【文档说明】四川省绵阳南山中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题 含解析.docx,共(20)页,1.080 MB,由小赞的店铺上传
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绵阳南山中学2022级高二上学期8月入学考试试题物理本试卷分为试题卷和答题卷两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷组成,共5页;答题卷共2页。满分100分,时间75分钟。考试结束后将答题卡和答题卷
一并交回。第Ⅰ卷(选择题,共48分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案,不
能答在试题卷上。一、本大题12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项是符合题目要求的,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错或不选的得0分。1.关于电场强度,下列说法正确的是()A.以点电荷为球心、r为半径的球面上,各
点的场强都相同B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C.若放入正电荷时,电场中某点的场强向右,则当放入负电荷时,该点的场强仍向右D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大【答案】C【解析】【详解】以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强大小相同,但是方向不同
,选项A错误;正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大,要看电场线的疏密,选项B错误;在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度为E=F/q,取走q后,该点的场强仍为E不变,选项C正确;根据E=F/q可知,电荷所受到的电场力很大,该点的电场强度不一定很大,选
项D错误;故选C.2.空间某区域的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.该电场可能是孤立正点电荷形成的电场B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.A点的电势高于B点的电势D.在A点附近沿电场线的方向移动检验电荷时,电场力对其不做功【答案】B【解析】【详解
】A.孤立正点电荷的电场线是自正电荷指向四周无穷远处的直线,A错误;B.电场线越密的地方电场强度越大,由图可知A点的电场强度大于B点的电场强度,B正确;C.沿电场线方向电势降低,则A点的电势低于B点的电势,C错误;D.在A点附近沿电场线的方向移动检验电荷时,在电场力的方向有位移,根据功的定义
,可知电场力对其做功,D错误。故选B。3.2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道,顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资()A.质量比静止在地面上时小B.所受合力
比静止在地面上时小C.所受地球引力比静止在地面上时大D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大【答案】D【解析】【详解】A.物体在低速(速度远小于光速)宏观条件下质量保持不变,即在空间站和地面质量相同,故A错误;BC.
设空间站离地面的高度为h,这批物质在地面上静止合力为零,在空间站所受合力为万有引力即()2GMmFRh=+在地面受地球引力为12GMmFR=因此有1FF,故BC错误;D.物体绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力22GMmm
rr=解得3GMr=这批物质在空间站内的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,因此这批物质的角速度大于同步卫星的角速度,同步卫星的角速度等于地球自转的角速度,即这批物质的角速度大于地球自转的角速度,故D正确。故选D。4.如图所示。在光滑绝缘的水平面上,三个静止的带电小球a、b和c:
分别位于三角形的三个顶点上,已知,,1203===lcacbacbab,a、c带正电,b带负电,三个小球所带电荷量为q,静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力的大小和方向描述正确的是()A.223kql,方向平行于a
b向右B.222kql,方向平行于ab向右C.222kql,方向平行于ab向右D.22233kql方向平行于ab向左【答案】A【解析】【详解】由题意,结合几何关系可得32cos30lacbcl===小球c受到小球a的库仑力212qFkl=同理小球c受到小球b的库仑力
和F1大小相等,且两力夹角为60°,如图所示所以根据力的平行四边形法则,小球c受到小球a、b库仑力的合力2122cos303qFFkl==方向平行于ab向右,故A正确,BCD错误。故选A。5.如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m
的物块。从某一时刻起给m一个水平向右的初速度0v,那么在块与盒子前后壁多次往复碰撞后()A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.物块的最终速度为0mvM,向右D.物块的最终速度为0mvMm+,向右【答案】D【解析】【详解】选物体与小车组成的系统为研究对象,由水平方向动量守恒得:0mvMmv
=+()所以0mvvMm=+v方向与0v同向,即方向水平向右。故选D。6.如图所示,质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球,在同一水平面上,A球竖直上抛,B球以倾斜角斜向上抛,空气阻力不计,C球沿倾角为的光滑斜面上滑,它们上升的最大高度分别为ABChhh、、,则()A.ABChhh==
B.ABChhh=C.ACBhhh=D.ABhh,>AChh【答案】C【解析】【详解】A球和C球上升到最高点时速度均为零,而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度,即仍有动能。对A或C球由机械能守恒定律,均有2012mghmv=得202v
hg=对B球有2201122Bmghmvmv+=得2202Bvvhhg−=故C正确。故选C。7.如右图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点
处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2.E1与E2之比为()A.1:2B.2:1C.D.【答案】B【解析】【详解】试题分析:由得:;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,知两点电荷在O
点的场强夹角为1200,由矢量的合成知,得:,B对8.如图所示,水平传送带以恒定速度5m/sv=顺时针匀速运行,左、右两端A、B之间距离8m=L。现将一质量2kgm=可看做质点物块轻轻放到传送带的A端,同时对物块施加一水平向右的恒力6NF=。已知物块与传送带之间的动
摩擦因数为0.2=,重力加速度210m/sg=。物块从A端运动到B端的过程中,下列说法正确的是()A.物块先匀加速运动后匀速运动B.物块从A端运动到B端的时间为2.1sC.物块运动到B端时,恒力F的瞬时功率为30WD.物块与传送带间因克服摩
擦产生的热量为12J【答案】D【解析】【详解】AB.物块速度加速到与传送带速度相等之前,物块所受传送带的摩擦力水平向右,根据牛顿第二定律有1mgFma+=解得物块的加速度大小215m/sa=的此过程加速的时间111svta==物块向右运动的距离211112.5m8m2xatL
===物块速度与传送带速度相等后,受到的摩擦力反向,根据牛顿第二定律有2Fmgma−=解得物块的加速度大小221m/sa=由位移时间关系式有22122212xLxvtat=−=+解得此过程加速的时间21st=可知物块从A端运动到B端的过程中,物块一直做加速运动,运动的时间为1
22sttt=+=故AB错误;C.物块运动到B端时的速度大小为1226m/svvat=+=恒力F的瞬时功率为136WPFv==故C错误;D.共速前物块与初速度发生的相对位移大小为1112.5m2vvttx−==共速后物块与初速度发生的相对位移大小为12220.5m
2vtxvvt==+−则物块与传送带间因克服摩擦产生的热量为12()12JQmgxx=+=故D正确。故选D。9.M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后,M带正电荷2.72×10-9C,下列判断正确的有(
)A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.N在摩擦后一定带负电荷2.72×10-9CC.摩擦过程中电子从M转移到ND.M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子【答案】BCD【解析】【详解】A.原本不带电的物体处于电中性,不是不带电,而是正负电荷相等,
故A错误;B.根据电荷守恒定律可知N在摩擦后一定带负电荷2.72×10-9C,故B正确;C.根据摩擦起电可知,M带正电荷,失去电子,摩擦过程中电子从M转移到N,故C正确;D.M在摩擦过程中失去电子个数91019C1
.710()1.62.710210Cqne−===-个故D正确。故选BCD。10.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ与O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为
零,则()A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零【答案】BC【解析】【详解】试题分析:本题要根据等量同种点电荷电
场线的分布情况,抓住对称性,分析试探电荷的受力情况,分析其运动情况,根据电场力做功情况,分析其电势能的变化情况.解:A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向.故试探电荷所受的电场力是变
化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误.B、电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B正确.C、从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故C正确.D、取无限
远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值.故D错误.故选BC【点评】本题考查静电场的基本概念.关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况,运用动能定理进行分析.11.如图甲所示,倾角α=45°的斜面置于粗糙水平地面
上,有一质量为2m的滑块A通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球B相连(绳与斜面平行),滑块A能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中,换成让小球在水平面上做匀速圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角β(β≤45°),两幅图中滑块
、斜面都静止。下列说法中正确的是()A.甲图滑块受到斜面的摩擦力为()21mg−B.甲图斜面受到地面的摩擦力为2mgC.乙图中β越小,滑块受到的摩擦力越小D.小球转动角速度越小,滑块受到的摩擦力越小【答案】A【解析】【详解】A.甲图中,以小球为研究对象,根据平衡条件可知绳子的拉
力Tmg=以滑块为研究对象,根据平衡条件得,滑块受到斜面的摩擦力为()2sin4521fmgTmg=−=−甲故A正确;B.以滑块与斜面体组成的整体为研究对象,根据平衡条件可知水平方向有:斜面受到地面的摩擦力2cos452fTmg==方向水平向左,故B错误;C.乙图中小球做圆锥
摆运动,小球竖直方向没有加速度,则有cosTmg=得绳子拉力cosmgT=对滑块,根据平衡条件得:滑块受到的摩擦力2sin452cosmgfmgTmg=−=−乙由于45„,则2cosmgmg„知乙f为正值,即方向沿斜面向上,所以,越小,cos越大,则滑块受到
的摩擦力越大,故C错误;D.小球转动角速度越小,越小,滑块受到的摩擦力越大,故D错误。故选A。12.一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力
加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是()A.在x=1m时,拉力的功率为6WB.在x=4m时,物体的动能为2JC.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为8JD.从x=0运动到x=4的过程中,物体的动量最大为2kg∙m/s【答案】BC【解析】
【详解】由于拉力在水平方向,则拉力做的功为W=Fx可看出W—x图像的斜率代表拉力F。AB.在物体运动的过程中根据动能定理有212Wmgxmv−=则x=1m时物体的速度为v1=2m/sx=1m时,拉力为6NWFx==则此时拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m时物体的动能为Ek=2JA错误、
B正确;C.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为Wf=μmgx=8JC正确;D.根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1=6N,2—4m的过程中F2=3N,由于物体受到的摩擦力恒为f=4N,则物体在x=2m处速度最大,
且根据选项AB分析可知此时的速度28m/sv=则从x=0运动到x=4的过程中,物体的动量最大为22kgm/spmv==D错误。故选BC。第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、填空题(每空2分,共计16分)13.冬奥会赛场利用了“高
速运动目标跟踪拍摄系统”,不仅让观众看清了动作,还实现了对物体运动情况的多角度定量分析。为观测冰球在不同方向上的运动情况,冰球场中用三台摄像机进行跟随拍摄,以记录冰球运动的时间、位置等信息。如图所示,在冰面上建立平面直角坐标系xOy,其中设备A
视角是竖直向下的,跟随冰球俯拍:设备B、C视角是水平的,分别沿x、y轴跟随拍摄,可以拍摄小球沿x轴、y轴的运动情况。(1)对设备B拍摄的信息进行分析,得到以下数据,请在答题卡对应方格纸中作出冰球位置随时间变化的图像:时刻/st00.40.81.21.62.0
位置/ms08.016.023832.139.8(2)由设备B得到冰球速度大小是____________m/s;(3)同时,设备C得到冰球的速度大小为20.1m/s,设备A得到冰球的速度大小为28.3m/s。由此可以得出Av、Bv、Cv之间的
数学关系式是____________;(4)在某次比赛中,B、C设备测出的冰球的速度大小分别是8m/s和15m/s,则冰球实际运动速度的大小是______________m/s,方向是__________
__(用实际速度与x轴的夹角的正切值表示)。【答案】①19.9②.222ABCvvv=+③.17④.15tan8=【解析】..【详解】(2)[1]由设备B得到冰球速度大小是B39.8m/s=19.9m/s2v=(3)[2]同时,设备C得到冰球的速度大小为20.1m/
s,设备A得到冰球的速度大小为28.3m/s。由此可以得出Av、Bv、Cv之间的数学关系式是222ABCvvv=+(4)[3]在某次比赛中,B、C设备测出的冰球的速度大小分别是8m/s和15m/s,则冰球实际运动速度的
大小是22ABC17m/svvv=+=[4]设实际速度与x轴的夹角为,则CB15tan8vv==14.利用如图甲所示的装置研究均匀规则定滑轮的转动动能。一根足够长的轻细绳一端缠绕在滑轮边缘,另一端与质量为2m、带有挡光条的小物体A连接,A放光滑的倾斜轨道上,A与滑轮之间的绳与斜轨
平行,距顶端L处有一光电门。将A从斜面顶端由静止释放,测得A通过光电门处的速度v。采用半径均为R但质量M不同的定滑轮进行多次试验,测得多组21Mv−数据如下表所示。L、g、m、R为已知量,不计滑轮转轴处摩擦,绳与滑轮不打滑
。21Mv−数据记录表滑轮质量Mm0.8m0.6m0.4m0.2m21v2520gL2420gL2320gL2220gL2120gL(1)若A上的挡光条宽为d,经过光电门时的挡光时间为Δt,则A通过光电门处的速度=v______。(2)根据表格中数据,在图乙坐标系中作出21Mv−图像______
。(3)上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量0M=时,A物体通过光电门的速度平方的倒数,由此可求得斜轨倾角为______。(4)利用表中的第1组数据,可以推出质量m的滑轮以角速度转动时其转动的动能kE=______。(用m、R、
表示)【答案】①.dt②.③.30°④.2214mR【解析】【详解】(1)[1]A通过光电门的时间极短,则通过光电门的速度dvt=(2)[2]作出21Mv−图像如图(3)[3]上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量M=0时,A
物体通过光电门的速度平方的倒数,即211vgL=由能量关系可知2122sin2mvmgL=由此可求得斜轨倾角为=30°(4)[4]当滑轮的质量为m时,根据第1组数据可知212520vgL=即245vgL=由
能量关系212sin3022kmgLmvE+=其中vR=解得2214kEmR=三、本大题3小题,共36分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。15.如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,若在B处放置一个q1=-2.0×10-8C的电荷,测出其受到的静电力F1大小
为4.0×10-6N,方向如图,则:(1)B处场强是多少?方向如何?(2)如果换成一个q2=4.0×10-7C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?【答案】(1)200N/C;方向与F1相反;
(2)80×10-5N;200N/C【解析】【分析】【详解】(1)由场强公式可得EB=11||Fq=684.0102.010−−N/C=200N/C因为是负电荷,所以场强方向与F1方向相反;(2)
q2在B点所受静电力F2=q2EB=4.0×10-7×200N=8.0×10-5N.方向与场强方向相同,也就是与F1反向,此时B处场强仍为200N/C不变,方向与F1相反。16.如图,光滑水平桌面上有一轻质弹簧,其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端,使弹簧的弹性势能为
pE。释放后,小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动,与弹簧分离后,从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间,其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等;垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的45。小球与地面碰撞后,弹起的最大高度为h。重力加速度大小为g,忽略
空气阻力。求(1)小球离开桌面时的速度大小;(2)小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。【答案】(1)p2Em;(2)p52mghEmg【解析】【详解】(1)由小球和弹簧组成的系统机械能守恒可知2p12Emv=得小球离开桌面时速度大小为p2Evm
=(2)离开桌面后由平抛运动规律可得'22yvhg=第一次碰撞前速度的竖直分量为yv,由题可知45yyvv=离开桌面后由平抛运动规律得xvt=,ygt=v解得小球第一次落地点距桌面上其飞出的水平距离为x=p52mghEmg17.如图所示的装置由
安装在水平台面上的高度H可调的斜轨道KA、水平直轨道AB、圆心为1O的竖直半圆轨道BCD、圆心为2O的竖直半圆管道DEF、水平直轨道FG等组成,F、D、B在同一竖直线上,轨道各部分平滑连接。滑块(可视为质点)从K点静止开始下滑
,滑块质量m=0.02kg,轨道BCD的半径R=0.45m,管道DEF的半径r=0.1m,滑块与轨道FG间的动摩擦因数0.4=,其余各部分轨道均光滑且无能量损失,H可调最大的高度是4m,轨道FG的长度L=3m。(1)若滑块恰能过D点,求高度H的大小;(2)若滑块在运动过程中不脱离轨道,求
滑块经过管道DEF的最高点F时的最小速度和对轨道的最小压力;(3)若滑块在运动过程中不脱离轨道,写出滑块在轨道FG上滑行距离s与可调高度H的关系式。【答案】(1)1.125m;(2)22m/s,0;(3)0.41.1Hs=+(1.125m≤H<2.3m)【解析】【
详解】(1)恰能过D点时,由牛顿第二定律可得2DvmgmR=则恰能过BCD的最高点D的最小速度为32m/s2DvgR==从释放到D点过程,以AB所在平面为零势能面,据机械能守恒定律可得21(2)2DmgHRmv−=解得H=1.125m(2)滑块在运动过程中不脱离轨道,则通过轨道BCD的最高点
D的最小速度为32m/s2DvgR==DF过程,以D所在平面为零势能面,据机械能守恒定律可得2211222DFmvmvmgr=+解得vF=22m/s经半圆管道的F点时,若vF>0,滑块即可通过F点,则经过管道DEF的最高点F时的最小速度vF=22m/s。当在F点对轨道
压力为零时的速度为'21m/sm/s2Fvgr==可知,小球在F点对轨道的压力最小值为零。(3)保证不脱离轨道,滑块在F点的速度至少为vF=22m/s,若以此速度在FG上滑行直至静止运动时,有μmg=ma则加速度大小为a=μg=0.
4×10m/s2=4m/s2此时在FG上滑行距离为22min2m0.0625m224FvxLa===不掉落轨道;此时H=1.125m。若滑块恰好静止在G点,根据公式v2-v02=2ax可得F点的最大速度为max226m/svaL==从K释放到F点过程
,以AB所在平面零势能面,据机械能守恒定律可得maxmax21(22)2mgHmvmgRr=++为解得22maxmax(26)2()2(0.450.1)m2.3m2210vHRrg=++=++=滑块不脱离轨道且最终静止在轨道FG上,可调
高度H的范围应满足1.125m≤H<2.3m根据21(22)2FmgHmvmgRr=++22Fvas=解得获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com