2025-2026学年广西壮族自治区来宾市培文学校高二（上）开学考试物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年广西壮族自治区来宾市培文学校高二（上）开学考试物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某同学发现万有引力和库仑力的表达形式高度相似，于是他做了以下思考，其中正确的是( )
A. 这两种力都是吸引力
B. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许精确地测出了引力常量
C. 库仑发现了库仑定律，并精确地测出了元电荷的数值
D. 根据公式F=kQ1Q2r2和F=Gm1m2r2可知，当两带电物体的距离r趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大
2.电场强度有三个公式，分别为E=Fq、E=kQr2、E=Ud，关于这三个公式的理解和运用，下列说法正确的是( )
A. 公式E=Fq表示，电场强度与电场力F成正比，与电荷量q成反比
B. 公式E=kQr2是点电荷电场强度的决定式，它表示空间中某点的电场强度与点电荷的电荷量Q成正比，与该点到点电荷的距离r成反比
C. 公式E=Ud是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，由此公式可知，在匀强电场中，两点之间的电势差与这两点之间的距离在沿电场线方向上的投影成正比
D. 公式E=kQr2只适合点电荷形成的电场，因而空间中有多个点电荷时求合场强，E=kQr2不再适用
3.如图所示，斯特林发动机的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB、OB可绕图中A，B，О三处的转轴转动，连杆OB长为R，连杆AB长为L(L>R)，当OB杆以角速度ω逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β。在滑块A从右向左滑动过程中( )
A. 滑块A做加速度减小的加速运动
B. 滑块A做加速度减小的减速运动
C. 当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为ωR
D. 当β=90°时，滑块的速度大小为ω L2+R2
4.下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力F做功的说法正确的是( )
A. 甲图中，全过程F做的总功为70J
B. 乙图中，若F大小不变，物块从A到C过程中，力F做的功为W=F×AC
C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，OA水平，细绳伸直，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=−12πRf
D. 丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F做的功为W=Flsinθ
5.近年来，我国新能源汽车产量呈现爆发式增长，中国新能源汽车产销量已经连续9年位居全球第一。一辆新能源汽车在实验测试阶段瞬时速度随时间的变化情况如图所示，图中前后两段直线均与中间曲线相切。已知测试汽车在平直的公路上由静止开始启动，汽车的额定功率为7kW，汽车所受阻力大小恒定不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。下列说法正确的是( )
A. 汽车前8s运动过程中功率恒定
B. 汽车的最大牵引力为700N
C. 汽车在匀加速运动过程中牵引力做的功为2.24×104J
D. 汽车在8s∼18s内的位移大小为95.5m
6.如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g，则在此过程中( )
A. 摩擦力对物块做的功为−μmgs+dB. 摩擦力对木板做的功为μmgs+d
C. 木板动能的增量为μmgdD. 由于摩擦而产生的热量为μmgs
7.如图所示，有一光滑轨道PABC，PA部分竖直，BC部分水平，AB部分是半径为R的四分之一圆弧，其中AB与PA、BC相切。质量均为m的小球a、b(可视为质点)固定在长为R的竖直轻杆两端，开始时a球与A点接触且轻杆竖直，由静止释放两球使其沿轨道下滑，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. a球下滑过程中机械能减小
B. b球下滑过程中机械能增加
C. b球滑到水平轨道上时速度大小为 2gR
D. 从释放a、b球到两球均滑到水平轨道的过程中，轻杆对a球做功为12mgR
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示是带电量不同的正、负点电荷的电场线，A、M、N是电场中的三点。A是两电荷连线的中点，M、N在两电荷连线的垂直平分线上。一个带负电的点电荷在两点受到的电场力分别为FM、FN。无穷远处电势为零，则( )
A. FM>FN
B. A点电势为零
C. M点电势高于N点电势
D. 将负点电荷从M点移动到N点的过程中，电势能增加
9.资料显示，质量为1.5×103kg的某型号小汽车，其轮胎的最大承重为3.0×104N，超过该值将会爆胎。某次汽车以30m/s的速度匀速通过一段凸凹不平的路面时，将这段路面简化为弧形，其最高点和最低点分别为A、B，对应圆弧的半径r均为150m，两圆弧的圆心连线O1O2与竖直方向间的夹角为30∘，取g=10m/s2，则汽车( )
A. 从A点到B点的过程中重力做功约为2.25×106J
B. 通过最高点A时对路面的压力为6000N
C. 通过最低点B时不会爆胎
D. 若以38m/s的速度匀速通过该路段时，不会脱离路面
10.建造一条能通向太空的天梯，是人类长期的梦想。一种简单的设计是把天梯看作一条长度达千万层楼高、质量均匀分布的直线缆绳，如图所示，虚线为地球静止卫星所在的运行轨道，轨道半径为r。天梯上端指向太空，下端刚与赤道接触但与地面之间无相互作用，两个物体P、Q在太空天梯上如图所示位置，物体P距离地面高度为ℎ₁，物体Q距离地面高度为ℎ₂，整个天梯及两物体均相对于地球静止不动，忽略大气层的影响，地球可视为质量分布均匀的球体。已知引力常量为G，地球半径为R，物体P、Q的质量均为m，静止卫星周期为T。下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为4π2R3GT2
B. 地球的密度为3πr3GT2R3
C. 天梯对物体P的作用力大小为4π2mr3−R+ℎ13T2R+ℎ12
D. 天梯对物体Q的作用力大小为4π2mr3−R+ℎ23T2R+ℎ22
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线____。
(2)每次让小球从同一位置由静止释放，目的是_____；
A.为了保证小球做平抛运动
B.为保证小球飞出时，轨迹是抛物线
C.使小球每次做平抛运动的初速度相同
D.让小球的运动靠近但不接触木板
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=1.25cm，通过实验，记录了小球在运动中的三个位置，如图乙所示，则该小球做平抛运动的初速度为____m/s；小球经过B点的速度为____m/s。(取g=10m/s2)(小数点后保留两位)
12.在“验证机械能守恒定律”的实验中，使质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点如图所示。选取一条符合实验要求的纸带，O为打点计时器在纸带上打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始连续选取的三个计时点，它们到O点的距离分别为ℎ1、ℎ2、ℎ3。已知打点计时器的周期为T，当地的重力加速度为g，那么：
(1)本实验应当______(填字母)。
A.先释放纸带 B.先开启打点计时器
(2)打B点时重物的瞬时速度vB=_____。(用题中所给物理量表示)
(3)从O点到B点，重物重力势能的减少量为______，动能的增加量为______ 。(用题中所给物理量表示)
(4)若测出纸带上多个点到O点之间的距离ℎ，根据纸带算出这些点的速度v，则以ℎ为横轴，v22为纵轴，画出的图像是下列图像中的__。
A. B． C． D．
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，同一竖直平面内由斜面AB、水平面BC和二分之一圆弧CD组成的光滑固定轨道，三者平滑连接。可视为质点的小球从斜面上的A点由静止滑下，运动到D点时对轨道的压力大小等于小球重力的3倍，从D点水平飞出后恰好落在B点。求：
(1)小球在C、D两点的动能之比EkCEkD；
(2)A点距水平面BC的高度差ℎ与B、C两点的距离x之比。
14.如图所示，一个质量为m=1．2×10−3kg的小球带电荷量为q=3．0×10−5C的正电，用长度L=1.0m的细线悬挂于固定点O上，此装置置于水平向右的匀强电场中，场强的大小E=3．0×102N/C，现将带电小球拉至O点右侧，使悬线伸直并保持水平，然后由静止释放小球．(g取10m/s2)
(1)求小球运动到最低点时的动能;
(2)求小球运动到最低点时绳的拉力为多大;
15.有一个足够长且顺时针转动、倾角θ=30°的传送带处于电场中，传送带速度为20m/s。平行于传送带的方向建立x轴，轴上场强方向刚好与传送带平行且大小满足E=300−80x(N/C)的规律(图中O为坐标原点，即x=0)。现将一个能看成质点、m=4kg、q=+0.1C的小物块轻轻放在O点，小物块向上运动。物块与传送带间的动摩擦系数为 32，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)物块刚放上传送带时的加速度；
(2)小物块运动到什么位置时速度最大；
(3)物块第一次从O上升到最高点的过程中，小物块电势能的最大值和最小值(以O点为电势零点)
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.C
5.D
6.A
7.D
8.ACD
9.BCD
10.BC
11.(1)水平
(2)C
(3) 0.75 1.25

12.(1)B
(2) ℎ3−ℎ12T
(3) mgℎ2 m(ℎ3−ℎ1)28T2
(4)A

13.解：(1)设圆弧轨道半径为 R ，小球运动到D点时对轨道的压力大小等于小球重力的3倍，根据牛顿第二定律可得N+mg=mvD2R
其中 N=3mg ，可得vD=2 gR
小球从C点到D点过程，根据动能定理可得−mg⋅2R=12mvD2−12mvC2
解得vC=2 2gR
则小球在C、D两点的动能之比为EkCEkD=12mvC212mvD2=21
(2)小球从A点到D点过程，根据动能定理可得mg(ℎ−2R)=12mvD2−0
解得ℎ=4R
小球从D点到B点，根据平抛运动规律有2R=12gt2 ， x=vDt
联立可得x=4R
则A点距水平面BC的高度差ℎ与B、C两点的距离x之比为ℎx=4R4R=11

14.解：(1)对小球，从初始位置运动到最低点的过程重力做正功mgL，电场力做负功−qEL，运用动能定理得：mgL−qEL=Ek．
解得：Ek=3×10−3J.
(2)由Ek= 12 mv2解得：
mv2=2Ek=6×10−3J.
在最低点，小球受重力和绳的合力提供向心力，根据向心力公式得：
T−mg=mv2/L
解得：T=1.8×10−2N.

15.(1)物块刚放上传送带时，电场强度为E0=300N/C
根据牛顿第二定律得E0q−mgsinθ+μmgcsθ=ma0
解得a0=10m/s2
(2)当合力为零时，物块速度最大，根据平衡条件得
Eq−mgsinθ+μmgcsθ=0
E=300−80x1
解得x1=5m
向上运动5m时速度最大；
(3)根据题意，电场强度方向先沿传送带向上，后沿传送带向下，电场力对物块先做正功，物块的电势能减小，后做负功，物块的电势能增大，电场强度减小到零时，电场强度的方向发生改变，所以，当电场强度减小到零时，电场力做功最多，电势能最小。
300−80x2=0
解得x2=308m
物块运动到 x2=308m 处，电场强度为零，电场方向发生改变，电场力做功最多，电势能最小。把电场分解为两个电场，一个是 E0=300N/C 方向沿着传送带向上的匀强电场，另一个是方向沿着传送带向下、大小为 E=80x 的变化电场，该电场对物块的电场力的大小与位移成正比，可以用平均值的方法求功。物块从开始运动到 x2=308m 处的过程中，电场力的功为W1=qE0x2−0+q×80x22x2=2254J
物块的最小电势能为EPmin=−W1=−2254J
电场力后做负功，物块的电势能增大，当物块运动到最高点时，克服电场力做功最多，物块的电势能最大。设物块运动的最远距离为x3，最高点时速度为零，根据动能定理得μmgx3cs 30∘+qE0x3−mgx3sin 30∘−0+q⋅80x32x3=0−0
解得x3=10m
从开始运动到最高点的过程中，电场力的功为
W2=qE0x3−0+q⋅80x32x3=−100J
物块电势能的最大值为EPmax=−W2=100J