物理-信阳高中北湖校区2024-2025学年高二上学期开学考_2024-2025高二（7-7月题库）_2024年09月试卷_0908河南省信阳高中北湖校区2024-2025学年高二上学期开学考

河南省信阳高级中学北湖校区 2024-2025 学年高二上期开学测试 物理试题 命题人：廖烘桂 审题人：黄一飞 李冉 一.选择题(本题共10 小题,共 46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7 题只 有一个正确远项,每小题4分;第8-10 题有多个正确选项,全部选对得6分,选对 但不全得 3 分,有错选得 0 分) 1．关于下列对配图的说法中正确的是 A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒 B．图2中物块在恒力F 作用下沿固定光滑斜面匀加速上滑过程中，物块机械能 守恒 C．图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒 D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒 2．甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻两车正好并排行驶，从该时刻起两车 的速度—时间图像如下图所示，则下列说法正确的是 A．t 时刻两车相遇 1 B．0到t 时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同 1 C．0到t 时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度 0 D．t 时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方 1 3．如图，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位 于筒底靠在左侧壁处，B 在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖 直，A的电量保持不变，B 由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的 1 学科网（北京）股份有限公司是 A．小球A、B 间的库仑力变小 B．小球A、B 间的库仑力不变 C．小球A对筒壁的压力变小 D．小球A对筒底的压力不变 4．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0 时刻，将一金属小球 从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后 又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端 的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t 的变化图像如图乙所示，则 A．t 时刻小球速度最大 1 B．t 至t 时间内，小球速度一直增大 2 3 C．t 至t 时间内，小球速度先增大后减小 2 3 D．t 时刻小球返回出发点 3 5．如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球， 最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面反弹。若两次发球与水平方向夹角分别为 30°和60°，不考虑球在空中受到的阻力，关于两次发球说法正确的是 A．碰到墙面前空中运动时间之比为1:3B．碰到墙面前空中运动时间之比为1:2 2 学科网（北京）股份有限公司C．两球上升高度之比为1:3 D．两球上升高度之比为1:2 6．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B 为绕地球表面的近地卫星，C 是地球同步卫星。则以下判断正确的是 A．卫星B 的速度大于地球的第一宇宙速度 B．A，B的线速度大小关系为v v A B C．周期大小关系为T T T C B A D．若卫星B 要靠近C所在轨道，需要先加速 7．如图所示，可视为质点的物块a放置在足够长的木板b上，a、b均静止在水平 面上。已知小物块a的质量为2kg，长木板b的质量为1kg，a与b间的动摩擦因数 为0.2，b与地面间的动摩擦因数为 0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加 速度g取 10m/s2。现用从零开始逐渐增大的水平外力F 拉长木板b，则 A．F 2N时，小物块a受到的摩擦力大小为2N 2 B．F 4N时，小物块a受到的摩擦力大小为 N 3 C．F 6N时，长木板b的加速度大小为 2m/s2 D．F 10N时，长木板b的加速度大小为1m/s2 8．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动 轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N 点，以下说法正确的是 A．粒子必定带正电荷 3 学科网（北京）股份有限公司B．粒子在M点的加速度大于它在N 点的加速度 C．粒子在M点的加速度小于它在N 点的加速度 D．粒子在M点的动能小于它在N 点的动能 9．如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极接地，一带负电的油滴位于 容器中的P点且处于静止状态，现将下极板竖直向上缓慢地移动一小段距离， 则 A．带电油滴将竖直向下运动 B．带电油滴的机械能将增加 C．P点的电势将降低 D．通过灵敏电流计有从a往b的电流 10．如图所示，物块a、b通过轻弹簧连接，物块b、c 用不可伸长的细线绕过轻 质定滑轮连接，将物块c放置于足够长的固定斜面上，细线与斜面平行。移动物 块c，当物块b、c之间的细线伸直且无作用力时，将物块 c由静止释放。物块a 放置在水平面上，a、b间的弹簧及b与定滑轮间的细线均处于竖直方向，物块a、 mg b、c的质量分别为3m、m和4m，斜面倾角为30°，若弹簧的劲度系数k  。 L 0 （L 为已知量，g为重力加速度），整个过程 a未离开水平面，不计空气阻力及 0 一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是 A．物块b、c组成的系统机械能守恒 2g B．释放物块c瞬间，物块c的加速度大小为 5 C．物块b上升L 时速度最大 0 4gL D．物块c的最大速度为 0 5 4 学科网（北京）股份有限公司二.实验题(本题共2小题,共14分,请把答案填写在答题卡对应位置上) 11．如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制 的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加 以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示： （1）实验时，该同学进行了如下操作： ①将质量均为M（A的含挡光片，B 的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑 轮上，处于静止状态。测量出 （选填“A的上表面”或“A的下表面”或“挡 光片中心”）到光电门中心的竖直距离h。 ②在B 的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B 以及物块C）中的 物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt。 ③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。 （2）如果系统（重物A、B 以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为 （已知重力加速度为g）。 （3）引起该实验系统误差的原因有 （写一条即可）。 12．某物理兴趣小组利用图（甲）所示的装置研究平抛运动的规律。 1 实验时该小组使用每隔 s曝光一次的频闪照相机对做平抛运动的小球进行拍 20 5 学科网（北京）股份有限公司摄，某次拍摄后得到的照片如图（乙）所示（图中未包括小球刚离开轨道的图像）。 图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行， 其上每个方格的边长为5cm。该小组在实验中测得的小球影像的高度差如图（乙） 所示。请完成下列填空： (1)如图（甲）所示，将斜槽固定在桌面上，反复调节使斜槽末端 ； (2)小球做平抛运动的初速度v  m/s（结果保留三位有效数字）； 0 (3)小球经过图（乙）中位置A 时竖直方向的速度v  m/s，当地的重力加速 y 度g  m/s2（结果均保留三位有效数字）。 三.计算题(本题共3 小题,共40分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤,只写出最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出 数值和单位) 13．我国计划2030年前后实现载人登月。假设未来的某一天，我国的宇航员登 月成功，他在月球上做了如下实验：他站在月球上，将一个小球从距月球表面h 高度以v 水平抛出，测得水平距离为x，若月球视为质量分布均匀的球体，月球 0 的半径为R（其中R>h），引力常量为G，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的平均密度（不考虑月球的自转）； （3）月球的第一宇宙速度。 6 学科网（北京）股份有限公司14．如图所示，水平放置、相距为d的两块平行金属板M、N 与电源相连，开关S闭合后， M、N 间产生了匀强电场，一个重力不计的带负电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电 场，粒子恰好打在N板中央． (1)若开关S闭合，为了让粒子恰能飞出电场，应将N 板向下平移多少？ (2)若开关S断开且粒子初速度大小变为原来的3倍，为了让粒子恰能飞出电场，应将N板 向上平移多少？ 15．如图所示，AB为半径R1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之 一圆弧区域内存在着E1106V m、竖直向上的匀强电场，在BC的上方存在 E1106V m、水平向右的匀强电场，有一质量m1kg，带电量q1.4105C的 物体（可视为质点），从A 点的正上方距离A点H 0.85m处由静止开始自由下落 （不计空气阻力），BC 段为长L2m、与物体间动摩擦因数为0.4的粗糙绝缘 水平面，CD段为倾角53且离地面DE 高h0.8m的斜面。（取g 10m s2 ） （1）物体能沿轨道AB到达最低点 B，求它到达B点时轨道对物体的弹力大小（B 点不考虑水平电场的影响）； （2）求物体运动到C 点时的速度； （3）运动从 C点射出后，求C点至落点的水平位移（已知sin530.8，cos530.6， 不考虑物体反弹以后的情况） 7 学科网（北京）股份有限公司河南省信阳高级中学北湖校区 2024-2025 学年高二上期开学测试 物理答案 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号 答 C C D C C D B ACD BC BD 案 1 d 11．挡光片中心 mgh (2M m)( )2 绳子有一定的质量、滑轮与轴之 2 t 间有摩擦、重物运动中受到空气阻力 【详解】（1）[1]遮光条经过光电门的平均速度代替物体经过光电门的瞬时速度， 所以应测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h。 （2）[2]重物A 经过光电门时的速度 d v= t 系统动能增加量 1 1 d E  (2M m)v2 (2M m)( )2 k 2 2 t 系统重力势能的减小量为mgh，系统机械能守恒应满足的关系式为 1 d mgh (2M m)( )2 2 t （3）[3]系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能是： 绳子有一定的质量、滑轮与轴之间有摩擦、重物运动中受到空气阻力。 12．(1)水平 (2)1.00 (3)1.97 9.76 【详解】（1）为使小球做平抛运动的初速度水平，如图（甲）所示，将斜槽固定 在桌面上，反复调节使斜槽末端水平。 （2）小球水平方向做匀速直线运动，小球做平抛运动的初速度为 L 5102 v   m/s1.00m/s 0 T 1 20 （3）[1]竖直方向做自由落体运动，因此 A点的竖直速度可由平均速度等于中间 1 学科网（北京）股份有限公司时刻的瞬时速度求得，为 y  y 8.6411.08 v  2 3  102m/s 1.97m/s y 2T 1 2 20 [2]根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系 y  y  y  y  g(2T)2 3 4 1 2 解得当地的重力加速度为 g 9.76m/s2 2hv2 3hv2 v 13．（1） 0 ；（2） 0 ；（3） 0 2hR x2 2GRx2 x 【详解】（1）设平抛运动的时间为t，则 xv t 0 1 h gt2 2 联立解得 2hv2 g  0 x2 （2）设月球的质量为M，设其表面有一个质量为m的物体，则 Mm G mg R2 M  4 R3 3 解得 3hv2  0 2GRx2 （3）根据万有引力提供向心力，有 Mm v2 G m 1 R2 R 解得 v v  0 2hR 1 x 5 14．(1)d (2) d 9 【详解】（1）由于一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M 边缘射入电场， 做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线 2 学科网（北京）股份有限公司运动，且恰好打在N 板中央，设极板间的电压为U、极板间的宽度为d、极板的 长度为L，粒子的初速度为v ． 0 L 所以水平方向： =v t ① 0 1 2 1 1 qU 竖直方向：d  at2   t2 ② 2 1 2 md 1 qU 由②解得：d2  t2 ③ 2m 1 为使粒子刚好能飞出电场，则水平方向：L=v t ④ 0 2 由①④两式解得：t =2t ⑤ 2 1 此过程保持电键闭合状态，即上面公式中电压U不变，由③⑤两式可知当时间 由t 变为2t 时，d变为2d，即极板间距变为原来的两倍，N 板向下移动d． 1 1 （2）当开关S 断开时，两板所带电荷量不变，电场强度E 不变，加速度a 不变， 设N 板上移距离为x ，则 2 L＝3v t 0 3 1 d－x ＝ at 2 2 3 2 5 与①②联立解得x ＝ d. 2 9 【点睛】带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动．应用处理类平抛运动的方 法处理粒子运动，关键在于分析临界条件；注意当电容器电量保持不变时，两极 板间场强与两板间距无关． 15．（1）5N；（2）7m s；（3）2.8m 【详解】（1）根据题意，对小物块由释放到 B 点的过程中，由动能定理有 1 mgHREqR mv2 2 B 解得 v 3m s B 在 点，由牛顿第二定律有 B v2 F Eqmg m B N R 解得 F 5N N 3 学科网（北京）股份有限公司（2）根据题意，对小物块由 B 点到C点的过程中，由动能定理有 1 1 EqLmgL mv2  mv2 2 C 2 B 解得 v 7m s C （3）小物块从C点飞出做平抛运动，假设小物块能落在地面上，竖直方向上有 1 h gt2 2 解得 t0.4s 水平方向上有 h xv t 2.8m 0.6m C tan53 假设成立，则C 点至落点的水平位移为2.8m。 4 学科网（北京）股份有限公司