2022-2023学年山东省日照市高二（上）8月校际联考物理试题含解析

2022-2023学年山东省日照市高二（上）8月校际联考物理试题物理试题

一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24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. 关子行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（　　）

A. 开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆

B. 第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律

C. 牛顿通过比较月球和近地卫星的向心加速度，对万有引力定律进行了“月－地检验”

D. 卡文迪什通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值

【答案】D

【解析】

【详解】AB．开普勒对第谷的行星运动观察记录的数据做了多年的研究得出行星的运动规律，其中开普勒第一定律为：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的其中一个焦点上，故AB错误；

C．牛顿通过总结论证，总结出了万引力定律，并通过比较月球公转的周期，根据万有引力充当向心力，对万有引力定律进行了“月地检验”，故C错误；

D．卡文迪什在实验室里通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值。引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据，故D正确。

故选D。

2. 物理学中把速度变化量与发生这一变化所用时间之比叫做加速度，下列关于加速度的说法，正确的是（    ）

A. 物体的加速度增大，其速度一定增大

B. 物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大

C. 物体沿着直线做减速运动时，加速度方向一定与速度方向相反

D. 某时刻物体的速度为零，其加速度也一定为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．加速度反映的是速度变化的快慢，与速度大小变化无关。比如一个物体做加速度越来越大的减速运动，速度在减小，加速度变大是指速度减小的越来越快，故A错误；

B．物体的速度变化量大，加速度不一定大，只有当变化所用的时间相同时，加速度才大，故B错误；

C．物体沿着直线做减速运动时，速度的变化量方向与速度的方向相反，即加速度方向与速度方向相反，故C正确；

D．某时刻物体的速度为零，其加速度不一定为零，例如初速度为零的匀加速直线运动，初速度为零，但是加速度不为零，故D错误。

故选C。

3. 重力为200N的小朋友从高为2m的倾斜滑梯的顶端自由下滑。已知小朋友在下滑过程中受到的阻力恒为40N，倾斜滑梯的倾角为30°，小朋友下滑到滑梯底端的过程中，下列判断正确的是（    ）

A. 重力对小朋友做功为400J B. 小朋友克服阻力做功为80J

C. 滑梯对小朋友做功为零 D. 小朋友的机械能增加了320J

【答案】A

【解析】

【详解】A．重力对小朋友做功为

选项A正确；

B．小朋友克服阻力做功为

选项B错误；

C．滑梯的支持力对小朋友做功为零，摩擦力对小朋友做功-160J，可知滑梯对小朋友做功为-160J，选项C错误；   

D．小朋友的机械能减小，减小量为160J，选项D错误。

故选A。

4. 甲、乙两种元件的电流随着它们两端电压变化的关系图线如图所示，根据伏安特性曲线可判断（　　）

A. 甲的电阻为R=1Ω B. 乙的电阻率随着温度的升高而增大

C. 交点a处，乙的电阻小于甲的电阻 D. 乙是非线性元件

【答案】D

【解析】

【详解】A．图中无数据，甲的电阻不确定，故A错误；

BD．由图可知，乙导体电流随电压的增大而增大，每一点与原点连线的斜率表示该点电阻的倒数，故可知乙导体的电阻随电压的增大而减小；随电压的升高电阻率减小，而随电压增大，温度是升高的，所以乙的电阻率随着灯丝温度的升高而减小，故B错误，D正确；

C．交点a处，乙的电阻等于甲的电阻，故C错误。

故选D。

5. 如图所示，物块放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，物块的右边被一根轻弹簧用水平向右的拉力拉着而保持静止，轻弹簧的另一端固定在木箱右壁上。现使木箱与物块加速运动，但二者仍保持相对静止，若物块受到的摩擦力减小，则木箱与物块的加速度方向可能为（    ）

A. 水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向上 D. 竖直向下

【答案】B

【解析】

【详解】A．若加速度水平向左，则

因二者仍保持相对静止，则弹力不变，则f变大，选项A错误；

B．若加速度水平向右，则

因弹力不变，则f变小，选项B正确；

CD．若竖直向上或竖直向下加速运动时，水平方向f=F弹不变，则选项CD错误。

故选B。

6. 用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图如图甲、乙所示，测量时，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。图中电压表的内阻为1kΩ，电流表的内阻为0.1Ω，被测导体R的真实电阻为49.9Ω。当电流表的示数为0.20A时（    ）

A. 图甲中电压表的示数为9.51V B. 图甲中电压表的示数为9.98V

C. 图乙中电压表的示数为9.98V D. 图乙中电压表的示数为10.02V

【答案】A

【解析】

【详解】AB．图甲采用的是电流表外接，电压表测量的电压为电压表与电阻R并联的阻值的电压，即

故A正确，B错误；

CD．图乙采用的是电流表内接，电压表测量的是电流表与电阻R串联的总阻值的电压，即

故CD错误。

故选A。

7. 四个相同的小球，从同一位置以不同的速度抛出，不计空气阻力，运动轨迹如图所示，则在空中运动时间最短的是（    ）

A. ① B. ② C. ③ D. ④

【答案】D

【解析】

【详解】小球在竖直方向均做加速度为g的匀变速运动，竖直方向先减速后加速，运动时间为

可知上升的最大高度越小，则时间越短。

故选D。

8. 如图所示，三根轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，其中AC与竖直方向的夹角为45°，BD与竖直方向的夹角为60°。在C点悬挂一个重力为G的物体，为使CD绳保持水平，在D点施加最小的力为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

详解】由题意，结点C受力如图

由几何关系得

解得

对结点D受力分析可知，当外力与BD边垂直时，外力取得最小值，由几何关系得

故选B。

二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 让一个物体在某星球上从一定的高度由静止下落，经过4.5s的时间落到星球地面上，落地前的瞬时速度大小为18m/s，不计阻力的影响，下列说法正确的是（    ）

A. 该星球表面的重力加速度大小为

B. 物体下落的高度为101.25m

C. 物体在第3s内的位移大小为25m

D. 物体在前2s内与最后2s内的位移大小之比为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据公式

解得该星球表面的重力加速度大小

故A正确；

B．物体下落的高度为

故B错误；

C．物体在第3s内的位移大小为

故C错误；

D．物体在前2s内的位移

物体在前2.5s内的位移

物体在最后2s内的位移

物体在前2s内与最后2s内的位移大小之比为

故D正确。

故选AD。

10. 如图所示，实线为三条电场线，虚线1、2、3分别为三条等势线，三条等势线与其中一条电场线的交点依次为M、N、Q三点，MN＝NQ，电荷量相等的a、b两带电粒子从等势线上的点沿着等势线的切线方向飞入电场，仅在静电力的作用下，两粒子的运动轨迹分别如图中的弯曲实线所示，已知a粒子到达等势线1时的动能与b粒子到达等势线3时的动能相等，下列说法正确的是（    ）

A. a粒子一定带负电，b粒子一定带正电

B. a、b两粒子从O点飞入电场时的动能相等

C. a的加速度逐渐减小，b的加速度逐渐增大

D. a的电势能逐渐减小，b的电势能逐渐增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据轨迹可知，a粒子受电场力向左，则a粒子一定带负电，b粒子受电场力向右，则一定带正电，选项A正确；

B．根据U=Ed，因电场线越密场强越大，而MN＝NQ 可知UMN<UNQ，两粒子电荷量相等，则两粒子分别到达1、3等势面时电场力对a粒子做功较小，而a粒子到达等势线1时的动能与b粒子到达等势线3时的动能相等，可知a、b两粒子从O点飞入电场时的动能不相等，选项B错误；

C．因电场线向右越来越密集，即左边场强小，右边场强大，则a受电场力逐渐减小，a的加速度逐渐减小，b受电场力逐渐变大，则b的加速度逐渐增大，选项C正确；

D．电场力对两粒子均做正功，则两粒子的电势能都是逐渐减小，选项D错误。

故选AC。

11. 银河系的恒星大约四分之一是双星。某双星是由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一点O做匀速圆周运动，已知、两星体到O点的距离之比为1:3，若星体的质量为m，做圆周运动的线速度为v，向心力大小为F，向心加速度大小为a，则星体的（    ）

A. 质量为 B. 线速度为

C. 向心力大小为F D. 向心加速度大小为a

【答案】AC

【解析】

【详解】A．双星做圆周运动的角速度相等，向心力由两星之间的万有引力提供，则

则

可得

选项A正确；

B．根据v=ωr可知，线速度之比

则

v2=3v

选项B错误；

C．向心力大小相等，即为F，选项C正确；

D．根据

F=ma

可知

选项D错误。

故选AC。

12. 如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆P、Q，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计。可视为质点的小球a、b质量均为m，a球套在竖直杆P上，b球套在水平杆Q上，a、b通过铰链用长度为的轻杆连接。将a从图示位置（轻杆与细杆Q的夹角为45°）由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（   ）

A. b的速度大小为零时，a的加速度大小为零

B. 轻杆与Q的夹角为45°时，a、b的速度大小相等

C. a球的最大速度为

D. b球的最大动能为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．如图所示

a、b小球沿杆方向速度相等，即

vacosα = vbcosβ

由此可知，当α = β = 45°时

va = vb

当b的速度为零时，α = 90°，此时a球只受重力，加速度为g，A错误、B正确；

C．当b球速度为零时，a球达到两杆交叉位置，根据机械能守恒定律

解得

此时a球的加速度为g，所以接下来a球继续加速，则最大速度大于，C错误；

D．当a运动到最低点时，b球处于两杆交叉位置，a球的速度为零，b球的速度达到最大，动能达到最大，系统机械能守恒，有

D正确。

故选BD。

三、非选择题：本题包括6小题，共60分。

13. 电流传感器比电流表反应灵敏，并且可以和计算机相连，在计算机屏幕上自动画出电流随时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察电容器充、放电过程的实验电路图，图中电源电动势为10V。

完成下列填空。

（1）先使开关S与1接通，待充电完成后，开关S再与2接通，电容器通过电阻放电，放电过程中通过电阻R的电流方向为______（选填“向左”或“向右”）。

（2）电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。根据图像估算出电容器整个放电过程中释放的电荷量约为______C。

（3）该电容器电容约为______。

【答案】    ①. 向右    ②.     ③. 368

【解析】

【详解】（1）[1]由图甲可知，电容器上极板带正电，当电容器放电时，电容器上级板相当于正极，可知通过电阻R的电流方向为向右；

（2）[2]根据题图乙的含义，因，可知图形与时间轴围成的面积表示电荷量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为46，所以释放的电荷量为

（3）[3]根据代入数据可得

14. 物理社团应用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，打点计时器所接交流电的频率为50Hz。

（1）对小车进行平衡摩擦力时，下列说法正确的是________；

A．在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，使小车做匀速直线运动

B．每一次都要保证小车从同一位置由静止释放

C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的薄木片的高度

D．改变沙桶内沙的质量，不需要重新改变垫入的薄木片的高度

（2）保持沙桶的质量不变，通过增加小车中的砝码改变小车的质量M，分别测得小车不同质量时对应的加速度a，数据如下表所示。

检查时发现漏掉记录其中的一个加速度数据，于是同学们找出对应的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间的距离已标在图上（每两个计数点之间还有4个点未画出），测得该纸带对应的加速度a＝________。

（3）根据表格中的数据，在答题卡的坐标纸（如图丙）上作出小车的加速度a与其质量M之间的关系图线________，根据你做出的图线能不能判断小车的加速度a与质量M的定量关系？________（选填“能”或“不能”）。

（4）保持小车的质量M不变，通过添加沙桶内沙的质量，分别测得沙与沙桶的质量m以及对应的小车加速度a，做出小车运动的加速度a和所受的拉力F的关系图像如图丁所示。不断增加沙桶内沙的质量，a－F图线明显弯曲，加速度a趋向于________（已知g为重力加速度大小）。

【答案】    ①. D    ②. 0.48    ③.     ④. 不能    ⑤. g

【解析】

【详解】（1）[1]ACD．对小车进行平衡摩擦力时，使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受的摩擦力平衡即可，故需要把木板没有定滑轮一端垫起适当高度，使得此时木板与小车间的动摩擦因数与木板与水平面的倾角满足

即可，取下沙和沙桶，然后轻推小车，使小车做匀速直线运动；平衡摩擦力后，通过上式可知，每次改变小车的质量或者改变沙桶内沙的质量，均不需要重新改变垫入的薄木片的高度，故AC错误，D正确；

B．平衡摩擦力时，不需要每一次都要保证小车从同一位置由静止释放，故B错误；

故选D。

（2）[2]依题意，根据逐差法，可求得该纸带对应的加速度大小为

（3）[3]根据表格中的数据，描点连线，作出小车的加速度a与其质量M之间的关系图线如图所示

[4]根据可知，小车加速度a与质量M成反比，而反比例函数图像是曲线，由于作出的图线也为曲线，故很难判断小车的加速度a与质量M的定量关系。

（4）[5]根据牛顿第二定律有

联立可得

当不断增加沙桶内沙的质量，即当时，则a－F图线明显弯曲，加速度a趋向于g。

15. 我国提出实施新能源汽车推广计划，推动新能源汽车产业高质量发展，加快建设汽车强国。某新能源汽车质量，发动机的额定输出功率P＝84kW，沿着平直公路行驶时受到阻力的大小恒为车重的0.15倍，g取。

（1）若汽车以额定功率启动，求汽车行驶过程中的最大速度；

（2）若汽车以恒定加速度启动，求匀加速过程所用的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）当牵引力大小等于阻力大小时汽车的速度最大,即

故

（2）根据牛顿第二定律可得

解得

设以恒定加速度加速的最大速度为，则

由可得

16. 如图所示，竖直面内光滑弧轨道BC的半径R＝0.9m，其圆心为，半径竖直，圆心角；光滑圆形轨道的圆心为，两者与水平轨道分别相切于C、D两点。将质量m＝0.18kg的小物块（可视为质点）以的初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线进入圆弧轨道，经过圆弧轨道、水平轨道后，从D点进入圆形轨道。已知水平轨道CD的长度x＝1.6m，物块与水平轨道CD间的动摩擦因数，g取。

（1）求AB之间的竖直高度；

（2）求小物块运动到圆弧轨道最低点C时受到支持力的大小；

（3）为使小物块通过圆形轨道后不脱离轨道，判断圆形轨道的半径r应满足的关系。

【答案】（1）h＝0.6m；（2）；（3）或

【解析】

【详解】（1）在B点把速度分解得

在竖直方向上

解得

h＝0.6m

（2）B点的速度

B到C由动能定理：

在C点由牛顿第二定律得：

（3）若小物块恰能完成圆周运动，在圆形轨道最高点

从C到圆形轨道最高点，由动能定理得

若小物块恰好能到达圆形轨道圆心等高处，则

解得

或者

17. 小明同学在五莲滑雪场滑雪时，发现一滑板正在滑雪场内向左滑行，为防止发生意外，小明立即将一石块水平扔向滑板，如图所示，当滑板右端刚好到达滑雪场的O点时，石块正好以水平向右的速度滑上滑板的左端，此时滑板和石块的速度大小均为3m/s。已知石块的质量，滑板的质量，石块和滑板之间的动摩擦因数，不计滑板与滑雪场内地面间的摩擦，石块始终未脱离滑板，g取。

（1）石块刚滑上滑板时，分别求石块和滑板的加速度大小；

（2）求滑板右端从离开O点到再次返回到O点所经历的时间；

（3）从石块滑上滑板开始，到滑板返回到O点的过程中，求因摩擦所产生的内能。

【答案】（1），；（2）；（3）12J

【解析】

【详解】（1）由牛顿第二定律：对石块

对滑板

解得

（2）从开始经过时间滑板和石块达到共同速度，有

解得

滑板减速到0时，向左滑行

滑板从“速度为0”到“达到共速”，向右滑行

滑板向右匀速滑行至O点

此过程中

解得

总共用时

（3）系统减少的动能全部转化成内能

解得

18. 如图甲所示，在xOy直角坐标系第一象限内有等腰三角形ABC的区域，AB边的长度为L且与x轴平行，区域内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为；在第二象限内有边长为L的正方形BOEF区域，区域内有竖直向下的匀强电场（电场强度大小未知）。现有一质量为m、电荷量为q的正粒子从AC的中点P由静止释放，恰好通过E点，不计粒子的重力，则

（1）求BOEF区域内的电场强度大小；

（2）求粒子从P点运动到E点的时间；

（3）在保持BOEF区域电场强度不变的情况下，将正方形电场区域分成BOMN和GHEF相等的两部分，并将GHEF区域向左平移一段距离，如图乙所示。若把粒子从第一象限内的A点由静止释放，要使粒子仍从E点射出，求GHEF区域平移的距离x。

【答案】（1）；（2）；（3）3L

【解析】

【详解】（1）粒子从P点运动到BC中点过程中由动能定理

在BOEF区域内，由牛顿第二定律

水平方向上

竖直方向上

解得

（2）在加速电场中运动时间

在偏转电场中运动时间

无场区域运动时间

所以粒子从P运动到E点时间

（3）带电粒子从A到B由动能定理

带电粒子在区域BOMN中

竖直方向速度

速度偏转角

带电粒子在两个区域内偏转距离

由几何关系得

解得