辽宁省东港市第二中学2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

2022级高二暑假作业检测考试物理试卷满分：100分时间：75分钟一、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题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.对于库仑定律，下列说法正确的是（）A.只要带电体的电荷量很小，就可以看作点电荷B.自然界中可能存在电荷量大小为元电荷1.5倍的带电体C.凡是计算真空中两个静止点电荷之间的相互作用力就可以使用公式D.电荷量为2q的A球对电荷量为q的B球作用力大于B球对A球的作用力【答案】C【解析】【详解】A．所谓点电荷，即电荷的形状、大小比之相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷，而并不是因为电荷量小才可看成点电荷，故A错误；B．元电荷的电荷量是自然界中电荷量的最小值，即所有带电体的电荷量均为元电荷电荷量的整数倍，故B错误；C．库伦定律适用于真空中，静止的点电荷，因此凡是计算真空中两个静止点电荷之间的相互作用力就可以使用公式故C正确；D．力的作用力是相互的，且大小相等、方向相反，作用在两个物体上，因此电荷量为2q的A球对电荷量为q的B球作用力等于B球对A球的作用力，故D错误。故选C。2.如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（　　）A.发出声音，引起路人注意B.减缓车速，保证行车安全 C.把静电引入大地，避免因放电引起爆炸D.与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷【答案】C【解析】【详解】汽车行驶时，油罐中汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故。拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸。故C正确，ABD错误。故选C。3.一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为（　　）A.12s，20sB.10s，20sC.15s，20sD.12s，15s【答案】D【解析】【详解】当船头垂直河对岸渡河时，渡河时间最短，有因船在静水中的速度为5m/s大于河水的流速为3m/s，当船头沿上游某一方向渡河，使小船实际速度垂直河岸，此时渡河位移最小，则小船的实际速度为最小位移渡河的时间为故选D。4.某型号的汽车发动机的最大输出功率为60kW，质量为1600kg的该汽车在水平路面上启动的过程中，保持发动机的输出功率恒为最大功率，假定汽车受到的总阻力大小恒为1800N，则汽车启动过程中，速度为20m/s时的加速度大小为（　　）A.1.875m/s2B.1.25m/s2C.0.75m/s2D.0.25m/s2【答案】C【解析】【详解】根据 速度为20m/s时，牵引力加速度大小故选C。5.滑冰运动员在水平冰面上转弯时可近似看成做半径为的圆周运动。已知冰鞋与冰面间的最大径向静摩擦力与运动员重力的比值为0.8，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A.运动员转弯时，支持力分力提供向心力B.运动员转弯时，重力与支持力的合力提供向心力C.运动员转弯时，最大速度为4m/sD.运动员转弯时，最大速度为8m/s【答案】D【解析】【详解】AB．滑冰运动员在水平冰面上转弯时，支持力垂直接触面，与重力均在竖直方向，所以摩擦力提供向心力，故AB错误；CD．摩擦力最大，运动员转弯时，速度最大，根据牛顿第二定律可得解得最大速度为故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，该正方形的边长为2cm ，且电场方向与正方形所在平面平行，已知A、B、C三点的电势分别为，，，则（　　）A.D点的电势B.D点的电势C.电场的场强大小E=250V/mD.电场的场强方向沿BC方向【答案】A【解析】【详解】由匀强电场的特点可得得BD连线为等势线，所以场强方向沿AC方向，场强大小故A正确，BCD错误。故选A。7.如图所示为一卫星变轨过程的示意图。卫星开始时在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，周期为T，到达轨道A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ远地点B时，再次点火进入轨道半径为6R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。引力常量为G，下列说法正确的是（　　）A.据以上信息可以计算出卫星的质量B.卫星在轨道Ⅲ上的周期为C.卫星在A点时的向心加速度小于在B点时的向心加速度 D.卫星在轨道Ⅱ上A点的动能一定大于在轨道Ⅱ上B点的动能【答案】D【解析】【详解】A．卫星在圆形轨道Ⅰ上时，其万有引力提供做圆周运动的向心力由上述式子可知，代表卫星的质量m计算时约去，所以无法计算出卫星的质量，故A项错误；B．依据开普勒第三定律，卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上有解得故B项错误；C．卫星在A点，根据牛顿第二定律有解得卫星在B点有解得由上述式子可知卫星在A点时的向心加速度大于在B点时的向心加速度，故C项错误；D．卫星从轨道Ⅱ上A点向轨道Ⅱ上B点运动过程中，其引力做负功，根据动能定理可知，合外力做负功，物体的动能减小，所以卫星在轨道Ⅱ上A点的动能一定大于在轨道Ⅱ上B点的动能，故D项正确。故选D。8.汽车在弯道转弯时，需减速慢行，否则会有发生侧翻的危险，这是汽车发生离心运动导致的。关于离心运动，下列说法正确的是（　　）A.离心运动对人的生活生产都是有害的 B.物体发生离心运动时，其所受合力一定为零C.物体发生离心运动，是由于所受合外力不足以提供向心力导致的D.若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变，则角速度越大，越可能发生离心运动【答案】CD【解析】【详解】A．离心运动对人的生活有些是有益的，比如洗衣机甩干衣服，也有一些是有害的，A错误；BC．当物体做圆周运动所需的向心力得不到满足时，即提供的向心力小于需要的向心力时，物体就会做离心运动，不一定合外力为零，B错误，C正确；D．根据向心力公式，有可知若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变，则角速度越大，越可能发生离心运动，D正确。故选CD。9.如图所示，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则下列说法判断正确的是（　　）A.该带电粒子带正电B.A处电势比B处电势高C.从A到B的运动过程中，电场力做负功，动能减少D.该粒子从A到B的过程中加速度增大，速度也增大【答案】ABD【解析】【详解】A．电场力的方向沿电场线的切线，粒子做曲线运动，电场力指向轨迹的凹侧，则粒子在A点的受力如图，粒子带正电。故A正确； B．顺着电场线电势降低，故则A处电势比B处电势高。故B正确；C．从A到B的运动过程中，电场力方向与运动方向成锐角，电场力做正功，粒子动能增大，速度增大。故C错误；D．粒子从A向B运动，电场线变得密集，粒子所受电场力增大，粒子的加速度增大，又据C项分析知，粒子速度增大。故D正确。故选ABD。【点睛】等势面和电场线垂直，顺着电场线电势降低10.如图所示，两个固定的等量正点电荷相距为2L，其连线中点为O，以O为圆心、0.5L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴。取无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（　　）A.a、b两点的场强相同B.Oy轴上沿正方向电势随坐标y的变大而减小C.Oy轴上沿正方向电场强度的大小随坐标y的变大而增大D.将一试探电荷自a点由静止释放，若不计电荷重力，试探电荷将在a、b间往复运动【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．根据两等量正点电荷电场特点，a、b两点的电场强度大小相同，方向相反，A错误；B．根据点电荷电场强度公式，结合矢量的合成法则，则有Oy轴上沿正方向的电场强度方向沿着y轴正方 向，那么电势随坐标y的变大而减小，B正确；C．根据点电荷电场强度公式结合矢量的合成法则可知，O点的场强为零，无穷远处场强也为零，因此Oy轴上沿正方向电场强度的大小先增大后减小，C错误；D．将一试探电荷+q自a点由静止释放，若不计电荷重力，试探电荷在O点左边受到向右的电场力，而在O点右边时，受到向左的电场，则将在a、b间往复运动，D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，共14分，每空2分）11.某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到__________。（填选项前的字母）A．A、B两球同时落地B．A、B两球的运动路线相同C．击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大（2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球A连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10Hz。用刻度尺测得照片上。x1=x2=2.00cm，y1=1.24cm，y2=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为10，则小球平抛的初速度大小为__________m/s，当地的重力加速度g为__________m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）【答案】①.A②.2.0③.9.6【解析】【详解】（1）[1]该实验装置可验证平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，根据可知，改变打击力度，A、B两球仍同时落地，而平抛运动水平方向做匀速直线运动，改变打击力度会使A球做平抛运动的初速度变化，因此A、B两球的运动轨迹改变。 故选A。（2）[2][3]图乙中，小球从M点到N点，N点到P点时间间隔则小球平抛的初速度大小，其中又解得12.某实验小组利用光电门等器材验证“机械能守恒定律”。（1）实验中，直径为d的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方固定的光电门1和光电门2，两光电门分别与数字计时器连接。小球的挡光时间分别为、，则小球通过光电门1时的速度大小为=___________，小球通过光电门2时的速度大小为=___________（用物理量的符号表示）。（2）已知当地重力加速度大小为g，为验证机械能守恒定律，实验中还一定需要测量的物理量是___________（选填选项前的字母）。A．金属小球的质量MB．金属小球下落的时间TC．两个光电门的高度差h（3）如果金属小球下落过程中的机械能守恒，应满足的关系式为___________（用题中字母表示）。【答案】①.②.③.C④.【解析】 【详解】（1）[1]小球通过光电门1时的速度[2]小球通过光电门2时的速度（2）[3]A．实验通过重力势能的减小量和动能的增加量是否相等来验证机械能守恒，即质量可以约去，不需要测量。故A错误；BC．同理，需要测量两个光电门的高度差h来计算重力势能的减小量。金属小球下落的时间T没有测量的必要。故B错误；C正确。故选C。（3）[4]要验证机械能守恒定律，应满足的关系式为即应满足的关系式为三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.2022年9月14日《天体物理学杂志》宣布了一个新发现的超级地球，并且这一颗新的天体，它当中有都是水，它离地球的距离仅仅在100光年。假设在超级地球表面将一可视为质点的小球以速度沿竖直向上的方向抛出，小球上升的最大高度为，已知超级地球的半径为，超级地球的自转周期为，引力常量为。求：（1）超级地球的第一宇宙速度；（2）超级地球的同步卫星到超级地球表面的距离。【答案】（1）；（2）【解析】详解】（1）小球竖直向上抛出，由运动学公式得 对于超级地球表面的物体，重力等于万有引力，即有超级地球的第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，万有引力提供向心力，则有整理得（2）超级地球的同步卫星绕超级地球做匀速圆周运动，设同步卫星距离超级地球表面的高度为，则同步卫星的轨道半径为同步卫星的环绕周期等于超级地球的自转周期，即根据万有引力提供向心力有整理解得14.将质量为m、带电量为9q（q>0）的小球悬挂在匀强电场中，绝缘细线与竖直线成37°；再将带电量为2q（q>0）的试探电荷从该电场的A点运动到B点，AB直线距离为d，A、B连线与电场线的夹角为53°，重力加速度为g，，。求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）A、B两点间的电势差；（3）试探电荷从A运动到B电场力做的功。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对带电量为9q的小球受力分析解得电场强度大小为（2）根据公式可得A、B两点间的电势差（3）试探电荷从A运动到B电场力做的功为15.如图所示，长、倾角的传送带，顶端与半径的竖直圆弧ABC相切于A点，最高点的左侧有光滑水平台面，台面最左侧墙面固定有一轻弹簧。传送带以速度顺时针匀速转动，一质量的物块（可视为质点）以速度滑上传送带底端，最后物块恰能通过圆弧轨道最高点滑上水平台面，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小g取。（，）求：（1）弹簧具有的最大弹性势能；（2）物块在A点时对圆轨道的压力大小；（3）物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功。【答案】（1）4.5J；（2）88N；（3）15.3J【解析】【详解】（1）物块通过最高点时，有向心力方程有 又由机械能守恒定律有解得（2）物块滑上传送带，由牛顿第二定律可得由于说明滑块与传送带未共速，由运动学有在A点时，由牛顿第二定律有由牛顿第三定律有解得（3）物块从A点到C点过程中，由动能定理有解得