浙江省东阳市外国语学校2023-2024学年高二物理上学期开学检测试题（Word版附解析）

高二物理开学检测试题卷一、单项选择题1.下列物理量属于矢量是(　　)A.电势B.电场强度C.功D.重力势能【答案】B【解析】【详解】电势、功、重力势能都是只有大小没有方向的标量，电场强度是有大小，又有方向的矢量，故B正确．2.下列描述符合物理学史的是（　　）A.第谷总结出行星运动的三大定律B.牛顿发现了万有引力定律C.牛顿比较准确地得出了引力常量G的数值D.开普勒提出了相对论时空观【答案】B【解析】【详解】A．开普勒总结出行星运动三大定律，故A错误；B．牛顿发现了万有引力定律，故B正确；C．卡文迪许比较准确地得出了引力常量G的数值，故C错误；D．爱因斯坦提出了相对论时空观，故D错误。故选B。3.下列说法正确的是（　　）A.元电荷就是电子B.元电荷的数值最早由库仑测得C.体积很小的带电体一定可看作点电荷D.点电荷是一种理想化模型【答案】D【解析】【详解】A．元电荷等于电子或质子的电荷量大小，元电荷不是电子，故A错误；B．元电荷的数值最早由密立根测得，故B错误；CD．点电荷是一种理想化模型，带电体能不能看成点电荷，取决于带电体的形状大小在研究的问题中是否 可以忽略不计，所以体积很小的带电体不一定可看作点电荷，故C错误，D正确。故选D。4.电荷量为Q的点电荷置于真空中，将电荷量为q的试探电荷放在距Q为r的P点时，受到的静电力大小为F，则Q在P点产生的电场强度大小是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】AB．电量为q的试探电荷在P点所受的电静电力为F，根据电场强度的定义式得到：P点电场强度的大小为故A错误，B正确；CD．电量为Q的点电荷为场源电荷，在P点产生的电场强度的大小为故CD错误。故选B。5.下列物体在运动过程中，机械能可视作守恒的是（　　）A.匀速向上爬坡的汽车B.被扔出后在空中运动的铅球C.飘落中的秋叶D.沿粗糙斜面匀速下滑的木箱【答案】B【解析】【详解】A．匀速向上爬坡的汽车，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故A错误；B．被扔出后在空中运动的铅球，可认为铅球只受重力作用，铅球的机械能守恒，故B正确；C．飘落中的秋叶，由于受到空气阻力作用，秋叶的机械能不守恒，故C错误；D．沿粗糙斜面匀速下滑的木箱，动能不变，重力势能减少，机械能减少，故D错误。故选B。6.关于地球静止卫星（同步卫星的一种）说法正确的是（　　） A.地球静止卫星的角速度小于地球自转的角速度B.不同国家的地球静止卫星高度可不同C.我国发射的地球静止卫星可以定点在北京上空D.地球静止卫星的绕行速度小于7.9km/s【答案】D【解析】【详解】AB．地球静止卫星的角速度等于地球自转的角速度，根据万有引力提供向心力可得解得可知不同国家的地球静止卫星轨道半径相同，高度相同，故AB错误；C．地球静止卫星只能定点在赤道上空，所以我国发射的地球静止卫星不可以定点在北京上空，故C错误；D．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，地球静止卫星的绕行速度小于7.9km/s，故D正确。故选D。7.某型号汽车发动机的额定功率为60kW。汽车以额定功率在平直公路上行驶，受到的阻力大小为2000N，则汽车匀速行驶的速度大小是（　　）A.40m/sB.30m/sC.20m/sD.10m/s【答案】B【解析】【详解】汽车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，有由解得汽车匀速行驶的速度大小故选B。 8.如图所示，照片展示了一个静电实验现象，该女士的头发因带电后竖起、散开，产生这种现象的原因是（　　）A.头发间的静电引力B.头发间的静电斥力C.头发与地面间的静电斥力D.头发与金属球间的静电引力【答案】B【解析】分析】【详解】由于人的身体也可导电，当我们用手轻碰带有静电的储能金属球时，电荷便传到我们的身体上。而因为头发上的静电互相排斥，头发便竖立起来。故选B。9.小米和爸爸在游乐园玩旋转飞椅，“飞椅”用钢索挂在同一个转盘上做匀速圆周运动，外圈椅子B比内圈椅子A距离转轴远。如图所示，小米坐椅子A，她运动的线速度为，角速度为，爸爸坐椅子B，他运动的线速度为，角速度为，则（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】 【详解】CD．“飞椅”用钢索挂在同一个转盘上做匀速圆周运动，椅子的角速度相等，所以故CD错误；AB．外圈椅子B比内圈椅子A距离转轴远，由，可知故A正确，B错误。故选A。10.将不带电的橡胶棒和毛皮摩擦后分开，它们产生的电场线分布如图所示。对于电场中的A、B两点，下列判断正确的是（　　）A.B点的电势高B.A点的电场强度大C.正电荷在A点的电势能大D.正电荷在A点受到的电场力大【答案】C【解析】【详解】A．根据沿电场线方向电势降低可知，A点电势高于B点电势，故A错误；B．根据电场线的疏密程度可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，故B错误；C．根据由于A点电势高于B点电势，则正电荷在A点的电势能大，故C正确；D．根据由于A点的电场强度小于B点的电场强度，则正电荷在A点受到的电场力小，故D错误。故选C。 11.如图是一种“水上飞人”娱乐项目，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，使人在空中或静止或匀速运动或变速运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）A.人在空中静止的一段时间内，反冲动力对人做正功B.人在加速上升的一段时间内，反冲动力对人做正功C.人在减速上升的一段时间内，反冲动力对人做负功D.人在匀速上升的一段时间内，反冲动力对人不做功【答案】B【解析】【详解】A．人在空中静止的一段时间内，由于人的位移为零，则反冲动力对人不做功，故A错误；B．人在加速上升的一段时间内，反冲动力与人的运动方向相同，反冲动力对人做正功，故B正确；C．人在减速上升的一段时间内，反冲动力与人的运动方向相同，反冲动力对人做正功，故C错误；D．人在匀速上升的一段时间内，反冲动力与人的运动方向相同，反冲动力对人做正功，故D错误。故选B。12.如图所示，带有等量异种电荷的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度为，方向向下。电场中同一平面内有C、D、P三点，CD连线与电场平行，CD间距为4cm，P、C两点到B板的距离相等，DP间距为5cm。则DP两点间的电势差为（　　）A.1000VB.C.800VD.【答案】C【解析】【详解】DP两点间的电势差故选C。 13.太阳系有八大行星，如图所示，木星绕太阳公转的轨道半径小于土星公转的轨道半径。已知木星公转的线速度为，角速度为，周期为，向心加速度为，土星公转的线速度为，角速度为，周期为，向心加速度为，则（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A．木星绕太阳公转的轨道半径小于土星公转的轨道半径，则由万有引力提供向心力，解得由于，所以故A错误；B．由万有引力提供向心力，解得由于，所以故B错误；C．由万有引力提供向心力，解得 由于，所以故C正确；D．由万有引力提供向心力，解得由于，所以故D错误。故选C。14.滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动，截面如图所示。脱水时湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B两点分别为湿衣服运动的最高点和最低点，下列说法正确的是（　　）A.湿衣服在B点受到的合外力向下B.湿衣服在B点的速度比A点大C.湿衣服在B点的加速度比A点大D.湿衣服在B点时受到滚筒的作用力比A点大【答案】D【解析】【详解】A．湿衣服在B点的向心力向上，合外力提供向心力，故合外力方向向上，故A错误；BC．脱水时湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，故在A、B两点的速度大小相同，根据可知在A、B两点的加速度大小相同，故BC错误； D．根据牛顿第二定律可得可得故D正确。故选D。15.如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷，它们在B点产生的场强大小都为E。下列说法正确的是（　　）A.B点的电场强度大小为2EB.D点的电场强度大小为EC.A、C两点连线中点的电场强度大小为ED.若再在B点放一负电荷，可使D点电场强度为0【答案】D【解析】【详解】AB．在A点和C点放有电荷量都为的正点电荷，它们在B点产生的场强大小都为，则B点的电场强度大小为根据对称性可知，D点的电场强度大小等于B点的电场强度大小，则有故AB错误；C．两个等量正点电荷在A、C两点连线中点的场强大小相等，方向相反，则A、C两点连线中点的电场强度大小为0，故C错误；D．若再在B点放一负电荷，可知两个等量正点电荷在D点产生的合场强方向与负电荷在D点产生的场强 方向相反，则D点电场强度可以为0，故D正确。故选D。16.用水泵抽取地下水，安装时需要将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通。已知当地的地下水源距离地表6m深，水泵出水口离水平地面高度为0.75m，水流由出水口水平喷出时的速度为5m/s，出水口的横截面积为。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为80%，水的密度为，忽略其他能量损失，则（　　）A.每秒钟出水口喷出水的质量为2kgB.每秒钟水泵对水做功为125JC.水泵的输出功率为675WD.水泵的输入功率为1000W【答案】D【解析】【详解】A．每秒钟出水口喷出水的质量为故A错误；B．水从地下到管口的高度每秒钟水泵对水做功为故B错误；C．水泵的输出功率为故C错误；D．水泵的输入功率为故D正确。故选D。17.如图所示是等量异种电荷A、B的电场线分布图。M、N为A、B中垂线上对称的两个点，P、Q为A、B 连线上的两个点，且。则（　　）A.M、N两点的电势相等B.M、N两点的电场强度不相等C.P、Q两点的电势相等D.P、Q两点电场强度不相等【答案】A【解析】【详解】A．等量异种电荷A、B的中垂线是等势线，故M、N两点的电势相等，故A正确；B．M、N两点的电场强度大小相等，方向相同，故B错误；C．由图可知Q点靠近正电荷，所以Q点电势较高，故C错误；D．根据对称性可知P、Q两点的电场强度大小相等，方向相同，故D错误；故选A。18.如图所示，长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后（　　）A.棒整体带负电B.整根棒为一个等势体C.棒的中点O处有净剩电荷D.感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为【答案】B【解析】【详解】A．根据电荷守恒定律可知棒整体不带电，故A错误；B．静电平衡后整根棒为一个等势体，内部场强处处为零，故B正确；C．静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面，故C错误； D．导体棒静电平衡后，棒上感应电荷在O处产生的场强大小与点电荷q在该次产生的电场强度大小相同、方向相反，故感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为故D错误。故选B。二、实验探究题19.在“研究平抛物体运动”的实验中。（1）小沈利用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中两小球A、B在同一高度，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平抛出，B球自由下落，为达到最佳实验效果，则________。A．应选择一个塑料球和一个金属球B．两球都应选择密度较大的金属球C．用秒表直接测量两球的落地时间（2）小王利用如图乙所示装置实验，描绘小球平抛运动的轨迹，以下说法正确的是________。A．斜槽必须光滑B．y轴的方向根据重锤线确定C．每次小球释放的初始位置可以任意选择D．用平滑曲线把所有的点连接起来【答案】①.B②.BD##DB【解析】【详解】（1）[1]探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中两小球A、B在同一高度，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平抛出，B球自由下落，为达到最佳实验效果，应尽量减小空气阻力的影响，则两球都选择密度较大的金属球，不需要用秒表测量两球的落地时间，只需要听落地声音判断两球是否同时落地。故选B。（2）[2] A．斜槽是否光滑不影响小球每次抛出的速度是否相同，则斜槽不需要光滑，故A错误；B．y轴的方向根据重锤线确定，保证y轴的方向竖直向下，故B正确；C．每次小球释放的初始位置必须相同，故C错误；D．用描点法描绘运动轨迹时，应用平滑曲线把所有的点连接起来，故D正确。故选BD。20.在“验证机械能守恒定律”的实验中①释放纸带前的瞬间，手和重物的位置合理的是___________。A．B．C．D．②某同学正确操作后，得到一条点迹清晰的纸带，但由于粗心大意弄断了纸带，只留下如下图所示的一部分，他认为仍旧可以验证机械能是否守恒。具体如下：天平称量得到重锤质量m=0.3kg，重力加速度g=9.8m/s²，打点计时器工作频率为50Hz，取纸带上打第6点时重锤所在的位置为零势能面，分别计算2、3、4、5各点的机械能，则打点2时重锤的机械能E=_________J（计算结果保留2位小数）。 【答案】①.C②.1.01【解析】【详解】①[1]为了减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器。故选C。②[2]由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，由图可得点2到点6的距离则打点2时重锤的重力势能打点计时器工作频率为50Hz，则打点时间间隔为点3处的刻度值为，点1处的刻度值为，则1、3间距离则打点2时重锤的速度打点2时重锤的动能所以打点2时重锤的机械能三、计算题21.如图所示，真空中有A、B两带电小球，A球带正电，所带电量大小，用绝缘支架固 定，B球所带电量大小，用绝缘细线悬挂于O点。小球B静止时，两球在同一水平面上，相距，细线与竖直方向夹角。已知静电力常量，，，求：（1）B球的电性；（2）A、B球之间库仑力的大小；（3）B球的质量。【答案】（1）小球B带负电；（2）；（3）【解析】【详解】（1）以B球为对象，根据受力分析可知，B球受到A球的库仑引力，由于A球带正电，则B球带负电。（2）根据库仑定律可得，A、B球之间库仑力大小为（3）以B球为对象，根据受力平衡可得可得B球的质量为22.如图所示，中国空间站绕地球（可视为质量分布均匀的球体）做匀速圆周运动。已知空间站绕地球飞行n圈的时间为t，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不计地球的自转影响。求：（1）空间站飞行的周期T；（2）地球的质量M； （3）空间站离地面高度h。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）空间站绕地球飞行n圈的时间为t，故周期为（2）由万有引力提供重力得得（3）由万有引力提供向心力得得23.小王将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由水平轨道AB、竖直小圆轨道、水平轨道、竖直大圆轨道和水平轨道平滑连接而成，其中B和、F和相互靠近且错开，FGH部分是圆管轨道，轨道EF段粗糙，其余均光滑。已知轨道半径和的半径，轨道EF长度，轨道足够长。一质量小滑块被压缩的轻弹簧锁定在A处，滑块的尺寸略小于圆管的直径，将锁定装置解除可把滑块弹出，滑块与轨道EF间动摩擦因素，弹簧的形变始终在弹性限度内。（1）若压缩的弹簧具有的弹性势能，求滑块通过小圆轨道最低点B时速度大小和轨道对其弹力的大小； （2）能使滑块到达E处，求弹簧弹性势能的最小值；（3）要使滑块始终没有脱离轨道，求弹簧弹性势能的取值范围。【答案】（1）1m/s，2N；（2）0.25J；（3），或【解析】【详解】（1），机械能守恒有解得在B点，有解得（2）滑块恰过最高点D，有解得，机械能守恒有解得（3）滑块恰到与小圆圆心等高C点，有 ，机械能守恒有解得滑块恰过大圆最高点H，有解得，能量守恒有解得滑块恰到大圆最高点H，有，能量守恒有解得滑块不能到大圆最高点H，而恰好返回到小圆最高点D，能量守恒有解得（不合理）滑块不能到大圆最高点H，而恰好返回到小圆圆心等高处小圆圆心等高，能量守恒有 解得综上所述，要使滑块始终没有脱离轨道，最终停在水平面上，求弹簧弹性势能的取值范围为