江西省吉安市第一中学2022-2023学年高二上学期开学考试物理试题

这是一份江西省吉安市第一中学2022-2023学年高二上学期开学考试物理试题，共10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。
命题人： 审题人： 备课组长：
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（7*5=35分）
1．能源危机是当前全人类需要共同面对的问题，2022年5月20日，世界上规模最大的水电工程—白鹤滩水电站机组总装工作全部完成，总装机容量1600万千瓦，下列理解正确的是（ ）
A．水电站发电过程中机械能转化为电能
B．水电站发电过程中凭空产生了能量
C．水能是可再生能源，不需要节约能源
D．水电站发电过程中能量是守恒的，不需要节约能源
2．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距0.8L时，它们加速度的大小均为（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，质量分布均匀的光滑圆柱体C的横截面半径为R，质量为4m，A、B均为与C完全相同的圆柱体的四分之一。当对B施加水平向左的推力F时，三者恰好均保持静止，A、B置于光滑地板上，A的左侧直角边与竖直墙壁接触，右侧恰好与B相切，C叠放在A、B的上方，重力加速度为g。则（ ）
A．F大小为
B．当B缓缓向右滑动一小段距离时，B、C之间的弹力减小
C．当B缓缓向右滑动一小段距离时，A与墙壁之间的弹力增大
D．A、C之间的最大弹力大小为2mg
4．“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（ ）
A．从P点转移到Q点的时间大于6个月
B．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上大
D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
5．如图所示，竖直平面内有两个半径为R，而内壁光滑的圆弧轨道，固定在竖直平面内，地面水平，O、为两圆弧的圆心，两圆弧相切于N点。一小物块从左侧圆弧最高处静止释放，当通过N点时，速度大小为（ ）（重力加速度为g）
A．B．C．D．
6．如图，真空中电荷量为2q和的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势为零），P为MN连线上等势面左边的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，下列说法正确的是（ ）
A．P点电势低于S点电势
B．T点电场强度方向指向O点
C．除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点
D．将正试探电荷从T点移到P点，静电力做正功
7．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）
A．处电场强度最小，但不为零
B．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动
C．若、处电势为、，则
D．段的电场强度大小方向均不变
二、多选题（3*5=15分，不全对3分，全对5分）
8．如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角α，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角β，两角最大值分别为、。则（ ）
A．水星的公转周期比金星的大
B．水星的公转向心加速度比金星的大
C．水星与金星的公转轨道半径之比为
D．水星与金星的公转线速度之比为
9．如图所示，两个圆弧轨道固定在水平地面上，半径均为R，a轨道由金属凹槽制成，b轨道由金属圆管制成（圆管内径远小于R），均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B（直径略小于圆管内径）由静止释放，小球距离地面的高度分别用和表示，下列说法中正确的是（ ）
A．若，两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若，两小球在轨道上升的最大高度均为
C．适当调整和，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，的最小值为，B小球在的任何高度释放均可
10．一轻弹簧下端固定在倾角为30°的粗糙斜面上，上端与质量为m的物块（视为质点）相连，如图甲所示。当弹簧的压缩量为时，释放物块，物块由静止沿斜面向下运动，当弹簧的压缩量为时，物块的速度恰好为0，该过程中，弹簧的弹力F与其形变量x的关系图像如图乙所示。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．该过程物块的重力势能减少了
B．该过程弹簧的弹性势能增加了
C．弹簧的劲度系数为
D．物块与斜面间的动摩擦因数为
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（6+8=14分）
11．（6分）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为6.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：
（1）弹簧的劲度系数为________N/m。
（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。
（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。
12．（8分）用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，、，g取9.8，则（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增加量________J，系统势能的减少量________J。根据实验结果，可得出在误差允许的范围内，系统机械能守恒；
（3）若某同学根据实验数据作出图象如图丙所示，v为下落高度为h时的速度，则根据图像可求出当地的实际重力加速度g=________。
四、解答题（10+12+14=36分）
13．（10分）如图所示，质量分别为m和M的小球（可看作质点）用轻绳连接，跨放在一个光滑的半圆柱体上，圆柱半径为R，两球刚好在圆柱截面的水平直径AB的两端。现让两小球从静止开始运动，当m到达圆柱体表面的最高点C时恰好脱离圆柱体，M始终未着地。试求：（结果保留分式，切勿计算出小数）
（1）M与m的比值：
（2）在这一过程中绳对小球M所做的功。
14．（12分）一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d，板长为L，两板间的偏转电压为；当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e，质量为m，不计重力，求：
（1）电子经加速电压加速后以多大的速度进入偏转电场；
（2）电子射出偏转电场时速度偏转角的正切值；
（3）若有电子、质子、α粒子（由两个质子和两个中子组成）三种粒子经此装置出射（图示左侧极板的方向会调整以保证其能加速通过第一组极板，第二组极板的方向固定不变），最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点？（荧光屏紧贴偏转极板）请计算出y偏转量以说明。
15．（14分）如图所示，在一个倾角为的足够长的固定斜面上，由静止释放一个长度为的木板，木板与斜面之间的动摩擦因数。当长木板沿斜面向下运动的速度达到时，在木板的下端轻轻放上一个质量与木板相同的小煤块，小煤块与木板之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小，，，结果请保留根号表示。求：
（1）刚放上小煤块时，长木板的加速度的大小和煤块的加速度的大小；
（2）小煤块从木板哪一端离开？煤块从放上到离开木板所需时间t是多少？
吉安一中2022-2023学年度上学期开学考试
高二物理参考答案
选择题5分一个，多选不全对3分，全对5分。
1-7．ABCAD BD
8．BC 9．AD 10．BCD
11．（每空2分，共6分）
（1）10 （2）0.20 （3）0.13
12．（每空2分，共8分）
（1）2.4 （2）0.58 0.59 （3）9.7
13．（10分）
（1）（5分）； （2）（5分）
【详解】（1）根据题意，m小球到达最高点时，重力恰好提供向心力
两小球组成的系统，机械能守恒，有
联立解得
（2）对M，根据动能定理
解得绳对小球M所做的功
14．（12分）
（1）（2分）； （2）（5分）； （3）（5分）两个亮点
【详解】（1）电子经加速电压加速，由动能定理有
解得
（2）电子在偏转电场下运动，在竖直方向由牛顿第二定律得
得偏转加速度为
水平方向匀速穿过板过程用时为
电子速度偏转角的正切值为
代入数据得
（3）在右侧的荧光屏上竖直方向偏转位移为
代入以上数据得
可见竖直方向位移与荷质比无关，考虑正负电性最终会看到两个亮点。
15．（14分）
（1）（6分），； （2）（8分）下端，
【详解】（1）刚放上小煤块时，对长木板，由牛顿第二定律
对煤块，由牛顿第二定律
解得，
（2）设时间煤块与长木板达到共速，则有
解得
此时煤块相对长木板的位移
故煤块不能从上端离开，共速时煤块的速度为
之后木板减速，煤块加速，根据牛顿第二定律有，对长木板有
解得
对煤块有
解得
因
所以煤块从下端离开木板，设从二者共速到二者分离又经历的时间为，此过程木板和煤块的对地位移分别为，，则有
根据相对位移
解得
故从放上到离开木板共经历的时间为