2022-2023学年黑龙江省鹤岗市第一中学高二上学期开学考试物理试题 解析版

2022-2023学年黑龙江省鹤岗市第一中学高二上学期开学考试物理试卷

一、单选题（4分×6）

1．下列说法正确的是（　　）

A．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷

B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小

C．绕太阳运行的8颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”

D．卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来

2．某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为m。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（　　）

A． B． C． D．

3．同一辆汽车以同样大小的速率先后开上凹形桥和凸形桥，在桥的中央处有（　　）

A．车对两种桥面的压力一样大 B．车对凹形桥面的压力大

C．车对凸形桥面的压力大 D．无法判断

4．一个做平抛运动的物体，从开始运动到发生第一个水平位移x的时间内，在竖直方向上的位移为d1，紧接着物体在发生第二个水平位移x的时间内，它在竖直方向的位移为d2，已知重力加速度为g，空气阻力不计。则物体做平抛运动的初速度可表示为（   ）

A． B． C． D．

5．如图所示，某快递公司使用电动水平传输机输送快件，皮带在电动机的带动下保持大小为v的恒定速度向右运动。现将一质量为m的邮件由静止轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数为μ，邮件过一会儿能保持与传送带相对静止，对于邮件从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．邮件在传送带上的相对位移大小 B．传送带克服摩擦力做的功为

C．电动机多做的功为 D．电动机增加的输出功率为

6．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动（不计空气阻力），绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g，时间内物块做匀加速直线运动，时刻后功率保持不变，时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（　　）

A．物块始终做匀加速直线运动

B．时间内物块的加速度大小为

C．时刻物块的速度大小为

D．时间内物块上升的高度为

二、多选题（4分×6）

7．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。左图是等量异种点电荷产生电场的电场线，右图是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则下列说法正确的是（　　）

A．B、C两点电场强度大小相等，方向相反

B．A、D两点电场强度大小和方向都相同

C．从E到F过程中电场强度先增大后减小

D．从B到C过程中电场强度先增大后减小

8．一个质量为的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人。质量分别为和，当两人分别以速率相向而行时（       ）

A．当时，车子与甲运动方向一致

B．当时，车子与甲运动方向一致

C．当时，车子静止不动

D．当时，车子运动方向与乙运动方向一致

9．水平光滑直轨道与半径为的竖直半圆形光滑轨道相切，一小球以初速度沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点。则（　　）

A．小球到达c点的速度为

B．小球在b点时对轨道的压力为

C．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2.5R

D．小球从c点落到d点需要时间为

10．两个质量分别是的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为、时，两丝线张开一定的角度、，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是（　　）

A．若，则 B．若，则

C．若，则 D．若，则

11．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面接触处平滑。一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，下列判断正确的是（　　）

A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功

B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒

C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动

D．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处

12．如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车。不计空气阻力，关于这个过程，下列说法正确的是（　　）

A．小球滑离小车时，小车回到原来位置

B．小球滑离小车时相对小车的速度大小为v

C．车上管道中心线最高点的竖直高度为

D．小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为

三、实验题（2分×6）

13．某实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。

A．动能变化量和势能变化量

B．速度变化量和势能变化量

C．速度变化量和高度变化量

（2）除带夹子的重物纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线和开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。

A．4―6V交流电源　　B．220V交流电源

C．刻度尺　　D．天平（含砝码）

（3）实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，重物质量为m=1kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2。打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=________m/s；O点到B点过程中，重物重力势能的减小量ΔEp=________J，动能的增加量ΔEk=________J（结果均保留3位有效数字）。

（4）该同学根据纸带算出了各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度h，以v2为纵坐标，以h为横坐标，建立坐标系，作出v2―h图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的v2―h图像如图所示。已知v2―h图像的斜率为k，可求得当地的重力加速度g=________。

四、解答题（10分  15分  15分）

14．如图所示，相距足够远，质量分别为、的物体静止在光滑水平面上，与水平方向夹角、大小F＝5N的恒力作用于物体A，历时t＝10s后撤去F。取，。

（1）求时间t内物体A的动量变化大小；

（2）若A、B碰撞后粘在一起，求它们碰撞后的速度大小v。

15．图所示，水平向右的匀强电场中，一半径为R、圆心为O的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道上a点到O点的高度为，b点为轨道的最低点。质量为m、电荷量为q的小球甲恰好静止在a点，重力加速度大小为g。则

（1）画出小球甲的受力分析图（图上用字母标出各个力的名称）；

（2）求匀强电场的电场强度大小；

（3）现将小球甲固定在a点，将另一个质量也为m的带电小球乙放在b点，小球乙恰好静止且与轨道无作用力，两小球均视为点电荷，求小球乙的电荷（用题目中给出的物理量表示）。

16．在光滑水平面上静置有质量均为m的木板和滑块，木板上表面粗糙，滑块上表面是光滑的圆弧，其始端D点切线水平且在木板上表面内，它们紧靠在一起，如图所示。一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板的右端以初速度滑上木板，过B点时速度为，又滑上滑块，最终恰好能滑到滑块圆弧的最高点C处。已知物块P与木板间的动摩擦因数为μ。求：

（1）物块滑到B处时木板的速度；

（2）木板的长度L；

（3）滑块圆弧的半径。

参考答案：

1．C

【解析】

【详解】

A．自然界的电荷只有两种，富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷，所以A错误；

B．牛顿发现了万有引力定律,但是不知道万有引力常量大小,没有计算出太阳与地球间引力的大小，所以B错误；

C．绕太阳运行的8颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”，因为海王星的发现是根据牛顿万有引力和运动定律，分别独立进行了计算，他们反过来从天王星运动的偏差, 从而推算出未知行星的位置，所以C正确；

D．牛顿发现万有引力定律后，他进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来，不是卡文迪许，所以D错误；

故选C。

2．B

【解析】

【详解】

设赤道处的重力加速度为，物体在两极时自转向心力为零，则万有引力等于重力

在赤道时万有引力分为重力和自转由万有引力定律得

由以上两式解得，该行星自转的角速度为

故选B。

3．B

【解析】

【详解】

汽车开上平直的桥，压力的大小等于重力，汽车开上凸形桥，有

汽车开上凹形桥，有

所以车对凹形桥面的压力大。

故选B。

4．C

【解析】

【详解】

由得，相等的时间间隔为

则平抛运动的初速度为

故选C。

5．C

【解析】

【详解】

A．邮件达到速度v所需的时间

在这段时间内邮件的位移

传送带的位移

则邮件相对传送带带的位移

选项A错误；

BC．电动机多做的功转化成了邮件的动能和摩擦生热的内能，邮件在这个过程中获得的动能是，由于滑动摩擦力做功，相对位移，则产生的热量

传送带克服摩擦力做的功即为电动机多做的功为，选项B错误，C正确；

D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率为

选项D错误。

故选C。

6．D

【解析】

【详解】

B．由图可知，0～t0时间内功率与时间成正比，则有

得

图中斜率

可知

故B错误；

AC．时刻功率保持不变，物块速度v继续增大，由

可知物块加速度逐渐减小，因此，时刻内物块做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速度减小到零，即t1时刻，此刻速度最大，最大速度为

由于时刻物块的速度

即

故AC错误；

D．P－t图线与t轴所围的面积表示0～t1时间内拉力做的功

由动能定理得

得

故D正确。

故选D。

7．BC

【解析】

【详解】

根据题意，由图根据等量异种电荷形成电场的对称性，结合电场线的疏密程度表示电场强度的大小及电场线的切线方向表示电场强度的方向，可以看出

A．B、C两点电场强度大小相等，方向相同，故A错误；

B．A、D两点电场强度大小和方向都相同，故B正确；

C．从E到F过程中电场强度先增大后减小，故C正确；

D．从B到C过程中电场强度先减小后增大，故D错误。

故选BC。

8．CD

【解析】

【详解】

甲、乙两人及平板车组成了一个系统，由于水平地面光滑且系统不受外力，所以系统的动量守恒，由题可知，该系统的初动量为零。当甲、乙两人相向而行时，两人动量的方向相反，如果动量大小相等，即当时，则两人的动量和为零，平板车也将保持不动；如果甲的动量大于乙的动量，即当时，两人的动量和不为零，动量和的方向与甲的运动方向相同，则平板车必然具有一个等大反向的动量，才能使系统的动量为零，即平板车的运动方向与甲的运动方向相反，与乙的方向相同。反之亦然。故AB错误，CD正确。

故选CD。

9．AD

【解析】

【详解】

A．由题意得，在c点时，重力提供向心力得

解得

故A正确；

B．从b点到c点，根据机械能守恒定律得

在点，由牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律得小球在点时对轨道的压力为，故B错误；

CD．c点到d点，小球做平抛运动，竖直方向

水平方向

联立解得

故C错误，D正确。

故选AD。

10．BC

【解析】

【详解】

以m1为研究对象，对m1受力分析如图所示，

由共点力平衡，得

FTsinθ1=F斥

FTcosθ1=m1g

得

同理对于质量为m2的小球有

因为不论q1、q2大小如何，两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，大小相等，故

由上式可知，若m越大，则tanθ越小，θ越小（θ＜），若m相等，则θ相等，故AD错误，BC正确。

故选BC。

11．BC

【解析】

【详解】

B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向所受外力的矢量和为零，系统在水平方向动量守恒，故B正确；

D．小球与槽组成的系统水平方向动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被弹簧反弹后与槽的速度相等，故小球不能滑到槽上，故D错误。

C．小球被弹簧反弹后，小球和槽在水平方向不受外力作用，故小球和槽都做匀速运动，故C正确；

A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽做功，故A错误；

故选BC。

12．BD

【解析】

【详解】

A．由题意，小球恰好能到达管道的最高点，此时二者速度相同，之后小球沿左侧管道滑下，从管道的左端滑离，全过程小球给管道的弹力基本都是向右的，所以小车一直在向右加速运动，可能回到原来位置，A错误；

B．由动量守恒可得

由机械能守恒可得

解得

小球滑离小车时相对小车的速度

故小球滑离小车时相对小车的速度大小为v，B正确；

C．小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同为，故由动量守恒定理

解得

由机械能守恒定律，以小球刚滑上小车的位置为零势能面，小球在最高点的重力势能等于系统动能减小量

所以，车上管道中心线最高点的竖直高度

C错误；

D．小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同，故由动量守恒定理可得此时的速度，故小车的动量变化大小为

由动量定理，小车所受合外力冲量大小为。

D正确。

故选BD。

13．     A     AC##CA     1.93     1.88     1.86    

【解析】

【详解】

（1）[1] 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量和势能变化量。A正确；BC错误。

故选A。

（2）[2]

A B．因选用的是电磁打点计时器，工作电压为4―6V交流电源。A正确；B错误；

C．因需要测量计数点间的距离，必须使用刻度尺。C正确；

D．因需要验证

质量m被约去，可以不用测量重物的质量，因此天平不需要。D错误。

故选AC。

（3）[3] 打下B点时的速度为

 [4] O点到B点过程中，重物重力势能的减小量

[5] O点到B点过程中，动能的增加量

（4）[6]由

得

v2―h图像的斜率为

当地的重力加速度

14．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）由动量定理有

代入数据解得

（2）由于A原来静止，故碰撞前A的动量为

由动量守恒定律有

联立解得

15．（1）见解析；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）小球甲的受力图如下

（2）由几何关系可知，Oa与 竖直方向的夹角为60°，由受力关系可知

可得

（3）小球乙受力如图

由几何关系可知ab之间距离为R，甲乙之间的静电力为

由平衡关系可得

可得

16．（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）物块由点A到点B时，取向左为正方向，由动量守恒定律得

又

解得

（2）物块由点A到点B时，根据能量守恒定律得

解得

（3）由点D到点C，滑块与物块P组成的系统动量守恒，机械能守恒，得

，

解得滑块圆弧的半径