江山中学2023-2024学年高二上学期开学考试
物 理
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.下列物理量属于矢量，且其单位用国际单位制基本单位表示正确的是（ ）
A．力：N B．电动势：A m C．功： kgm2 /s2 D．电场强度： kg m/A s 3
2．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列说法不符合物理学史的是（ ）
A．牛顿提出了万有引力定律，开普勒通过实验测出了万有引力常量
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．奥斯特发现了电流的磁效应
D．美国物理学家密立根测出了元电荷 e 的数值
3.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则 （ ）
A．选地球为参考系，“天和”是静止的
B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的
C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D．选“神舟十五号”为参考系， “天和”是运动的
4. 图甲为排球课的某个场景。小王同学将排球从A点水平击出，排球飞到B点时，被小李同学垫起，球向斜上方飞出后落到A点正下方且与B点等高的D点，排球运动的最高点为C，C点与A点高度相同，不计空气阻力，将排球飞行过程简化为乙图。下列说法正确的是（ ）
A.排球在两次飞行过程中的时间相等
B．排球到达B点的速率比离开B点的速率大
C.排球在A点、C点两处的动能相等
D．两次飞行过程中重力对排球做的功相等
5.小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容 器电荷量 Q、电压 U、电容 C 之间关系的图像中，正确的是 （ ）
6.如图所示，卫星沿圆形轨道 I 环绕地球运动，当其运动到 M 点时采取了一次减速制动措施，进入椭圆轨道（II 或 III）。轨道 I、II 和 III 均与地球赤道面共面，变更轨道后（ ）
A.卫星可能沿轨道 III 运动
B.卫星经过 M 点之后速度可能大于 7.9km/s
C.卫星经过 M 点时的加速度变大
D.卫星环绕地球运动的周期变大
7.质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为光滑的半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽内有一质量为m的小滑块，用力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，而凹槽始终静止。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.推力F先增大后减小
B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C.水平地面对凹槽的摩擦力方向向右
D.水平地面对凹槽的支持力一直减小
8.如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A.如图 a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B.图 b 所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C.如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后做匀速圆周运动，则在
A、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
D.如图 d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
9.图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片。轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350N
B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同
D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
10.在如图所示的各电场中，a、b两点的电场强度相同的是（ ）
A． B． C． D．
11.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5，3.5)、Q(6，5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )
A．电源1与电源2的内阻之比是3∶2
B．电源1与电源2的电动势之比是3∶2
C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10
12. 如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q．直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点．a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点．下列说法中正确的是( )
A．a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小
B．a点的场强小于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大
C．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小
D．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大
13.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（ ）
A．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能
B．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1的电荷量大于q2的电荷量
二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是
A．电压表读数减小
B．小球的电势能减小
C．电源的效率变高
D．若电压表、电流表的示数变化量分别为 和 ，则
15.如图所示，虚线a、b、c代表某一电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，其中R在等势面b上．下列判断正确的是( )
A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
16．（8 分）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图甲所示。 （1）需要的实验操作有 （多选）
A．调节滑轮使细线与轨道平行
B．倾斜轨道以补偿阻力
C．小车靠近打点计时器静止释放
D．先接通电源再释放小车
（2）经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点 0、1、 2、3、4 为计数点，则计数点 1 的读数为 cm。已知打点计时器所用交流电源 的频率为 50Hz，则打计数点 2 时小车的速度大小为 m/s（结果保留 3 位有效 数字）。
（3）用图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，实验中细线拉力大小近似等于 重物所受重力大小，则实验中重物应选用下图中的 （选填“A”、“B”或“C”）
17.（8 分）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中
（1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________V。
（2）测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势________V和内阻________Ω。（计算结果均保留两位小数）
18.（6分）如图所示，A、B、C、D是水平直线上的4个点，相邻两点间距均为r。在A点和B点放有电荷量均为Q的正点电荷。求:
(1) 两电荷间的库仑力大小；
(2) A、B两处点电荷在C点的合场强;
(3) 要使C点的电场强度为0，则在D点放置一个怎样的点电荷？
19. （9 分）如图所示，运动员以v0=3m/s 的速度将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在冰面上沿直 线滑行x1=20m 后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，以延长冰壶的滑行距离。已知运动员不摩擦冰面时，冰壶和冰面间的动摩擦因数μ=0.02。求此冰壶:
（1）滑行 20m 过程中的加速度大小 a1；
(2）滑至 20m 处的速度大小 v1；
(3）投出后在冰面上滑行的距离 x。
20. （12 分）在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以O为圆心、半径为的圆，AB为圆的直径，如图所示，质量为m，电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与的夹角θ=450，运动中粒子仅受电场力作用。
（1）求电场强度的大小；
（2）为使粒子穿出电场时的位移最大，该粒子进入电场时的速度应为多大；
（3）从A点射入的粒子速率取某一值时，粒子穿过电场时动能的增量最大，求动能增量的最大值。
21. （12 分）如图所示，一游戏装置由固定于竖直平面内的倾斜直轨道AB、圆心为的圆弧形轨道BCD、圆心为的半圆形细圆管轨道DEF组成，轨道在B、D处平滑连接，C、、D、和F点在同一竖直线上。已知可视为质点的滑块质量m1=0.01kg，轨道BCD和DEF的半径均为R=0.2m，轨道AB的A端和B端距水平地面的高度分别为hA=1.0m和hB=0.04m，轨道均光滑，不计空气阻力，若滑块从轨道AB上某处由静止释放。
（1）释放处距水平地面高度h1=0.45m，求运动到最低点C时速度vC的大小及轨道对其支持力FN的大小；
（2）滑块能从F点飞出落到水平地面上，求落地点离C点的最大距离xm；
（3）滑块始终不脱离轨道，求释放处距水平地面高度hx的范围。江山中学2023-2024学年高二上学期开学考试（答案）
物 理
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 D A C B A B D B B D A C D
二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
题号 14 15
答案 AD ABD
三、非选择题(本题共6小题，共55分)
16.①ACD ②2.75 ③1.48 ④C 17. ①. B ②. 1.20 ③. 1.50 ④. 1.04
18.【解析】（1）库仑力大小
（2）A处点电荷在C点产生的电场强度为
B处点电荷在C点产生的电场强度为
A、B两处点电荷在C点的合场强为 ， 方向水平向右
（3）根据点电荷周围的电场分布及电场的叠加原理可知，C点的合场强方向为水平向右。
要使C点场强为零，D点只能放正点电荷。且：，所以：
18.【解析】（1）冰壶自由滑行过程根据牛顿第二定律有：
代入数据解得：
（2）自由滑行时冰壶做匀减速运动，根据位移速度关系有：
代入数据解得：
（3）摩擦冰面后根据牛顿第二定律有：, 解得：
冰壶还能滑行的距离：
投出后在冰面上滑行的距离：
20.【解析】（1）初速度为零的粒子从A开始沿着电场力方向做匀加速直线运动，则场强沿方向，从A到由动能定理得
解得
（2）从点穿出的粒子位移最大，如图所示
设粒子在A点的速度为，则沿轴正方向，A到，沿、正方向，有 , 而 联立解得
（3）垂直于轴作圆的切线与圆相切于点，从点穿出的粒子沿电场力方向的位移最大，电场力做功最多，动能的增量最大，如图所示
由几何关系得
由动能定理得
联立解得
21.【解析】
【详解】（1）从释放至运动到C点，根据动能定理有 , 解得
在C点，由牛顿第二定律有 , 解得
（2）从轨道AB的A端释放至到达F点的过程，根据动能定理有
从F点飞出后做平抛运动，则有，, 解得
（3）滑块不脱离轨道表示能进入细圆管轨道，且又不从F点飞出，或者不超过圆弧形轨道BCD的圆心等高处，若刚好到达D点，则有
此时释放处距水平地面的高度满足 , 得
若刚好不从F点飞出，则在F点速度为0，则此时释放处距水平地面的高度满足
解得
此时的取值范围是
若滑块不超过圆心等高处，即的取值范围是
则的取值范围是或
