河南省郑州市河南省实验中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试卷

2023-2024学年河南省实验中学高二（上）开学物理试卷

一、选择题；本题共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．

1．两个完全相同的金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量为5Q，另一个球的带电量为﹣7Q，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F，现将两球接触后再放回原处，则它们之间静电力的大小为（　　）

A． B．35F C． D．

2．2021年6月17日，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘神舟十二号载人飞船成功飞天，成为中国空间站天和核心舱的首批入驻人员，开启了中国载人航天工程空间站阶段的首次载人飞行任务。已知中国空间站和国际空间站都在离地高度约为400km的圆形轨道飞行，下列说法正确的是（　　）

A．神舟十二号载人飞船在上升阶段加速度达到3g时，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍             

B．国际空间站比中国空间站质量大，所以国际空间站在轨道上绕地球做匀速圆周运动的加速度更大             

C．与离地高度约为36000km的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更小 

D．处于低轨道的神舟十二号与处于高轨道的天和核心舱交汇对接时需要适当加速

3．如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中，B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的x﹣t图象。则下列说法正确的是（　　）

A．超声波的速度v声＝ 

B．超声波的速度v声＝ 

C．物体的平均速度 

D．物体的平均速度

4．甲、乙两个带有同种电荷的小球，套在固定的光滑绝缘的圆弧杆上，处于平衡状态，已知甲离最低点较近些，如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．甲球带电量一定大于乙球带电量 

B．甲球的荷质比一定大于乙球的荷质比 

C．甲球质量一定大于乙球质量 

D．甲球质量一定小于乙球质量

5．如图所示，“天问一号”在环火星的椭圆轨道上运行，其中“天问一号”在近火点265km附近探测2小时、在远火点11945.6km附近探测1小时、再在途中进行288分钟的探测。已知我国空间站在距离地球表面400km的轨道上运行，绕地球的运行周期约为90分钟，地球直径为1.28×104km，火星直径为6.779×103km。设地球的质量为M，根据以上数据可以求出火星的质量最接近（　　）

A．100M B．0.1M C．0.001M D．1000M

6．四川西岭雪山滑雪场是中国南方规模最大、档次最高、设施最完善的大型滑雪场。某段滑道建在一斜坡上，斜坡简化为一斜面，倾角θ＝30°，示意图如图所示。运动员从a点由静止自由滑下，到达c点飞离滑道，bc为一小段半径为R的圆弧且b点为圆弧的最低点，运动员视为质点，不计一切阻力，若要求运动员在b点对滑道沿斜面向下的作用力不超过自身重力的3倍，则a、b点间的高度差（　　）

A．不大于 B．不大于 C．不小于 D．不小于R

7．如图所示，两块水平放置的正对金属板A、B与电源E相连，金属板A接地，AB板之间有一固定点C。若将B板向上平移一小段距离（仍在C点下方），下列说法中正确的是（　　）

A．电容器所带电荷量减少 

B．C点电势升高 

C．若在C点处固定一带负电的点电荷，其电势能增大 

D．若保持B板不动，将A板上移一小段距离，C点电势升高

8．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏。某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（　　）

A．大人抛出的圆环运动时间较短 

B．大人应以较小的速度抛出圆环 

C．小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 

D．小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小

二、选择题；本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，有选错的得0分，部分选对的得2分．

（多选）9．如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是（　　）

A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 

B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，则验电器的金箔感应出负电荷并张开             

C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 

D．使验电器A靠近B

（多选）10．有一灵敏电流计，其表头内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA，以下说法正确的是（　　）

A．把它改成量程为1.5V的电压表，应串联一个15kΩ的电阻 

B．把它改成量程为1.0A的电流表，应串联一个1Ω的电阻 

C．把它改成量程为1.0A的电流表，测量某电流时读数为0.5A，流过表头的电流为50μA             

D．把它改成量程为1.5V的电压表后，校对表时发现读数总是偏小，应再串联一个小电阻

（多选）11．如图所示，一球员将足球从球门正前方某处踢出，在竖直平面内经位置1、2、3后落地，位置1、3等高，位置2在最高点，不考虑足球的旋转，则足球（　　）

A．在位置3与位置1时的速度大小相等 

B．上升过程的时间小于下落过程的时间 

C．在位置2的加速度比位置3的加速度大 

D．从位置1到2过程减少的动能大于从位置2到3过程增加的动能

（多选）12．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（　　）

A．动能增加 

B．重力势能和电势能之和增加 

C．电势能减少 

D．动能和电势能之和增加

三、实验题：24分

13．在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为 　   　。

A．打点计时器（包括纸带）

B．重锤

C．天平

D．毫米刻度尺

E．秒表（或停表）

F．运动小车

（2）进行实验时，为保证重物下落时初速度为零，应 　   　。

A．先接通电源，再释放纸带

B．先释放纸带，再接通电源

（3）下列说法中正确的是 　   　。

A．实验中用打点计时器时，一定用到低压直流电源

B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好

C．要选用第1、2两点距离接近2mm的纸带

D．实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减少量

14．某同学利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，其原理如图所示：金属弹簧右端和滑动触头P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1之间的摩擦不计）。定值电阻R0＝30Ω；电阻R1是用均匀电阻丝密绕在瓷管上做成的（类似于滑动变阻器），其长度为10cm，阻值R1＝300Ω，电源电动势E＝3V，内阻不计。理想电流表的量程为0～100mA。当拉环不受拉力时，触头P刚好不与电阻R1接触（即电路断开）。弹簧的劲度系数为10000N/m。

（1）电路中连入R0的目的是 　   　。

（2）设计中需要将电流表上的电流数值改为拉力的数值，那么在原电流表的40mA处应改为 　   　N，分析可知拉力计的刻度是否均匀 　   　。

（3）长时间使用后电源的电动势会下降，因此会造成测力计的读数偏 　   　。

（4）为了使拉力计的量程增大应采用的措施是（只填写一条） 　   　。

四、解答题：36分

15．如图所示，平行板电容器水平放置，两极板间距d。质量为m、电荷量为q的带电液滴，以速度v0从电容器左端沿两板间的中线水平射入电容器，液滴恰好做匀速直线运动。不计空气阻力。

（1）求电容器两板间的电压U0。

（2）已知电容器极板的长度L＝。现改变两板间的电压，让液滴仍以速度v0从左端沿两板间的中线水平射入，液滴恰好从上极板右端飞离。求此时电容器两板间的电压U。

16．小车C静止在光滑的水平面上，距离小车C的右侧s处有一固定光滑的斜面和光滑平台组成的装置，斜面底端与小车C等高，平台P点与斜面平滑连接，不影响滑块经过时运动的速率。平台上O点固定一竖直的弹性挡板，滑块B静止于Q点，PQ间距离为kL，OQ间距离为L。当滑块A以v0＝8m/s的速度滑上小车，运动到小车C右端时恰好与之共速（小车未碰到平台）。当滑块A经斜面进入平台时，始终受到水平向右的恒力F＝mg作用，当滑块B在该区域内向左运动时受到同样的恒力F作用，向右运动则合力为零。已知滑块A、B及小车C的质量相等，即mA＝mB＝mC，斜面高h＝0.8m，A、C间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，滑块A、B均可看成质点，且A、B之间以及B与挡板之间的碰撞为弹性碰撞。

（1）为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速，s至少多长；

（2）当滑块A经斜面进入平台PO后，若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞，则k需要满足的条件；

（3）若满足（2）问的k值，求A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间。