湖南省娄底市涟源市部分学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

这是一份湖南省娄底市涟源市部分学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

考试时间：75分钟。总分100分
一、单选题（每题4分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角保持不变
做平抛运动的物体，每秒内速度的变化量相等
两个初速度均不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动
D．做平抛运动的物体水平飞行的距离只与初速度大小有关
2．如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员（ ）
A．受到4个力的作用
B．所需的向心力由重力提供
C．圆筒的角速度越大，演员所受的静摩擦力越大
D．圆筒的角速度越大，演员所受的支持力越大
3．“东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（ ）
A．它们的运行速度大小之比为
B．它们受到地球的引力之比为
C．它们的运行周期之比为
D．它们的运行角速度之比为
4．一小球从高空由静止开始自由下落，从下落时刻开始计时，不计空气阻力。若用a、v、t、h、P分别表示小球的加速度、速度、时间、下落高度、重力的瞬时功率，则如图所示图像正确的是（ ）
．B．C．D．
5．如图为真空中两点电荷A，B形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为A，B点电荷连线的中点，、为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（ ）

A．A，B可能带等量异种电荷
B．A，B可能带不等量的正电荷
C．a、b两点处无电场线，故其电场强度为零
D．同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向相反
6．如图所示，棱长为L的正方体，E、F、G、H分别为上、下、左、右4个表面的中心，O点为正方体的中心（图中未标出），在顶点A、C处分别放置电荷量为+Q的点电荷，在顶点B′、D′处分别放置电荷量为-Q的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．正方体中心O处的电场强度为0
B．G点电势高于H点电势
C．E、F两点的电场强度相等
D．将一电子从E点移到F点，其电势能减小
二、多选题（每题5分，少选得3分，选错不得分）
7．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（ ）
A．粒子必定带负电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能
8．如图所示，某运动员将铅球抛出时铅球距地面的高度为h，铅球离开手时的速度为，方向与水平方向的夹角为45°，重力加速度为g。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．铅球在飞行过程中距地面的最大高度为
B．铅球落地时的速度大小为
C．铅球在空中运动的时间为
D．铅球以45°角斜向上投掷时，运动员掷铅球距离最远
9．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切，以下说法中正确的是（ ）
A．如果地球自转的角速度突然变为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来
B．卫星甲的周期最小
C．卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等
D．三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度
10．如图所示，是平行板电容器的两个极板，为滑动变阻器。用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内部。闭合开关，给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（ ）
A．保持S闭合，将板向板靠近，则增大
B．保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向端滑动，则增大
C．断开S，将板向板靠近，则增大
D．断开，将板向下移动少许，则增大
三、实验题（每空2分，共20分）
11．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落.

(1)甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明 ；
(2)现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在落地时的速度 （填“变大”、“不变”或“变小”）；
(3)安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽 （填“需要”或“不需要”）光滑；
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛初速度的大小为 m/s，小球在B点速度的大小为 m/s。
12．在“验证机械能守恒定律”的实验中，使质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点如图所示。选取一条符合实验要求的纸带，O为打点计时器在纸带上打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始连续选取的三个计时点，它们到O点的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器的周期为T，当地的重力加速度为g，那么：
(1)本实验应当______（填字母）。
A．先开启打点计时器B．先释放纸带
(2)打B点时重物的瞬时速度vB = 。（用题中所给物理量表示）
(3)从O点到B点，重物重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 。（用题中所给物理量表示）
(4)若测出纸带上多个点到O点之间的距离h，根据纸带算出这些点的速度v，则以 h 为横轴，为纵轴，画出的图像是下列图像中的 。
A．B．C．D．
四、解答题（第13题10分，14题12分，15题14分，共36分）
13．如图所示，有一质子（质量为、电荷量为）由静止开始经电压为的电场加速后，进入两极板间距离为，板间电压为的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场，求：
（1）质子刚进入偏转电场时的速度；
（2）金属板的长度。
14．我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；
（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度 v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间 t 后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin 37°=0.6，cs 37°=0.8）
15．如图所示，光滑曲面与水平面平滑连接于点，右端连接内壁光滑、半径为的细圆管，管口端正下方直立一根劲度系数为的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口端平齐。质量为的滑块在曲面上距的高度为处从静止开始下滑，滑块与间的动摩擦因数，进入管口端时与圆管恰好无作用力，通过后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大为。试求：
(1)滑块到达B点时的速度大小vB；
(2)水平面BC的长度x；
(3)在压缩弹簧过程中当滑块的速度最大时弹簧的弹性势能Ep。
参考答案：
1．A
【详解】A．根据平抛运动的规律有
所以做平抛运动的物体在每秒内速度的变化量相等，A正确；
B．根据平抛运动的特点可知，做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角逐渐减小，B错误；
C．对两个初速度均不为零的匀变速直线运动的合运动，若合加速度方向与合初速度方向在同一直线上，则合运动为匀变速直线运动，若合加速度方向与合初速度方向不在同一直线上，则合运动为匀变速曲线运动，C错误；
D．根据平抛运动的规律有
得，所以水平飞行的距离
由此可见，平抛运动的水平位移由初速度和抛出点的竖直高度共同决定，D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．根据受力分析可知，杂技演员受重力、支持力和竖直向上的摩擦力，共三个力，A错误；
B．指向圆心的只有支持力，因此是支持力提供向心力，B错误；
CD．圆筒的角速度越大，所需的向心力越大，因此演员所受的支持力越大，而摩擦力与重力在竖直方向上，两者平衡，因此静摩擦力大小不变，C正确，D错误。
故选C。
3．B
【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得
M是地球的质量，m、r、T、分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度，则得

由题卫星A和B的质量之比为，轨道半径之比为2：1，则由上式可得，
它们的运行速度大小之比为
它们的运行周期之比为
它们的运角速度之比为
故选B。
4．C
【详解】A．小球做自由落体运动，其加速度等于重力加速度g，不随时间变化，故A错误；
B．根据自由落体运动的规律可得，小球的速度v=gt，可知速度与时间成正比，故B错误；
C．根据自由落体运动的位移-时间关系可得h=gt2，解得
可知与t成正比，故C正确；
D．重力的瞬时功率
P=mgv=mg
P与成正比，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】AB．由于电场线关于虚线对称，点为A，B点电荷连线的中点，结合等量异种与等量同种点电荷电场线的分布特征，可知A，B带等量同种正电荷，故AB错误；
C．、为其连线的中垂线上对称的两点，根据等量同种点电荷电场线的分布特征，可知、两点位置的电场强度大小相等，方向相反，则同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向相反，故C正确；
D．电场线是为了形象描述看不见、摸不着的电场而人为假想的，其分布的疏密程度表示电场的强弱，a、b两点处虽然无电场线，但其电场强度不为零，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．由等量同种点电荷电场特点可知，处放置的正电荷在正方体的几何中心处合电场强度方向竖直向下，处放置的负电荷在正方体的几何中心处合电场强度方向也竖直向下，则点处合电场强度方向竖直向下，大小不为零，故A错误；
B．两点电荷在点合电场强度、两点电荷在点合电场强度均为零，由对称性，两点电荷在点合电场强度、两点电荷在点合电场强度大小相等，方向均竖直向下，故B正确；
C．等量异种点电荷连线的中垂线上电势为0，两点均在及的中垂线上，故两点电势均为0，故C错误；
D．从点到点移动电子过程中，四个点电荷均对电子做负功，电子电势能增大，故D错误。
故选B。
7．ACD
【详解】A．根据粒子的运动轨迹可知，粒子运动的轨迹大致向上，可知粒子必定带正电荷，选项A正确；
BC．电场线的疏密反映场强大小，可知M点场强小于N点场强，可知粒子在M点受到的电场力小于它在N点的电场力，粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，选项B错误，C正确；
D．从M点到N点电场力做正功，则动能增加，即粒子在M点的动能小于它在N点的动能，选项D正确。
故选ACD。
8．AC
【详解】A．铅球离开手到最高点的高度为
则铅球在飞行过程中距地面的最大高度为
故A正确；
B．铅球从抛出到落回抛出点相同高度过程，根据对称性可知该过程所用时间为
可知铅球在空中运动的时间大于，故B错误；
C．根据动能定理可得
可得铅球落地时的速度大小为
故C正确；
D．若抛出点在地面上时，则水平射程为
可知若抛出点在地面上时，铅球以45°角斜向上投掷时，运动员掷铅球距离最远；但实际铅球抛出点离地面有一定高度，铅球以45°角斜向上投掷时，运动员掷铅球距离不是最远，故D错误。
故选AC。
9．AB
【详解】A．物体在赤道上随地球自转时，对物体有
物体“飘”起来时，仅受万有引力，有
结合
a=ω2R
可得地球自转的角速度突然变为原来的倍时，赤道上的物体会“飘”起来。故A正确；
B．根据公式
可知卫星在同一位置其加速度相同。故B正确；
C．根据开普勒第三定律，有
可知卫星丙轨道的半长轴最小，则其周期最小。故C错误；
D．假设一卫星沿经过丙卫星轨道上远地点（设为Q点）的圆轨道运行，则此卫星的速度一定小于第一宇宙速度，而如果此卫星从Q点变轨进入丙卫星的椭圆轨道，需减速，由以上分析知三个卫星在远地点的速度均小于第一宇宙速度，故D错误。
故选AB。
10．BD
【详解】根据对小球的受力分析可知，悬线偏离竖直方向的夹角符合
因此两极板间的场强越大，越大。
A．保持S闭合，极板间的电压大小等于电源电动势。滑动变阻器的滑片位置不会影响极板上的电压大小，则场强大小不变，不变。故A错误；
B．保持S闭合，极板间电压不变时，将板向板靠近，则板间距离减小，根据场强可知场强大小增大，则增大。故B正确；
C．断开S，则极板上的电荷量不变，将板向板靠近，则根据
，
可得
极板间的场强
极板间距离增大或减小不影响场强大小，其余物理量均不变，则场强大小不变，不变。故C错误；
D．根据上述分析，断开，将板向下移动少许，则极板间的正对面积减小，则场强增大，则增大。故D正确。
故选BD。
11．(1)小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动
(2)变大
(3)不需要
(4) 3 5
【详解】（1）甲实验时，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动，则实验现象是小球A、B同时落地，说明小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，可下落的高度不变， 由自由落体运动下落时间可知，则在空中运动的时间不变。
（3）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。
（4）[1]由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论可得
则小球平抛初速度的大小为
[2] 小球在y轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点y轴方向速度的大小为
小球在B点速度的大小为
(1)A
(2)
(3) mgh2
(4)A
【详解】（1）根据打点计时器实验操作规范要求，应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带。
故选B。
（2）B点是A、C的中间时刻，根据匀变速直线运动规律的推论可得
vB=
（3）从O点到B点，重物重力势能的减少量为
mgh2
动能的增加量为
（5）C
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
B
D
C
CD
AB
AC
AD