福建省厦门市第一中学2023-2024学年高二物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

福建省厦门第一中学2023—2024学年度高二上开学考物理试卷2023.8（本试卷满分100分，考试时间75分钟）第Ⅰ卷一、单项选择题（第1~4小题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分，共16分）1.如图，汉墓壁画拓片描绘了汉代人驾车的场景。当马拉车沿水平路面前进时，下列说法正确的是（　　）A.马车一定受力平衡B.车夫对马的拉力做正功C.马对车的拉力做正功D.地面对车的摩擦力是滑动摩擦力2.莆田市某高中进行防溺水安全教育，同学们讨论：消防员如何以一定的速率在最短时间内救援被困于礁石上的学生。如图，A、B间距适当，河中各处水流速度相等，下列说法正确的是（　　）A.应在河岸A处沿v1方向进行救援B.应在河岸B处沿v2方向进行救援C.应在河岸B处沿v3方向进行救援D.应在河岸B处沿v4方向进行救援3.取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是（　　） A.带电体C移近导体A时，两边的金属箔都闭合B.保持C不动，先把导体A和B分开，然后移开C，张开的金属箔都合拢C.保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体A的左端，则导体A下方的金属箔合拢D.保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体B的右端，则导体B下方的金属箔合拢4.图甲为炒茶厂的水平传送带装置，可简化为图乙所示模型，皮带在电动机带动下保持恒定速度向右运动。传送带A、B两端的距离为，现将一质量为的茶叶盒由静止轻放在皮带上，盒子过一会儿能保持与传送带相对静止。茶叶盒和皮带间的动摩擦因数为，忽略盒子的大小，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）A.盒子从左端运动到右端的时间为B.盒子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用C.盒子与传送的相对位移大小为D.盒子从A运动到B的过程，电动机因运送盒子多做的功为二、双项选择题（第5~8小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共24分）5.质量为的物体，由静止开始下落，其下落的加速度为，在其下落的过程中，下列说法正确的是（　　）A.物体重力做的功为B.物体所受阻力做功为C.物体重力势能减少了D.物体所受合力做功为6.如图所示，纸面内a、b、c三点构成直角三角形，ab与ac互相垂直，，。带电荷量分别为、的点电荷分别固定放置在a、b两点，d点为a、b两点连线上的中点，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A.两点电荷在d点产生的合电场强度大小为0B.b点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为C.两点电荷在c点产生的合电场强度大小为D.两点电荷在c点产生的电场强度方向与ab边平行7.2023年3月1日，国际小行星中心发布了一颗新彗星的确认公告，这颗彗星由中科院紫金山天文台首次发现，明年有望成为肉服可见的大彗星。目前这颗彗星正在朝着它的近日点方向运动，其运行轨道可简化为半长轴为a的椭圆轨道，即图中的II轨道。I、III为绕太阳做匀速圆周运动的两个行星，其做匀速圆周运动运行半径分别为、，且有。行星I的烧行速率为，繁星运行到B点时的速率为，运行到E点时的速率为，行星III的绕行速率为，则下列说法正确的是（　　）A.行星I绕行速率大于行星III的速率B.行星I绕行速率大于慧星在B点的速率C.行星I的绕行周期等于慧星沿椭圆轨道运行周期D.彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度8.如图甲，宋人孟元老《东京梦华录》对花样跳水的描述：“又有两画船，上立秋千，……筋斗掷身入水，谓之水秋千。”某次“水秋千”表演过程如图乙，质量为m的表演者，以O点为圆心荡到与竖直方向夹角θ=45°的B点时，松手沿切线方向飞出。若在空中经过最高点C时的速度为v，水秋千绳长为l，A为最低点，表演者可视为质点，整个过程船体静止不动，不计空气阻力和绳的质量，重力加速度为g。则（　　） A.表演者在B处重力的瞬时功率为mgvB.表演者从A运动到B的过程中，处于超重状态C.表演者在A处受到秋千的作用力大小为D.若B到水面的高度为CB间高度的4倍，则落水点到B点的水平距离为三、非选择题（共60分）9.一辆质量为的汽车，额定功率为。现让汽车保持额定功率在水平路面上从静止开始运动，运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍，从启动开始汽车将会做加速度___________（选填“不变”、“逐渐增大”或“逐渐减小”）的运动，汽车在加速运动过程中所能达到的最大速度为___________（g取）。10.如图甲，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示，C为大盘上的一点，A、B为大小两盘边缘上的两点，已知，。工作时A点和B点的线速度之比___________，B和C点的角速度之比___________。11.用绝缘轻质细线悬吊一质量为m=0.1kg、电荷量为q=5×10-5C的小球．在空间施加一匀强电场，当小球保持静止时，细线与竖直方向成θ=37°。若电场方向水平向右，则所加匀强电场的电场强度为__________N/C；改变电场方向，所加匀强电场的电场强度最小值为__________N/C。 12.某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”实验中。（1）图甲所示操作中合理的是___________。（2）本实验中，下列说法正确的是___________。A.先让重锤下落，后接通电源B.重锤的质量可以不测C.可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度D.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上（3）在实验中，当地重力加速度，测得所用重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示（相邻计数点时间间隔为）。从起点O到计数点B的过程中重物动能的增加量___________（结果保留两位有效数字）；重力势能的减少量，通过计算，数值上，原因是___________。13.在“探究平抛运动特点”的实验中，用图甲所示实验装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。 （1）在每次实验中每次小球___________从斜糟上同一位置由静止开始运动。轨道___________光滑。（选填“一定”或“不一定”）。（2）某同学用频闪相机来探究平抛运动特点。如图乙所示是该同学所拍摄小球运动轨迹照片的一部分。A、B、C是记录了小球在运动途中的三个位置，已知照片上每个小正方形方格的实际边长为，B点的竖直分速度为___________，小球做平抛运动的初始位置坐标（___________，___________）（g取）。（结果保留一位小数）14.如图，带电量为C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度，一个质量为带电量C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为。（静电力常量）求：（1）小球A、B之间的库仑力F的大小；（2）桌面对小球B的支持力FN的大小；（3）小球运动的线速度v的大小。15.如图甲所示，固定在水平面上半径为的光滑圆弧轨道，A点为轨道最高点且与圆心等高；圆弧轨道最低点B与质量为M的木板上表面等高且平滑相接，但不粘连。一质量的物块P（可视为质点），从圆弧轨道上A点由静止开始释放，滑上木板后，物块P的图像如图乙所示。物块P不会从木板右端掉落，g取。求 （1）物块P经过B点时受到支持力大小；（2）物块P克服摩擦力做的功；（3）木板和地面间因摩擦而产生的热量。16.图甲为新兴滑草娱乐活动场所，其横截面简化示意图如图乙。倾斜草坪AB长，倾角，水平草坪BC长，防护草堆横截面是半径的四分之一圆弧，C点为圆弧圆心，C点正下方的点E为圆弧最低点。运动员乘滑草车从点A沿倾斜草坪无初速下滑，滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平，再滑过BC段后从C点水平滑出，最后落在草堆圆弧DE上。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数，同一滑草车与AB、BC的动摩擦因数相同，载人滑草车在运动过程中可看成质点，不计空气阻力，（，，）取）。（1）滑草车和草坪间的动摩擦因数，求滑草车从A点滑到B点所用时间；（2）滑草车从A点滑下后，恰好停在C处，求该滑草车和草坪间的动摩擦因数；（3）载人滑草车的总质量，他乘坐不同的滑草车将以不同的速度离开C点并落到圆弧上的不同位置，求载人滑草车落到草堆时的动能最小值。 福建省厦门第一中学2023—2024学年度高二上开学考物理试卷2023.8（本试卷满分100分，考试时间75分钟）第Ⅰ卷一、单项选择题（第1~4小题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分，共16分）1.如图，汉墓壁画拓片描绘了汉代人驾车的场景。当马拉车沿水平路面前进时，下列说法正确的是（　　）A.马车一定受力平衡B.车夫对马的拉力做正功C.马对车的拉力做正功D.地面对车的摩擦力是滑动摩擦力【答案】C【解析】【详解】A．马车不一定做匀速运动，所以马车不一定受力平衡，故A错误；BC．车夫对马的拉力做负功，马对车的拉力做正功，故B错误，C正确；D．地面对车轮接触过程没有发生相对滑动，摩擦力是静摩擦力，故D错误。故选C。2.莆田市某高中进行防溺水安全教育，同学们讨论：消防员如何以一定的速率在最短时间内救援被困于礁石上的学生。如图，A、B间距适当，河中各处水流速度相等，下列说法正确的是（　　）A.应在河岸A处沿v1方向进行救援B.应在河岸B处沿v2方向进行救援C.应河岸B处沿v3方向进行救援D.应在河岸B处沿v4方向进行救援 【答案】A【解析】【详解】若救援所用时间最短，则消防员的速度应与河岸垂直，且出发点应位于礁石上游。故选A3.取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是（　　）A.带电体C移近导体A时，两边的金属箔都闭合B.保持C不动，先把导体A和B分开，然后移开C，张开的金属箔都合拢C.保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体A的左端，则导体A下方的金属箔合拢D.保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体B的右端，则导体B下方的金属箔合拢【答案】D【解析】【详解】A．把带正电荷的带电体C移近导体A时，根据静电感应的“近异远同”规律可知，A端带负电，B端带正电，两边的金属箔都张开，故A错误；B．根据上述，保持C不动，先把导体A和B分开，A、B带等量异种电荷，然后移开C，A、B中的电荷不能中和，仍然带电，张开的金属箔不会合拢，故B错误；CD．保持A和B接触，C不动，无论用手触碰导体A的左端或B的右端，导体B上正电荷都被中和，导体A上的负电荷依然存在,则导体B下方的金属箔合拢，导体A下方的金属箔仍然张开，故C错误，D正确。故选D。4.图甲为炒茶厂的水平传送带装置，可简化为图乙所示模型，皮带在电动机带动下保持恒定速度向右运动。传送带A、B两端的距离为，现将一质量为的茶叶盒由静止轻放在皮带上，盒子过一会儿能保持与传送带相对静止。茶叶盒和皮带间的动摩擦因数为，忽略盒子的大小，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A.盒子从左端运动到右端的时间为B.盒子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用C.盒子与传送的相对位移大小为D.盒子从A运动到B的过程，电动机因运送盒子多做的功为【答案】D【解析】【详解】A．盒子在传送带上加速过程的加速度大小为加速过程所用时间和通过的位移分别为，盒子在传送带匀速过程的时间为盒子从左端运动到右端的时间为故A错误；B．盒子在传送带做匀速运动时，不受摩擦力作用，故B错误；C．盒子与传送的相对位移大小为故C错误； D．盒子从A运动到B过程，电动机因运送盒子多做的功等于传送带克服摩擦力做的功，则有故D正确。故选D。二、双项选择题（第5~8小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共24分）5.质量为的物体，由静止开始下落，其下落的加速度为，在其下落的过程中，下列说法正确的是（　　）A.物体重力做的功为B.物体所受阻力做功为C.物体重力势能减少了D.物体所受合力做功为【答案】AD【解析】【详解】AC．物体重力做的功为则物体重力势能减少了，故A正确，C错误；BD．根据牛顿第二定律可得解得物体所受阻力做功为物体所受合力做功为故C错误，D正确。故选AD。6.如图所示，纸面内a、b、c三点构成直角三角形，ab与ac互相垂直，，。带电荷量分 别为、的点电荷分别固定放置在a、b两点，d点为a、b两点连线上的中点，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）A.两点电荷在d点产生的合电场强度大小为0B.b点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为C.两点电荷在c点产生的合电场强度大小为D.两点电荷在c点产生的电场强度方向与ab边平行【答案】BC【解析】【详解】A．a、b两点的距离两点电荷在d点产生的合电场强度大小为故A错误；B．b点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为故B正确；C．a点处的点电荷在c点产生的电场强度大小为根据场强的叠加可知两点电荷在c点产生的合电场强度大小为故C正确； D．根据场强的叠加可知两点电荷在c点产生的合电场强度与ab边不平行，故D错误。故选BC。7.2023年3月1日，国际小行星中心发布了一颗新彗星的确认公告，这颗彗星由中科院紫金山天文台首次发现，明年有望成为肉服可见的大彗星。目前这颗彗星正在朝着它的近日点方向运动，其运行轨道可简化为半长轴为a的椭圆轨道，即图中的II轨道。I、III为绕太阳做匀速圆周运动的两个行星，其做匀速圆周运动运行半径分别为、，且有。行星I的烧行速率为，繁星运行到B点时的速率为，运行到E点时的速率为，行星III的绕行速率为，则下列说法正确的是（　　）A.行星I的绕行速率大于行星III的速率B.行星I的绕行速率大于慧星在B点的速率C.行星I的绕行周期等于慧星沿椭圆轨道运行周期D.彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度【答案】AD【解析】【详解】A．彗星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得解得 行星I的绕行速率大于行星III的速率，故A正确；B．在B点点火加速，行星I的绕行速率小于慧星在B点的速率，故B错误；C．根据开普勒第三定律行星I的绕行周期小于慧星沿椭圆轨道运行周期，故C错误；D．彗星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律可得解得彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度，故D正确。故选AD。8.如图甲，宋人孟元老《东京梦华录》对花样跳水的描述：“又有两画船，上立秋千，……筋斗掷身入水，谓之水秋千。”某次“水秋千”表演过程如图乙，质量为m的表演者，以O点为圆心荡到与竖直方向夹角θ=45°的B点时，松手沿切线方向飞出。若在空中经过最高点C时的速度为v，水秋千绳长为l，A为最低点，表演者可视为质点，整个过程船体静止不动，不计空气阻力和绳的质量，重力加速度为g。则（　　）A.表演者在B处重力的瞬时功率为mgvB.表演者从A运动到B的过程中，处于超重状态C.表演者在A处受到秋千的作用力大小为D.若B到水面的高度为CB间高度的4倍，则落水点到B点的水平距离为【答案】AC 【解析】【详解】A．表演者从B运动到C做斜上抛运动，在最高点C时的速度为v，即水平方向的速度始终为v，而在B点时，速度方向与竖直方向成45°，此时水平速度和竖直速度大小相等，所以在B处重力的瞬时功率为故A正确；B．从A运动到B的过程中，表演者既有指向圆心的向心加速度，也有切下斜向右下方的切向加速度，若竖直方向上加速度的分量向上，则表演者处于超重状态，如果竖直方向上加速度分量向下，则表演者处于失重状态，故B错误；C．从A运动到B的过程中，由动能定理可知从B点做斜抛运动，则表演者在A处受到秋千的作用力大小为F，则则表演者在A处受到秋千的作用力大小为故C正确；D．由于B到水面高度为CB间高度的4倍，设CB间高度为h，则B到水面的高度为4h，由于从C点开始做平抛运动，故从B点运动到最高处，由运动学公式可得解得 CB的水平位移为故落水点到B点的水平距离为故D错误。故选AC。三、非选择题（共60分）9.一辆质量为的汽车，额定功率为。现让汽车保持额定功率在水平路面上从静止开始运动，运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍，从启动开始汽车将会做加速度___________（选填“不变”、“逐渐增大”或“逐渐减小”）的运动，汽车在加速运动过程中所能达到的最大速度为___________（g取）。【答案】①.逐渐减小②.20【解析】【详解】[1]根据牛顿第二定律可得又从启动开始汽车的速度逐渐增大，由于汽车保持额定功率不变，则牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小。[2]当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有又联立可得10.如图甲，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示，C为大盘上的一点， A、B为大小两盘边缘上的两点，已知，。工作时A点和B点的线速度之比___________，B和C点的角速度之比___________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]因为A、B两点都在齿轮边缘，相互咬合传动，故线速度大小相等，即[2]根据公式可得因为A、C在同一齿轮上，角速度相同，故11.用绝缘轻质细线悬吊一质量为m=0.1kg、电荷量为q=5×10-5C的小球．在空间施加一匀强电场，当小球保持静止时，细线与竖直方向成θ=37°。若电场方向水平向右，则所加匀强电场的电场强度为__________N/C；改变电场方向，所加匀强电场的电场强度最小值为__________N/C。【答案】①.1.5×104②.1.2×104【解析】【详解】[1]对小球受力分析可知解得 [2]当电场力最小时，场强与重力方向垂直，则解得12.某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”的实验中。（1）图甲所示操作中合理的是___________。（2）本实验中，下列说法正确的是___________。A.先让重锤下落，后接通电源B.重锤的质量可以不测C.可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度D.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上（3）在实验中，当地重力加速度，测得所用重物的质量为。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示（相邻计数点时间间隔为）。从起点O到计数点B的过程中重物动能的增加量___________（结果保留两位有效数字）；重力势能的减少量，通过计算，数值上，原因是___________。【答案】①.D②.BD##DB③.0.94④.存在空气阻力和摩擦力阻力做功【解析】【详解】（1）[1]正确的手持纸带的方法：手持纸带的末端，让纸带保持竖直，重物靠近打点计时器，故选D。 （2）[2]A．先接通电源，后让重锤下落，故A错误；B．要验证重锤的质量可以被约掉，重锤的质量可以不测，故B正确；C．不可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度，要根据匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于平均速度来计算某时刻的瞬时速度。故C错误；D．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，减少摩擦阻力。故D正确。故选BD。（3）[3]B点的速度等于AC段的平均速度从起点O到计数点B的过程中重物动能的增加量[4]重力势能的减少量，通过计算，数值上，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力做功。13.在“探究平抛运动特点”的实验中，用图甲所示实验装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。（1）在每次实验中每次小球___________从斜糟上同一位置由静止开始运动。轨道___________光滑。（选填“一定”或“不一定”）。（2）某同学用频闪相机来探究平抛运动的特点。如图乙所示是该同学所拍摄小球运动轨迹照片的一部分。A、B、C是记录了小球在运动途中的三个位置，已知照片上每个小正方形方格的实际边长为，B点的竖直分速度为___________，小球做平抛运动的初始位置坐标（___________，___________）（g取）。（结果保留一位小数）【答案】①.一定②.不一定③.2.0④.-5.0⑤.5.0 【解析】【详解】（1）[1][2]在每次实验中每次小球一定从斜糟上同一位置由静止开始运动。轨道不一定光滑，只有小球到达底端时速度相同即可。（2）[3]因则B点的竖直分速度为[4][5]小球做平抛运动的初速度从抛出点到B点的时间从抛出点到B点的竖直距离从抛出点到B点的水平距离初始位置横坐标x=25cm-30cm=-5cm纵坐标y=25cm-20cm=5cm即初始位置坐标（-5，5）14.如图，带电量为C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度，一个质量为带电量C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为。（静电力常量）求：（1）小球A、B之间的库仑力F的大小；（2）桌面对小球B的支持力FN的大小；（3）小球运动的线速度v的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由几何关系知，A、B小球间的距离A、B球连线与竖直方向的夹角为，则有得由库仑定律得（2）在竖直方向，小球B合力为0，即代入数据可得（3）库仑力的水平方向分力提供向心力代入数据可得15.如图甲所示，固定在水平面上半径为的光滑圆弧轨道，A点为轨道最高点且与圆心等高；圆弧轨道最低点B与质量为M的木板上表面等高且平滑相接，但不粘连。一质量的物块P（可视为质点），从圆弧轨道上A点由静止开始释放，滑上木板后，物块P的图像如图乙所示。物块P不会从木板右端掉落，g取。求 （1）物块P经过B点时受到的支持力大小；（2）物块P克服摩擦力做的功；（3）木板和地面间因摩擦而产生的热量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由图乙的图像可知，物块P经过B点时的速度为物块在B点时，由牛顿第二定律得联立解得（2）对物块P整个运动过程，由动能定理得解得物块P克服摩擦力做的功为（3）由图像可知内木板做匀加速运动，时与物块P共速，且共同速度为，如图所示 物块与木板的相对位移为内物块P的加速度大小为物块P受到的摩擦力为物块P与木板间因摩擦产生的热量为由能量守恒定律得解得木板和地面间因摩擦而产生的热量为16.图甲为新兴滑草娱乐活动场所，其横截面简化示意图如图乙。倾斜草坪AB长，倾角，水平草坪BC长，防护草堆横截面是半径的四分之一圆弧，C点为圆弧圆心，C点正下方的点E为圆弧最低点。运动员乘滑草车从点A沿倾斜草坪无初速下滑，滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平，再滑过BC段后从C点水平滑出，最后落在草堆圆弧DE上。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数，同一滑草车与AB、BC的动摩擦因数相同，载人滑草车在运动过程中可看成质点，不计空气阻力，（，，）取）。（1）滑草车和草坪间的动摩擦因数，求滑草车从A点滑到B点所用时间；（2）滑草车从A点滑下后，恰好停在C处，求该滑草车和草坪间的动摩擦因数；（3）载人滑草车的总质量，他乘坐不同的滑草车将以不同的速度离开C点并落到圆弧上的 不同位置，求载人滑草车落到草堆时的动能最小值。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）运动员从A点滑到B点做初速度为零的匀加速直线运动，有①②由①②得（2）运动员从A点滑到点的过程，由动能定理得③解得（3）运动员离开C点后做平抛运动，速度为，落到草堆上时水平位移和竖直位移大小分别为x和y，有④⑤⑥由动能定理得：⑦由④⑤⑥⑦得其落到草堆DE时的动能⑧ 可知当，即动能有最小值，为