2024长春外国语学校高二上学期开学考试物理试题含解析

长春外国语学校2023-2024学年第一学期开学考试高二年级

物理试卷（选考）

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共6页。考试结束后，将答题卡交回。

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信

息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

第Ⅰ卷

一、选择题（本题共15小题，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1-10题只有一项符合题目要求，每小题4分；第11-15题有多项符合题目要求，每小题4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。）

1. 对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G，下列说法正确的是(　　)

A. 公式中G是引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的

B. 当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大

C. 当有第三个物体放在m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将增大

D. m1和m2所受引力性质可能相同，也可能不同

2. 关于功率，下列说法中正确的是（　　）

A. 根据P＝ 可知，机械做功越多，其功率就越大

B. 根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与其速度成反比

C. 根据P＝可知，只要知道时间t内所做的功，就可知任意时刻的功率

D. 根据P＝Fv可知，发动机的功率一定时， 交通工具的牵引力与运动速度成反比

3. 如图所示，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中，绳的重力势能增加（　　）

A. mgl B. mgl

C. mgl D. mgl

4. 两只完全相同的鸡蛋A、B自同一高度由静止释放，分别落在海绵和石头上，鸡蛋A完好（未反弹），鸡蛋B碎了。不计空气阻力，对比A、B鸡蛋，下列说法正确的是（　　）

A. 下落过程中鸡蛋B所受重力的冲量大 B. 下落过程中鸡蛋B的末动量大

C. 碰撞过程中鸡蛋B动量减小的更多 D. 碰撞过程中鸡蛋B的动量变化率大

5. 宇航员在地球表面以初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球到达最高点；他在另一星球表面仍以初速度竖直上抛同一小球，经过时间5t小球到达最高点。取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。则该星球表面附近重力加速度g′的大小为（　　）

A. 2 m/s2 B. m/s2 C. 10 m/s2 D. 5 m/s2

6. 如图甲所示，质量为的物块放在光滑的水平面上，时刻，给物块施加一个水平向右的拉力使物块从静止开始运动，其运动的图象如图乙所示。则内水平拉力的冲量大小（　　）

A.  B. 大于 C. 小于 D. 无法求解

7. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负电荷q（点电荷），不计重力，下列说法中正确的是（　　）

A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大

B. 点电荷在从P到O过程中，加速度越来越小，速度越来越大

C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值

D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零

8. 一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a，b，c三点的场强的大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）

A. Ea最大 B. Eb最大

C. Ec最大 D. Ea=Eb=Ec

9. 如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则（　　）

A. 该粒子一定带负电 B. 此电场不一定是匀强电场

C. 该电场的电场线方向一定水平向左 D. 粒子在电场中运动过程动能不断减少

10. 一物块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为，从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力，力与物块的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A. 第1秒内水平作用力做负功

B. 第2秒内合力做功为

C. 第3秒内水平作用力不做功

D. 0~3秒内水平作用力所做总功为

二、多选

11. 据英国《卫报》网站报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b”。假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳的q倍。则该行星与地球的（　　）

A. 轨道半径之比值为 B. 轨道半径之比值为

C. 线速度之比值 D. 线速度之比值为

12. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道。半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知PA=2R，重力加速度为g，则小球（　　）

A. 从B点飞出后恰能落到A点

B. 从P到B的运动过程中机械能守恒

C. 从P到B运动过程中合外力做功mgR

D. 从P到B的运动过程中克服摩擦力做功mgR

13. 平行板电容器充电完成后，断开电源，A极板带正电，B极板带负电。板间有一带电小球，用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则（　　）

A. 若将A极板向下平移少许，A、B两板间电势差将减小

B. 若将B极板向右平移少许，电容器的电容将减小

C. 若将A极板向右平移少许，夹角θ将不变

D. 若将B极板向上平移少许，夹角θ将变小

14. 如图所示，真空中存在着由一固定的点电荷Q（图中未画出）产生的电场，一带正电的点电荷q仅在电场力作用下沿曲MN运动，且在M、N两点的速度大小相等，则在点电荷q从M运动到N的过程中（　　）

A. 电势能一定先增大后减小 B. 动能可能先减小后增大

C. 加速度可能保持不变 D. 可能做匀速圆周运动

15. 如图所示，滑块和小球的质量分别为M、m。滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l，开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是（　　）

A. 滑块和小球组成的系统动量不守恒

B. 滑块和小球组成的系统竖直方向动量守恒

C. 小球的最大速率为

D. 小球的最大速率为

第Ⅱ卷

三、填空题（本题共两小题，第16题10分，第17题10分，共计20分。）

16. 某同学利用电火花打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把电火花打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先______________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图(b)所示；

⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

完善实验步骤⑥的内容．

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是___________________________________

17. 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。

（1）某同学按照正确操作选的纸带如图2所示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：），重锤的质量为，重力加速度。根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为____________J，动能的增加量为_______J。要求计算结果均保留三位有效数字，重物重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是__________

（2）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．从纸带上选取多个点，测量从起始点O到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方，然后以为纵轴，以下落高度h为横轴，根据实验数据作出图线．若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点的直线，验证了机械能守恒定律，则图线斜率表示的物理量是________。

（3）在实验过程中，以下说法正确的是______。

A.实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，因此，实验选取纸带越短越好

B.实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤

C.测出重物下落时间t，通过计算出瞬时速度

D.若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证

三、计算题（本题共2小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。）

18. 北京冬奥会冰壶比赛训练中，运动员将质量为19kg的冰壶甲推出，运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以0.1 m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等，求：

（1）冰壶乙获得的速度大小；

（2）试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞；若是非弹性碰撞，能量损失多少。

19. 如图所示，在O点放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m=0.5kg、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R=3.6m为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h=6m。若小球通过C点的速度为v=10m/s。g=10m/s2，求

(1)小球通过B点的速度大小；

(2)小球由A到C机械能的损失。