江西省吉安市第三中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题（艺术类）

这是一份江西省吉安市第三中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题（艺术类），共8页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
物理科二年级（艺术类）一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）1．关于电场强度，下列说法正确的是（    ）A．若在电场中的点不放试探电荷，则点的电场强度为B．点电荷的电场强度公式表明，在减半的位置上，电场强度变为原来的倍C．电场强度公式表明，若减半，则该处的电场强度变为原来的倍D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同2．如图所示，小明在玩蹦床游戏。当他从接触床面到运动至最低点的过程中，下列说法中不正确的是（　　）A．小明的重力势能一直减小B．蹦床的弹性势能一直增大C．小明在最低点时的动能为零D．小明受到蹦床的弹力是由于自身发生形变产生的3．关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　）  A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等C．表达式，k与中心天体有关D．表达式，T代表行星运动的公转周期4．如图所示，物体在力的作用下沿速度方向水平发生了一段位移，，则力F对物体做的功为（　　）  A．20J B． C． D．5．土星是中国古人根据观测到的土星的颜色（黄色）来命名的，亦称之为镇星，其质量约为地球的100倍，半径约为地球的10倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则航天器在土星表面附近绕土星做匀速圆周运动的速率约为（　　）  A．7.9km/s B．79.0km/s C．2.5km/s D．25.0km/s6．如图三个可视为点电荷的带电小球质量相等、带电量相等，放在光滑斜面上，其中带正电的a固定在斜面底端，b、c静止在斜上，a、b间的距离为，b、c间的距离为，则下列判断正确的是（　　）  A．b带正电，c带负电， B．b带负电，c带正电，C．b带负电，c带负电， D．b带正电，c带正电，7．如图所示，由电动机带动着倾角的足够长的传送带以速率顺时针匀速转动。一质量的小滑块从传送带中间某点以平行于传送带向下的速率滑上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，取，，，则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间内（　　）  A．小滑块的加速度大小为B．小滑块的重力势能增加了120JC．小滑块与传送带因摩擦产生的内能为84JD．电动机多消耗的电能为336J8．下列说法正确的是（　　）A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体B．元电荷就是原子核带的电荷量C．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的D．电荷的多少叫作电荷量，电荷量的正负表示大小9．某辆汽车总质量为m，发动机的功率为P时，在平直公路上以速度v0匀速行驶。进入限速区时，驾驶员减小油门，把汽车功率立即减小到，并保持该功率不变继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门时开始计时，汽车的v-t关系如图所示，则在0-t1时间内下列说法正确的是（　　）  A．t=0时，汽车的加速度大小为B．t1时刻汽车的速度大小为C．在0-t1时间内汽车行驶的位移为大小为D．在0-t1时间内汽车发动机所做的功为10．如图所示，质量为 m、电荷量为 q 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O 点，另一个电荷量也为 q 的带电小球 B 固定于 O 点的正下方，小球 A 静止时与小球 B 在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角=60°，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为 g，静电力常量为 k。则下列说法正确的是（　　）  A．细线的长为B．带电小球 B 在 A 处的电场强度大小为 C．若小球 A 电荷量缓慢减小，则 A、B 两球间的库仑力不断减小D．随着小球 A 电荷量缓慢的减小，细线上的拉力一定不变11．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图像如图乙所示，则（　　）  A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当v2=c时，轻质绳的拉力大小为D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a二、实验题（共20分）12．曲小平同学为了探究影响电荷间静电力的因素，他猜想可能与两带电体的间距和带电荷量有关。然后设计用图示装置来探究。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的，，等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。（1）图甲中实验采用的方法是      （填正确选项前的字母）。A．理想实验法    B．等效替代法    C．微小量放大法    D．控制变量法（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而        （填“增大”“减小”或“不变”）。（3）接着该同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为和，则为          。13．某实验小组利用图甲所示实验装置，探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系。先用刻度尺测得水平桌面距地面的高度h；将轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小钢球接触，此时弹簧处于原长，然后将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，在弹簧弹力作用下，小球从桌子边缘水平飞出，小球落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下方的白纸上留下压痕点P，已知当地重力加速度为g。  （1）实验测得小球的落点P到O点的距离为L，由此可得小球释放前压缩弹簧的弹性势能          ；（用h、L、m、g表示）（2）由于小球与桌面间存在摩擦，（1）中测得较其真实值          （选填“偏大”或“偏小”），为尽量减小的测量误差，固定轻弹簧时应让弹簧右端（自由端）位于          ；（3）改变弹簧压缩量进行多次实验，测得数据如下表所示，请在答题卡上图乙坐标纸上作出图像          ；弹簧压缩量0.0200.0400.0600.0800.1000.120小球飞行水平距离0.51.01.52.42.63.0（4）由图像得出x与L的关系式为          ；由实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为          。三、计算题（共36分）14．把一只带电量的点电荷放入非匀强电场中的某一点，所受到的电场力，求：（1）该点的电场强度E的大小是多少？（2）拿走q1，改放入带电量的点电荷，该点的电场强度的大小是多少？15．“神舟”七号飞船的成功发射为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运行，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，万有引力常量为G，求：（1）飞船在轨道Ⅲ上的运行速率；（2）飞船在轨道Ⅰ绕月球运行一周所需的时间。（3）飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比，速度是变大还是变小？  16．如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内且与水平轨道相切于点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为。质量为的滑块（视为质点）从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点。已知，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点时所受轨道支持力大小；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。  
【参考答案】【高二-艺术类-物理】1．B解：A．电场强度由电场本身决定，与放不放试探电荷无关，若在电场中的点不放试探电荷，则点的电场强度不为，故A错误；B．公式是真空中点电荷电场强度的决定式，则点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离的二次方成反比，故在减半的位置上，电场强度变为原来的倍，故B正确；C．公式是电场强度的定义式，电场强度由电场本身决定，电场中某点的电场强度的大小与试探电荷所带的电荷量大小无关，故C错误；D．根据电荷在电场中所受电场力公式可知电荷在电场中所受电场力与电场强度、电荷量有关，匀强电场中电场强度处处相同，电荷的电荷量不同，电荷在在其中受力不同，故D错误。故选B。2．D解：A．从接触床面到运动至最低点的过程中，高度减小，小明的重力势能一直减小，A正确，不符合题意； B．从接触床面到运动至最低点的过程中，弹簧的形变量一直在增大，所以蹦床的弹性势能一直增大 ，B正确，不符合题意；C．小明运动到最低点时不能再向下运动了，说明速度等于零，则小明此时的动能为零，C正确，不符合题意；D．小明受到蹦床的弹力是由于蹦床发生形变产生的，D错误，符合题意故选D。3．B解：A．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确；B．根据开普勒第二定律可知，地球绕太阳在椭圆轨道上运行，近日点运行的速率大于远日点运行的速率，故B错误；CD．根据开普勒第三定律可知，表达式，k与中心天体有关，T代表行星运动的公转周期，故CD正确。本题选错误的，故选B。4．C解：力F对物体做的功为故选C。5．D解：第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，设地球质量为M，土星质量为M'；地球半径为R，土星半径为R'；地球第一宇宙速度为v，航天器速度为v'，根据万有引力提供向心力联立并代入数据解得航天器在土星表面附近绕土星做匀速圆周运动的速率约为故选D。6．D解：由题可知小球b、c所带电荷电性与a相同，这样b、c才能在静电斥力的作用下静止在斜面上；设斜面倾角为，对于小球b有对于小球c有整理得则有故选D。7．D解：A．根据题意，对小滑块受力分析，沿传送带方向上，由牛顿第二定律有解得故A错误；B．以沿传送带向上为正，根据速度时间关系公式可得，运动到共速的时间为则小滑块沿传送带的位移为则小滑块的重力势能增加了故B错误；C．根据题意，由公式可得，传送带运动的位移为则小滑块与传送带因摩擦产生的内能为故错误；D．根据题意，由能量守恒定律可知，多消耗的电能等于系统增加的机械能和内能之和，则有故D正确。故选D。8．AC解：A.摩擦起电的实质是电荷的转移，即电子从一个物体转移到另一个物体，故A正确；B. 元电荷是电荷量的最小单元，所有带电体的电荷量都是元电荷的电荷量的整数倍，所以元电荷跟电子所带的电荷量数值相等，故B错误；C. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故C正确；D. 电荷的多少叫作电荷量，电荷量的正负表示带电物体的电性，故D错误。故选AC。9．AC解：A．时刻以前，阻力当汽车功率变为后根据牛顿第二定律得，汽车的加速度大小故A正确；B．时刻以前，汽车以功率做匀速直线运动，阻力时刻，汽车以功率做匀速直线，此时牵引力等于阻力，则联立解得故B错误；C．根据动能定理知解得时间内汽车行驶的位移为故C正确；D．0-t1时间内汽车发动机所做功为故D错误。故选AC。10．CD解：A．令库仑力为F，对A进行分析有根据库仑定律有解得故A错误；B．令带电小球 B 在 A 处的电场强度大小为E，结合上述有解得故B错误；C．对小球A进行受力分析，构建的力学矢量三角形与相似，根据相似比有当小球 A 电荷量缓慢减小，即减小时，A与B间距减小，可知，A、B 两球间的库仑力不断减小，故C正确；D．令细线长为L，根据上述的相似三角形的相似比有可知，随着小球 A 电荷量缓慢的减小，细线上的拉力一定不变，故D正确。故选CD。11．BD解：AB．在最高点，重力和绳子拉力的合力充当向心力，有即故斜率纵截距根据几何知识可得联立解得A错误，B正确；C．当时，代入解得C错误；D．只要绳子的拉力大于0，根据牛顿第二定律得最高点最低点从最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒知联立解得即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a，D正确；故选BD。12．（1）D     （2）增大     （3）13．（1）     （2）偏小     桌子边缘     （3）       （4）     14．(1)；(2)解：（1）由电场强度的定义式可得，该点的电场强度为（2）如果拿走q1，改放入带电量的点电荷，则该点的电场强度的大小还是200N/C。15．（1）；（2）；（3）变小解：（1）设月球的质量为M，飞船的质量为m，根据万有引力提供向心力根据万有引力等于重力联立解得（2）设飞船在轨道Ⅰ绕月球运行一周所需的时间为T，则可得（2）飞船在A点处点火后将做近心运动，所需的向心力将小于万有引力，而万有引力不变，所以要减小速度以减小向心力，所以速度减小。16．（1），方向竖直向上；（2）；（3）解：（1）设滑块第一次滑至点时的速度为，圆轨道点对滑块的支持力为，在过程中有在点有解得方向竖直向上。（2）在过程中有解得（3）在A点有在过程中有解得弹性势能