2022-2023学年河南省南阳市第一中学校高二上学期开学考试物理试题 Word版

河南省南阳市第一中学校2022-2023学年上期

高二开学考试物理试题

一、选择题（1~8题为单选题，9~12题为多选题，每题4分）

1．某物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为，其正切值tan随时间t变化的图象如图所示，（g取10m/s2）则（　　）

A．第1s物体下落的高度为5mB．第1s物体下落的高度为10m

C．物体的初速度为5m/sD．物体的初速度为15m/s

2．下列关于电容器的叙述正确的是（　　）

A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器

B．任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体，才能组成了电容器，跟这两个导体是否带电有关

C．电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值

D．电容器充电过程，是将电能转变成电容器的电场能并储存起来；电容器放电的过程，是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能

3．假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G。地球的密度为（　　）

A．B．C． D．

4．一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，保持第三个力大小和方向均不变。关于该物体此后的运动，下列说法正确的是（　　）

A．不可能做圆周运动B．可能做圆周运动

C．可能继续做匀速直线运动D．一定做匀速直线运动

5．一火箭从地面由静止开始以5 m/s2的加速度竖直向上匀加速运动，火箭中有一质量为1.6 kg的科考仪器，在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9 N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的（地球表面处的重力加速度g取10 m/s2）（　　）

A．倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍

6．光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成角（如图所示），与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则（　　）

A．因为有Fx，质点一定做曲线运动

B．如果Fy>Fx，质点向y轴一侧做曲线运动

C．质点不可能做直线运动

D．如果Fy<Fxtan，质点向x轴一侧做曲线运动

7．如图所示，某同学用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是，不计空气阻力。打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。则之间的正确关系是（　　）

A． B．

C． D．

8.如图，把一个不带电的、与外界绝缘的导体两端分别接上两个开关，当带正电小球靠近时，由于静电感应，在a、b端分别出现正、负电荷，则以下说法正确的是(　　)

A．闭合K1，有电子从导体流向大地

B．闭合K2，有电子从导体流向大地

C．闭合K2，有电子从大地流向导体

D．闭合K1，没有电子通过

9．如图所示，在两平行板间接直流电源，位于A板附近的带电粒子在电场力作用下，由静止开始向B板运动，关于粒子在两板间的运动，下列说法正确的是（　　）

A．粒子到达B板时的速率与两板间距离和电源电压均有关

B．若电源电压U与粒子的电荷量q均变为原来的2倍，则粒子到达B板时的速率变为原来的4倍

C．两板间距离越大，粒子运动的时间越长

D．粒子到达B板时的速率与两板间距离无关，与电源电压有关

10．如图所示，竖直截面为半圆形的容器，O为圆心，AB为沿水平方向的直径。一物体在A点以向右的水平初速度vA抛出，与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出，两物体都落到容器的同一点P。已知∠BAP=37°，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．B比A先到达P点

B．两物体一定同时到达P点

C．抛出时，两物体的速度大小之比为vA:vB=16:9

D．抛出时，两物体的速度大小之比为vA:vB=4:1

11．如图所示，一平行板电容器的电容为C，所接电源的电动势为E，两板间a、b、c三点的连线构成一等腰直角三角形。三角形的两直角边长均为L，其中ab边与两板平行，当一个-q的检验电荷从无限远处被移到极板间的a点时，电场力做的功为W。下列说法中正确的是（　　）

A．电容器所带电荷量为CE

B．检验电荷在a点的电势能W

C．检验电荷在a点的电势为

D．若增大两板间距离时，a、c两点间电势差不变

12.如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下列说法中正确的是(　　)

A．三个等势面中，a的电势最高

B．对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大

C．对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大

D．带电粒子由M运动到N时，加速度增大

二、实验题（每空2分，共16分）

13．某同学利用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：

Ⅰ.沿实验桌左右移动垫块，直至接通交流电源后，轻推小车A，与小车相连的纸带上打出一系列分布均匀的点迹（相邻两点间的间距相等），断开电源；

Ⅱ.将小车B（未画出，与小车A完全相同）静置于长木板上的P处，并将适量砝码放在小车B中；

Ⅲ.接通电源，沿木板方向向下轻推一下小车A，使小车A获得一初速度，两车碰撞后粘在一起，打点计时器打出一系列的点迹，如图乙所示；

Ⅳ.用天平测得小车A的质量为200g，小车B与砝码的总质量为220g。

（1）在步骤Ⅰ中，要求纸带上打出的点迹分布均匀的原因是_________。

（2）已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则碰撞前瞬间系统的总动量p1＝________kg·m/s（结果保留三位有效数字），碰撞后瞬间系统的总动量p2＝________kg·m/s（结果保留三位有效数字）；若在实验误差允许的范围内，满足________，则动量守恒定律得到验证。

14．用如图甲所示装置研究平抛运动。实验操作如下：

a.将白纸和复写纸固定在竖直的背板上；

b.将钢球由斜槽上某一位置处静止释放，落在可上下调节的水平挡板N上；（挡板N靠近背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上留下印迹）

c.上下调节挡板N，重复步骤b，在白纸上记录钢球所经过的多个位置；

d. 以斜槽水平末端处钢球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴；取下坐标纸，_______，就得到钢球做平抛运动的轨迹。

（1）请将操作d补充完整。

（2）实验中，必须满足的条件有_______。（填正确答案标号）

A．斜槽轨道末端水平

B．斜槽轨道光滑

C．挡板高度等间距变化

D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

（3）通过实验，记录了钢球在运动途中的三个位置，如图乙所示，则该钢球在A点速度的大小为_______ m/s，钢球抛出点位置的坐标为_______。（取）

四、解答题

15．（8分）如图甲所示，放在水平地面上的木块与一轻弹簧相连，现用手水平拉弹簧，拉力F与时间t的函数关系如图乙所示，则0.8 s内拉力的冲量为多大。

16.（12分）如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强大小为E＝1.25×104 N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6 C，质量m＝1.0×10－2 kg。将小球B从杆的上端N由静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)小球B开始运动时的加速度为多大？

(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？

17．（12分）铁路转弯处的圆弧半径是300 m，轨距是1.435 m，规定火车通过这里的速度是72 km/h，内外轨的高度差应该是多大，才能使铁轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差，如果车的速度大于或小于72 km/h，会分别发生什么现象？（g＝9.8 m/s2）说明理由。（角度很小时，正弦与正切近似相等）

18．（14分）从某高处以6m/s的初速度、与水平方向成30°角斜向上抛出一石子，落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60°，(忽略空气阻力，g取10m/s2)求：

（1）石子在空中运动的时间；

（2）石子的水平射程；

（3）石子抛出后，相对于抛出点能到达的最大高度；

（4）抛出点离地面的高度。

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高二开学考试物理答案

1．A2．D3．B4．A5．C6．D7．C   8. C

9．CD   10．BC11．AC   12. CD 

13．补偿阻力     0.954     0.895    

14．    用平滑的曲线把这些印迹连接起来     AD          （0，10cm）

15．20 N·s

根据I=F·t

可知F-t图像中图线与t轴所围图形的面积等于变力F的冲量大小，则有

答案　(1)3.2 m/s2　(2)0.9 m

16，解析　(1)如图所示，小球B开始运动时受重力、小球A对它的库仑力、杆的弹力和匀强电场对它的静电力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得

mgsinθ－－qEcosθ＝ma，

代入数据解得：小球B开始运动时的加速度为a＝3.2 m/s2。

(2)小球B速度最大时所受合力为零，

即mgsinθ－－qEcosθ＝0，

代入数据解得：r＝0.9 m。

17．0.195 m；见解析

火车在转弯时所需的向心力在“临界”状况时由火车所受的重力和轨道对火车的支持力的合力提供，如图所示

图中h为内外轨高度差，d为轨距

由于轨道平面与水平面间的夹角一般很小，可以近似地认为

所以内外轨的高度差为

如果车速，火车重力和轨道对火车的支持力的合力将小于火车需要的向心力，所差的向心力需由外轨对轮缘的弹力来弥补。这样就出现外侧车轮的轮缘向外挤压外轨的现象。如果车速，火车重力和轨道对火车的支持力的合力将大于火车需要的向心力，超出的部分需由内轨对轮缘的弹力来平衡。这样就出现内侧车轮的轮缘向内挤压内轨的现象

18．（1）1.2s；（2）m；（3）0.45m；（4）3.6m

【详解】(1)如图所示：石子落地时的速度方向和水平线的夹角为60°，则

＝tan60°＝

即

vy＝vx＝v0cos 30°＝×6×m/s＝9m/s

取竖直向上为正方向，落地时竖直方向的速度向下，则

－vy＝v0sin 30°－gt

得

t＝1.2 s

(2)石子在水平方向上做匀速直线运动

x＝v0tcos 30°＝6×1.2×m＝m.

(3)当石子速度的竖直分量减为0时，到达最大高度处

v0y＝v0sin 30°＝6×m/s＝3m/s.

由

v0y2＝2gh

得

h＝＝m＝0.45m

(4)抛出点离地面的高度

h1＝|v0sin 30°×t－gt2|＝|6××1.2 m－×10×1.22 m|＝3.6 m