重庆市第八中学2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

重庆八中2023-2024学年度（上）高二年级开学适应性训练物理试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28.0分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了万有引力定律．下列有关万有引力定律的说法中正确的是（　　）A.太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星B.开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆C.库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D.牛顿在发现万有引力定律的过程中没有利用牛顿第三定律的知识【答案】B【解析】【详解】A．太阳与行星之间引力的规律也适用于行星与它的卫星之间，故A错误；B．开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆，即开普勒第一定律，故B正确；C．卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值，故C错误；D．牛顿在发现万有引力定律的过程中利用了牛顿第三定律的知识，故D错误。故选B。2.高能粒子是指带电粒子在强电场中进行加速，现将一电子从电场中A点由静止释放，沿电场线运动到B点，它运动的图像如图，不考虑电子重力的影响，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的（　　）A.B. C.D.【答案】A【解析】【详解】v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知，斜率为正且逐渐减小，则粒子的加速度沿运动方向，且逐渐减小，做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律可知电场强度越来越小，电场线越来越稀疏，电子受电场力与电场方向相反，电场方向由B指向A。故选A。3.图为杂技表演“飞车走壁”，杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。如果先后两次杂技演员绕侧壁行驶时距离底部高度不同，则杂技演员位置越高（　　）A.角速度越大B.线速度越大C.受到的支持力越大D.向心加速度越大【答案】B【解析】【详解】杂技演员驾驶摩托车在水平方向上做匀速圆周运动，受力如图所示，由图可知在不同的高度角度都相同，则向心力大小不变，受到的支持力大小不变；根据牛顿第二定律有 可得可知位置越高，半径越大，则线速度越大，角速度越小，向心加速度大小不变。故选B。4.部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°，绳子拉力大小为100N，若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）则（　　）A.3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为－1440JB.3s内，绳子拉力对轮胎做功为1440JC.3s内，轮胎所受合力做功为1800JD.3s末，绳子拉力功率为600W【答案】B【解析】【详解】A．3s内，轮胎克服地面摩擦力做功选项A错误；B．3s内，绳子拉力对轮胎做功为选项B正确；C．3s内，轮胎匀速运动，则所受合力做功为0，选项C错误； D．3s末，绳子拉力功率为选项D错误。故选B。5.两球沿同一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移-时间图像，图中分别为两球碰撞前的图线，为碰撞后两球共同运动的图线。若球的质量，则由图可知下列结论正确的是（　　）A.A、B两球碰撞前的总动量为B.碰撞过程对的冲量为C.碰撞前后的动量变化为D.碰撞过程A、B两球组成的系统损失的机械能为【答案】C【解析】【详解】A．由图可知碰撞前A的速度为碰撞前B的速度为碰撞后AB的速度为根据动量守恒定律可知 解得所以碰撞前的总动量为A错误；B．碰撞时A对B所施冲量即为B的动量变化量B错误；C．根据动量守恒定律可得C正确；D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为D错误。故选C。6.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的点电荷电场．如图所示，在球面上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，球心为O，CD为球面AB的对称轴，在轴线上有M、N两点，且，，已知球面在M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为AB.C.D.【答案】C【解析】【详解】将AB部分补上变成一个完整的均匀球壳，该球壳带电荷量为：；则该球壳在M点产生的 场强为：；根据电场的叠加原理可知：球壳上部分在M点产生的场强大小为：；根据对称性可知：在N点产生的场强大小为：  故C正确，ABD错误．故选C．7.天花板下用轻弹簧悬挂一个质量为m的平板B，初始时B静止（设此时B的重力势能为0），在B正下方有一个质量也为m的物块A，将其向上抛出并以速度v0与B发生弹性碰撞，设碰撞后B的速度为v、加速度为a、动能为Ek、机械能为E机，则在B上升至最高点的过程中，各物理量随时间t或位移x的变化图像可能正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A．由于物块A与B发生弹性碰撞，设物块A与B碰后的速度为v1，则解得，B向上运动过程中，在弹簧恢复原长之前，根据牛顿第二定律，有 此过程中，弹簧弹力逐渐减小，物体运动的加速度向下增大，物体的速度不断减小，若此过程中物体的速度不能减为零，继续向上运动，根据牛顿第二定律，有所以弹簧处于将处于压缩状态，弹力不断增大，物体的加速度仍然向下增大，所以B向上做加速度增大的减速运动，v-t图线的斜率应不断增大，但其运动的初速度为v0，故A错误；B．B上升到最高点的过程中，加速度不断增大，但加速度变化应越来越慢，故B错误；C．B上升过程速度不断减小，所以其动能不断减小，系统重力势能和弹性势能之和不断增大，但其变化可能先快后慢，即图线的斜率可能先增大后减小，故C正确；D．图线的斜率表示弹簧弹力大小，随着B上升，弹力可能一直减小，斜率一直减小，但弹力对物体做正功，机械能增大；弹力也可能先减小后增大，所以图线的斜率应先减小后增大，弹力对物体先做正功后做负功，物体的机械能先增大后减小，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有错得0分。8.在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳瞬间绷紧，然后带动B车一起运动；丁图为一木块静止在光滑水平面上，子弹以速度v0射入其中且未穿出。则关于这几个物理过程（空气阻力均忽略不计），下列判断中正确的是（　　）A.甲图中小球机械能守恒B.乙图中小球A的机械能守恒C.丙图中两车组成的系统动量守恒D.丁图中子弹、木块组成的系统动量不守恒，但机械能守恒【答案】AC【解析】【详解】A．甲图中小球在转动时，只有重力做功，所以小球机械能守恒，故A正确；B．乙图中小球AB间机械能相互转化，AB系统机械能守恒，单独分析时由于此时杆对小球的力不沿杆的 方向，对小球做功，故小球A的机械能不守恒，故B错误；C．丙图中两车组成的系统合外力为零，所以动量守恒，故C正确；D．丁图中子弹射入木块过程中，子弹、木块组成的系统合外力为零，所以动量守恒；子弹与木块间有相对运动，系统一部分机械能转化成内能，故机械能不守恒，故D错误。故选AC。9.如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是（　　）A.油滴带正电B.静电计指针张角不变C.油滴静止D.P点的电势不变【答案】CD【解析】【详解】A．根据受力平衡可知，油滴的电场力方向向上，极板间电场向下，电场力与电场方向相反，故油滴带负电，故A错误；BCD．根据电容的决定式联立解得可知电场强度与极板的距离无关，所以电场强度不变，故油滴的电场力不变，不会运动，P 点与下极板间的距离不变，由可知P点的电势不变，由可知若将电容器的上极板向下移动一小段距离，则电势差变小，静电力张角变小，故CD正确，B错误。故选CD。10.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有一个电荷量为、质量为m的小球与一根长为的轻绳一端相连，绳的另一端固定在P点，小球与P点的距离现施加一与PM夹角、水平向右且场强大小为E的匀强电场，并从静止释放带电小球，从释放小球到轻绳与电场方向平行的过程，下列说法正确的是（）A.小球先做匀加速曲线运动后做圆周运动B.小球的运动时间为C.此过程中电场力所做的功为D.轻绳与电场力方向平行时小球的速度大小为【答案】CD【解析】【详解】A.如图所示， 带电小球水平向右做匀加速直线运动，当位移为MQ=L时，轻绳刚好被拉直，随后在轻绳拉力与电场力的合力作用下，小球以P点为圆心做圆周运动到N点，此时轻绳与电场力方向平行，故A错误；B.小球在水平方向上的位移为：假如小球在水平方向一直做匀加速直线运动，根据解得：但小球在QN阶段水平方向不是匀加速直线运动，故B错误；C.电场力做功故C正确．D.MQ段，由动能定理得：当带电小球运动到Q点时轻绳刚好被拉直速度为，如图所示由于绳子瞬间张紧使得小球沿轻绳方向的分速度v2瞬间减小为零，而沿垂直于轻绳方向的分速度不变，小球由Q到N，根据动能定理得则此时小球的速度为： 故D正确．三、实验题：本题共2个小题，共15分，第11题6分，第12题9分。11.某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先将开关S拨至1端，电源向电容器充电，然后将开关S拨至2端，电容器放电，与电流传感器相连接的计算机记录这一过程中电流随时间变化的线，如图乙所示。（1）关于电容器的充、放电，下列说法中正确的是________。（填正确答案标号）A.电容器充、放电过程中，外电路有电流B.电容器充、放电过程中，外电路有恒定电流C.电容器充电过程中，电源提供的电能全部转化为内能D.电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小（2）在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间的电压________；在形成电流线2的过程中，电容器的电容________。（均选填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”）（3）曲线1与横轴所围面积________（选填“大于”“等于”或“小于”）曲线2与横轴所围面积。【答案】①.AD②.逐渐增大③.不变④.等于【解析】详解】（1）[1]AB．由I-t图像可知，电容器充、放电过程中，外电路中有电流，电流不断变化，A正确，B错误；C．电容器充电过程中，电源提供的电能一部分转化为内能，一部分转化为电容器的电场能，C错误；D．电容器放电过程中，电容器中的电场能逐渐减小，D正确；故选AD；（2）[2][3]在形成电流曲线1的过程中，电容器充电，电容器两极板间的电压逐渐增大；电容器的电容不随电压及电荷量的变化而变化，在形成电流线2的过程中，电容器的电容不变；（3）[4]根据 可知图像与坐标轴围成的面积等于电容器充电或放电电量，电容器充电的电量等于放电的电量，故曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积。12.一学习小组的同学们，想用实验来验证机械能守恒定律，其所用实验装置如图1所示，重力加速度g取。请回答下列问题：（1）本实验用的电火花打点计时器所接交流电源电压为__________；两物块的质量分别为，则物块应选用质量为__________的物块，物块B选用另一物块。（2）某次实验所得纸带如图2，纸带上所标点皆为连续的记录点，经测量第一个点到点间的距离，而与相邻的前后两点间的距离，所用交流电的频率。由此可知：由至的过程中，系统减小的重力势能为__________J，增加的动能为__________J（均保留2位有效数字）。（3）学习小组中的一位同学认为，仅由（2）中一组数据不足以说明问题，于是又换了一条纸带重新测量，并在纸带上选取了若干点，测出其对应的速度及其到“第一个点”的距离，进而依据数据得到了如图3所示的图像。经理论分析，若图3中图线的斜率__________（保留两位有效数字），则系统机械能守恒得以验证。然而，实际测量发现图线斜率较理论值要大一些，造成这一结果的原因可能是__________（答出一条即可）。【答案】①.8②.200③.0.65④.0.61⑤.0.15⑥.存在阻力使得系统机械能有所损失【解析】【详解】（1）[1]电磁打点计时器所接交流电源电压为8V；[2]实验中物块A下降，物块B上升，从而验证机械能守恒定律，所以物块A应选用质量较大的m2，所以A的质量为200g；（2）[3]系统减小的机械能为[4]P点的速度大小为 系统增加的动能为（3）[5]若系统机械能守恒，则有所以所以斜率为[6]实际测量发现图线斜率较理论值要大一些，造成这一结果的原因可能是存在阻力使得系统机械能有所损失。三、计算题：本大题共3小题，共42分。13题10分，14题14分，15题18分。解答应写出必要得文字说明、方程式和重要得演算步骤，只写出结果的不能给分。13.有一个带电荷量的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电场力做的功，从B点移到C点，电场力对电荷做的功，问：若以B点电势为零，则：（1）AB、BC间的电势差为多少？（2）点电荷q在A、C点电势能各为多少？【答案】（1），；（2），【解析】【详解】（1）点电荷从A点移到B点，有可得AB间的电势差为点电荷从B点移到C点，有 可得BC间的电势差为（2）取B点电势为零，根据电势差的定义公式，有，解得，根据电势能表达式可得点电荷q在A、C点的电势能各为14.已知火星的半径为地球半径的，火星质量约为地球质量的，地球表面的重力加速度为g。假设在火星表面，有一弹射器固定在光滑斜面底端，弹射道与斜面平行，某时刻弹射器弹射一个质量为的小球，小球与弹射器作用的时间为，小球离开弹射器后沿着斜面上升的最大距离为，斜面倾角为，忽略小球所受的一切阻力。（g取10m/s2，忽略地球及火星的自转带来的影响）（1）小球脱离弹射口时的速度大小。（2）求弹射器对小球的平均作用力大小。【答案】（1）4m/s；（2）1010N【解析】【详解】（1）小球在地球表面，则小球在火星表面解得 小球在斜面上运动时由牛顿第二定律有解得小球从脱离弹射器到运动的最高点，由运动学公式有解得（2）取沿斜面向上为运动的正方向，弹射器弹射小球过程中，由动量定理得解得15.如图甲所示，倾角的斜面固定在水平地面上，斜面上放置长度、质量的长木板A，长木板的下端恰好与斜面底部齐平；一可视为质点、质量、带电量的物块B放在木板上，与木板上端距离；与木板上端距离的虚线右侧存在足够宽匀强电场，电场方向垂直斜面向上．时刻起，一沿斜面向上的恒力F作用在长木板上，后撤去F，物块B在内运动的图像如图乙所示，且物块B在时速度恰好减为0．已知物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与斜面间的动摩擦因数，物块B带电量始终不变，重力加速度g取，求：（1）恒力F的大小；（2）匀强电场的电场强度大小；（3）从时刻起到木板下端再次与斜面底部齐平的过程中，物块B与木板A间因摩擦产生的热量． 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由图乙可得，物块B加速度大小若物块B与长木板发生相对滑动，则得故恒力F作用后，两者相对静止，一起向上加速，对整体有得（2）内一起运动的位移为得即撤去外力时木板恰运动到电场边缘，假设撤去外力后相对静止一起减速，对整体有得 对物块B有得假设成立，两者相对静止一起减速，在此加速度下若B减速为零，则运动距离为得即物块B到达电场边缘时尚未减速为零。得或（舍弃）物块B在减速为零，则共进入电场后的加速度大小为得（3）物块B进入电场后减速为零经过的位移为长木板A减速为零的位移为，则 得即物块B尚未冲出长木板A的上端，A物体减速为零后，因故A静止不动，物块B离开电场时，速度与进入时候等大反向，即对B对A得两者共速时得此过程中长木板A、物块B各自的位移大小为 得即此时长木板A尚未到达底部，物块B进入电场后与木板间无摩擦生热，仅在物块B离开电场后与长木板A有摩擦生热，即得