江苏省扬州市新华中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题（解析版）

这是一份江苏省扬州市新华中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．
1. 有两个半径为r的金属球如图放置，两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q，两球间库仑力的大小为F，那么（ ）
A. F＝kB. F＞kC. F＜kD. 无法判定
【答案】B
【解析】
【详解】异种电荷相互吸引，则电荷间的距离小于5r，由库仑定律可知
F＞k
故选B。
2. 一滑块做直线运动图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块在3s末的加速度等于­2m/s2
B. 滑块在2s末速度方向发生改变
C. 滑块在2­-4s内的位移与4­-6s内的位移相同
D. 滑块在0-6s内的平均速度等于0­-2s内的平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由图可知，滑块在0-2s做匀加速直线运动，在2s-4s做匀减速直线运动，0-4s滑块的速度方向相同，在4s-6s做反向的匀加速直线运动，图中直线的斜率代表加速度，2s-6s加速度相同，则滑块在3s末的加速度
A正确，B错误；
C．滑块在2­4s内的位移为4m，4­6s内的位移为-4m，C错误；
D．滑块在0-6s内的位移为4m，所以平均速度为，0­2s内的平均速度为2m/s，D错误。
故选A。
3. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（ ）
A B. kLC. kLD. 2kL
【答案】B
【解析】
【详解】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力
F=k（1.5L-L）=0.5kL
设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ，根据几何关系知
根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力
故选B。
4. 如图所示，在水平地面上有一斜面，质量均为m的A、B两物块放在斜面的等高处，A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止。已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 斜面对A、B组成系统的静摩擦力的合力为0
B. 斜面和水平地面间有静摩擦力
C. 若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动
D. 弹簧最大压缩量为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．选A、B组成的系统为研究对象，摩擦力等于重力沿斜面的分力，即
选项A错误;
B．以A、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知，整体只在竖直方向上受重力及地面的支持力，没有沿水平面的相对运动趋势，故斜面与水平地面间没有摩擦力作用，选项B错误；
C．以A为研究对象进行受力分析，在斜面内的力如图1，fA与弹力F弹和mgsinθ的合力大小相等、方向相反 ；当撤去弹簧，A在斜面内的受力如图2所示，则
fA' =mgsinθ
fA' D．由于，则
得
选项D正确。
故选D。
5. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（ ）
A. M点的电势大于N点的电势
B. M点的电势小于N点的电势
C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D. 粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
【答案】AD
【解析】
【详解】试题分析：根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确，B错误；根据电场线的疏密来判定电场强度的强弱，M点的电场力小于N点，故D正确，C错误．
考点：电势；电场强度
【名师点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小．
6. 如图所示，长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动，另一端固定一质量为m的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升。下列说法正确的是（ ）
A. 小球做匀速圆周运动
B. 当棒与竖直方向的夹角为α时，小球的速度为
C. 棒的角速度逐渐增大
D. 当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球受重力、平台的弹力和杆的作用力，因为升降平台以速度v匀速上升，平台的弹力和杆的作用力变化，即小球受到的合力大小变化，小球做的不是匀速圆周运动，A错误；
BCD．棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示
合速度
沿竖直向上方向上的速度分量等于v
所以
平台向上运动，夹角增大，角速度减小，BC错误D正确。
故选D。
7. 北京时间2月10号19时52分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，这是中国第一颗人造卫星实现此次任务“绕、着、巡”目标的第一步，成功开启环绕火星模式。若探测器登陆火星前，除P点在自身动力作用下改变轨道外，其余过程中仅受火星万有引力作用，经历从椭圆轨道Ⅰ→椭圆轨道Ⅱ→圆轨道Ⅲ的过程，如图所示，则探测器（ ）
A. 在轨道Ⅰ运行时，探测器在Q点的机械能比在P点的机械能大
B. 探测器在轨道Ⅲ上运行速度大于火星的第一宇宙速度
C. 探测器在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期
D. 探测器分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过P点的向心加速度大小相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．在轨道Ⅰ运行时，探测器只有火星引力做功，则在Q点的机械能等于在P点的机械能，选项A错误；
B．根据
可得
可知，因为探测器在轨道Ⅲ上运行的轨道半径大于火星的半径，可知探测器在轨道Ⅲ上运行速度小于火星的第一宇宙速度，选项B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期，选项C错误；
D．探测器分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过P点时受火星的引力相等，则向心加速度大小相等，选项D正确。
故选D。
8. 如图所示，表面粗糙程度相同的斜面AB和水平面BC在B处平滑连接，将一小物块从斜面上由静止释放，滑到水平面上停下。则物A块释放点的高度h、物块在释放点具有的重力势能Ep与对应全过程中物块的水平位移大小x，物块运动过程中的动能Ek、重力的功率P与运动时间t的关系图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．物块运动过程中，随着x的增加，h减小到0后不再减小，选项A错误；
B．同理物块运动到水平面BC上后重力势能Ep不再变化，选项B错误；
C．物块沿斜面AB下滑，速度越来越大，动能越来越大，到水平面BC上后，由于摩擦力的作用做减速运动，动能越来越小，选项C正确；
D．物块运动沿斜面AB匀加速下滑，速度均匀增大，竖直方向的速度也均匀增大，重力的功率P均匀增大；到B点以后，速度沿水平方向，重力的功率P为0，选项D错误。
故选C。
9. 如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（ ）
A. A点的电场强度大小为
B. B点的电场强度大小为
C. D点的电场强度大小不可能为0
D. A、C两点的电场强度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．正点电荷Q在A点的电场强度大小
而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法则，则有A点的电场强度大小为
故A正确；
B．点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的电场强度大小为
故B错误；
C．点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，当两者大小相等时，则D点的电场强度大小可以为零，故C错误；
D．根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知，A、C两点的电场强度大小相等，而方向不同，故D错误。
故选A。
10. 北京时间4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载中国空间站天和核心舱从海南文昌航天发射场升空并成功入轨。此次发射成功不仅标志着中国载人航天工程“三步走”成功迈出第三步，也宣告中国开启空间站任务的新时代。天和核心舱目前运行在距离地面约400km~450km、倾角约42°的近地轨道。下列说法正确的是（ ）
A. 天和核心舱每天只能经过赤道正上方两次
B. 仅凭文中数据和万有引力常量G，就可以大致估算出地球质量
C. 将天和核心舱的轨道近似看成圆，其加速度一定大于地球赤道上某建筑的向心加速度
D. 将天和核心舱的轨道近似看成椭圆，其在近地点时的机械能大于远地点时的机械能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．近地卫星周期大约85分钟，每周经过赤道正上方两次，天和核心舱可以看作近地卫星，所以天和核心舱每天经过赤道正上方一定大于两次，A错误；
B．仅凭文中数据和万有引力常量G，不能估算出地球质量，B错误；
C．地球赤道上某建筑的向心加速度等于地球同步卫星的加速度，天和核心舱比地球同步卫星低，则比地球同步卫星运动快，比同步卫星的加速度大，所以天和核心舱的加速度一定大于地球赤道上某建筑的向心加速度，C正确；
D．将天和核心舱的轨道近似看成椭圆，根据机械能守恒定律，其在近地点时的机械能等于远地点时的机械能，D错误。
故选C。
二、填空题：（每空3分，共9分）
11. 用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为。已知。则（结果均保留两位有效数字）
(1)在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量_____J；（当地的重力加速度g取）
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量_____J；
(3)某同学测出多个计数点的速度大小v及对应下落的高度h，作出的图像如图丙所示，则图像的斜率表达式_____。（用、和g表示）
【答案】 ①. 0.60J ②. 0.58J ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量
(2)相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的时间间隔
T=0.02×5s=0.1s
在纸带上打下计数点5时，m2的速度
在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量
(3)由机械能守恒定律得
可得
图象的斜率表达式
三、计算题：请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 真空中有一固定的点电荷B，将一带电小球A（可看成质点）从B的正上方距电荷B为L处无初速释放时，小球A的加速度大小为，方向竖直向下．求：当小球A向下运动时，它的加速度多大？球A在向电荷B运动的过程中，与B相距多远时速度最大？
【答案】；
【解析】
【详解】设带电小球A的质量为m，当小球A的加速度大小为时，
根据牛顿第二定律得
mg－＝m
可得
设当小球A向下运动时，它的加速度为a，根据牛顿第二定律得：
mg－＝ma
可得
a=
设球A在向电荷B运动的过程中，与B相距为r时速度最大，此时重力等于库仑力
mg＝
可得
13. 如图A、B、C、D为一匀强电场中四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中 ，电场线与矩形所在平面平行．已知将 的正电荷从A点移到B点，电场力做功 ；将这个电荷从B移到C点电势能增加了 ，设A点电势为零．求：
（1）B点和C点的电势
（2）匀强电场的电场强度大小和方向
【答案】(1) ,12V（2）由C指向B,
【解析】
【详解】试题分析：根据电势差定义式及电势与电势差关系即可求得B、C点电势；找出电场强度的方向，根据即可求得场强．
（1）根据电势差定义式可得AB的电势差为：
根据，由题意知，代入数据解得：．
根据电势差定义式可得BC的电势差为：
根据，因为，代入数据可得
（2）如图所示，
连接BC，将BC四等分，则，连接AO，则AO为等势线，由于；由几何关系可知，，所以场强方向为BC连线，由C指向B，根据场强公式：．
点睛：本题主要考查了考查了电场力做功与电势差及电势能与电势的关系及场强公式，属于基础题．
14. 跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以的速度从边缘的A点水平向右跳出，运动时间=0.6s后落在一倾角为53°的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度大小；
（2）从B点落到C点过程中运动员重力做的功W。
【答案】（1）v0 =8m/s；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）假设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为vy，运动员从A点落到B点，有：
vy=g t1
v0 =vy tan53°
得
v0 =8m/s
（2）运动员从B点落到C点，做平抛运动。在此过程中，有：
水平位移
竖直位移

又


得
15. 在某项娱乐活动中，要求参与者通过一光滑的斜面将质量为m的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内。斜面长度为l，倾角为θ=，传送带距地面高度为l，传送带的长度为3l，传送带表面的动摩擦因数，传送带一直以速度顺时针运动。当某参与者第一次试操作时瞬间给予小物块一初速度只能将物块刚好送到斜面顶端；第二次调整初速度，恰好让物块水平冲上传送带并成功到达网兜。求：
(1)第一次小物块获得的初速度；
(2)第二次小物块滑上传送带的速度和传送带距斜面的水平距离；
(3)假如小物块是一小煤块，第二次小煤块通过传送带过程中留在传送带上的痕迹长度。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)第一次在斜面上滑到顶端时
a=gsin30°=12g
由运动学公式得
所以第一次小物块获得的初速度

(2)第二次恰好让物块水平冲上传送带，逆向看相当于平抛运动，竖直方向上相当于自由落体，则有

同时

由速度分解关系得第二次小物块滑上传送带的速度

传送带距斜面的水平距离

(3)当物块匀减速至传送带速度相等的时间

物块向右的位移

此过程中传送带向右的位移

划痕长度为相对位移