河北省部分重点高中2024-2025学年高二上学期开学检测联考物理试卷（解析版）

这是一份河北省部分重点高中2024-2025学年高二上学期开学检测联考物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，6mgs等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人数版必修第二册第六至八章，必修第三册第九至十一章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 2024年8月6日14时42分，在太原卫星发射中心，长征六号改运载火箭成功将千帆极轨01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。关于火箭加速升空的过程，不计火箭质量及重力加速度大小的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭处于失重状态B. 火箭的机械能逐渐增加
C. 火箭受到重力做功的功率保持不变D. 火箭受到的合力在做负功
【答案】B
【解析】A．火箭加速升空的过程，有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；
B．火箭加速升空的过程，重力势能和动能都逐渐增大，火箭的机械能逐渐增加，故B正确；
C．火箭受到重力做功的功率
由于火箭的速度增大，所以火箭受到重力做功的功率增大，故C错误；
D．由动能定理，可知火箭受到的合力在做正功，故D错误。
故选B。
2. 下列关于电荷和电场的说法正确的是（ ）
A. 电荷量很小的电荷就是点电荷
B. 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
C. 若电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为0
D. 根据可知，两带电小球间的距离趋近于0时，库仑力趋近于无穷大
【答案】B
【解析】A．当带电体的形状、体积对所研究的问题影响很小或者没有影响时，可将带电体看成点电荷，故A错误；
B．所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故B正确；
C．电场中某点的电场强度与试探电荷无关，故C错误；
D．两带电小球间的距离趋近于0时，两小球不能看成点电荷，该公式不再适用，库仑力并不是趋近于无穷大，故D错误。
故选B。
3. 某导体的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该导体两端电压增大时，其电阻增大
B. 该导体两端电压为时，其电阻为
C. 该导体两端电压为时，其电阻为
D. 该导体两端电压为时，每分钟通过该导体横截面电荷量为
【答案】D
【解析】A．根据可知，图像的点与原点连线的斜率表示导体的电阻，不是某点切线的斜率表示电阻，则知随着电压的增大导体的电阻不断减小，故A错误；
B．该导体两端电压为时，其电阻为
故B错误；
C．该导体两端电压为时，图像的点与原点连线的斜率比该导体两端电压为时大，其电阻大于，故C错误；
D．该导体两端电压为时，每分钟通过该导体横截面的电荷量为
故D正确。
故选D。
4. 如图所示，长为的悬线固定在点，在点正下方处有一钉子，，悬线另一端的小球运动到悬点正下方时，悬线碰到钉子前、后瞬间悬线的弹力大小之比为，重力加速度大小为。则小球经过悬点正下方时小球的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设小球经过悬点正下方时的速度为，悬线碰到钉子前
解得
同理，悬线碰到钉子后，其速度大小不变，则有
解得
联立解得
A正确，BCD错误。
故选A。
5. 某手机实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示，三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗通信卫星的离地高度均为，地球的半径为，地球同步卫星的离地高度为，地球表面的重力加速度大小为（不计地球自转对重力加速度大小的影响），引力常量为下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为
B. 地球同步卫星运行的周期为
C. 该通信卫星运行的周期为
D. 三颗通信卫星与地球的万有引力大小一定相等
【答案】C
【解析】A．根据地面附近万有引力大小等于重力大小，可得
解得
A错误；
B．根据万有引力提供向心力，可得
解得
又因为
解得
B错误；
C．根据万有引力提供向心力，可得
解得
又因为
解得
C正确；
D．根据万有引力定律可知
尽管三颗卫星的高度一样，即轨道半径相同，但卫星的质量不一定相等，因此，对地球的万有引力不一定相等，D错误。
6. 如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的直角梯形大木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角θ=37°的斜面。放置在A上的物块B和物块C通过一跨过定滑轮的轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行。已知物块B、C均可视为质点且质量均为m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，sin37°=0.6，cs37°=0.8。物块C由静止开始运动了距离s（物块B仍在水平面上、物块C仍在斜面上）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B、C构成的系统机械能不守恒
B. 物块B的机械能增加了mgs
C. 物块C的动能增加了0.6mgs
D. 物块C受到的合力做的功为0.3mgs
【答案】D
【解析】A．由物块B、C组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故A错误；
BC．根据系统机械能守恒定律可得
解得
所以物块B的机械能增加了
物块C的动能增加了
故BC错误；
D．根据动能定理可得
物块C所受的合外力做功为
故D正确。
7. 如图所示，直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中，，，，点为的中点。将电荷量为的点电荷从A点移到B点，静电力做的功为，将该点电荷从A点移到点，静电力做的功为，已知B点处的电势为0，，。下列说法正确的是（ ）
A. A、B点的电势差为
B. B、C点的电势差为
C. 电场强度大小为
D. 电场强度方向由点指向点
【答案】C
【解析】A．将电荷量为的点电荷从A点移到B点，静电力做的功为，由
可得
故A错误；
B．将该点电荷从A点移到点，静电力做的功为，由
可得
由
可得
故B错误；
CD．由B点处的电势为0，，，可得，
由于点为的中点，所以
则CD是匀强电场的一条等势线，过A点作CD延长线的垂线，垂足为E，如图
则
电场强度大小为
方向垂直于CD，由B指向CD，故C正确，D错误。
故选C
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古自治区四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。假设嫦娥六号返回器返回地球需经历如图所示的变轨过程，轨道Ⅰ为圆轨道，轨道Ⅱ、Ⅲ均为椭圆轨道，三条轨道相切于P点，变轨过程中返回器的质量不变，则返回器（ ）
A. 在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度
B. 在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度
C. 在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
D. 在轨道Ⅰ上运行时的速度不可能大于第一宇宙速度
【答案】BD
【解析】A．在P点，根据牛顿第二定律有
所以
由此可知，返回器在同一点的加速度相等，即返回器在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度，故A错误；
B．返回器由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ需要在P点做近心运动，必须在P点点火减速，所以返回器在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度，故B正确；
C．根据开普勒第三定律可得
轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅰ的半长轴，故返回器在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期，故C错误；
D．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以返回器在轨道Ⅰ上运行时的速度不可能大于第一宇宙速度，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，某匀强电场中A、B两点处固定着两正点电荷，O点为两电荷的连线和中垂线的交点，C、D点为中垂线上两点且AC=AD=AB=L。已知C点处的电场强度为0，两正点电荷带的电荷量均为Q，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. O点处的电场强度大小为
C. D点处的电场强度大小为0
D. 仅撤去B点处的点电荷，C点处的电场强度大小变为
【答案】AD
【解析】A．根据点电荷的场强计算公式可得，A、B两点处的点电荷在C点的场强大小均为
方向均沿连线向外，且与CD所在直线成30°，所以两点电荷在C点的合场强大小为
方向竖直向上，由于C点处电场强度为零，则匀强电场场强大小为
方向竖直向下，故A正确；
B．根据等量同种点电荷产生的电场的特点可知，两点电荷在O点处产生的合场强为零，所以O点处的电场强度大小为
方向竖直向下，故B错误；
C．D点处的电场强度大小为
方向竖直向下，故C错误；
D．仅撤去B点处的点电荷，C点处的场强为E1、E叠加，二者的矢量和必与E2等大反向，所以
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，由长为的竖直部分、半径为的半圆弧部分组成的光滑细圆管固定在水平地面上。可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软线（图中未画出）连接，其中小球A在圆管内，小球B在圆管口。当小球A位于地面时，小球B恰与半圆弧圆心等高。将小球B由静止释放，小球B下落到地面时不再弹起，小球A运动到半圆弧最高点时对圆管的作用力恰好为0，已知重力加速度大小为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球A运动到半圆弧最高点时速度为0
B. 小球B下落到地面前瞬间速度大小为
C. 小球B的质量是小球A质量的3倍
D. 小球A第一次经过与半圆弧圆心等高处时对圆弧圆管的作用力是小球A所受重力的3倍
【答案】BD
【解析】A．设小球A的质量为m，小球A运动到半圆弧最高点时对圆管的作用力恰好为0，则
解得小球A运动到半圆弧最高点时速度为
故A错误；
B．小球A运动到半圆弧最高点前，小球B落地；小球B落地时，小球A运动到小球B恰与半圆弧圆心等高处，设小球A的速度大小为，对A球从与半圆弧圆心等高处到最高点由动能定理得
解得
小球B下落到地面前瞬间速度大小与A球运动到半圆弧圆心等高处的速度大小相等，为，故B正确；
C．设B球的质量为M，从开始位置到B球落地，A、B球组成的系统机械能守恒，则
解得
故C错误；
D．小球A第一次经过与半圆弧圆心等高处时由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律得小球A第一次经过与半圆弧圆心等高处时对圆弧圆管的作用力
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：共54分。
11. 某同学想通过实验测定一捆几百米长合金导线（电阻约为）的实际长度。实验室提供了下列可选用的器材：
A.电流表（量程为，内阻）；
B.电压表（量程为，内阻约为）；
C.滑动变阻器（最大阻值为）；
D.电阻箱（可调节范围为）；
E.电源（电压恒为）；
F.螺旋测微器、开关、导线若干。
（1）实验时用螺旋测微器测该导线的直径，测量结果如图甲所示，则该导线的直径______mm。
（2）考虑到安全因素，需将电流表的量程扩大到，则需要将电流表与电阻箱______（填“串联”或“并联”），并将电阻箱阻值调至______（结果保留两位有效数字），改装完成后的电流表内阻记为。
（3）为精确测量导线电阻，该同学设计了如图乙所示的电路，其中，A为改装后的电流表。某次实验时测得改装后的电流表读数为，电压表读数为，则该导线的电阻______（用给定的物理量符号表示）。已知该导线的电阻率为，则该导线的长度______（用、、、表示）。
【答案】（1）2.450 （2）并联 1.0 （3）
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）[1]根据并联分流原理可知，将电流表的量程扩大到，则需要将电流表与电阻箱并联；
[2]电流表的量程扩大到，电阻箱阻值接入值为
（3）[1]根据欧姆定律有
解得
[2]根据电阻定律有
其中
解得
12. 某实验小组利用如图所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验。实验时测出小球释放位置到光电门的距离L和小球的直径，已知当地重力加速度大小为g。
（1）实验时______（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量。
（2）实验时测得小球经过光电门遮光时间为t，则小球经过光电门时的速度大小v=______（用给定的物理量符号表示）。
（3）当g=______（用给定的物理量符号表示）时，可证明小球从释放到经过光电门的过程中机械能守恒。实际上考虑到小球受到阻力的影响，小球下落过程中动能的增加量______（填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减少量。
【答案】（1）不需要 （2） （3） 小于
【解析】（1）为了验证机械能守恒，则
即
小球的质量可以约掉，所以不需要测量质量。
（2）小球经过光电门的速度大小为
（3）[1]由以上分析可知
[2]考虑到小球下落过程中受到阻力的影响，由于阻力做负功，小球下落过程中动能的增加量小于重力势能的减小量。
13. 可视为质点的小球用弹性轻绳（符合胡克定律）悬挂在水平天花板上。如图甲所示，小球静止时轻绳的长度。如图乙所示，当小球绕水平面内点做匀速圆周运动时，轻绳的长度。已知轻绳的劲度系数，轻绳始终处于弹性限度内，小球的质量，取重力加速度大小，求：
（1）图乙中轻绳上的弹力大小；
（2）图乙中小球的角速度大小。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）设轻绳的原长为，则有
解得
题图乙中轻绳上的弹力大小
解得
（2）设题图乙中轻绳与竖直方向的夹角为，对小球受力分析
水平方向上有
其中
解得
14. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求：
（1）小球1、2间的库仑力大小；
（2）细线b上的弹力大小和小球2的质量；
（3）小球1的质量。
【答案】（1）45N （2）36N，2.7kg （3）2.1kg
【解析】（1）根据库仑定律有
解得
（2）对小球2受力分析
水平方向上有
竖直方向上有
解得
（3）将小球1、2作为整体受力分析，有
解得
15. 水平放置、中央均有一小孔的金属极板A、B接入如图所示的电路，金属极板C、D竖直放置且中心轴线处于金属极板A、B小孔正下方。金属极板A的小孔处有一粒子源能不断释放带正电粒子（初速度可视为0，不计重力）。已知恒压电源两端电压，定值电阻的阻值，电阻箱的可调节范围为，金属极板A、B间的距离。金属极板C、D间的距离、长度、电压，粒子的比荷。金属极板A、B间和金属极板C、D间的电场均可视为匀强电场，金属极板B与金属极板C、D上边缘距离可忽略。
（1）当电阻箱的阻值调节为时，求粒子到达金属极板B时的速度大小；
（2）在第（1）问条件下，粒子从开始运动到飞出金属极板C、D间所用的时间；
（3）为确保带电粒子能从金属极板C、D间飞出，求电阻箱的阻值调节范围。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）当电阻箱的阻值调节为时，电路中的电流
金属极板A、B间的电压
粒子从金属极板A运动到金属极板B有
解得
（2）粒子从金属极板A运动到金属极板B有
粒子金属极板C、D间做类平抛运动，有
粒子从开始运动到飞出金属极板C、D间所用的时间
解得
（3）设电阻箱的阻值调节为时，粒子从金属极板B的小孔处以进入金属极板C、D间后恰好从金属极板D的下边缘飞出，此时金属极板A、B间的电压为，则有
粒子在金属极板C、D间做类平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有
其中
解得，
根据欧姆定律及串联电路特点有
解得
因此，为确保带电粒子能从金属极板C、D间飞出，电阻箱的阻值调节范围为。