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2024省大庆大庆中学高二下学期开学考试物理含解析
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这是一份2024省大庆大庆中学高二下学期开学考试物理含解析，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟；试卷总分：100分
一、单选题（本题共5个小题，每题5分，共25分）
1. 有一物体做直线运动，其v-t图像如图所示，则该物体加速度与速度同向的时间是（ ）
A. 只有0C. 02. 五本书相叠放在水平桌面上，用水平力F拉中间的书C但未拉动，各书均仍静止。关于它们所受摩擦力的情况，以下判断中正确的是（ ）
A. 书e受一个摩擦力作用B. 书b受到一个摩擦力作用
C. 书c受到两个摩擦力作用D. 书a不受摩擦力作用
3. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A. Q1的电性无法确定
B. B处没画电场线，故B处电场强度为零
C. A点电势一定高于B点电势
D. 将一电子从A移到B点，电场力对电子做正功
4. 如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（ ）
A. 18VB. 12VC. 8VD. 6V
5. 如图所示，水平地面上一物体以5m/s初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25，取g=10m/s2，则物体在3s内的位移大小为（ ）
A. 0.5m
B. 2.5m
C. 3.75m
D. 5m
二、多选题（本题共3个小题，每题6分，共18分）
6. 土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期是T，已知万有引力恒量为G，根据这些数据能求出的物理量有（ ）
A. 土星线速度的大小B. 土星加速度的大小
C. 土星的质量D. 太阳的质量
7. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源和电源单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源1和电源2的内阻之比是7：11
B. 电源1和电源2的电动势之比是1：1
C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D. 在这两种连接状态下，小灯泡电阻之比是1：2
8. 如图所示，电阻为0.1Ω正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m﹐bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T。在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域，线圈在上述过程中（ ）
A. 感应电动势的大小
B. 线框穿过整个磁场的时间是0.025s
C. 所受拉力的大小
D. 线框穿越磁场的整个过程中产生的热量是0.16J
三、实验题（共12分）
9. 某实验小组设计了探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系实验。实验室提供的器材如下：
A．待测小灯泡（额定功率1.25W，额定电流0.5A）
B．电流表（量程0~0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表（量程0~3V，内阻约5kΩ）
D．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值50Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势6V，内阻可忽略）
H．开关一个，导线若干
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（填写仪器前符号）
（2）根据图甲设计的电路，完成图乙中的实物连线。______
（3）如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_______（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为1.5V时，其灯丝电阻值约为_______Ω。
（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的关系图线。但实际电表内阻有影响，则实际的伏安特性曲线比上面的关系图线位置来得偏_______（填“高”或“低”）。
10. 某物理学习小组的同学利用如图（d）所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将木板右端垫高，平衡小车所受的阻力后，把细线系在小车上并绕过光滑定滑轮悬挂砂和砂桶，在满足砂和砂桶质量远小于小车质量的前提下，可以认为砂和砂桶的重力即为小车沿倾斜木板运动的合力。
（1）打点计时器是使用________（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔________s打一个点。
（2）如图（e）所示，在所选的纸带上选取5个计数点，相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则在打下计数点C时，小车运动的速度v=________m/s，由图可知小车运动的加速度大小为________m/s2；（结果均保留2位有效数字）
（3）在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砂的重力F，作出小车的加速度a与砂的重力F的图像，如图所示，已知图像中直线的截距为b，斜率为k，重力加速度为g，不计空气阻力。则小车的质量为________，砂桶的质量为________。
四、计算题（本题共4个小题，共45分）
11. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，求：粒子两次进入磁场的速度与之比
12. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q．小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d．静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则
（1）求小球A与B之间库仑力大小；
（2）当时，求细线上的拉力和斜面对小球A的支持力．
13. 如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半径、圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。
（1）求滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块与挡板只发生一次碰撞且不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数的取值范围。
14. 如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高h = 0.8m处有一小球，当滑块在长木板上以初速度v1=3m/s向右滑出的同时，小球以初速度v0=2m/s向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，g=10m/s2，求：
（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如果将长木板绕左端逆时针转动，再将小球以初速度水平抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？大庆中学2023—2024学年度下学期开学考试
高二年级物理试题
考试时间：75分钟；试卷总分：100分
一、单选题（本题共5个小题，每题5分，共25分）
1. 有一物体做直线运动，其v-t图像如图所示，则该物体加速度与速度同向的时间是（ ）
A. 只有0C. 0【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，速度增加；而当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，速度减小。在0故选C。
2. 五本书相叠放在水平桌面上，用水平力F拉中间的书C但未拉动，各书均仍静止。关于它们所受摩擦力的情况，以下判断中正确的是（ ）
A. 书e受一个摩擦力作用B. 书b受到一个摩擦力作用
C. 书c受到两个摩擦力作用D. 书a不受摩擦力作用
【答案】D
【解析】
【详解】BD．对a、b水平方向不受外力，也就不受静摩擦力，即a与b之间没有摩擦力、b与c之间没有摩擦力，故B错误，D正确；
C．对c，受到水平拉力F，所以一定受到d对c的水平向左的静摩擦力，书c受到一个摩擦力作用，故C错误；
A．d对c有水平向左静摩擦力，所以c对d有水平向右的静摩擦力，根据平衡条件可知，d还受到e对d的水平向左的静摩擦力，d受两个摩擦力作用；同理e也受d给的向右摩擦力和地面向左的摩擦力作用，故A错误。
故选D。
3. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A. Q1的电性无法确定
B. B处没画电场线，故B处电场强度为零
C. A点电势一定高于B点电势
D. 将一电子从A移到B点，电场力对电子做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电场线的特点得电场线从正电荷出发，所以带正电，故选项A不符合题意；
B.电场线实际并不存在，没有画出电场线的位置不代表没有电场，根据电场强度叠加原理也得出B处场强不为零，故选项B不符合题意；
C.沿着电场线方向电势降低，所以点电势一定高于点电势，故选项C符合题意；
D.根据负电荷沿着电场线运动，电势能增加，可知将一电子从移到点，电势能增加，电场力对电子做负功，故选项D不符合题意．
4. 如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（ ）
A. 18VB. 12VC. 8VD. 6V
【答案】B
【解析】
【详解】当电压表并联在R2的两端时，电压表与R2的并联电阻为
可知
R并=R1
根据串联电路的分压特点，可知R1两端的电压也等于6V，故
U=12V
所以把电压表接在a、b两点间，电压表的读数为12V。
故选B。
5. 如图所示，水平地面上一物体以5m/s的初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25，取g=10m/s2，则物体在3s内的位移大小为（ ）
A. 0.5m
B. 2.5m
C. 3.75m
D. 5m
【答案】D
【解析】
【详解】物体在向右运动过程中，水平方向上只受地面给的向左的滑动摩擦力，故物体的加速度为，方向向左
物体停止运动所用时间为
故在3s内的位移等于物体在2s内的位移，大小为
故选D。
二、多选题（本题共3个小题，每题6分，共18分）
6. 土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期是T，已知万有引力恒量为G，根据这些数据能求出的物理量有（ ）
A. 土星线速度的大小B. 土星加速度的大小
C. 土星质量D. 太阳的质量
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．根据圆周运动的线速度和周期公式
得土星线速度的大小
即能计算出土星的线速度大小，故A正确；
B．根据
即能计算出土星的加速度大小，故B正确；
CD．研究土星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，故
解得
即能计算出太阳的质量M，不能求解土星的质量m，故C错误，D正确。
故选ABD。
7. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源和电源单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源1和电源2的内阻之比是7：11
B. 电源1和电源2的电动势之比是1：1
C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据电源的U-I图线知两电源的电动势相等，
E1=E2=10V
内阻等于图象斜率的绝对值，分别为
故A错误，B正确；
CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V，电流为I1=5A，小灯泡消耗的功率为
P1=U1I1=3×5W=15W
小灯泡的电阻
小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V，电流为I2=6A，小灯泡消耗的功率为
P2=U2I2=5×6W=30W
小灯泡的电阻
因此，
P1：P2=1：2，R1：R2=18：25
故C正确，D错误。
故选BC。
8. 如图所示，电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m﹐bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T。在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域，线圈在上述过程中（ ）
A. 感应电动势的大小
B. 线框穿过整个磁场的时间是0.025s
C. 所受拉力的大小
D. 线框穿越磁场的整个过程中产生的热量是0.16J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．感应电动势的大小
选项A正确；
B．线框穿过整个磁场的时间是
选项B错误；
C．所受拉力的大小
选项C正确；
D．线框穿越磁场的整个过程中产生的热量
选项D错误。
故选AC。
三、实验题（共12分）
9. 某实验小组设计了探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系实验。实验室提供的器材如下：
A．待测小灯泡（额定功率1.25W，额定电流0.5A）
B．电流表（量程0~0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表（量程0~3V，内阻约5kΩ）
D．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值50Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势6V，内阻可忽略）
H．开关一个，导线若干
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（填写仪器前符号）
（2）根据图甲设计电路，完成图乙中的实物连线。______
（3）如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_______（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为1.5V时，其灯丝电阻值约为_______Ω。
（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的关系图线。但实际电表内阻有影响，则实际的伏安特性曲线比上面的关系图线位置来得偏_______（填“高”或“低”）。
【答案】 ①. C ②. E ③. ④. 增大 ⑤. 3.75 ⑥. 低
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据小灯泡额定功率，额定电流可知，额定电压
所以电压表应选C；题中要求小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，则滑动变阻器应用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器应选E。
（2）[3]由题图甲可知，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器采用分压式接法，即将左下方接线柱与电源正极相连，如图
（3）[4][5]由题图丙可知，随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，温度升高且电压与电流的比值增大，灯丝电阻增大；由题图丙可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流为，则灯丝电阻
（4）[6]因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的图像中的电流偏大，故实际图线的位置偏低。
10. 某物理学习小组的同学利用如图（d）所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将木板右端垫高，平衡小车所受的阻力后，把细线系在小车上并绕过光滑定滑轮悬挂砂和砂桶，在满足砂和砂桶质量远小于小车质量的前提下，可以认为砂和砂桶的重力即为小车沿倾斜木板运动的合力。
（1）打点计时器是使用________（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔________s打一个点。
（2）如图（e）所示，在所选的纸带上选取5个计数点，相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则在打下计数点C时，小车运动的速度v=________m/s，由图可知小车运动的加速度大小为________m/s2；（结果均保留2位有效数字）
（3）在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砂的重力F，作出小车的加速度a与砂的重力F的图像，如图所示，已知图像中直线的截距为b，斜率为k，重力加速度为g，不计空气阻力。则小车的质量为________，砂桶的质量为________。
【答案】 ①. 交流 ②. 0.02 ③. 0.38 ④. 0.16 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1][2]打点计时器是使用交流电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔0.02 s打一个点。
（2）[3]相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则相邻计数点的时间间隔为
则在打下计数点C时，小车运动的速度为
[4]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
（3）[5][6]设小车的质量为，砂桶的质量为；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
则有
，
解得
，
四、计算题（本题共4个小题，共45分）
11. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，求：粒子两次进入磁场的速度与之比
【答案】
【解析】
【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示
设圆形磁场区域的半径为R，根据几何关系有粒子以速度第一次射入磁场时的半径为
根据几何关系有粒子以速度第二次射入磁场时的半径为
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
所以
或
12. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q．小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d．静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则
（1）求小球A与B之间库仑力的大小；
（2）当时，求细线上的拉力和斜面对小球A的支持力．
【答案】(1) (2) ,
【解析】
【详解】（1）由库仑定律得库仑力大小为
（2）以小球为研究对象，对其进行受力分析如图所示：
沿斜面和垂直斜面两个方向进行力的正交分解.
沿斜面方向：
沿垂直斜面方向：
由题设条件：
联立以上三式得：，.
13. 如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半径、圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。
（1）求滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块与挡板只发生一次碰撞且不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，滑块到达M点时，速度分解水平和竖直两个方向，可得
滑块从M点运动到N点过程，由动能定理可得
滑块在最低点N时，由牛顿第二定律可得
联立，解得
根据牛顿第三定律可知滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小为
（2）动摩擦因数取最大值时，滑块第一次向右运动恰好与挡板碰撞，有
解得
滑块恰好可以再次滑到M点，由动能定理可得
解得
滑块恰好不与挡板发生第二次碰撞，即
解得
所以动摩擦因数的取值范围为
14. 如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高h = 0.8m处有一小球，当滑块在长木板上以初速度v1=3m/s向右滑出的同时，小球以初速度v0=2m/s向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，g=10m/s2，求：
（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如果将长木板绕左端逆时针转动，再将小球以初速度水平抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？
【答案】（1）0.5 ； （2）6m/s
【解析】
【详解】（1）根据
得
小球的水平位移
根据
解得
则在水平面的加速度
所以
（2）当木板沿逆时针转动37°时，球以初速度做平抛运动打到长木板上，则
滑块沿斜面上滑,设初速度为
根据牛顿第二定律有
根据位移关系有
联立以上公式可求得
【点睛】(1)根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平位移,抓住时间相等,根据位移时间公式求出滑块做匀减速运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出滑块与长木板的动摩擦因数.
(2)根据平抛运动的规律,结合水平位移和竖直位移的关系求出运动的时间,根据牛顿第二定律,抓住时间相等,运用运动学公式求出滑块的初速度
考试时间：75分钟；试卷总分：100分
一、单选题（本题共5个小题，每题5分，共25分）
1. 有一物体做直线运动，其v-t图像如图所示，则该物体加速度与速度同向的时间是（ ）
A. 只有0
A. 书e受一个摩擦力作用B. 书b受到一个摩擦力作用
C. 书c受到两个摩擦力作用D. 书a不受摩擦力作用
3. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A. Q1的电性无法确定
B. B处没画电场线，故B处电场强度为零
C. A点电势一定高于B点电势
D. 将一电子从A移到B点，电场力对电子做正功
4. 如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（ ）
A. 18VB. 12VC. 8VD. 6V
5. 如图所示，水平地面上一物体以5m/s初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25，取g=10m/s2，则物体在3s内的位移大小为（ ）
A. 0.5m
B. 2.5m
C. 3.75m
D. 5m
二、多选题（本题共3个小题，每题6分，共18分）
6. 土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期是T，已知万有引力恒量为G，根据这些数据能求出的物理量有（ ）
A. 土星线速度的大小B. 土星加速度的大小
C. 土星的质量D. 太阳的质量
7. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源和电源单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源1和电源2的内阻之比是7：11
B. 电源1和电源2的电动势之比是1：1
C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D. 在这两种连接状态下，小灯泡电阻之比是1：2
8. 如图所示，电阻为0.1Ω正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m﹐bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T。在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域，线圈在上述过程中（ ）
A. 感应电动势的大小
B. 线框穿过整个磁场的时间是0.025s
C. 所受拉力的大小
D. 线框穿越磁场的整个过程中产生的热量是0.16J
三、实验题（共12分）
9. 某实验小组设计了探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系实验。实验室提供的器材如下：
A．待测小灯泡（额定功率1.25W，额定电流0.5A）
B．电流表（量程0~0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表（量程0~3V，内阻约5kΩ）
D．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值50Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势6V，内阻可忽略）
H．开关一个，导线若干
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（填写仪器前符号）
（2）根据图甲设计的电路，完成图乙中的实物连线。______
（3）如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_______（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为1.5V时，其灯丝电阻值约为_______Ω。
（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的关系图线。但实际电表内阻有影响，则实际的伏安特性曲线比上面的关系图线位置来得偏_______（填“高”或“低”）。
10. 某物理学习小组的同学利用如图（d）所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将木板右端垫高，平衡小车所受的阻力后，把细线系在小车上并绕过光滑定滑轮悬挂砂和砂桶，在满足砂和砂桶质量远小于小车质量的前提下，可以认为砂和砂桶的重力即为小车沿倾斜木板运动的合力。
（1）打点计时器是使用________（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔________s打一个点。
（2）如图（e）所示，在所选的纸带上选取5个计数点，相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则在打下计数点C时，小车运动的速度v=________m/s，由图可知小车运动的加速度大小为________m/s2；（结果均保留2位有效数字）
（3）在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砂的重力F，作出小车的加速度a与砂的重力F的图像，如图所示，已知图像中直线的截距为b，斜率为k，重力加速度为g，不计空气阻力。则小车的质量为________，砂桶的质量为________。
四、计算题（本题共4个小题，共45分）
11. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，求：粒子两次进入磁场的速度与之比
12. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q．小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d．静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则
（1）求小球A与B之间库仑力大小；
（2）当时，求细线上的拉力和斜面对小球A的支持力．
13. 如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半径、圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。
（1）求滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块与挡板只发生一次碰撞且不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数的取值范围。
14. 如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高h = 0.8m处有一小球，当滑块在长木板上以初速度v1=3m/s向右滑出的同时，小球以初速度v0=2m/s向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，g=10m/s2，求：
（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如果将长木板绕左端逆时针转动，再将小球以初速度水平抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？大庆中学2023—2024学年度下学期开学考试
高二年级物理试题
考试时间：75分钟；试卷总分：100分
一、单选题（本题共5个小题，每题5分，共25分）
1. 有一物体做直线运动，其v-t图像如图所示，则该物体加速度与速度同向的时间是（ ）
A. 只有0
【解析】
【分析】
【详解】当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，速度增加；而当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，速度减小。在0
2. 五本书相叠放在水平桌面上，用水平力F拉中间的书C但未拉动，各书均仍静止。关于它们所受摩擦力的情况，以下判断中正确的是（ ）
A. 书e受一个摩擦力作用B. 书b受到一个摩擦力作用
C. 书c受到两个摩擦力作用D. 书a不受摩擦力作用
【答案】D
【解析】
【详解】BD．对a、b水平方向不受外力，也就不受静摩擦力，即a与b之间没有摩擦力、b与c之间没有摩擦力，故B错误，D正确；
C．对c，受到水平拉力F，所以一定受到d对c的水平向左的静摩擦力，书c受到一个摩擦力作用，故C错误；
A．d对c有水平向左静摩擦力，所以c对d有水平向右的静摩擦力，根据平衡条件可知，d还受到e对d的水平向左的静摩擦力，d受两个摩擦力作用；同理e也受d给的向右摩擦力和地面向左的摩擦力作用，故A错误。
故选D。
3. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A. Q1的电性无法确定
B. B处没画电场线，故B处电场强度为零
C. A点电势一定高于B点电势
D. 将一电子从A移到B点，电场力对电子做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电场线的特点得电场线从正电荷出发，所以带正电，故选项A不符合题意；
B.电场线实际并不存在，没有画出电场线的位置不代表没有电场，根据电场强度叠加原理也得出B处场强不为零，故选项B不符合题意；
C.沿着电场线方向电势降低，所以点电势一定高于点电势，故选项C符合题意；
D.根据负电荷沿着电场线运动，电势能增加，可知将一电子从移到点，电势能增加，电场力对电子做负功，故选项D不符合题意．
4. 如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（ ）
A. 18VB. 12VC. 8VD. 6V
【答案】B
【解析】
【详解】当电压表并联在R2的两端时，电压表与R2的并联电阻为
可知
R并=R1
根据串联电路的分压特点，可知R1两端的电压也等于6V，故
U=12V
所以把电压表接在a、b两点间，电压表的读数为12V。
故选B。
5. 如图所示，水平地面上一物体以5m/s的初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25，取g=10m/s2，则物体在3s内的位移大小为（ ）
A. 0.5m
B. 2.5m
C. 3.75m
D. 5m
【答案】D
【解析】
【详解】物体在向右运动过程中，水平方向上只受地面给的向左的滑动摩擦力，故物体的加速度为，方向向左
物体停止运动所用时间为
故在3s内的位移等于物体在2s内的位移，大小为
故选D。
二、多选题（本题共3个小题，每题6分，共18分）
6. 土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期是T，已知万有引力恒量为G，根据这些数据能求出的物理量有（ ）
A. 土星线速度的大小B. 土星加速度的大小
C. 土星质量D. 太阳的质量
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．根据圆周运动的线速度和周期公式
得土星线速度的大小
即能计算出土星的线速度大小，故A正确；
B．根据
即能计算出土星的加速度大小，故B正确；
CD．研究土星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，故
解得
即能计算出太阳的质量M，不能求解土星的质量m，故C错误，D正确。
故选ABD。
7. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源与电源的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源和电源单独连接，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源1和电源2的内阻之比是7：11
B. 电源1和电源2的电动势之比是1：1
C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据电源的U-I图线知两电源的电动势相等，
E1=E2=10V
内阻等于图象斜率的绝对值，分别为
故A错误，B正确；
CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V，电流为I1=5A，小灯泡消耗的功率为
P1=U1I1=3×5W=15W
小灯泡的电阻
小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V，电流为I2=6A，小灯泡消耗的功率为
P2=U2I2=5×6W=30W
小灯泡的电阻
因此，
P1：P2=1：2，R1：R2=18：25
故C正确，D错误。
故选BC。
8. 如图所示，电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m﹐bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T。在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域，线圈在上述过程中（ ）
A. 感应电动势的大小
B. 线框穿过整个磁场的时间是0.025s
C. 所受拉力的大小
D. 线框穿越磁场的整个过程中产生的热量是0.16J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．感应电动势的大小
选项A正确；
B．线框穿过整个磁场的时间是
选项B错误；
C．所受拉力的大小
选项C正确；
D．线框穿越磁场的整个过程中产生的热量
选项D错误。
故选AC。
三、实验题（共12分）
9. 某实验小组设计了探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系实验。实验室提供的器材如下：
A．待测小灯泡（额定功率1.25W，额定电流0.5A）
B．电流表（量程0~0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表（量程0~3V，内阻约5kΩ）
D．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值50Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势6V，内阻可忽略）
H．开关一个，导线若干
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（填写仪器前符号）
（2）根据图甲设计电路，完成图乙中的实物连线。______
（3）如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_______（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为1.5V时，其灯丝电阻值约为_______Ω。
（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的关系图线。但实际电表内阻有影响，则实际的伏安特性曲线比上面的关系图线位置来得偏_______（填“高”或“低”）。
【答案】 ①. C ②. E ③. ④. 增大 ⑤. 3.75 ⑥. 低
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据小灯泡额定功率，额定电流可知，额定电压
所以电压表应选C；题中要求小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，则滑动变阻器应用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器应选E。
（2）[3]由题图甲可知，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器采用分压式接法，即将左下方接线柱与电源正极相连，如图
（3）[4][5]由题图丙可知，随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，温度升高且电压与电流的比值增大，灯丝电阻增大；由题图丙可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流为，则灯丝电阻
（4）[6]因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的图像中的电流偏大，故实际图线的位置偏低。
10. 某物理学习小组的同学利用如图（d）所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将木板右端垫高，平衡小车所受的阻力后，把细线系在小车上并绕过光滑定滑轮悬挂砂和砂桶，在满足砂和砂桶质量远小于小车质量的前提下，可以认为砂和砂桶的重力即为小车沿倾斜木板运动的合力。
（1）打点计时器是使用________（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔________s打一个点。
（2）如图（e）所示，在所选的纸带上选取5个计数点，相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则在打下计数点C时，小车运动的速度v=________m/s，由图可知小车运动的加速度大小为________m/s2；（结果均保留2位有效数字）
（3）在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砂的重力F，作出小车的加速度a与砂的重力F的图像，如图所示，已知图像中直线的截距为b，斜率为k，重力加速度为g，不计空气阻力。则小车的质量为________，砂桶的质量为________。
【答案】 ①. 交流 ②. 0.02 ③. 0.38 ④. 0.16 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1][2]打点计时器是使用交流电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔0.02 s打一个点。
（2）[3]相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则相邻计数点的时间间隔为
则在打下计数点C时，小车运动的速度为
[4]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
（3）[5][6]设小车的质量为，砂桶的质量为；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
则有
，
解得
，
四、计算题（本题共4个小题，共45分）
11. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，求：粒子两次进入磁场的速度与之比
【答案】
【解析】
【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示
设圆形磁场区域的半径为R，根据几何关系有粒子以速度第一次射入磁场时的半径为
根据几何关系有粒子以速度第二次射入磁场时的半径为
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
所以
或
12. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q．小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d．静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则
（1）求小球A与B之间库仑力的大小；
（2）当时，求细线上的拉力和斜面对小球A的支持力．
【答案】(1) (2) ,
【解析】
【详解】（1）由库仑定律得库仑力大小为
（2）以小球为研究对象，对其进行受力分析如图所示：
沿斜面和垂直斜面两个方向进行力的正交分解.
沿斜面方向：
沿垂直斜面方向：
由题设条件：
联立以上三式得：，.
13. 如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半径、圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。
（1）求滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块与挡板只发生一次碰撞且不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，滑块到达M点时，速度分解水平和竖直两个方向，可得
滑块从M点运动到N点过程，由动能定理可得
滑块在最低点N时，由牛顿第二定律可得
联立，解得
根据牛顿第三定律可知滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小为
（2）动摩擦因数取最大值时，滑块第一次向右运动恰好与挡板碰撞，有
解得
滑块恰好可以再次滑到M点，由动能定理可得
解得
滑块恰好不与挡板发生第二次碰撞，即
解得
所以动摩擦因数的取值范围为
14. 如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高h = 0.8m处有一小球，当滑块在长木板上以初速度v1=3m/s向右滑出的同时，小球以初速度v0=2m/s向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，g=10m/s2，求：
（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如果将长木板绕左端逆时针转动，再将小球以初速度水平抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？
【答案】（1）0.5 ； （2）6m/s
【解析】
【详解】（1）根据
得
小球的水平位移
根据
解得
则在水平面的加速度
所以
（2）当木板沿逆时针转动37°时，球以初速度做平抛运动打到长木板上，则
滑块沿斜面上滑,设初速度为
根据牛顿第二定律有
根据位移关系有
联立以上公式可求得
【点睛】(1)根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平位移,抓住时间相等,根据位移时间公式求出滑块做匀减速运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出滑块与长木板的动摩擦因数.
(2)根据平抛运动的规律,结合水平位移和竖直位移的关系求出运动的时间,根据牛顿第二定律,抓住时间相等,运用运动学公式求出滑块的初速度
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