2024~2025学年安徽省多校高二上学期10月联考物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年安徽省多校高二上学期10月联考物理试卷(解析版)，共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶，某时刻两汽车经过同一位置并开始计时，甲、乙两汽车位移随时间变化规律分别如图中曲线和直线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻之前，甲车始终在乙车前面
B. 时间内，甲车的位移大于乙车的位移
C. 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
D. 时间内，甲车的加速度先大于、后小于乙车的加速度
【答案】A
【解析】A．时刻之前，甲车的位移大于乙车的位移，甲车始终在乙车前面，A正确；
BC．在这段时间甲车的位移等于乙车的位移，甲车的平均速度等于乙车的平均速度，BC错误；
D．甲车做减速直线运动，根据位移与时间的关系为
可知其加速度与运动方向相反，可以认为
由于加速度为矢量，正负不表示大小，只表示方向；而乙车做匀速直线运动，加速度为0， D错误。
故选A。
2. 如图所示，一挂件通过轻绳OC、OB悬挂在天花板上，。设OC的拉力为，OB的拉力为，则下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. 的竖直分力大于的竖直分力D. 的竖直分力等于的竖直分力
【答案】B
【解析】AB．结点O受力平衡，的水平分力等于的水平分力，即
故有
A错误，B正确；
CD．根据上述分析可知
由于
所以
CD错误。
故选B。
3. 如图所示，一个倾斜传送带与水平面的夹角θ = 37°，MN间的距离L = 8 m，传送带顺时针转动的速度v1 = 2 m/s，一可视为质点的煤块从传送带M端以初速度v2 = 4 m/s沿传送带下滑。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.75，重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，下列说法正确的是（ ）
A. 煤块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动
B. 煤块一直做匀减速直线运动到底端
C. 煤块从M运动到N的时间是
D. 煤块在传送带上留下痕迹的长度是4 m
【答案】D
【解析】AB．对煤块受力分析，煤块受到沿斜面向上的滑动摩擦力
重力沿斜面向下的分力
由于F = f，所以煤块沿斜面向下做匀速直线运动，故AB错误；
C．煤块从M运动到N点的时间为t，则
代入数据得
故C错误；
D．煤块与传送带的相对位移
代入数据得
煤块在传送带上留下痕迹的长度是4 m，故D正确。
故选D
4. 如图所示，A、B是在赤道平面同一轨道上运行的中圆地球轨道卫星，C是地球静止轨道卫星，三颗卫星的绕行方向均与地球自转方向一致（逆时针）。已知地球自转周期为，卫星A、B的运行周期为，图示时刻，卫星B与卫星C相距最近。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星A加速可以追上卫星B
B. 卫星A的加速度大于卫星C的加速度
C. 从图示时刻经过，卫星B和卫星C第一次相距最远
D. 卫星B的动能一定大于卫星C的动能
【答案】B
【解析】A．卫星A加速后做离心运动与卫星B将不在同一轨道上，不会追上卫星B，A错误；
B．因为卫星A的轨道半径小于卫星C的轨道半径，根据
所以卫星A的加速度大于卫星C的加速度，B正确；
C．设从图示时刻经过时间t，卫星B和卫星C第一次相距最远，则
解得
C错误；
D．卫星的质量未知，无法比较卫星的动能大小，D错误。
故选B。
5. 如图所示，在匀强电场中固定一绝缘斜面，一带电小物块从斜面顶端滑到底端的过程中，动能增加30 J，重力做功60 J，克服摩擦力做功20 J，下列说法正确的是（ ）
A. 小物块带正电B. 小物块的电势能增加10 J
C. 合力做功40 JD. 小物块的机械能减少20 J
【答案】B
【解析】AB．小物块从斜面顶端滑到底端的过程中，由动能定理得
解得
则电场力做功是−10 J，故小物块带负电且电势能增加10 J，故A错误，B正确；
C．根据动能定理可知，合外力做的功等于动能的变化量，故合力做功30 J，故C错误；
D．小物块机械能变化量等于除重力以外其他力做功，除重力以外其他力做功−30 J，小物块的机械能减少30 J，故D错误。
6. 如图所示，运动员在篮球场上投篮球，篮球出手时的初速度与水平方向之间的夹角为，篮球直接落入篮筐中心，篮球人筐瞬间速度方向与水平方向之间的夹角为37°。已知运动员出手点到篮筐中心的竖直距离为，重力加速度，，，忽略空气阻力，则篮球出手时的初速度大小是（ ）
A. 3.0m/sB. 5.0m/sC. 8.0m/sD. 10.0m/s
【答案】C
【解析】篮球出手时水平方向的分速度
竖直方向的分速度
忽略空气阻力，篮球在水平方向匀速直线运动，篮球入筐瞬间水平方向的分速度
竖直方向的分速度
运动员出手点到篮筐中心的竖直距离为
代入数据联立得
C正确
7. 如图所示，在真空中同一直线上的三个点电荷A、B、C恰好都处于平衡状态，所带电荷量的绝对值分别为、、。已知A、B之间距离与B、C之间距离之比是3∶2，除相互作用的静电力外不受其他外力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 若A、B带正电，则C带负电B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．三个点电荷都处于平衡状态，A、C电性相同且与B相反，故A错误；
B．由题意可知A、B与B、C之间的距离之比
根据B受力平衡可得
可得
故B错误；
C．根据A受力平衡可得
可得
故C正确；
D．根据C受力平衡可得
可得
故D错误。
故选C。
8. 如图所示，半径为1 m的圆处在匀强电场中，电场线与圆所在的平面平行，A1、A2、A3、B1、B2、B3点把圆周六等分。让一个带电荷量q = −1 × 10−2 C的小球从A1沿圆运动一周的过程中，从A1到A2电场力做功，从A2到A3电场力做功为0，下列说法正确的是（ ）
A. A1、A2两点之间电势差
B. 小球从B1到B2电场力做功
C. 小球从B2到B3电场力做功
D. 匀强电场的电场强度大小是800 V/m
【答案】D
【解析】A．电荷量q = −1 × 10−2 C的小球从A1到A2电场力做功，则
故A错误；
B．A1A2与B1B2平行且相等，则
小球从B1到B2电场力做功
故B错误；
C．从A2到A3电场力做功为0，A2、A3电势差为0，A2A3与B2B3平行且相等，B2、B3电势差也为0，小球从B2到B3电场力做功为0，故C错误；
D．A1B1与A2A3平行，A1、B1电势差为0，过A2作A1B1的垂线，则垂线段长为
匀强电场的电场强度大小
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图1所示，水平放置的平行金属板A、B间距离为d，金属板长度为L，从水平中线左端以水平速度v0射入带负电小球，小球质量为m、电荷量的绝对值为q。两金属板A、B间所加电压随时间变化规律如图2所示，。已知重力加速度为g，金属板长度，在t = 0时刻射入平行金属板间的小球能从右边射出，下列说法正确的是（ ）
A. 若带电小球在t = 0时刻射入，则小球从中线水平射出
B. 若带电小球在t = 0.25T时刻射入，则小球从中线水平射出
C. 若带电小球在t = 0.50T时刻射入，则小球从中线水平射出
D. 若带电小球在t = 0.75T时刻射人，则小球从中线水平射出
【答案】BD
【解析】A．已知金属板长度，在t = 0时刻射入平行金属板的小球能从右边射出，小球在金属板中运动的时间是T，小球受到的电场力
在0 ~ 0.5T，竖直方向有向上的加速度
小球向上加速运动，在0.5T ~ T，竖直方向有向下的加速度
小球向上减速运动，小球在中线上方水平射出，故A错误；
B．若带电小球在t = 0.25T时刻射入，在0.25T ~ 0.5T，竖直方向，小球以加速度g向上加速运动，在0.5T ~ 0.75T，小球以加速度g向上减速到0，0.75T ~ T小球以加速度g向下加速运动，在T ~ 1.25T，小球以加速度g向下减速到0，根据运动的对称性可得小球沿中线水平射出，故B正确；
C．带电小球t = 0.5T时刻射入，在0.5T ~ T，竖直方向，小球以加速度g向下加速运动，在T ~ 1.5T，小球以加速度g向下减速到0，小球在中线下方水平射出，故C错误；
D．若带电小球在t = 0.75T时刻射入，在0.75T ~ T，竖直方向，小球以加速度g向下加速运动，在T ~ 1.25T，小球以加速度g向下减速到0，1.25T ~ 1.5T小球以加速度g向上加速运动，在1.5T ~ 1.75T，小球以加速度g向上减速到0，根据运动的对称性可得小球沿中线水平射出，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，光滑足够长水平面上方空间有水平向右的匀强电场，长度、质量的绝缘长木板放在水平面上，从长木板的左端静止释放一质量为、电量为的小物块（可视为质点），已知小物块与长木板之间的动摩擦因数，电场强度，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 小物块刚释放时的加速度大小是
B. 小物块从长木板的左端滑到右端的时间是2s
C. 小物块从长木板的左端滑到右端的过程电势能减少60J
D. 小物块从长木板的左端滑到右端的过程摩擦力对长木板做的功是10J
【答案】BC
【解析】AB．假设小物块与长木板相对滑动，小物块刚释放时的加速度是，长木板的加速度是，根据牛顿第二定律得
代入数据得
所以假设成立，故A错误；
设小物块从长木板的左端滑到右端的时间为t，则
代入数据得
故B正确；
C．小物块从长木板的左端滑到右端的过程中的位移为
小物块从长木板的左端滑到右端，电场力对小物块做功
故电势能减少60J，C正确；
D．长木板的位移
小物块从长木板的左端滑到右端的过程中摩擦力对长木板做的功
D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某同学查阅资料知道弹簧弹性势能的表达式是，k是弹簧的劲度系数、x是弹簧的形变量。该同学要验证此表达式。
（1）首先用天平测出滑块（含遮光条）的质量为m，用刻度尺测出轻质弹簧的原长为。如图1所示，把滑块（含遮光条）挂在弹簧下端，用刻度尺测出此时弹簧的长度为，已知重力加速度为g，则弹簧的劲度系数______（用题中的字母表示）。
（2）如图2所示，把弹簧的左端固定在已经调平的气垫导轨上，弹簧原长时右端处于气垫导轨的O点，把滑块（含遮光条）放在气垫导轨上并压缩弹簧到P点，滑块与弹簧不拴接，用刻度尺测出PO的距离是x，根据弹簧的弹性势能的表达式得此时弹簧的弹性势能______。打开气泵释放滑块，记下遮光条通过光电门的挡光时间t，已知遮光条的宽度为d，则滑块通过光电门的动能______。若在误差允许的范围内，则验证了弹簧的弹性势能表达式是。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据胡克定律得
（2）[1] 根据弹簧的弹性势能的表达式是
可得此时弹性势能
[2] 释放滑块后弹簧的弹性势能转化为滑块的动能
12. 电容储能已经在电动汽车，风、光发电，脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图1所示电路，探究“电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系及电容器的充、放电过程”。A、B两个电容器是完全相同的，初始时开关、都断开，两个电容器都不带电，电压表是理想数字电压表，电流传感器接计算机。
（1）保持断开，把开关接1，电压表的示数逐渐增加，稳定时的读数是8V。
（2）保持断开，把开关接2，稳定后电压表的示数是______V。
（3）断开，闭合得到电容器放电过程的图像，如图2所示。根据图像可估算出电容器B存储的电荷量为______C（结果保留2位有效数字）。过一段时间再断开，把开关接2，稳定后电压表的示数是______V。
（4）图2中图线与坐标轴围成的面积与电阻R的大小______（填“有关”或“无关”），电容器B的电容约为______F（结果保留1位有效数字）。
【答案】（2）4 （3） 2 （4）无关
【解析】[1]保持断开，把开关接2，两个电容器一样，带电量也相同，带电量变为原来的一半，电压也变为原来的一半，电压表示数变为4V。
[2]图像所围的面积等于电容器存储的电荷量，约36个小格，故电容器存储的电荷量为
[3]断开，闭合电容器B放电，过一段时间再断开，此时电容器B不带电，把开关接2，电容器A的电量再次减半，稳定后电压表的示数是2V。
[4][5]图像所围的面积等于电容器存储的电荷量，与电阻R的大小无关，由电容的定义式
解得
13. 如图所示，平行板电容器竖直放置，在平行板中间用细线悬挂一带电小球，悬点O到两极板的距离相等。已知平行板电容器电容C = 2 × 10−2 F，两极板间的距离d = 0.2 m。两极板间电压U = 10 V，细线长度，小球的质量m = 2 × 10−2 kg，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ = 37°，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，重力加速度g = 10 m/s2，两极板足够长。求：
（1）平行板电容器带的电荷量；
（2）小球所带电荷的正负及电荷量；
（3）若把细线剪断经过多长时间小球撞到极板上。
【答案】（1）0.2 C （2）小球带负电，3 × 10−3 C （3）0.1 s
【解析】（1）根据电容的定义得
代入数据得
（2）由题图可知，右极板与电源正极连接，右极板带正电，小球向右偏，小球带负电，电场强度
分析小球受力可得
代入数据得
（3）小球距右极板的距离
水平方向加速度
设小球撞到极板的时间为t，则
代入数据得
14. 如图所示，某汽车发动机的额定功率为80kW，汽车的质量为2t，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的0.1倍，已知重力加速度，求：
（1）汽车能达到的最大速度；
（2）若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间；
（3）若汽车以额定功率启动，加速行驶25s速度达到30m/s，此过程汽车行驶的路程。
【答案】（1）40m/s （2）20s （3）550m
【解析】（1）根据题意可知汽车的质量为2t，即，所受阻力恒为车重力的0.1倍
当汽车达到最大速度时
牵引力等于阻力
代入数据得
（2）若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律得
代入数据解得
当功率达到最大时
代入数据解得
加速的时间
（3）若汽车以恒定功率启动，加速行驶，速度达到，设此过程汽车行驶路程为x
根据动能定理得
代入数据解得
15. 如图所示，绝缘轨道ABC由水平直轨道AB和竖直半圆光滑轨道BC组成，B、C分别为半圆轨道的最高点和最低点，半圆轨道的半径，整个空间有竖直向上的匀强电场，电场强度。有一质量、电量的小物块（可以看成质点）贴着水平直轨道AB下面以初速度向右抛出，小物块恰好可以通过C点。已知小物块与水平直轨道AB间的动摩擦因数，重力加速度，求：
（1）小物块通过C点的速度大小；
（2）小物块经过半圆弧B点时对轨道的压力大小；
（3）小物块在水平轨道AB上滑行的距离；
（4）小物块通过C点后撞击水平轨道AB的位置距B点的距离。
【答案】（1）2m/s （2）12N （3）4m （4）0.4m
【解析】（1）设小物块恰好可以通过C点时速度为，在C点分析物块的受力，由合力提供向心力得
代入数据得
（2）设小物块在B点时速度为，由B到C，根据动能定理得
代入数据得
设小物块在B点时轨道对小物块的弹力为
代入数据得
根据牛顿第三定律，小物块经过半圆弧B点时对轨道的压力大小是12N
（3）设水平轨道对小物块的弹力为，小物块竖直方向受力平衡
代入数据得
小物块受到水平轨道的滑动摩擦力
设小物块抛出的位置距B点的距离是，根据动能定理得
代入数据得
（4）小物块过C点后做类平抛运动，竖直方向的加速度
设小物块过C点经过时间t撞击水平轨道AB，撞击点距B点的距离是
竖直方向
水平方向
代入数据得