山东省日照市2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题

参照秘密级管理★启用前                 试卷类型：A

2022级高二上学期校际联合考试

物理试题

2023.08

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。

4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。

一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24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.山东省气象台于2023年7月28日10时30分发布第5号台风“杜苏芮”预报和暴雨蓝色预警：今年第5号台风“杜苏芮”已于28日9时55分前后在福建省晋江市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力15级（50m/s，强台风级）。预计台风“杜苏芮”将以25km/h的速度向北偏西方向移动，强度逐渐减弱，于30日穿过我省西部继续北上。报道中的两个速度数值分别是指

A．平均速度，瞬时速度    B．瞬时速度，平均速度

C．平均速度，平均速度    D．瞬时速度，瞬时速度

2.下列说法中正确的是

A．根据G=mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大

B．用绳将物体吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的

C．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用

D．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关

3.如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是

A．小球的质量

B． 小球的质量

C．细绳OA与OC的拉力大小之比为

D． 细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3

4. 假期中，小明和课外探究小组的同学们一起乘坐高铁去外地进行研学活动。在征得乘务员同意并保证安全的前提下，他们用细线将一小球悬挂在正在沿直线轨道行驶的列车的固定架上，测量出细线与竖直方向的夹角θ=15°，如图所示。下列判断正确的是

（重力加速度

A．列车可能正在以约2.5m/s2的加速度向右减速行驶

B． 列车可能正在以约2.6m/s2的加速度向左减速行驶

C．列车可能正在以约2.7m/s2的加速度向左加速行驶

D． 列车可能正在向右匀速行驶

5.如图所示，一根跨越两个光滑定滑轮的轻绳，两端分别栓有物体A、B（均可视为质点）。物体A放在地面上，左侧连接物体A的细绳竖直且绷紧，右侧连接物体B的细绳与竖直方向的夹角为60°，此时将物体B从图示位置由静止开始释放，当物体B摆至最低点时，物体A刚好对地面无压力。不计空气阻力，则A与B的质量之比为

A．1：1    B． 1：2   C． 2：1   D．3：1

6.三个定值电阻的阻值分别为R1=40Ω、R2=20Ω、R3=10Ω，（额定功率分别为：P1=40W、P2=80W、P3=10W，由它们分别组成如图甲、乙所示的电路。下列说法正确的是

A．图甲两端允许承担的最大电压为40V

B． 图甲电路允许消耗的最大功率为40W

C．图乙两端允许承担的最大电压为50V

D．图乙电路允许通过的最大电流为1.25A

7. 以速度 v0水平抛出一小球，从抛出到某时刻，小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为 不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是

A．小球运动的时间为

B． 此时小球的速度方向与位移方向相同

C．此时小球的速度大小为2v0

D． 此时小球的竖直分速度大小是水平分速度大小的2倍

8.如图所示，质量不计的直角形支架两直角边长度均为L，支架两端分别连接质量为3m的小球A和质量为2m的小球B．支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，重力加速度大小为g。开始时连接A球的边处于水平状态，现将小球A由静止释放，到小球B到达最高点的过程中，不计空气阻力。下列说法正确的是

A．运动过程中，小球A、B的重力势能之和一直减小

B．小球A到达最低点时的速度大小为

C．小球A由释放至最低点的过程中，杆对小球A所做的功为

D． 小球A不能够摆动到竖直方向左侧与竖直方向成30°角的位置

二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.质量m=1kg的物体在光滑水平面上运动，其在相互垂直的x方向和y方向的分速度vx和vy随时间变化的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是

A． 物体的初速度大小为3m/s

B．物体所受的合力大小为0.5N

C．0~8s内物体做匀加速直线运动

D．0~8s内物体的位移大小为

10.如图所示，上图为航天员“负荷”训练的载人水平旋转离心机，离心机旋转臂的旋转半径为R： 下图为在离心机旋转臂末端模拟座舱中质量为m的航天员。一次训练时，离心机的转速为n，重力加速度大小为g， 航天员可视为质点。下列说法正确的是

A．航天员处于完全失重状态

B． 航天员运动的线速度大小为2πnR

C．航天员做匀速圆周运动需要的向心力为4π2n2mR

D． 航天员受到座舱对他的作用力为mg

11.当地球位于太阳和火星之间且三者几乎排成一条直线时，称之为“火星冲日”。现认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星半径约为地球半径的 ，质量约为地球质量的 火星的公转周期约为地球公转周期的1.9倍， 下列说法正确的是

A．火星冲日时间间隔约为2.1年

B． 火星与地球公转轨道半径之比约为3：2

C． 火星与地球表面重力加速度之比约为2：9

D． 火星与地球密度之比约为8：9

12.如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车（用绝缘材料制成），小车上固定一对竖直放置的带电金属板，小车连同金属板总质量为 M，金属板组成的电容器电容为C，带电量为Q， 两金属板之间的距离为d；在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b，两小孔之间的距离为h。一个质量为m、带电量为+q的小球从小孔a以某一水平速度进入金属板，小球刚好不与左板相碰，最后又恰好从小孔b出金属板。下列判断正确的是

A．在小球从小孔a到小孔b的过程中，做变加速运动

B．小球从小孔a到小孔b的过程中小车发生的位移为

C． 小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中电场力对系统所做总功为

D． 小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中电场力对系统所做总功为

三、非选择题： 本题包括6小题，共60分。

13.（6分）

在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码质量为 M，盘及盘中的沙子质量为m。

（1）该实验需要采用的研究方法是         。

（2）当m与M的大小关系满足         时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘及盘中沙子的重力。

（3）改变盘中沙子的质量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是         。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是        

A．小车与轨道之间存在摩擦

B． 导轨保持了水平状态

C．所挂盘及盘中沙子的总质量太大

D．所用小车的质量太大

14.（8分）

如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒。已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为△t1、△t2，光电门A、B之间的距离为s，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。（重力加速度大小为g）

（1）实验中，下列实验器材不需要的是        

A． 天平  B．刻度尺   C．打点计时器    D． 秒表

（2）滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度大小分别为         、         。（用题中给定字母表示）

（3）验证本系统机械能守恒的表达式为         。（用题中给定字母表示）

（4）下列情况中可能增大实验误差的是        

A．气垫导轨未调至完全水平

B．滑块质量M和钩码质量m不满足m<<M

C．遮光条宽度较大

D． 两光电门间距过小

15.（8分）

一辆自行车从静止出发，开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，经3s后改做运动方向不变的匀速直线运动，匀速直线运动5s后改做运动方向不变的加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，到达终点时速度恰好为零。求：

（1）整个过程中自行车运动的距离：

（2）匀减速直线运动过程中自行车运动的时间。

16.（9分）

如图所示，质量为M的物块A静置于水平台面上，质量为2M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上， P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平， PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ=30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ， 重力加速度大小为g。求：

（1）绳PO受到的拉力大小及物块A受到的摩擦力大小；

（2）半球体C对地面的压力。

17.（13分）

空间中有场强大小为E的匀强电场，方向水平向右，如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球，从O点竖直向上抛出，此时动能为 经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。求：

（1）小球到达最高点时所用的时间；

（2）小球的电荷量：

（3）此过程中小球动能的最小值。

18. （16分）

如图所示，倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长度L=6m、质量 M=2.5kg 的木板，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.45，木板在沿斜面向下的 F=4N的恒力作用下从静止开始下滑，经时间t1=1.4s， 将一质量 的可视为质点的物块无初速地轻放在木板的最下端，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.25，当物块与木板的速度相同时撤去恒力F， 最终物块会与木板分离。（sin 37°=0.6， cos 37°=0.8，重力加速度：g=10m/s2，不计空气阻力）试求：

（1）没放物块时，木板加速下滑的加速度大小a及t1=1.4s时木板的速度大小 v1：

（2）从物块放在木板到与木板共速所用时间t2：

（3） 运动过程中，木板上表面因摩擦而产生的热量Q。

2022 级高二上学期校际联合考试物理试题参考答案及评分标准

一、本题包括8小题，每小题3分，共24分。全部选对的得3分，不选或选错的得0分。

1. B 2. D 3. B 4. C 5. C 6. D 7. A 8. D

二、本题包括4小题，每小题4分，共16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。

9. AB    10. BC   11. ABD    12. BD

三、非选择题： 本题包括6小题，共 60分。

13.（6分）（1）控制变量法 （2分）（2）m≪M （1分）

（3）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比（1分）②C（2分）

14.（8分）（1）CD （2分）（2）（1分） （1分）

（3）（2分）（4）ACD（2分）

15.（8分）

解析：（1）第一阶段匀加速直线运动的位移 （2分）

第一阶段结束时的速度 v=a1t1=2×3m/s=6m/s（1分）

第二阶段匀速运动的距离s2=vt2=6×5m=30m（1分）

第三阶段匀减速直线运动的位移 （1分）

所以整个过程中自行车运动的距离s=s1+s2+s3=9m+30m+18m=57m（1分）

（2）第三阶段匀减速直线运动的时间 （2分）

16.（9分）

解析：（1） 对小球B受力分析如图：

PB的拉力大小 （2分）

对P点受力分析可知，

OP受到的拉力大小 （2分）

对物块A受力分析可知，物块A所受摩擦力大小等于 PA绳子的拉力，则 （1分）

得 （1分）

（2）对整体受力分析可知，地面对半球C的支持力大小为 （1分）

得。 （1分）

由牛顿第三定律得，半球体C对地面的压力大小为 方向竖直向下 （1分）

17.（13分）

解析：（1）带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，设小球竖直初速度为v₀，

则有 （2分）

解得

小球到达最高点时所用的时间 （2分）

（2）水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，按照竖直上抛运动的对称性，小球回到与O点相同高度处，竖直分速度大小仍然为 v0，设此时水平分速度为vx，则合速度有 （1分）

则与O点等高度处的动能为 （1分）

联立解得

水平方向上，由运动学公式可得 （1分）

联立方程，解得 （1分）

（3）当带电小球速度方向与合力垂直时，速度最小，动能最小，

水平方向加速度大小为 （1分）

由几何关系可得，此时小球水平速度和竖直速度大小相等，即

 （1分）

解得

所以此时 （1分）

则此时合速度大小为 （1分）

此时动能的最小值为 （1分）

18.（16分）

解析：（1）设没放物块时，木板加速下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得

F+Mgsinθ-μ1Mgcosθ=Ma（2分）

解得： a=4m/s2（1分）

t1=1.4s时木板速度的大小：

v1=at1=5.6m/s。（1分）

（2）物块放到木板上后达到速度相同前， 设木板的加速度为a1，物块的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，

对木板： （2分）

对物块：mgsinθ+μ2mgcosθ=ma2（1分）

解得：a1=2.4m /s2                a2=8m/s2

设经时间 t2物块与木板速度相同为v2，

有：v2=v1+a1t2=a2t₂2（1分）

解得： v2=8m/s

t2=1s（1分）

（3）物块放到木板上到达到共同速度时，物块的位移

（1分）

木板的位移 （1分）

物块相对木板运动位移：△x=x1-x2=2.8m（1分）

撤去F后，

对物块： mgsinθ-μ2mgcosθ=ma3（1分）

得： a3=4m/s2

对木板：Mgsinθ-μ1（m+M）gcosθ+μ2mgcosθ=Ma4（1分）

得：

物块最终从木板下端离开木板，由功能关系知木板上表面因摩擦产生的热量

Q=μ2mgcosθ·2△x（1分）

解得： Q=8J（1分）