四川省內江市2023-2024學年高二物理上學期入學考試試題含解析

考試時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分，共計43分）1.發(fā)現萬有引力定律和測出引力常量的科學家分別是（）A.開普勒、卡文迪許 B.牛頓、伽利略C.牛頓、卡文迪許 D.開普勒、伽利略【答案】C【解析】【詳解】萬有引力定律是由牛頓發(fā)現的，而萬有引力常量是由卡文迪許通過扭秤實驗測定的。故選C。2.質量為m的物體，靜止在傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數為，經過時間t，下列說法正確的是（）A.重力的沖量大小是B.支持力的沖量大小為零C.摩擦力的沖量大小為D.合力的沖量大小為零【答案】D【解析】【詳解】A．根據沖量的定義，重力的沖量大小是，A錯誤；B．根據平衡條件可知物體所受支持力大小為，支持力的沖量大小為，B錯誤；C．根據平衡條件可知物體受靜摩擦力大小為，所以摩擦力的沖量大小為，C錯誤；D．物體靜止，所受合外力為0，所以合外力沖量為0，D正確。故選D。3.對于庫侖定律，下列說法正確的是（）A.只要帶電體的電荷量很小，就可以看作點電荷B.自然界中可能存在電荷量大小為元電荷1.5倍的帶電體C.凡是計算真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力就可以使用公式D.電荷量為2q的A球對電荷量為q的B球作用力大于B球對A球的作用力【答案】C【解析】【詳解】A．所謂點電荷，即電荷的形狀、大小比之相互之間的距離小得多的帶電體叫做點電荷，而并不是因為電荷量小才可看成點電荷，故A錯誤；B．元電荷電荷量是自然界中電荷量的最小值，即所有帶電體的電荷量均為元電荷電荷量的整數倍，故B錯誤；C．庫倫定律適用于真空中，靜止的點電荷，因此凡是計算真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力就可以使用公式故C正確；D．力的作用力是相互的，且大小相等、方向相反，作用在兩個物體上，因此電荷量為2q的A球對電荷量為q的B球作用力等于B球對A球的作用力，故D錯誤。故選C。4.兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為兩球分開后各自帶電量為+Q，距離又變?yōu)樵瓉淼?，庫侖力為所以兩球間庫侖力的大小為。故選C。5.半徑為r和R（rR）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質量相等的兩小球分別自半圓形槽左邊緣的最高點無初速地釋放，在以后的運動過程中兩小球（）A.機械能總是相等的B.經過最低點時動能相等C.在最低點時重力的功率不相等D.在最低點時對軌道的壓力不相等【答案】A【解析】【詳解】A．兩小球初態(tài)機械能相等，在以后的運動過程中只有重力做功，機械能守恒，所以兩小球機械能總是相等的，A正確；B．對左側小球下滑過程，據機械能守恒定律可得同理，對右側小球的下滑過程，可得因為則B錯誤；C．滑到最低點，重力與速度夾角為，重力方向上的速度為0，根據可知在兩小球在最低點時重力的瞬時功率均為零，重力的功率相等，C錯誤；D．設左側小球在最低點時，軌道對小球的支持力為；對左側小球在最低點時受力分析，據牛頓第二定律可得解得同理可得，右側小球在最低點時，軌道對小球的支持力為據牛頓第三定律可得，在最低點兩球對軌道的壓力相等，D錯誤。故選A。6.混合動力汽車變速箱的核心部件是行星齒輪機構，如圖所示，它由太陽輪a、齒圈b、行星齒輪c以及行星架組成，設a、b、c的齒數分別為、、。若太陽輪順時針轉動，周期為T，則它通過行星齒輪帶動齒圈轉動時，齒圈的轉動方向和周期為（）A.順時針 B.逆時針C.順時針 D.逆時針【答案】B【解析】【詳解】若太陽輪a順時針轉動，由圖可知，行星齒輪c與太陽輪a轉動方向相反，齒圈b與行星齒輪c轉動方向相同，故行星齒輪c逆時針轉動，齒圈b逆時針轉動；設齒圈b轉動的周期為，太陽輪a、齒圈b半徑分別為、，則有太陽輪a、齒圈b轉動的線速度大小相等，則有可得故選B。7.自動充電式電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接．騎車者用力蹬車或電動車自動滑行時，發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉化成電能儲存起來．現使車以500J的初動能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次關閉自充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線①所示；第二次啟動自充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是（）A.500J B.300J C.250J D.200J【答案】D【解析】【詳解】第一次關閉自充電裝置，由圖線①知道10m停止運動，動能變?yōu)?，則只有滑動摩擦力做負功，根據功能關系有：-f×10=0-500解得：f=50N第二次啟動自充電裝置，由圖線②知道6m停止運動，動能變?yōu)?，則滑動摩擦力做負功，根據功能關系有：-f×6=500-E解得：E=500-50×6=200J所以第二次向蓄電池所充電能是200J，故D正確，ABC錯誤。故選D．8.如圖所示，紙面內a、b、c三點構成直角三角形，ab與ac互相垂直，，。帶電荷量分別為、的點電荷分別固定放置在a、b兩點，d點為a、b兩點連線上的中點，靜電力常量為k，下列說法正確的是（）A.兩點電荷在d點產生的合電場強度大小為0B.b點處的點電荷在c點產生的電場強度大小為C.兩點電荷在c點產生的合電場強度大小為D.兩點電荷在c點產生的電場強度方向與ab邊平行【答案】BC【解析】【詳解】A．a、b兩點的距離兩點電荷在d點產生的合電場強度大小為故A錯誤；B．b點處的點電荷在c點產生的電場強度大小為故B正確；C．a點處的點電荷在c點產生的電場強度大小為根據場強的疊加可知兩點電荷在c點產生的合電場強度大小為故C正確；D．根據場強的疊加可知兩點電荷在c點產生的合電場強度與ab邊不平行，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，將一小球從空中A點以水平速度拋出，經過一段時間后，小球以大小為3v0的速度經過B點，不計空氣阻力，重力加速度為g，則小球從A到B（）A.經過的時間為 B.速度增量為，方向豎直向下C.水平位移為 D.下落高度為【答案】BC【解析】詳解】A．小球經過B點時豎直分速度由vy=gt解得故A錯誤；B．速度增量為方向豎直向下，故B正確；C．水平位移為故C正確；D．下落高度為故D錯誤。故選BC。10.在光滑的水平面上，質量為m的小球A以速度水平向右運動，與質量為3m的靜止的小球B發(fā)生碰撞。A、B的材質不同，碰撞情景會不同。下列說法正確的是（）A.碰后B球的速度方向一定向右 B.碰后A球的速度方向一定向左C.碰后B球速度的最大值為v0 D.碰后A球速度的最大值為v0【答案】AC【解析】【詳解】無論小球材質如何，兩小球的碰撞過程都遵循動量守恒，設碰撞前小球A的速度方向為正方向，若兩球發(fā)生的是完全非彈性碰撞，則有若兩球發(fā)生的是完全彈性碰撞，則動量守恒的同時機械能也守恒聯立解得AB．由以上分析可知，碰后小球B的速度方向一定向右，小球A的速度方向可能向右也可能向左，A正確，B錯誤；CD．碰后B球速度的最大值為，碰后小球A的速度可以是反向，所以碰后A球速度的最大值不是v0，C正確，D錯誤。故選AC。二、實驗題（本題包括2小題，共16分。）11.如圖所示，光滑水平軌道與光滑弧形軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點轉動的輕桿，且擺到某處就能停在該處，另有一小鋼球（可看做質點），當地重力加速度已知?，F要利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能。（1）還需要的器材是：天平、______。（2）以上測量，實際上是把對彈性勢能的測量轉化為對______的測量，進而轉化為對質量和______的直接測量?！敬鸢浮竣?刻度尺②.重力勢能③.高度【解析】【詳解】（1）[1]根據題意，所有接觸面光滑，且彈簧和桿都是輕質的，以小球為研究對象，根據能量守恒定律可知彈性勢能全部轉化為小球的重力勢能，所以需要測量小球的質量和上升的高度，還需要的實驗器材是刻度尺。（2）[2][3]根據上述分析可知實際上是把對彈性勢能測量轉化為對重力勢能的測量，而測量重力勢能，需要測量小球的質量和上升的高度。12.用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律。(1)實驗中質量為m1的入射小球和質量為m2的被碰小球的質量關系是m1______m2（選填“大于”、“等于”、“小于”）；(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的投影，實驗時，先讓入射小球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復本操作。接下來要完成的必要步驟是_____。（填選項前的字母）A．用天平測量兩個小球的質量m1，m2；B．測量小球m1開始釋放的高度h；C．測量拋出點距地面的高度H；D．分別通過畫最小的圓找到m1，m2相碰后平均落地點的位置M，N；E．測量平拋射程OM，ON。(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為________（用(2)中測量的量表示）；(4)經過測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地的平均位置距O點的距離如圖所示。若用長度代表速度，則兩球碰撞前“總動量”之和為_____g·cm，兩球碰撞后“總動量”之和為______g·cm?！敬鸢浮竣?大于②.ADE③.④.2016⑤.2001【解析】【詳解】(1)[1]為了防止入射球反彈，必須用質量大的小球去碰撞質量小的小球即(2)[2]要驗證動量守恒定律定律，即驗證小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得得因此實驗需要測量，兩球的質量、小球的水平位移，故ADE正確。故選ADE。(3)[3]由(2)分析可知若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為(4)[4]兩球碰撞前的動量之和[5]碰撞后的總動量三、計算題（本題共3小題，共41分。）13.一顆質量為m的人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星離地高度為地球的半徑，已知地球的半徑為R，地球表面重力加速度為g，求：(1)人造衛(wèi)星的周期；(2)人造衛(wèi)星的動能?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【詳解】(1)萬有引力提供向心力在地表，萬有引力等于重力解得(2)萬有引力提供向心力又因解得14.如圖所示，長為的木板A質量為，A靜止于足夠長的光滑水平面上，小物塊B（可視為質點）靜止于A的左端，B的質量為，曲面與水平面相切于M點?，F讓另一小物塊C（可視為質點），從光滑曲面上離水平面高處由靜止滑下，C與A相碰后與A粘在一起，C的質量為，A與C相碰后，經一段時間B可剛好不離開A。求：（1）A、B之間的動摩擦因數；（2）從開始到最后損失的機械能?！敬鸢浮浚?）0.1；（2）27J【解析】【分析】【詳解】（1）設C滑至水平面的速度為v，由動能定理有m2gh=m2v2代入數據得對C、A碰撞過程，設碰后共同速度為v1，由動量守恒有m2v=(M＋m2)v1得B恰好不滑離A時與A有相同的速度，設為v2，對A、C、B組成的系統(tǒng)由動量守恒定律可得m2v=(M＋m1＋m2)v2得對A、B、C組成的系統(tǒng)由能量守恒可得代入數據求得（2）選擇地面為零勢能參考面，開始時，A、B、C整個系統(tǒng)的機械能為最后系統(tǒng)的機械能為故整個過程中系統(tǒng)損失的機械能為15.如圖所示，滑塊和小球的質量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l。開始時，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止?，F將小球由靜止釋放，當小球到達最低點時，滑塊剛好被一表面涂有黏性物質的固定擋板粘住，在極短的時間內速度減為零，小球繼續(xù)向左擺動，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中