符合題意。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.2019年9月23日，我國在西昌衛(wèi)星放射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式勝利放射第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星的工作軌道是比同步衛(wèi)星軌道低一些的中圓軌道，衛(wèi)星由放射軌道變軌到中圓軌道b上，軌道a、A.衛(wèi)星在軌道b運行周期大于24小時B.衛(wèi)星由地面到P點所受引力漸漸減小C.衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點時的加速度等于軌道b上經(jīng)過P點時的加速度D.衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點時的動能大于衛(wèi)星在軌道b上經(jīng)過P點時的動能【答案】BC【解析】【詳解】A．同步衛(wèi)星周期為24小時，軌道b比同步衛(wèi)星軌道低一些，周期小于24小時，選項A錯誤；B．由可知，距離地面越遠(yuǎn)，引力越小，選項B正確；C．由于，衛(wèi)星從軌道a和軌道b經(jīng)過P點時加速度相同，選項C正確；D．衛(wèi)星從a軌道到b軌道，需點火加速，動能增大，D錯誤。故選BC10.如圖所示，P、Q為兩個等量的異種電荷，以靠近電荷P的O點為原點，沿兩電荷的連線建立x軸，沿直線向右為x軸正方向,一帶正電的粒子從O點由靜止起先僅在電場力作用下運動到A點，已知A點與O點關(guān)于P、Q兩電荷連線的中點對稱，粒子的重力忽視不計．在從O點到A點的運動過程中，下列關(guān)于粒子的運動速度v和加速度a隨時間的變更、粒子的動能和運動徑跡上電勢隨位移x的變更圖線可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】CD【解析】等量異種電荷電場線如圖所示．依據(jù)沿著電場線方向電勢漸漸降低，電場強(qiáng)度，由圖可知E先減小后增大，所以圖象切線的斜領(lǐng)先減小后增大，故A錯誤．沿兩點電荷連線從O到A，電場強(qiáng)度先變小后變大，一帶正電的粒子從O點由靜止起先在電場力作用下運動到A點的過程中，電場力始終做正功，粒子的速度始終在增大．電場力先變小后變大，則加速度先變小后變大．v-t圖象切線的斜領(lǐng)先變小后變大，故CD可能，故CD正確．粒子的動能，電場強(qiáng)度先變小后變大，則切線的斜領(lǐng)先變小后變大，則B圖不行能．故B錯誤．故選CD．【點睛】依據(jù)等量異種電荷電場線的分布狀況，分析場強(qiáng)、電勢的變更，由電場力做功狀況推斷動能的變更狀況．由牛頓其次定律探討加速度的變更狀況，并分析粒子的運動狀況．11.如圖所示，質(zhì)量為4m的球A與質(zhì)量為m的球B用繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，球A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角α=30°，球B與質(zhì)量為m的球C通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，球C放在水平地面上。起先時限制住球A，使整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線剛好拉直但無張力，滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行，然后由靜止釋放球A，不計細(xì)線與滑輪之間的摩擦，重力加速度為g，下列說法正確的是（A.釋放球A瞬間，球B的加速度大小為B.釋放球A后，球C恰好離開地面時，球A沿斜面下滑的速度達(dá)到最大C.球A沿斜面下滑的最大速度為2gD.球C恰好離開地面時彈簧伸長量與起先時彈簧的壓縮量相等，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】BC【解析】【詳解】A．起先時對球B分析，依據(jù)平衡條件可得釋放球A瞬間，對球A和球B分析，依據(jù)牛頓其次定律可得解得故A錯誤；B．釋放球A后，球C恰好離開地面時，對球C分析，依據(jù)平衡條件可得對球A和球B分析，依據(jù)牛頓其次定律可得解得所以球C恰好離開地面時，球A沿斜面下滑的速度達(dá)到最大，故B正確；C．對球A和球B及輕質(zhì)彈簧分析，依據(jù)能量守恒可得解得球A沿斜面下滑的最大速度為故C正確；D．由可知球C恰好離開地面時彈簧的伸長量與起先時彈簧的壓縮量相等，A、B兩小球組成的系統(tǒng)在運動過程中，輕質(zhì)彈簧先對其做正功后對其做負(fù)功，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故D錯誤；故選BC。12.2019年12月27日晚，我國的長征五號遙三運載火箭在海南文昌一飛沖天，并將目前我國研制的最重地球同步軌道衛(wèi)星——實踐二十號勝利送入太空預(yù)定軌道，一掃兩年多前遙二火箭放射失利的陰霾，呈現(xiàn)出“王者歸來”的英雄氣概。作為重型運載火箭，其肩負(fù)著放射大型航天器、實施月球采樣返回、開展火星探測等一系列后續(xù)重要航天任務(wù)，已知地球的質(zhì)量為M，平均半徑為RA.在放射火星的衛(wèi)星時，放射速度大于第一宇宙速度即可勝利B.實踐二十號的預(yù)定軌道離地高度為h=C.實踐二十號的放射速度大小介于第一宇宙速度和其次宇宙速度之間D.實踐二十號由于質(zhì)量較大，其在軌道運行時速率小于質(zhì)量較小的同步衛(wèi)星【答案】BC【解析】【詳解】A．衛(wèi)星放射速度大于其次宇宙速度時，就脫離地球束縛，則在放射火星的衛(wèi)星時放射速度應(yīng)大于其次宇宙速度，選項A錯誤；B．實踐二十號是地球同步軌道衛(wèi)星，則角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，則解得選項B正確；C．實踐二十號是繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，則實踐二十號的放射速度大小介于第一宇宙速度和其次宇宙速度之間，選項C正確；D．全部地球同步衛(wèi)星都具有相同的速率，與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，選項D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷非選擇題三、試驗題：本題2個小題，每空2分，共14分。13.“探究功與物體速度變更關(guān)系”的試驗可用圖甲所示的裝置進(jìn)行，小車在橡皮筋的作用下彈出，某次試驗中得到了如圖乙所示的一條紙帶。(1)甲圖裝置中木板左端適當(dāng)墊高一點的作用是______。(2)利用圖乙紙帶處理試驗數(shù)據(jù)時，是通過測量______段的距離來計算小車獲得的速度（選填“AB”或“BC”）。(3)關(guān)于該試驗，下列敘述正確的是______。A．每次試驗時，應(yīng)將小車從同一位置由靜止釋放B.每次試驗時，應(yīng)先釋放小車再接通電源C.由于橡皮筋對小車做功的數(shù)值無法算出，故不能用圖像法來探究功與物體速度變更的關(guān)系D.該試驗是通過變更同樣的橡皮筋的條數(shù)來變更做功數(shù)值的【答案】(1).平衡摩擦力(2).BC(3).AD【解析】【詳解】(1)[1]甲圖裝置中木板左端適當(dāng)墊高一點的作用是平衡摩擦力。(2)[2]利用圖乙紙帶處理試驗數(shù)據(jù)時，因BC段點跡勻稱，說明小車已經(jīng)到達(dá)了最大速度，則試驗時是通過測量BC段的距離來計算小車獲得的速度。(3)[3]A．每次試驗時，應(yīng)將小車從同一位置由靜止釋放，選項A正確；B．每次試驗時，應(yīng)先接通電源再釋放小車，選項B錯誤；C．雖然橡皮筋對小車做功的數(shù)值無法算出，但是可以得出用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…并起來進(jìn)行第一次、其次次、第三次…試驗，得到橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度v，則可以在坐標(biāo)紙上作出小車的W-v2圖像來探究功與物體速度變更的關(guān)系，選項C錯誤；D．該試驗是通過變更同樣的橡皮筋的條數(shù)來變更做功數(shù)值的，選項D正確。故選AD。14.如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的試驗．有始終徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H?d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則：(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d＝________mm.(2)小球經(jīng)過光電門B時的速度表達(dá)式為________．(3)多次變更高度H，重復(fù)上述試驗，作出隨H的變更圖象如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿意表達(dá)式________時，可推斷小球下落過程中機(jī)械能守恒．(4)試驗中發(fā)覺動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能削減量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．【答案】(1).7.15(2).(3).或(4).增大【解析】【詳解】解：（1）由圖可知，主尺刻度為7mm；游標(biāo)對齊的刻度為3；故讀數(shù)為：7+3×0.05=7.15mm；（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；故v=；（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；即：2gH0=（）2解得：；（4）由于該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，則△Ep﹣△Ek將增大；故答案（1）7.25；（2）；（3）；（4）增大．【點評】本題為創(chuàng)新型試驗，要留意通過分析題意明確試驗的基本原理才能正確求解．四、計算題：共5個小題，共46分。15.酷愛天文科學(xué)的某同學(xué)從網(wǎng)上得到一些關(guān)于月球和地球的信息，如下表中所示。請依據(jù)表格中數(shù)據(jù)，計算出地球和月球的密度之比。月球半徑月球表面處的重力加速度地球和月球的半徑之比地球表面和月球表面的重力加速度之比【答案】【解析】【詳解】在星球表面旁邊，萬有引力等于重力，即密度公式體積公式聯(lián)立解得地球和月球的密度之比16.如圖所示，一根長L＝1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E＝1.0×105N/C、與水平方向成θ＝30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中．桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝＋1.0×10－6C，質(zhì)量m＝1.0×10－2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B起先運動(靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10m(1)小球B起先運動時的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時，距M端的高度h1為多大？【答案】(1)a＝3.2m/s2(2)h1＝0.9m【解析】【詳解】(1)起先運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓其次定律得代入數(shù)據(jù)解得a＝3.2m/s2(2)小球B向下運動，受A的斥力增大，加速度減小，速度增大，當(dāng)小球B速度最大時合力減為零，即代入數(shù)據(jù)解得：h1＝0.9m17.如圖所示，正電荷q1固定于半徑為R的半圓光滑軌道的圓心處，將另一帶正電、電荷量為q2、質(zhì)量為m的小球，從軌道的A處無初速度釋放，求：（1）小球運動到B點時的速度大?。唬?）小球在B點時對軌道的壓力．【答案】（1）（2）3mg＋k，方向豎直向下【解析】【分析】考查庫侖力作用下的圓周運動?！驹斀狻浚?）小球從A運動到B過程中，由動能定理：解得（2）小球到達(dá)B點時，受力分析，由合外力供應(yīng)向心力：解得由牛頓第三定律，小球在B點時對軌道的壓力為：方向豎直向下。18.