吉林省长春外国语学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（Word版附答案）

这是一份吉林省长春外国语学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（Word版附答案），共6页。

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
选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于元电荷，下列说法中不正确的是（ ）
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的值通常取
D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
2.2022年的“天宫课堂”上，航天员用绳子一端系住装有水油混合液体的瓶子，做如图所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层，水油分离后的圆周运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 瓶子整体不受重力
B．总体来看，油的线速度大于水的线速度
C．水对油有指向圆心的作用力
D．总体来看，油的向心加速度比水的向心加速度大
3. 物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示．下列表述正确的是( )
A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在0～2 s内，合外力总是做负功
C．在1～2 s内，合外力不做功
D．在0～3 s内，合外力总是做正功
4．高空抛物极易对人造成重大伤害，如果一个 0.05kg 鸡蛋从一居民楼16层坠下，与地面的撞击时间约为 2ms ，则鸡蛋对地面的冲击力约为（ ）
A．600 N B.750 N C.500 N D. 775 N
5. 一个半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，环上套着两个带电小球A和B（中央有孔，可视为点电荷），当它们处于如图所示位置时，恰好都能保持静止状态．此时小球B与环中心O处于同一水平面，A，B连线与水平方向夹角为已知小球B为带电量为q的负电荷，质量为m，重力加速度为g，静电力常量为k，由此可知小球A（ ）
A．质量为2mB．带负电
C．带电荷量为D．对圆环的弹力大小为
6. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，一带电微粒以初速度从A点沿直线运动到B点，微粒除受到电场力和重力外，不受其它力。则（ ）
A．微粒带正电
B．微粒从A点运动到B点，动能减小
C．微粒从A点运动到B点，电场力做负功
D．微粒从A点运动到B点，机械能增加
7. 如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，水平平行放置并与一电源相连。开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态。以下说法正确的是（ ）
A．若将A向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动
B．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动
C．若将A向下平移一小段位移，G表中有b  a的电流
D．若S断开后再将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中无电流
8．如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道b运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道b与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”的发射速度v满足
B．地球绕太阳公转速度大于火星绕太阳公转速度
C．“天问一号”在轨道Ⅱ上的速度大于火星的第一宇宙速
D．在椭圆轨道Ⅰ上经过M点的速度大于在圆轨道Ⅱ上经过M点的速度
9．如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中( )
A．弹簧的弹性势能不断增大
B．弹簧的弹性势能不断减小
C．系统机械能不断减小
D．系统机械能保持不变
10．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（ ）
A．12mv2 B． 12mMm+Mv2
C．12NμmgL D．NμmgL
第Ⅱ卷
实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。
“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a），某组同学在一次实验中，以如下表格和图（b）显示实验的结果。
（1）图（b）的横轴表示摆锤距D点的高度h，纵轴表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek，或机械能E。已显示小球的重力势能Ep与h变化关系如图线1，请用描点法分别画出动能Ek与h变化关系图线和机械能E与h变化关系图线，并分别标上2、3 ；
（2）本实验用到的传感器是 ，用“摆锤”而不用“摆球”的原因是 。
（3）某同学认为：该实验的摆锤质量未知也可以验证机械能守恒定律，该同学的说法 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
12. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来“探究影响电荷间静电力的因素”。O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受静电力的大小；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）图中实验采用的方法是 。
A．理想实验法 B，微小量放大法 C．控制变量法 D．等效替代法
（2）小球质量为m，在位置偏离竖直方向夹角，此时所其受静电力的大小为 。
（3）在实验中，某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距，该同学利用公式计算两球之间的静电力，则计算结果 （选填“偏大”、“偏小”或“正确”）。
三、解答题：第 13 题 12分，第 14题 12 分，第 15题 10 分，共 34分
13. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，小物块与陶罐间动摩擦因数μ = 0.5（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点连线与OO′间的夹角θ为53°，重力加速度为g（已知sin53° = 0.8，cs53°= 0.6）。
（1）若此时陶罐对小物块摩擦力恰好为零，求陶罐对小物块的支持力；
（2）若此时小物块恰好不下滑，求陶罐的角速度；

14. 如图所示，竖直平面内有一高为的光滑倾斜圆弧轨道，末端水平。质量的小滑块B静止在圆弧轨道末端。轨道右方有一辆质量为的小车C静止在光滑水平面上，小车上表面与轨道末端平齐且挨在一起。另一个质量为的小滑块A从圆弧轨道上端由静止释放，下滑后与B发生弹性碰撞。已知B与小车C上表面的动摩擦因数为，滑块A在整个过程中与小车C都没有相互作用，取。求：
（1）A与B碰撞前瞬间滑块A、B的速度大小；
（2）要保证滑块B不从小车C上滑下，小车至少要有多长。

15. 如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入偏转匀强电场中，射入方向与偏转电场的方向垂直，最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E，宽度为L，方向竖直向上（如图所示），电子的电荷量为e，质量为m，重力忽略不计。
（1）求电子在偏转电场中的偏转距离
（2）若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍从B点经过，求偏转电场的电场强度E1
物理答案
一、选择题
二、实验题
11.（1）[1]根据各能量与高度的关系，作出所对应的图象如图

（2）[2] [3]实验中摆锤在各点的速度需要利用光电门间接测量出来，从而用DIS测出摆锤在各点的动能，故本实验用到的传感器是光电门传感器；用“摆锤”而不用摆球的原因是摆球上不好固定光电门，也不利于确定摆球在下摆过程中的位置；
（3）[4] [5]由于需要验证摆锤机械能守恒的原理表达式两边均与摆锤质量有关，可以约掉，所以即使摆锤质量未知，也可以验证机械能守恒定律，故该同学的说法正确。
12. C 偏大
【详解】（1）[1]图中实验采用的方法是控制变量法。
故选C。
（2）[2]对小球受力分析，根据库仑定律结合平衡条件，此时所其受静电力的大小为
[3]某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距，该同学利用公式计算两球之间的静电力，则计算结果偏大，因为同种电荷相互排斥，电荷间等效距离大于3R，静电力实际值小于。
13.（1）若此时陶罐对小物块摩擦力恰好为零，则支持力的分力与重力平衡，有FNcsθ = mg
解得
（2）当小物块所受的摩擦力沿切线方向向上最大时小物块恰好不下滑，且此时小物块的角速度最小，则有
F′Nsinθ－f′csθ = mRsinθ∙ωmin2
mg = F′Ncsθ＋f′sinθ
f′ = μF′N
解得
14.（1）根据题意，由动能定理有
解得A与B碰撞前瞬间滑块A的速度大小
vA=2m/s vB=0m/s
（2）根据题意可知，A与B发生弹性正碰，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得
B和C组成的系统合外力为零，要保证滑块B不从小车C上滑下，即滑块B滑到小车右端时与小车速度相等，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得，小车至少长为
15.(1)(2)
【详解】(1)电子在电场中的加速，由动能定理得
解得
设电子的竖直偏移量为y，则根据类平抛运动规律可得
由牛顿第二定律得
解得
；
(2)当电压U1=2U时，同理有：
由牛顿第二定律得
联立解得
根据题意可知x、y均不变，当U增大到原来的2倍，场强E也增大为原来的2倍，即
。
(1)(2)
【详解】(1)电子在电场中的加速，由动能定理得
解得
设电子的竖直偏移量为y，则根据类平抛运动规律可得
由牛顿第二定律得
解得
；
(2)当电压U1=2U时，同理有：
由牛顿第二定律得
联立解得
根据题意可知x、y均不变，当U增大到原来的2倍，场强E也增大为原来的2倍，即
。
摆锤位置
A
B
C
D
h/×10-2m
15
10
5
0
Ek/×10-2J
0.45
0.80
1.20
1.55
Ep/×10-2J
1.10
0.73
0.37
0.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
A
B
A
D
B
BD
AD
BD