云南省红河哈尼族彝族自治州2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷（解析版）

这是一份云南省红河哈尼族彝族自治州2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题的作答，填空题和解答题的作答等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 如图所示为某国产品牌新能源汽车的宣传页上所标示的该车的部分性能参数，其中百公里加速时间为3.9s，指的是该车以最大输出功率从静止加速到100km/h所用的时间为3.9s，下列说法正确的是（ ）
A. 该车在此运动过程的平均速度为50km/h
B. 该车在此运动过程的位移为390m
C. 该车在此运动过程的牵引力恒定
D. 研究此车百公里加速的时间，可将该车视为质点
【答案】D
【解析】AB.平均速度应是位移与所用时间之比，但汽车的位移无法计算，故AB错误；
C.根据功率计算式可知，汽车的输出功率P一定，车速v增大，牵引力F应变小，故C错误；
D.研究其百公里加速的时间，汽车的大小和形状可以忽略，可将其视为质点，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中，导体a、b的长度相同，直径之比为2：3，则相等时间内通过导体a和b的横截面的电荷量之比为（ ）
A. 2：3B. 3：2C. 4：9D. 9：4
【答案】C
【解析】由电阻定律
可得导体a和b的电阻之比为
由于导体a和b并联接入电路中，则电压相等，由
可得通过导体a和b的电流之比为
由电流的定义式
可得相等时间内流过导体a和b的横截面的电荷量之比为
故选C。
3. 如图甲，将一个半导体和一个小灯泡串联在电路中，它们的伏安特性曲线如图乙所示，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一个位置时，半导体和灯泡消耗的功率恰好相等，此时再将滑动变阻器的滑片向左移一些，则滑片移动后（ ）
A. 半导体的功率比灯泡功率大
B. 半导体功率变小、灯泡的功率变大
C. 半导体和灯泡的功率均变大
D. 半导体和灯泡功率仍然相等
【答案】A
【解析】调节滑动变阻器的滑片到某一个位置时，半导体和灯泡消耗的功率恰好相等，可知此时半导体和灯泡的电流和电压均相等，对应图乙中两图线的交点；此时再将滑动变阻器的滑片向左移一些，可知滑动变阻器接入电路阻值变大，电路电流变小，由乙图可知，半导体和灯泡的电流和电压均变小，则半导体和灯泡的功率均变小，但半导体的电压大于灯泡的电压，由于电流相等，所以半导体的功率比灯泡功率大。
故选A。
4. 如图甲所示为测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示，测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者（ ）
A. 电流表的示数较大B. 电压表的示数较小
C. 电压表示数与电流表示数的比值较小D. 电源的效率较大
【答案】D
【解析】AB．设人体电阻为R，两手柄A、B间的电压为U，由闭合电路欧姆定律可知
可得两手柄A、B间的电压
可知脂肪含量高者，人体电阻R较大，电流较小，电流表的示数较小，电压表的示数较大，故AB项错误；
C．根据欧姆定律可得
电压表示数与电流表示数的比值等于人体电阻R，脂肪不容易导电，脂肪含量高者，人体电阻R较大，较大，故C项错误；
D．电源的效率
脂肪含量高者，人体电阻较大，电源的效率较大，D项正确。
故选D。
5. 如图所示为某品牌的无人机，可以载重进行农药喷洒，其锂电池容量为，其电机的额定工作电压为，额定功率为，则下列说法正确的是（ ）
A. “”是能量的单位
B. 无人机正常工作时通过电机的电流为
C. 无人机的电机总电阻约为
D. 充满一次电后，无人机正常工作时间不超过
【答案】B
【解析】A．根据公式
可知电池容量中“”是电荷量的单位，故A错误；
B．电机额定工作电压，额定功率，根据公式
可知无人机正常工作时的电流是
故B正确；
C．若是纯电阻，根据公式
得
由于无人机的电机不是纯电阻元件，可知无人机的总电阻一定小于，故C错误；
D．根据公式
可知无人机充满电后一次工作时间为
故D错误。
故选B。
6. 真空中存在空间范围足够大的水平向右的匀强电场，在电场中，一个质量为m、带电的小球在B点静止时细线与竖直方向的夹角为37°，小球所带的电荷量为q，细线的长度为l，重力加速度为g，，。下列说法正确的是（ ）
A. 小球带负电
B. 电场强度的大小
C. 若将小球从A点由静止释放，则小球从A点运动到C点的过程中电势能增加了0.75mgl
D. 若将小球从A点由静止释放，则小球运动到C点受到细线的拉力大小为3mg
【答案】C
【解析】AB．小球B点处于静止状态，对小球进行受力分析，如图所示
小球所受电场力方向与电场强度方向相同，可知小球带正电，根据平衡条件有
解得
故AB错误；
C．若将小球从A点由静止释放，小球将做圆周运动到达C点，电场力做负功，电势能增加了
故C正确；
D．根据动能定理有
小球在C点，根据牛顿第二定律有
解得
故D错误。
故选C。
7. 我国首个大型巡天空间望远镜（CSST）计划于2024年前后发射，开展广域巡天观测。该望远镜将会和离地高度400km、绕地球近似做匀速圆周运动的天宫空间站共轨长期独立飞行。下列说法正确的是（ ）
A. 该望远镜处于完全失重状态，所以不受重力作用
B. 该望远镜绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时
C. 该望远镜绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小等于天宫空间站的向心加速度大小
D. 该望远镜绕地球一圈至少与天宫空间站相遇1次
【答案】C
【解析】A．该望远镜处于完全失重状态，但仍受重力作用，选项A错误；
B．该望远镜绕地球做匀速圆周运动的轨道半径远小于同步卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律
可知，周期小于同步卫星的周期，即小于24小时，选项B错误；
C．该望远镜与天宫空间站共轨，则根据
可知，该望远镜绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小等于天宫空间站的向心加速度大小，选项C正确；
D．该望远镜与天宫空间站共轨，则周期也相同，不可能天宫空间站相遇，选项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. 对下面几个插图，相关说法正确的是（ ）
A. 图1中a端带正电
B. 图2采用了控制变量法
C. 图3显示小灯泡的电阻随温度升高面减小
D. 图4中，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越大
【答案】ABD
【解析】A．根据静电感应的原理可知，一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端，故a端带正电，故A项正确；
B．研究影响平行板电容器的影响因素时，采用的是每次实验都保证只有一个变量的方法，故图2采用了控制变量法，故B项正确；
C．由图3图像可知，随小灯泡两端电压增大，通过小灯泡的电流增大，但电流增大的幅度逐渐减小，因此随温度升高且电压与电流的比值增大，小灯泡的电阻随温度升高而增大，故C项错误；
D．图4中，由并联电路特点可知，并联的电阻R越小，就越大，改装后的电流表量程越大，故D项正确。
故选ABD。
9. 如图甲所示，一算盘静置在水平桌面上，中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动，使用时发现有一颗算珠位于杆的一端处于未归零状态，在时刻对算珠施加沿杆方向的力使其由静止开始运动，经0.15s撤去力F，此后再经0.15s恰好能到达另一端处于归零状态，算珠在整个运动过程中的图像如图乙所示，算珠可视为质点，与杆间的动摩擦因数恒定，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 杆的长度为4.5cm
B. 算珠与杆间的动摩擦因数为0.3
C. 算珠的质量为40g
D. 算珠与杆间因摩擦产生的热量为
【答案】AC
【解析】A．由图像与横轴围成的面积表示位移可知杆长为
故A项正确；
BC．由牛顿第二定律得
由图可知撤去力F前后算珠的加速度大小分别为
联立解得
故B项错误，C项正确；
D．算珠与杆间因摩擦产生的热量
故D项错误。
故选AC。
10. 如图所示，两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内，用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止，现将B球沿斜面向下移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在新位置重新平衡，重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是（ ）
A. 推力F变小B. 斜面对B的弹力不变
C. 墙面对A的弹力不变D. 两球之间的距离减小
【答案】AB
【解析】CD．先对小球A受力分析，受重力、支持力、静电力，如图所示：
根据共点力平衡条件，有：
由于减小，可知墙面对A的弹力变小，库仑力减小，故两球间距增加，选项CD错误；
AB．对AB整体受力分析，受重力、斜面支持力N、墙壁支持力FN、推力F，如图所示：
根据共点力平衡条件，有
解得
由于减小，不变，所以推力F减小，斜面对B的弹力N不变，选项AB正确。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 用如图甲所示的装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。（已知当地重力加速度为g）
（1）以下是实验过程中一些做法，其中合理的是________（填正确答案标号）。
A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择
C. 实验时应先确定x轴再确定y轴
D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）如图乙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹，在轨迹上取C、D两点，OC与CD的水平间距相等且均为x，测得OC与CD的竖直间距分别为和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足________，由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
（3）如图丙所示，若实验过程中遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别为和，可求得钢球平抛的初速度大小为________。（用已知量和测量量的字母符号表示）
【答案】（1）A （2） （3）
【解析】（1）A．为了保证小球抛出后做平抛运动，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，A正确；
B．为了保证每次小球抛出的初速度相同，每次小球必须在同一位置由静止释放，B错误；
C．应先利用重锤线确定y轴再确定x轴，C错误；
D．为描出小球的运动轨迹，应用平滑的曲线将描绘的点连接起来，D错误。
故选A。
（2）在轨迹上取C、D两点，OC与CD的水平间距相等且均为x，测得OC与CD的竖直间距分别为和；若平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，则OC与CD所用时间相等，设为t，则有
，
可得
则有
（3）在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别为和，可知AB和BC所用时间相等，设为T，竖直方向根据
解得
水平方向有
可得钢球平抛的初速度大小为
12. 某实验小组测量一电源的电动势及内阻，实验室准备器材如下：
A．被测电源（电动势约为8V~10V，内阻约为10~2Ω）
B．电流表（量程为3A，内阻为）
C．电压表（量程为5V，内阻为）
D．定值电阻
E．定值电阻
F．定值电阻
G．定值电阻
H．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
I．单刀单掷开关导线若干
（1）电路设计：实验小组认为，电流表和电压表的量程较小，需要用提供的定值电阻进行改装，电路图如图甲所示，其中a处定值电阻应该选用的是________（填“”“”或“”）；b处定值电阻选用的是，则当电流表的示数为1.25A时，通过电源的电流为________A。
（2）实物连线：用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接成完整电路。（ ）
（3）采集数据：调节滑动变阻器，得到一系列电压表与电流表一一对应的数据。
（4）数据处理：根据实验数据，作出图像。
（5）得到结论：根据对电路结构的理解、实验数据和图像的处理，得到该电源的电动势为E=________V，内阻为r=________Ω，（结果均保留三位有效数字）。
【答案】（1） 3.75 （2） （5）9.00 1.40
【解析】（1）[1]电压表与定值电阻串联，则二者整体可加载总电压为
而与定值电阻串联，可加载总电压为6V，小于被测电源电动势的可能值范围，而与定值电阻串联，可加载总电压为30V，远大于被测电源电动势的可能值范围，故a处定值电阻应该选用的是；
[2]电流表与定值电阻并联，当电流表的示数为1.25A时，有
可得
则通过电源的电流为
（2）实物图如图所示
（5）[1][2]结合电路图，有
且
则有
根据图像可得
，
解得
，
13. 某日，唐僧从离地h1＝31.5m的高台由静止落下，下落过程中空气阻力不计。唐僧开始下落的瞬间，站在地面上的悟空立刻从s＝9.8m外飞奔过去，悟空奔跑的过程可视为先做匀加速运动后做匀减速运动，奔跑到高台下时速度为零，在距地面高度h2＝1.5m处成功接住唐僧，竖直向下缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程可视为匀减速运动。
（1）从开始下落起经过多长时间唐僧被接住？接住时唐僧的速度为多大？
（2）缓冲过程中唐僧的加速度为多大？
（3）悟空奔跑过程中的最大速度是多少？（g取10m/s2）
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）唐僧下落过程做自由落体运动，由运动学公式有
可得下落时间为
接住时唐僧速度大小为
（2）设缓冲过程中的加速度大小为a，由运动学公式得
（3）设奔跑过程中的最大速度为v，由平均速度公式有
且
所以得
14. 为了保障杭州亚运会期间的出行需求，2000多辆新能源服务车辆投入使用，某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，行驶时的最大速度为18km/h，人与车的总质量为，当它在水平路面行驶时所受阻力恒为总重的0.01倍，驱动电机的额定电流，额定电压．重力加速度。
（1）求驱动电机的内阻；
（2）若某工作人员以0.4的加速度匀加速启动该车，经位移x驱动电机刚好达到额定输出功率，求位移x的大小？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）汽车匀速行驶受到的阻力
额定输入功率
额定输出功率
则热功率
解得
（2）汽车匀加速启动，达到额定输出功率时有
解得
此过程的位移满足
解得
15. 蜘蛛不仅能“乘风滑水”，最新研究还表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，大气中电场方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，平地上方1km以下，可近似认为大气电位梯度E=E0–kH，其中E0=150V/m为地面的电位梯度，常量k=0.1V/m2，H为距地面高度。晴朗无风时，一质量m=0.6g的蜘蛛（可视为质点）由静止从地表开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后向上喷出带电的蛛丝（蜘蛛其他部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度g=10N/kg。
（1）该蜘蛛要想飞起来，求蛛丝所带电荷电性及电荷量范围；
（2）若蛛丝所带电荷量大小为q=5×10–5C，求蜘蛛上升速度最大时的高度和能到达的最大高度。
【答案】（1）带负电，大于4×10–5C；（2）300m，600m
【解析】（1）因大气中的电场方向竖直向下，蛛丝应带负电荷，才能使电场力竖直向上，蜘蛛才可能飞起来。设蛛丝所带电荷量为q0，蜘蛛要想飞起来，电场力应大于重力，则有
解得
（2）设蜘蛛上升速度最大时高度为h0，能到达的最大高度为h，蜘蛛上升过程中加速度先向上减小、加速上升，速度最大时加速度为零，之后加速度向下增大、减速上升，速度减为零时到达最大高度。速度最大时重力与电场力平衡，则有
解得
上升过程中电场强度随高度增大均匀减小，电场力也随高度增大均匀减小，则上升过程中电场力做的功
对上升过程，由动能定理有
联立解得