山西省太原新希望双语学校2024-2025学年高二上学期开学考物理试卷（解析版）

这是一份山西省太原新希望双语学校2024-2025学年高二上学期开学考物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1．本试卷为闭卷笔答，答题时间75分钟，满分100分。
2．答题前，考生务必将答题卡上考生信息填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色中性笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上作答无效。
4．本试卷命题范围：必修二全部内容，必修三第九章、第十章前三节，预习内容10%
第I卷．选择题
一、选择题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，每小题4分；第710题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做变速运动，动能一定变化
B. 物体的动能不变，所受合力一定为零
C. 如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零
D. 如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体做变速运动，当速度大小一定，方向改变时，物体动能不变，故A错误；
B．物体的动能不变，则物体速度大小不变，当速度方向改变时，速度的变化量不等于0，加速度不为0，此时所受合力不为零，故B错误；
C．如果物体所受合力为零，根据功的定义式可知，合力对物体做的功一定为零，故C正确；
D．当合力方向始终与速度方向垂直时，合力对物体所做功为零，此时合力不一定为零，故D错误。
故选C。
2. 对于库仑定律，下列说法中正确的是（ ）
A. 凡计算两个电荷间的作用力，都可以使用公式
B. 相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等
C 由可知，两个带电小球距离非常近时，库仑力变得无穷大
D. 若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小减为原来的二分之一
【答案】B
【解析】
【详解】A．公式适用于真空中的点电荷，当两电荷之间的距离较小时，电荷不能够看为点电荷，此时公式不成立，故A错误；
B．两个点电荷之间的库仑力是一对相互作用力，则不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等，故B正确；
C．公式适用于真空中的点电荷，当两电荷之间的距离较小时，电荷不能够看为点电荷，此时公式不成立，即两个带电小球距离非常近时，不能够认为库仑力变得无穷大，故C错误；
D．根据库仑定律有
可知，若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小不变，故D错误。
故选B。
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
B. 公式和只适用点电荷形成的电场
C. 根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
D. 在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度处处相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同，与负试探电荷在该点的受力方向相反，故A错误；
B．公式是电场强度的比值定义式，对任意电场均成立，是真空中点电荷电场强度的决定式，只适用点电荷形成的电场，故B错误；
C．公式是电场强度的比值定义式，可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关，故C正确；
D．根据点电荷的电场分布特征可知，在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度大小处处相等，方向不同，故D错误。
故选C。
4. 科学家发现距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统，这星球绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，它们运动周期为T，轨道半径分别为、，且，则下列选项错误的是（ ）
A. 星球的质量小于星球的质量
B. 星球质量为
C. 星球的线速度小于星球的线速度
D. 若A、B各有一颗质量很小的低轨卫星，卫星的轨道高度远小于A、B间的距离，卫星的周期均为，则的卫星的轨道半径小于的卫星的轨道半径
【答案】C
【解析】
【详解】A．两星球运动周期相等，对A、B分别进行分析有
，
由于
可知
故A正确，不符合题意；
B．根据上述有
解得
故B正确，不符合题意；
C．根据线速度与周期的关系有
由于
则有
即星球的线速度大于星球的线速度，故C错误，符合题意；
D．对卫星进行分析有
，
解得
，
结合上述有
可知的卫星的轨道半径小于的卫星的轨道半径，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一定角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（ ）
A. 使A板向左平移以增大板间距离
B. 在A、B两板之间插入一块陶瓷板
C. 断开S后，使B板向左平移以减小板间距离
D. 断开S后，使B板向上平移以减小极板正对面积
【答案】D
【解析】
【详解】开关S闭合，电容器两端的电势差不变，则指针的张角不变．故AB错误．断开S，电容器所带的电量不变，B板向左平移减小板间距，则电容增大，根据U=Q/C知，电势差减小，则指针张角减小．故C错误．断开S，电容器所带的电量不变，A、B的正对面积错开，电容减小，根据U=Q/C知，电势差增大，则指针张角增大．故D正确．故选D．
点睛：本题是电容器的动态分析，关键抓住不变量，开关S闭合，电容器两端的电势差不变；断开S，电容器所带的电量不变．
6. 如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（ ）
A. 电源的电动势为6.0 V
B. 电源的内阻为12 Ω
C. 电源的短路电流为0.5 A
D. 电流为0.3 A时外电阻是1.8 Ω
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
故A正确，B错误；
C．电源的短路电流为
故C错误；
D．电流为0.3 A时外电阻
故D错误。
故选A。
7. 以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离，力所做的功为，平均功率为。以相同的恒力推该物体使它在光滑水平面上移动相同的距离，此时力所做的功为，平均功率为，则下列结论中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】根据功的定义，由题意可知
由于在粗糙水平面上，物体在水面上还受到滑动摩擦力的大小，由牛顿第二定律得
光滑水平面上
显然
根据
可知
根据，则
故选BD。
8. 如图，水平面上质量为的玩具车在发动机牵引力的作用下开始加速运动，牵引力的功率保持恒定，运动过程中玩具车所受的阻力大小不变，玩具车速度最终达到最大值。图乙为玩具车速度的倒数与加速度的关系图像，根据图像所给信息可知以下说法正确的是（ ）
A. B.
C. D. 图像的斜率为
【答案】AB
【解析】
【详解】ACD．根据题意，由牛顿第二定律有
又有
整理得
结合图像有，斜率
截距
解得
故CD错误，A正确。
B．根据题意可知，当加速度为零时，汽车的速度最大，由图乙可知
解得
故B正确；
故选AB。
9. 用长为1.25m轻绳把质量为0.5kg铁球悬挂起来，将球拉到与悬点等高且绳刚好伸直后由静止释放，球摆到最低点时速度的大小为v、绳对球拉力的大小为F，不计空气阻力，取。则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由动能定理得
解得
故A正确，B错误；
CD．由合力提供向心力得
解得
故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图，光滑的水平面上长木板静止放置，质量为的物体（可看成质点）以水平速度滑上静止的长木板的上表面。速度随时间变化情况如图（g取）。正确的是（ ）
A. 系统损失的机械能为B. 木板A获得的动能为
C. 木板的最小长度为D. A、B间的动摩擦因数为0.1
【答案】ACD
【解析】
【详解】D．由图乙可知，物块先匀减速，木板匀加速，最后二者达到共速，速度大小为。设它们之间的动摩擦因素为，根据牛顿第二定律结合图像斜率表示加速度，可得
可得木板质量
A、B间的动摩擦因数为
故D正确；
AB．木板A获得的动能为
系统损失的机械能为
故A正确，B错误；
C．当A、B共速时，B恰好到达A的最右端，此时木板长度最小，为
故C正确。
故选ACD 。
第II卷・非选择题
二、实验题（本大题共2个小题，每空2分，共16分）
11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
（1）他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。
A．等效替代法 B．理想实验法 C．控制变量法 D．微小量放大法
（3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45°，则为_________。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. C ④.
【解析】
【详解】（1）[1]设细线与竖直方向夹角为，根据平衡条件
故由图可得，两小球所带电量不变时，距离增大，细线与竖直方向夹角减小，静电力减小。
[2]同理，当图乙中小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。
（2）[3]根据题意保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，或者保持距离不变，改变电荷量，研究力的变化情况，所以，用的是控制变量法。
故选C。
（3）[4]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电量之比为
12. 小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”。他进行了如下实验操作并测出如下数值。
①用天平测定小球的质量为；
②用游标卡尺测出小球的直径为；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为；
④电磁铁先通电，让小球吸开始端；
⑤电磁铁断电后，小球自由下落；
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门
所用时间为，由此可算得小球经过光电门的速度；
⑦计算得出小球重力势能减小量______J，
小球的动能变化量______J。（g取，结果保留三位有效数字）
从实验结果中发现______（填“稍大于”“稍小于”或“等于”），
试分析可能的原因______。
【答案】 ①. 4.02 ②. 4.00 ③. 稍大于 ④. 空气阻力的影响，高度测量中忽略了小球的尺度等
【解析】
【详解】⑦[1]小球重力势能减小量
[2]小球经过光电门的速度大小
小球的动能变化量
[3][4]从实验结果中发现稍大于，可能的原因空气阻力的影响，高度测量中忽略了小球的尺度等。
三、计算题（本大题包含3个小题，共44分。13题14分，14题14分，15题16分）
13. 如图所示，光滑绝缘斜面长，倾角，处于匀强电场中，电场方向平行于斜面向上。质量、电荷量的带电小球，恰能沿斜面匀速下滑（，，）。求：
（1）小球所受电场力的大小；
（2）电场强度的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）物体匀速运动
①
代入数据得
②
（2）根据
③
代入数据得
④
14. 如图所示，一个小球的质量，能沿倾角的斜面由顶端B从静止开始下滑，小球滑到底端时与A处的挡板碰触后反弹(小球与挡板碰撞过程中无能量损失)，若小球每次反弹后都能回到原来的23处，已知A、B间距离为，，，取，求：
（1）小球与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）小球由开始下滑到最终静止的过程中所通过的总路程和克服摩擦力做的功。

【答案】（1）0.15；（2）10m，24J
【解析】
【详解】（1）设小球与斜面间的动摩擦因数为μ，小球第一次由静止从B点下滑到碰撞弹回上升到速度为零的过程，由动能定理得
解得
.
（2）球最终一定停在A处,小球从B处由静止下滑到最终停在A处的全过程,由动能定理得
所以小球通过的总路程为
克服摩擦力做的功
15. 如图所示，在竖直平面内有一粗糙斜面轨道AB与光滑圆弧轨道BC在B点平滑连接(滑块经过B点时速度大小不变)，斜面轨道长L=2.5m，斜面倾角θ=37°，O点是圆弧轨道圆心，OB竖直，圆弧轨道半径R=1m，圆心角θ=37°，C点距水平地面的高度h=0.512m，整个轨道是固定的．一质量m=1kg的滑块在A点由静止释放，最终落到水平地面上．滑块可视为质点，滑块与斜面轨道之间的动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8不计空气阻力，求：
(1)滑块经过圆弧轨道最低点B时，对圆弧轨道的压力；
(2)渭块离开C点后在空中运动的时间t．
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
【详解】（1）对滑块在A到B的过程，由动能定理
解得
对滑块经过B点时，由牛顿第二定律
由牛顿第三定律可得
解得
方向竖直向下。
（2）对滑块在B到C的过程，由动能定理
解得
滑块离开C点后在竖直方向上做竖直上抛运动，以竖直向下为正方向，则
解得
t=0.64s