浙江省宁波市北仑中学2023-2024学年高二物理上学期期初考试试题（Word版附解析）

北仑中学2023学年第一学期高二年级期初考试物理选考试卷

（全年级+外高班使用）

第I卷（选择题）

一、单选题（共39分）

1. 下列家用电器当中不是利用电流的热效应工作的是（　　）

A. 电茶壶 B. 电熨斗 C. 电视机 D. 电热毯

【答案】C

【解析】

【详解】A．电茶壶将电能转化为热能，利用电流的热效应工作，故A错误；

B．电熨斗将电能转化为热能，利用电流的热效应工作，故B错误；

C．电视机将电能转化为光能和声音能量，故C正确；

D．电热毯将电能转化为热能，利用电流的热效应工作，故D错误。

故选C。

2. 下列关于电势、电势能功说法正确的是（　　）

A. 电荷在电场中具有的电势能越大，电荷所在位置的电势就越高

B. 把正电荷从初位置移到末位置电场力做正功，初位置的电势一定比末位置电势高

C. 电势为零的位置，电势能不一定为零

D. 电荷在电场中运动，电势能一定会发生改变

【答案】B

【解析】

【详解】A．正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势能越小。故如果是负电荷，则电势能越大，说明电势越小，故A错误；

B．把正电荷从初位置移到末位置电场力做正功，则说明电势能减小，则由可知，初位置的电势一定比末位置电势高，故B正确；

C．由可知，电势为零的位置，电势能一定为零。故C错误；

D．电荷在电场中运动，只有电场力做功时电势能才会发生变化，如果在等势面上运动，则电势能不会发生改变。故D错误。

故选B。

3. 如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明（　　）

A. 开关S未接通 B. 灯泡L1的灯丝断了

C. 灯泡L2的灯丝断了 D. 滑动变阻器R电阻丝断了

【答案】C

【解析】

【详解】用电压表测得Uac=Ubd=6V，根据电压表有读数说明与电压表串联的电路是没有故障的，所以故障是灯泡L2的灯丝断了，则C正确；ABD错误；

故选C。

4. 一只爆竹竖起升空后在高为5m处达到最高点，发生爆炸分为质量不同的两块，两块质量之比为，其中小的一块落地时水平位移为6米，则两块爆竹落地后相距（　　）

A. 4米 B. 9米 C. 10米 D. 12米

【答案】C

【解析】

【详解】在高点爆炸过程中，根据动量守恒定律可得

可得

在竖直方向

水平方向

已知其中小的一块落地时水平位移为6米，可求得大的一块落地时水平位移为4米，则则两块爆竹落地后相距10m，故C正确，ABD错误。

故选C。

5. 2018年4月12日，我国遥感三十一号01组卫星成功发射，用于开展电磁环境探测．在发射地球卫星时需要运载火箭多次点火，以提高最终的发射速度．某次地球近地卫星发射的过程中，火箭喷气发动机每次喷出质量为m=800g的气体，气体离开发动机时的对地速度v=1000m/s,假设火箭（含燃料在内）的总质量为M=600kg，发动机每秒喷气20次，忽略地球引力的影响，则

A. 火箭第三次气体喷出后速度的大小约为4m/s

B. 地球卫星要能成功发射，速度大小至少达到11.2km/s

C. 要使火箭能成功发射至少要喷气500次

D. 要使火箭能成功发射至少要持续喷气17s

【答案】A

【解析】

【详解】火箭第三次气体喷出后，根据动量守恒定律：，解得v3≈4m/s，选项A正确；地球卫星要能成功发射，速度大小至少达到第一宇宙速度7.9km/s，选项B错误；要使火箭能成功发射至少要喷气n次，则，其中vn=7.9km/s，解得n≈666次，即要使火箭能成功发射至少要持续喷气666/20=33.3s，选项CD错误；故选A.

6. 如图所示，实线是一电场中的电场线，虚线是一负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从处运动到处，以下判断正确的是（　　）

A. 电荷从到加速度减小 B. 处电势能小

C. 处电势高 D. 电荷在处比在处的速度小

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知处的电场线比处的电场线密，说明处的场强大于处的场强。根据牛顿第二定律，检验电荷在处的加速度大于在处的加速度，所以A错误；

C．由图可知，电荷做曲线运动，图必受到不等于零的合外力，即，且的方向应指向运动轨迹的凹侧。因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断处电势高低关系是，所以C错误；

B．根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°，可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度，可判断由电势能增加，处电势能大，所以B错误；

D．电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加，则动能减小，即速度减小，所以D正确；

故选D。

7. 光滑圆弧轨道AB与水平轨道BC相切于B点，一质量为m的物块甲从圆弧轨道上的A点由静止下滑，在水平轨道上滑行的最大距离为s。在B点放置另一质量为3m的物块乙后，再把质量为m的物块甲从A点由静止释放，已知甲，乙两物块与水平轨道间的动摩擦因数相同，两物块均可视为质点，则两物块碰撞后粘连在一起继续向右运动的最大距离为（　　）

A. 4s B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由动能定理可知，对甲下滑的过程有

对甲在水平轨道上滑行时有

两物块碰撞时有

两物块粘连后在水平轨道上滑行时有

解得

故选D。

8. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与一灵敏静电阻相接，电容器电荷量可认为不变，静电计指针偏转一定的角度。以C表示电容器的电容、表示P点的电势。下列说法中正确的是（    ）

A. 若将电容器充上更多的电再断开，变大，C变大

B. 若将正极板也接地，电容器放电，变小，C变小

C. 若正极板向右移动，变大，不变

D. 若正极板向右移动，变大，变大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据

，

可知电容器的电容由插入极板间的电介质、正对面积、板间距共同决定，与充电、放电均无关，而当给电容器充电时，电荷量变大，静电计指针张角变大，若电容器充满电后，电荷量稳定不变，静电计指针张角不变；当电容器正极板与大地相连构成回路，电容器放电，而当电容器放电时，电荷量减小，因此两极板间的电压减小，静电计指针张角减小，故AB错误；

CD．若将正极板向右移动，则根据

，

可知，电容器的电容将减小，而电荷量不变，因此电容器两极板间的电压将增大，静电计指针张角变大，而再结合

三式联立可得

即当电容器两极板所带电荷量不变的情况下，增大或者减小板间距电场强度不变，而负极板接地，电势为0，负极板与P点的距离不变，根据

可知，P点的电势不变，故C正确，D错误。

故选C。

9. 2021年7月30日，在东京奥运动会女子蹦床项目决赛中，中国选手朱雪莹、刘灵玲发挥出色，包揽金银牌。蹦床是一项技术含量很高的体育运动。如图所示，比赛中运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C。B点为运动员最终静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力，运动员从最高点下落到最低点的过程中，运动员在（　　）

A. OA段动量守恒

B. AC段的动量变化量等于AC段弹力的冲量

C. B点的动量为零

D. OC段受到重力的冲量大小等于AC段弹力的冲量大小

【答案】D

【解析】

【详解】A．忽略空气阻力，运动员在OA段只受重力，则合外力不为零，动量增大，故A错误；

B．忽略空气阻力，运动员在AC段受重力和弹力，根据动量定理可知，运动员在AC段的动量变化量等于重力和弹力的冲量的矢量和，故B错误；

C．运动员在B点时，加速度等于零，速度不为零，动量不为零，故C错误；

D．对全过程应用动量定理可知

则OC段受到重力的冲量大小等于AC段弹力的冲量大小，方向相反，故D正确。

故选D。

10. 在如图所示的电路中，电流表A1、A2，电压表V均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）

A. 电流表A1示数变大 B. 电流表A2示数变大

C. 电压表V示数变大 D. 电源的输出功率变大

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，R1与R2并联，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2接入电路阻值增大，则外电路中的总电阻R增大，根据闭合电路的欧姆定律

知，电路中电流I变小，即电流表A1示数变小，故A错误；

C．路端电压为

可知，路端电压U变大，即电压表示数变大，故C正确；

B．通过R1的电流

由于U变大，则I1变大，通过R2的电流为

由于I变小，I1变大，则I2变小，即电流表A2示数变小，故B错误；

D．由于不知道外阻与内阻的大小关系，当外阻变大时无法确定电源的输出功率如何变化，故D错误。

故选C。

11. 两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的两点，两点电荷连线上各点电势随位置变化的关系如图所示。其中两点的电势均为零，段中点电势最高，则下列说法正确的是（　　）

A. 处为负点电荷，处为正点电荷

B.

C. 间电场强度的方向沿轴正方向

D. 将一负点电荷从点移到点，电场力先做正功再做负功

【答案】D

【解析】

【详解】A．沿着电场线方向电势降低，离正电荷越远电势越低，离负电荷越远电势越高，可知处为正点电荷，处为负点电荷，故A错误；

B．由点电荷场强公式

可知，若电荷量等于的电荷量，由对称性可知，应该是O、M中点的电势为零，由图可知电荷量不相等，由于A点距离O点比较远而距离M点比较近，所以有

故B错误；

C．N到C电势升高，故NC间场强方向沿x轴负方向，故C错误；

D．将一负点电荷从N点移到D点，由

可知，电势能先减小后增大，故电场力先做正功后做负功，故D正确。

故选D。

12. 如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后（  ）

A. A向左运动，速度大小为v0

B. A向右运动，速度大小为v0

C. A静止，B也静止

D. A向左运动，速度大小为2v0

【答案】D

【解析】

【详解】A、B发生弹性碰撞，取向右为正，则

解得碰后A的速度为

得

即A向左运动，速度大小为2v0。

故选D。

13. 如图，为半圆形容器的水平直径，为圆心，物块放置在半圆形容器中的点，与的夹角为。物块和半圆形容器一起水平向右运动，速度的大小为。某时刻半圆形容器速度突然变为0，小物块沿圆弧面上滑，恰好滑至半圆弧的最高点。已知物块质量为，重力加速度为，则（　　）

A. 匀速运动过程中重力对物块做功的功率为

B. 匀速运动过程中摩擦力对物块做功的功率为

C. 物块上滑过程中克服摩擦力做的功为

D. 物块上滑过程中克服摩擦力做的功为

【答案】D

【解析】

【详解】A．匀速运动过程中重力对物块做功的功率为

故A不符合题意；

B．物体作匀速运动过程中受力平衡，摩擦力为

在水平方向的分力为

摩擦力对物块做功的功率为

故B错误；

CD．当容器速度为0，物块上滑时，将v分解为沿圆弧切向的v1和沿半径OP方向的v2；从P点到B点过程中，是切向速度v1在f与G的作用下变为0的过程，而径向速度v2保持不变，所以到达B点时的物块速度为

由动能定理可得

物块上滑过程中克服摩擦力做的功为

故C错误，D正确。

故选D。

二、多选题（共9分）

14. 如图所示，可视为质点的两物块A、B，质量分别为m、2m，A放在一倾角为并固定在水平面上的光滑斜面上，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，两端分别与A、B相连接，托住B使两物块处于静止状态，此时B距地面高度为h，轻绳刚好拉紧，A和滑轮间的轻绳与斜面平行。现将B从静止释放，斜面足够长。重力加速度为g。关于B落地前绳中张力的大小T和整个过程中A沿斜面向上运动的最大距离L，下列选项中正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．设B落地前两物块加速度大小为a，对于A，由牛顿第二定律得

对于B，由牛顿第二定律得

解得

故A正确，B错误；

CD．设B落地前瞬间A的速度为，由运动学公式得

设B落地后，A沿斜面向上运动的过程中加速度大小为，则

设B落地后，A沿斜面向上运动的最大距离为，由运动学公式得

解得

所以，整个过程中A沿斜面向上运动的最大距离

故C正确，D错误。

故选AC。

15. 如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压为U的加速电场加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，偏转电场电压为U2，板长为l，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量) ，可采用的方法是

A. 增大两板间的偏转电压U2

B. 尽可能使板长l短一些

C. 尽可能使板间距离d小一些“

D. 减小加速电压U1

【答案】CD

【解析】

【详解】带电粒子加速时应满足：

带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：

l=v0t， ， ，

联立以上各式可得

为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量) ，可采用的方法是:  尽可能使板间距离d小一些“； 尽可能使板长l长一些；减小加速电压U1．

A.A项与上述分析的结论不相符，故A不符合题意；

B.B项与上述分析的结论不相符，故B不符合题意；

C.C项与上述分析的结论相符，故C符合题意；

D.D项与上述分析的结论相符，故D符合题意；

16. 长为L，质量为M平板小车停在光滑水平面上，质量为m的木块（可视为质点）以速度滑上小车的左端，最后刚好停在小车的右端，如图甲所示；若小车以速度向左运动时，将木块轻轻放在小车左端，如图乙所示，则（　　）

A. 木块最终刚好停小车右端

B. 木块最终停在小车上，但还离右端一段距离

C. 木块将滑出小车

D. 两种情况中木块相对小车滑行的时间相等

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】ABC．如图甲所示，由动量守恒定律和能量关系可知

如图乙所示，由动量守恒定律和能量关系可知

联立解得

x=L

选项A正确，BC错误；

D．对甲图情况，对小车由动量定理

对乙图情况，对滑块由动量定理

解得

t1=t2

选项D正确。

故选AD。

第II卷（非选择题）

三、实验题（共12分）

17. 下图为“验证动量守恒定律”的实验装置，实验中选取两个小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；

②安装实验装置，使斜槽的末端切线水平；

③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端由静止释放，标记小球在水平桌面上的落点位置；

④将小球m2放在斜槽末端，仍让小球m1从斜槽顶端由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在水平桌面上的落点位置；

⑤图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在水平桌面上的三个落点平均位置，测出M、P、N点到斜槽末端的水平桌面投影点O点的距离，分别标记为SM、SP、SN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为___________。

（2）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

【答案】    ①. 10.5    ②.

【解析】

【详解】（1）[1]被测小球的直径为

（2）[2]小球离开轨道后做平抛运动，因为抛出点的高度相等，所以小球做平抛运动的时间t相等，小球做平抛运动的初速度越小，水平位移越小，两球碰撞后入射球的速度变小，小于碰撞前入射球的速度，且小于被碰球的速度，碰撞后入射球的水平位移变小，入射球的水平位移小于被碰球的水平位移，由图示可知，入射小球前后两次的落地位置分别为原理图中的P、M两点，被碰球落地位置是N，设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后入射球速度大小为v1，被碰球速度大小为v2，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

小球做平抛运动的时间t相等，两边同时乘以t，则有

则

所以只要满足关系式，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。

18. 现要测量一节电动势约为2V，内阻在0.1〜0. 3Ω之间的旧蓄电池的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：

A.电压表V（量程0〜3V，内阻10 kΩ

B.电流表A1（量程0〜0.6A，内阻0.3 Ω）

C.电流表A2（量程0〜3A，内阻0.05Ω）

D.定值电阻R1（阻值1Ω，额定功率0.5 W）

E.定值电阻R2（阻值10Ω，额定功率0.1 W）

F.滑动变阻器R3（阻值范围0〜10Ω，额定电流1A）

G.滑动变阻器R4（阻值范围0〜100Ω，额定电流0.5 A）

小李设计的电路如图甲所示。利用该电路，小李在实验中正确操作，测出了多组数据，根据测量数据描点法作出了图乙所示的电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像。

（1）在小李设计电路中，滑动变阻器应选 ___________（只填器材序号字母）；

（2）利用图乙测出的蓄电池内阻r=___________Ω；（结果保留到小数点后两位）

（3）用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系E测 ___________E真，r测___________r真。（填“大于”“等于”或“小于”）

【答案】    ①. F    ②. 0.19    ③. 小于    ④. 小于

【解析】

【详解】（1）[1]在设计的电路中，电源内阻和定值电阻都较小，为方便操作，滑动变阻器应选F；

（2）[2][3]根据

利用图乙测出的蓄电池电动势

E=1.96V

内阻

（3）[4]由于电压表的分流作用，当电流表示数为零时，仍有一些电流通过电压表，电压表测得电压小于电动势，即电动势测量值小于真实值；

[5]由于电压表的分流作用，所测电流偏小，导致图像斜率偏小，故用该电路测内阻，测量值和真实值的关系r测小于r真。

四、解答题（共40分）

19. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v。

（1）求行驶过程中汽车受到的阻力大小；

（2）当汽车的车速为时，求汽车的瞬时加速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）汽车达到最大速度后，将匀速前进，根据共点力平衡条件得

再根据功率与速度的关系得

联立解得汽车受到的阻力大小为

（2）当车速为时，根据功率与速度的关系得

再根据牛顿第二定律得

联立解得汽车的瞬时加速度的大小为

20. 宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为h处，将一小球以初速度水平抛出，水平射程为x。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：

（1）月球表面的重力加速度大小g月；

（2）月球的质量M；

（3）月球第一宇宙速度v。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）在月球上小球做平抛运动，则

解得

（2）在月球表面忽略地球自转，万有引力等于重力，即

解得

（3）重力提供向心力，则

解得

21. 示波器的核心部件是示波管，它是利用电场使运动粒子向预期方向偏转的。如图甲所示，平行极板长L1=20cm，宽度d=2cm，极板间电压U0（未知）保持不变，一质量m=6.4×10-27kg（重力不计）、电荷量q=3.2×10-19C的粒子沿极板中心线以速度v0=1×106m/s射入极板间，正好在下极板边缘飞出。足够大的竖直屏与极板右侧相距L2=20cm，极板与竖直屏区域间不存在电场，已知M点是中心线与屏的交点，求：

（1）极板间电压U0是多少；从极板边缘射出时速度方向与初速度方向的夹角θ的正切值（tanθ）等于多少；

（2）粒子打在竖直屏上的位置离M点的距离Y为多少；

（3）如果极板间换成如图乙所示的变化的电压（U0大小不变），其他条件不变，那么t0=1×10-7s时刻射入的带电粒子打在竖直屏上的位置离M点的距离Y1为多少。

【答案】（1）200V；0.1；（2）3cm；（3）0.5cm

【解析】

详解】（1）平行极板间带电粒子做类平抛运动

代入数据解得

U0=200V

解得

tanθ=0.1

（2）方法一：相似三角形法

解得

Y=3cm

方法二：公式法

解得

Y=3cm

（3）在交变电场中，t0=1×10-7s时刻射入的带电粒子，偏转电场中运动时间和加速度都是不变。带电粒子竖直方向先向下加速运动t1=1×10-7s再向下减速运动t2=1×10-7s，则

=0

竖直偏移量

=0.5cm

解得

Y1=y=0.5cm

22. 如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 M=2kg的小物块A．装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带始终以v="2m/s" 的速率逆时针转动．装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放．已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，l=1.0m．设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态．取g=10m/s2．

（1）求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小；

（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？

（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小．

【答案】（1）4m/s （2）不能 （3）

【解析】

【详解】（1）设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0

由机械能守恒知

①

②

设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a

③

设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有

④

结合②③④式解得

v=4m/s            ⑤

由于=2m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小

（2）设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1，取向右为正方向，由弹性碰撞知

⑥

⑦

解得 ⑧

即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动

设物块B在传送带上向右运动的最大位移为，则

⑨

⑩

所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上

（3）当物块B在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速．可以判断，物块B运动到左边台面是的速度大小为v1，继而与物块A发生第二次碰撞．设第二次碰撞后物块B速度大小为v2，同上计算可知

11

物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……，碰撞后物块B的速度大小依次为

…… 12

则第n次碰撞后物块B的速度大小为

13

14