黑龙江省哈尔滨市第九中学校2022-2023学年度高二上学期开学考试物理试题

哈尔滨市第九中学高二学年开学考试物理试题

一、单项选择题（本大题共8个小题，每小题4分，共32分）

1．下列说法中正确的是（    ）

A.开普勒通过研究发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆

B.作变速运动的物体，只要有摩擦力存在，机械能一定减少

C.电荷在电势越高的地方，电势能越大

D.运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能肯定要变化

2.2020年11月24日，我国成功发射“嫦娥五号”月球探测器，并实现月面无人采样返回．设该探测器被月球引力捕获后，经历三次变轨过程，最后在月球表面附近的圆轨道A上运动以备着陆，其中变轨过程如图所示，已知引力常量为G，以下说法不正确的是（    ）

A.探测器在三个轨道上运行时，探测器在P点的向心加速度相等

B.探测器在轨道A上的机械能小于在轨道C上的机械能

C.探测器在P点从轨道变轨到轨道A上时，需要在P点朝速度的反方向喷气

D.若已知探测器在轨道A上运动的周期，可推算出月球的平均密度

3.、为相距遥远的两颗行星，半径均为，它们分别有一颗卫星绕其做圆周运动，如图所示，1、2分别表示绕和运行的卫星其周期的二次方（）随运行半径的三次方（）变化的图线.下列说法正确的是（    ）

A.的质量小于的质量

B.表面的重力加速度大于表面的重力加速度

C.的第一宇宙速度小于的第一宇宙速度

D.同步卫星支行的周期大于同步卫星运行的周期

4.如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程中木块动能增加了5J，那么此过程中系统产生的内能可能为（    ）

A.2.5J B.4.2J C.5.0J D.5.6J

5.如图所示，正电荷q均匀分布在半球面ABC上，球面半径为R，CD为通过球面顶点C和球心O的轴线。P、M为轴线上的两点，距球心O的距离均为。在M右侧轴线上O'点固定一带正电的点电荷Q，O'、M点间的距离为R，已知P点的场强为零，若均匀带电的封闭球寒风内部电场强度处处为零，则M点的场强为（    ）

A.0 B. C. D.

6．有一带电液滴沿图中的虚线穿过一匀强电场，则该液滴由A处到B处的过程中（B点位置比A点低），下列说法正确的是（    ）

A．液滴带正电  B．动能逐渐减少

C．机械能先减小后增加 D.电势能和动能之和不变

7.在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则下列说法正确的是（    ）

A.带负电，带正电

B.的电荷量小于的电荷量

C.C点的电场强度为零，且BC间电场强度方向沿x轴正方向

D.将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功

8.如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回若保持两极板间的电压不变，则下列说法不正确的是（    ）

A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

B.把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

二、不定项选择题（本大题共6个小题，每小题4分，共24分。每小题至少有两个选项是正确的）

9.A、B两球在光滑水平轨道上同向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是9kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，碰撞后两球继续同向运动且不发生二次碰撞，若碰撞后B球的动量变为12kg·m/s，则两球质量、的关系可能是（    ）

A. B. C. D.

10.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球于图示位置，如果将小球B向左推动少许并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（    ）

A．推力F将增大  B．竖直墙面对小球A的弹力减小

C．地面对小球B的弹力一定不变 D.两个小球之间的距离变小

11.如图所示，平行板电容器与电源E始终连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（    ）

A．带电油滴所受静电力不变 B.P点的电势将升高

C．带电油滴在P点时的电势能增大 D．电容器的电容减小，极板带电荷量增减小

12.如图所示，把质量为m，带电量为q的质点，以初速在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出，若其运动到最高点时速度大小为，设重力加速度为g，则质点在电场中上升到最大高度h的过程中（    ）

A.电场强度的大小为 B.这个过程中质点所受合力的冲量为

C.到最高点时质点的加速度大小为2g D.这个过程中质点机械能增加

13.如图a所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物物质量为2kg。现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的v-t图如图b所示，则可知（    ）

A.在A离开挡板前，A、B系统动量不守恒，之后守恒

B.在A离开挡板前，A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒

C.弹簧锁定时其弹性势能为9J

D.A的质量为1kg，在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J

14.如图甲所示，长为2d的两水平金属板A、B组成一间距为d的平行板电容器，电容器的B板接地，A板电势φ随时间t的变化关系如图乙所示，其周期。P为靠近A板左侧的一粒子源，能够水平向右发射初速度为的相同带电粒子（粒子重力不计）。已知t=0时刻发射的粒子刚好能从B板右侧边缘离开电容器，则下列判断正确的是（    ）

A.该粒子源发射的粒子的比荷为

B.时刻发射的粒子从B板右侧离开时的速度大小仍为

C.时刻射入的粒子离开电容器时的电势能小于射入时的电势能

D.时刻发射的粒子经过的时间，其速度大小为

三、实验题（共12分）

15.如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上，记下小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后都落到斜面上，记下两小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。M、P、N为三个落点的位置（不考虑小球在斜面上的多次碰撞）。

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________，间接地解决这个问题。

A.小球开始释放的高度h

B.斜面的倾角θ

C.O点与各落点的距离、、

（2）以下提供的测量工具中，木实验必须使用的是________。

A.刻度尺 B.天平 C.量角器 D.秒表

（3）关于本实验，下列说法正确的是________。

A.斜槽轨道必须光滑，且入射小球每次释放的初位置相同

B.斜槽轨道末端必须水平

C.为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量

（4）在实验误差允许范围内，若满足关系式________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。若该碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为________。（用、及（1）中所选择的测量物理量字母表示）

四、计算题（共3个小题，共42分）

16.如图所示，有一电子（电量为e、质量为m）经电压加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d、长度为L，A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离A、B板右边缘2L，AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。

17.如图所示，质量为3kg的小车A以的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为1kg的小球B（可看做质点），小球距离车面高h=0.8m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并黏连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的沙桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）绳未断前小球与沙桶的水平距离；

（2）从初始状态到小球落入沙桶与桶相对静止，整个A、B、C系统损失的机械能。

18.在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg、电荷量的小球，小球系在长L=0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点，整个装置放置于的匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）。现给小球一初速度使其绕O点做圆周运动，小球经过A点时细线的拉力F=140N，小球可视为质点。求：

（1）小球运动过程中的最大动能。

（2）若小球运动到动能最小位置时细线被剪断，则小球经过多长时间其动能变为最小动能的2倍？

（3）当某次小球运动到A点时，电场方向突然反向但场强大小不变，若细线能承受的最大拉力，求绳断时小球转过的角度和此时小球速度的大小。

开学考试物理答案

每题4分（共56分）

15.（12分）

（1）C  （2）AB  （3）B  每问2分

（4）    每空3分

16.（10分）带电粒子在加速电场中运动，由动能定理得

……………………………………2分

带电粒子在AB间的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有

…………………………………………1分

带电粒子在偏转电场中的加速度

……………………………………1分

带电粒子飞出偏转时的偏转量为

…………………………………………1分

带电粒子飞出偏转时偏转角正切

…………………………………………1分

解得粒子束打在屏上的位置到屏中心间的距离

……………………………………2分

………………………………………………2分

17.（14分）

（1）A与C碰撞黏在一起的过程，A、C构成系统动量守恒，设两者共同速度为，

………………………………2分

轻绳断裂，小球在竖直方向做自由落体运动，离A高度

…………………………………………2分

……………………………………2分

………………………………………………1分

（2）最终状态为A、B、C三者共同运动，设最终共同速度为，由水平方向动量守恒，得

…………………………2分

解出。

系统最终损失的机械能为动能损失和重力势能损失之和

，……………………3分

代入数据解得。…………………………2分

18.（18分）

（1）小球在A点时动能最大

……………………………………2分

…………………………………………1分

……………………………………………………1分

（1）小球运动到B点时动能最小

…………………………2分

绳断后，小球做类平抛。当未动能是B点动能2倍时

……………………………………2分

其速度偏角满足

…………………………………………2分

……………………………………………………1分

…………………………………………………………1分

（3）当小球转过角度为时，绳被拉断

…………………………2分

………………………………2分

…………………………………………………………1分

…………………………………………1分