江西省丰城中学2022-2023学年高二下学期开学考试物理试卷(含答案)

这是一份江西省丰城中学2022-2023学年高二下学期开学考试物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间.假设两火车站W和G间的铁路里程为1080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站.列车从W站始发，经停4站后到达终点站G.设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h.若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )
A.6小时25分钟B.6小时30分钟C.6小时35分钟D.6小时40分钟
2．大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体能沿不同粗糙程度的水平面匀速运动，则物体与水平面间的摩擦力最大的是( )
A.B.
C.D.
3．某位同学用筷子将均匀球夹起悬停在空中，如图所示，已知球心O与两根筷子在同一竖直面内，小球质量为m，筷子与竖直方向之间的夹角均为θ，筷子与小球表面间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度为g。每根筷子对小球的压力至少为( )
A.B.
C.D.
4．如图所示，O为两个等量同种正点电荷连线的中点，a、b、c、d是以O为圆心的圆周上的四个点，设无穷远处电势为零，则下列说法正确的是( )
A.a、c电场强度相同
B.b、O、d三点电势相等
C.O点的电场强度，电势均为零
D.把电子从a点移动到b点，电子的电势能增大
5．如图所示，在x轴上放置两正点电荷，当空间存在沿y轴负向的匀强电场时，y轴上A点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为E，两点电荷到A的距离为，则在y轴上与A点对称的B点的电场强度大小为( )
A.0B.E
C.2ED.
6．如图所示，水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆，一质量为m，带电荷量为q的圆环a套在竖直杆上，质量为M，带电荷量为的滑块b静置于水平地面上，滑块b与地面间的动摩擦因数为μ，a、b均保持静止，且两者连线与水平地面的夹角为θ，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.圆环a带负电
B.滑块b受到的库仑力大小为
C.滑块b受到地面的支持力大小为
D.滑块b受到地面的摩擦力大小为
7．如图，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力和，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是( )
A.由于等大反向，故系统机械能守恒
B.分别对m、M做正功，故系统动量不断增加
C.分别对m、M做正功，故系统机械能不断增加
D.当弹簧弹力大小与大小相等时，m、M的动能最大
二、多选题
8．2019年9月21日，“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车，初速度，它的位置坐标x与速度的二次方的关系图像如图所示，则( )
A.赛车的加速度大小为B.赛车在时速度为0
C.赛车在前2s内的位移大小为7.5mD.赛车在1s时的位置坐标为2.375m
9．如图所示，水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d，的左边有一固定挡板。由图示位置静止释放，当与相距最近时的速度为，则在以后的运动过程中( )
A.的最小速度是0B.的最小速度是
C.的最大速度是D.的最大速度是
10．如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为，在木板的上表面有两块质量均为的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为0.2。最初木板静止，两木块同时以相向的水平初速度和滑上长木板，则下列说法正确的是( )
A.若始终未滑离木板也未发生碰撞，则木板至少长为
B.木块B的最小速度是零
C.从刚开始运动到速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移是
D.木块A向左运动的最大位移为
11．先后让一束氘核（）和一束氚核（）通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板面平行，离开时速度方向与板面夹角分别为α、β。不计原子核的重力，则( )
A.如果氘核和氚核的初速度相同，则＝
B.如果氘核和氚核的初动量相同，则＝
C.如果氘核和氚核的初动能相同，则＝1
D.如果氘核和氚核由静止开始从同一位置经同一电场加速后进入偏转电场，则＝
三、实验题
12．太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给路灯供电，某太阳能电池电动势约为3V，短路电流约为0.15A，为了准确的测量其电动势和内阻，可供选用的器材如下：
A.电流表G：量程为30mA，内阻
B.定值电阻：
C.电阻箱：电阻范围，允许通过最大电流0.5A
D.导线若干，开关一个
（1）在下面的方框中画出实验原理图；
（2）多次改变电阻箱的阻值R，记录下每次电流表对应的示数I，利用图像法处理数据，若以为纵轴，则应以_______（填“R”“”“”或“”）为横轴，拟合直线；
（3）若图像纵轴的截距为b，斜率为k，则可求得电动势_______，内阻_______。（均用符号“b、k、、”表示）
13．实验小组在实验室中测量一段金属丝（电阻约为）的电阻率。本次实验提供的器材，如下：
电流表A：量程1mA，内阻；
电池组E：电动势3V，内阻不计；
电压表V：量程0~3V，内阻约为5KΩ；
定值电阻：阻值为0.1Ω；
滑动变阻器：最大阻值10Ω，额定电流为2A；
滑动变阻器：最大阻值1000Ω，额定电流为2A；
开关一个、导线若干。
（1）小组同学某次用10分度游标卡尺测得金属丝的长度时，不小心使部分刻度被污迹遮住了，如图所示，则该次测量的读数为_______cm。
（2）小组同学调节滑动变阻器滑片时，使电压表示数能够从零开始连续变化并尽可能减少误差，滑动变阻器应该选用_______（选填“”、“”），根据提供的器材在答题纸方框内画出实验的电路图，并在电路图中标出所选器材的符号；
四、计算题
14．两个带电小球A、B（可视为质点）通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮（滑轮大小可不计）两端，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示，求：
（1）两个小球的质量之比；
（2）图乙状态，滑轮两端的绳长之比。
15．如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管A固定在竖直平面内。圆环的圆心为O，D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，，圆环的半径为（圆管的直径忽略不计），过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为的绝缘小物体（视为质点），PC间距为L。现将该小物体无初速释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线从A点无碰撞地进入圆管内，并继续运动。重力加速度用g表示。
（1）虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？
（2）小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点（图中未标出N点），则N点距离C点多远？
（3）小物体由P点运动到N点的总时间为多少？
16．如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道C固定在水平光滑地面上，质量的木板B左端与C的下端等高平滑对接但未粘连，右端固定一轻弹簧，弹簧原长远小于板长，将弹簧在弹簧弹性限度内压缩后锁定.可视为质点的物块A质量，从与圆弧轨道圆心O等高的位置由静止释放，滑上木板B后，滑到与弹簧刚接触时与木板相对静止，接触瞬间解除弹簧锁定，在极短时间内弹簧恢复原长，物块A被水平弹出，最终运动到木板左端时恰与木板相对静止.物块A与木板B间动摩擦因数，g取.求：
（1）物块A在圆弧轨道C的最下端时受到圆弧轨道支持力的大小：
（2）木板B的长度L；
（3）弹簧恢复原长后，物块A从木板右端运动到左端的时间.
参考答案
1．答案：B
解析：由题意可知，每两个车站之间距离为，两种列车在相邻两个车站间均先做初速度为零的匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做末速度为零的匀减速直线运动.两种列车最大速度为，两种列车运动的时间分别为，，每两个车站之间节省的时间，从W到G共有5个时间差，即从W到G乘高铁省的时间为，合6小时30分钟，B正确.
2．答案：A
解析：几种情况下均处于平衡状态，即合力为0
A.A图中摩擦力等于拉力F
B.B图中将力沿着水平和竖直方向正交分解，则摩擦力
C.C图中将力沿着水平和竖直方向正交分解，则摩擦力
D.D图为将拉力沿水平和竖直方向正交分解，则摩擦力
则可知A图中摩擦力最大，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．答案：B
解析：
对小球受力分析
解得
故选B。
4．答案：D
解析：A、a、c两点在图中处于对称位置，而且，电荷也是对称分布的，所以，电场强度大小相等，方向相反；故A错误.B、b、d两点处于镜像对称位置，在电场分布中，两点的电势相等；在Ob之间，电场强度方向向上，所以，电场线的方向也向上，沿着电场线电势降低，所以，O点电势高于b、d，故B错误.C、O点处于电场分布对称中心，所以，O点的电场强度为零；电场线从O到b延伸至无穷远的方向都是指向上，又有无穷远处电势为零，且沿着电场线电势降低，所以，O点电势大于零；故C错误.D、在aOb所围左上侧，电场强度方向为右上方，把电子从a点移动到b点，电场力做负功，电势能变大；故D正确.故选D.
5．答案：C
解析：ABC.A点场强为零，说明两点电荷在A点的合场强与匀强电场的场强等大反向，即竖直向上，大小为E，根据对称性，两点电荷在B处产生的合场强竖直向下，大小为E，所以B点的场强大小为2E，方向竖直向下，故AB错误，C正确；
D.由于电场强度是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则，所以B点的电场强度不能用产生的电场强度的代数和求，故D错误。
故选C。
6．答案：C
解析：A.根据题意，圆环a能保持静止，故受到库仑斥力，圆环a也带正电，A错误；
B.根据牛顿第三定律，滑块b受到的库仑力大小等于圆环a受到的库仑力大小，对圆环a进行受力分析后，得库仑力的大小为，B错误；
C.对a、b组成的系统整体进行受力分析，竖直方向上受力平衡，故滑块b受到地面的支持力大小为，C正确；
D.b静止，根据受力分析可知，滑块b受到地面的静摩擦力大小为
D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：ABC.由于等大反向，系统所受合外力为零，所以系统动量守恒，系统机械能先增加后减小，ABC错误；
D.当弹簧弹力大小与大小相等时，m、M加速终止，m、M速度最大，以后开始减速，D正确。
故选D。
8．答案：CD
解析：A.由图象可知该车做匀减速直线运动，根据速度位移公式有
则图象的斜率等于
解加速度，即大小为，故A错误；
B.设汽车减速到零所需的时间为，根据速度公式有
代入数据解得，说明赛车在时仍在运动，此时速度不为0，故B错误；
C.设赛车在前2s内的位移为，根据位移时间公式有
代入数据解得m，故C正确；
D.设赛车在前1s内的位移为，根据位移时间公式有
代入数据解得m，由图可知该车在1s内是由-2m处出发，所以在1s时的位置坐标为，故D正确。
故选CD。
9．答案：BD
解析：从小球到达最近位置后继续前进，此后拉动前进，减速，加速，达到共同速度时两者相距最远，此后继续减速，加速，当两球再次相距最近时，达到最小速度，达最大速度：两小球水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，选取向右为正方向，则
解得：
故的最大速度为，此时的最小速度为。
故选BD。
10．答案：AD
解析：AB.根据题意可得开始时AB均减速，此时木板C静止不动，A的速度先减小到零后与木板C一起反向向右加速，B继续向右减速，三者共速时木块B的速度最小，设AB质量为m，木板质量为，取向右为正方向，根据动量守恒有
解得
即木块B的最小速度是；由能量守恒可得
当木板有最短长度时有
联立解得
A正确，B错误；
CD.木块A向左减速时根据动能定理可得
解得木块A向左运动的最大位移为
木块A向右加速过程中以AC为整体根据动能定理可得
解得
所以从刚开始运动到速度刚好相等的过程中，木块A所发生的位移为
C错误，D正确。
故选AD。
11．答案：BC
解析：A.粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
由牛顿第二定律得加速度
竖直分速度
速度偏向角的正切
如果氘核和氚核的初速度相同，可知
故A错误；
B.如果氘核和氘核的初动量相同，即相同，则
故B正确；
C.如果氘核和氚核的初动能相同，即相同，则
故C正确；
D.设加速电压为，由动能定理得
即相同，则
故D错误。
故选BC。
12．答案：（1）
（2）R
（3）；
解析：（1）短路电流为0.15A，电流表量程较小，所以电流表与并联，增大量程，实验电路图如图
（2）由闭合电路欧姆定律
解得
故横坐标为R。
（3）由（2）可知
解得
13．答案：（1）4.18
（2）；
解析：（1）游标卡尺读数为.
（2）小组同学调节滑动变阻器滑片时，使电压表示数能够从零开始连续变化并尽可能减少误差，滑动变阻器要接成分压电路，则应该选用阻值较小的；
因电流表量程偏小，可用定值电阻与电流表并联来扩大量程，因电流表内阻已知，则可采用电流表内接电路，则电路图如图：
14．答案：（1）3:1（2）1：3
解析：（1）带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带电小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和库仑力F，根据平衡条件得
解得
所以
（2）对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为L，的距离为h，根据三角形相似，有
解得
所以
15、
（1）答案：
解析：小物体释放后，在重力和电场力作用下做匀变速运动，小物体刚好沿切线进入圆管内，故小物体刚好沿PA连线运动，重力与电场力的合力沿PA方向；又
解得
（2）答案：7L
解析：小物体从P到A的运动由动能定理可得
解得
虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于，电荷量为（）的绝缘小物体所受电场力
方向竖直向上，故小物体从A到B做匀速圆周运动
小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点，对竖直方向
解得
水平方向
解得
N点距离C点
（3）答案：
解析：小物体从P到A的时间用表示，则
解得
物体从A运动到B的时间
小物体由P点运动到N点的总时间
16、
（1）答案：
解析：设A到达C的最下端时速度大小为，圆弧轨道支持力大小为，则
解得，
（2）答案：
解析：设A在B上向右滑行过程中，A的加速度大小为，B的加速度大小为，滑上B后经时间后接触弹簧，A的位移，B的位移，则
解得，
（3）答案：
解析：设A接触弹簧与B保持相对静止时速度大小为，弹簧恢复原长时A的速度大小为，B的速度大小为，A相对B向左滑动过程中的加速度大小与A滑上B向右滑行过程中各自加速度大小相等，则
最终运动到木板的左端时共同速度大小为，则
由能量守恒
解得，，，
设物块A从木板右端运动到左端的时间为，对木板B，由动量定理有
解得