东明县2023-2024学年高二上学期开学考试 物理
一．单选题（每题 3 分）
以下是书本上的一些图片，下列说法正确的是( )
A．图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B．图乙中，两个影子 x，y 轴上的运动就是物体的两个分运动
图丙中，增大小锤打击弹性金属片的力，A 球可能比 B 球晚落地
图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力 F 在半径方向的分力大于它所需要的向心力
如图所示，真空中电荷量为+q 和-q 的两个点电荷分别位于 M 点与 N 点，M、N 之间的距离为 2L。虚线是以 N 点为圆心、半径为 L 的圆，且与过 MN 的直线交于 A、B 两点，P 点为 AN 中点。下列说法正确的 是 （ ）
A．将试探电荷-q0 从 A 点移到 B 点，电场力不做功
B．P 点电场强度大小是 B 点电场强度的 5 倍，方向相反
C．A 点电势等于 B 点电势
D．过 A 点作 MN 的垂线，该垂线上各点电势和电场强度均相同
如图所示，直角三角形 ABC 中∠B=30°，点电荷 A、B 所带电荷量分别为 QA、QB，测得在 C 处的某负点电荷所受静电力方向平行于 AB 向左，则下列说法正确的是（ ）
A．B 带正电，QA∶QB=1∶4
B．B 带负电，QA∶QB=1∶4
C．B 带正电，QA∶QB=1∶8
D．B 带负电，QA∶QB=1∶8
以下关于电场和电场线的说法中正确的是 （ ）
静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向
在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，其轨迹必定与电场线重合
如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为 L 的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴 O 转动，另一端与质量为 m 的小木块相连。木块以水平初速度v0 出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程
中，木块所受摩擦力的大小为（ ）
一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为 v 时，上升的最大高度为 H，如图所示，当物块的初速度为时，上升的最大高度记为 h。重力加速度大小为 g。物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为
（ ）
如图所示，桌面离地高度为 h，质量为 m 的小球，从离桌面 H 高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的减少量分别为（ ）
神舟十二号，为中国载人航天工程发射的第十二艘飞船，神舟十二号载人飞行是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务，也是空间站阶段首次载人飞行任务。2021 年 6 月 17 日 9 时 22 分，神舟十二号载人飞船搭载长征 2F 运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，随后，神舟十二号载人飞船成功进入预定轨道，并完成太阳翼展开，发射任务取得圆满成功在 A 点从椭圆轨道 II 进入圆形轨道 I，B 为轨道 II 上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ） A．在轨道 II 上经过 A 的速度小于经过轨道 I 上 A 的速度
在轨道 II 上经过 B 到达 A 的过程中速度越来越大
在轨道 II 上运动的周期大于在轨道 I 上运动的周期
在轨道 II 上经过 A 的加速度小于在轨道 I 上经过 A 的加速度二．多选题（每题 4 分，少选得 2 分，错选不得分）
关于加速度的理解，下列说法正确的是（ ）
A．速度为零时，加速度也一定为零B．速度变化越快，加速度就越大
若加速度不断减小，则速度一定不断减小
若加速度方向与速度的方向相同，则速度一定不断增大
如图所示，质量 m=100kg 的重物，在大小 F=1.25×103N、方向竖直向上的拉力作用下，由静止开始加速上升，不计空气阻力，g 取 10m/s2，则（ ）
A．重物上升的加速度大小为 12.5m/s2 B．重物上升的加速度大小为 2.5m/s2 C．运动 2s 时速度大小为 25m/s
D．运动 2s 时速度大小为 5m/
一质量为 m 的汽车原来在平直路面上以速度 v 匀速行驶，发动机的输出功率为 P。从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达 2v 之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
汽车加速过程的最大加速度为
汽车加速过程的平均速度为
汽车速度从 v 增大到 2v 过程做变加速运动
汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
在固定正点电荷O 形成的电场中，a、b、c 是以点电荷O 为圆心的同心圆， a 与b 、b 与c 的半径差相等，一带负电粒子经过该区域时，轨迹与 a、b、c 的交点如图所示，若粒子运动过程中只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．A 点的电势高于 B 点的电势
B．A、B 两点间的电势差大于 B、C 两点间的电势差
粒子通过 D 点与通过 B 点时的速度大小相等
粒子在 C 点的电势能小于在 D 点的电势能
三、实验题（共 16 分）
13．（每小题 2 分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 m=1.00kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图 1 所示。O 为第一个点，A、B、C 为从合适位置开始选取
的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔 0.02s 打一个点，当地的重力加速度为 g=9.80m/s2，那么：
根据图 1 中所给的数据，应取图中 O 点到 点来验证机械能守恒定律。
从 O 点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp= J，动能增加量ΔEk= J。（结果保留三位有效数字）
若测出纸带上所有点到 O 点的距离，根据纸带算出各点的速度 v 及重物下落的高度 h，则以为纵轴、以 h 为横轴画出的图像是图 2 中的 。`
14. （每小题 2 分）金属丝的电阻大约为4 ，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下实验器材供选择：
直流电源：电源电压4V ，内阻可不计； 电流表A1 : 量程0 0.6A ，内阻0.125 ；
电流表A2 : 量程0 3.0A ，内阻0.025 ； 电压表V : 量程0 3V ，内阻3kΩ ；
滑动变阻器R1 : 最大阻值20 ；
滑动变阻器R2 : 最大阻值100 ； 开关、导线等。
从甲中读出金属丝的直径 D = mm ，从乙中读出金属丝的直径 D = mm ；
在所给的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ； ( 填写仪器前的字母代号)
根据题目要求，将下面实验电路图补充完整 ；
用待测金属丝的电阻 Rx 、长度 L 以及直径 D 表示金属丝的电阻率 ；
实验测出的金属丝的电阻为 Rx 4.0 ，根据测量数据，计算出这种金属材料的电阻率为 m（取 3.14， 小数点后保留两位数字）。
四、解答题（共 44 分）
15．（8 分）人手持质量为 1kg 的石块在 10m 高处（身高不计），从静止抛出，脱手时速度为 10m/s，方向 30°角斜向上方，不计空气阻力，取 g 10m/s2 。求
人对石块做的功；
石块落地时的速度大小。
16．（10 分）如图为两用电表，用oa 两端时为电流表，用ob 两端时为电压表；已知表头满偏电流为 Ig 100mA ，内阻 rg 100Ω ，定值电阻 R1 25Ω ， R2 200Ω ，则：
用 oa 两端时电流表量程；
用 ob 两端时电压表量程。
17．（12 分）如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平面 AB 和竖直半圆形轨道 BC 组成，各部分平滑连接。已知半圆形轨道的半径 R 0.4m ，除半圆形轨道 BC 外其余接触面均光滑。某次游戏中用力将一质量
m 0.1kg 的滑块压缩轻质弹簧（滑块与弹簧不拴接），此时弹簧的弹性势能，然后由静止释放滑块，滑块从弹
射器 A 点弹出后，恰能通过半圆形轨道的最高点 C，取重力加速度大小 g 10m /s2 ，滑块可视为质点，忽略空气阻力。求：
滑块通过 B 点时对半圆形轨道的压力大小；
滑块从 B 点运动到 C 点的过程中，克服摩擦力做了多少功；
滑块离开半圆形轨道后落到 AB 上的位置与 B 点之间的距离。
18．（14 分）党的二十大报告提出，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。以习近平同志为核心的党中央高度重视制造业发展，强调要把制造业高质量发展作为构建现代化产业体系的关键环节，做实做优做强制造业，推动我国从“制造大国”向“制造强国” 迈进，电动机的应用必不可少。如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G 500N ，电源电动势 E 90V ，电源内阻为 r 2 ，不计各处摩擦，当电动机以 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流 I 5A 。求：
重物被恒定速度向上提升过程中电动机的输出功率大小；
重物被恒定速度向上提升过程中电源的总功率大小；
电动机线圈的电阻；
重物被恒定速度向上提升过程中电动机效率。参考答案：
1．B
A图中有些火星的轨迹不是直线，是由于受到重力、互相的撞击等作用导致的，故 A错误．B
图中两个影子反映了物体在 x，y轴上的分运动，故 B正确．C图中 A球做平抛运动，竖直
方向是自由落体运动，B球同时做自由落体运动，故无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，
A、B两球总是同时落地，故 C错误．D图中做变速圆周运动的物体所受合外力 F在半径方
向的分力等于所需要的向心力，故 D错误．故选 B．
【点睛】本题要求理解曲线运动的特征，曲线运动的速度方向时刻改变，在曲线上没一点的
速度方沿该点的切线方向．
2．B
E kq kq 40kq
B．P点电场强度大小为 P
(3L
)2 (L
)2 9L
2
2 2
P点电场强度方向向右，B点电场强度大小为
E kq kq 8kqB (3L)2 (L)2 9L2
B点电场强度方向向左，故 P点电场强度大小是 B点电场强度的 5倍，方向相反，故 B正
确；
C．根据点电荷电势分布可知，位于 N点的负点电荷在 A点电势等于 B点电势，位于 M点
的正点电荷在 AB连线上，电场线由A指向 B，可知正点电荷在 A点电势大于 B点电势，根
据电势的叠加可知 A点电势大于 B点电势，故 C错误；
A．将试探电荷-q0从 A点移到 B点，A点电势大于 B点电势，可知电场力做负功，故 A错
误；
D．根据等量异种电荷电场和电势分布可知，过 A点作 MN的垂线，该垂线上各点电势相同，
电场强度不同，故 D错误。
故选 B。
3．D
【详解】根据题意，可判断 C处的电场方向水平向右，由点电荷产生的电场和电场的叠加，
点电荷 A在 C处产生的电场 EA方向竖直向上，则 A带正电，点电荷 B在 C点处产生的电
场 EB方向沿 CB指向 B，则 B带负电，如下图
答案第 1页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCACKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
E 1 q
根据平行四边形定则，知 A、B在 C A点的场强之比为 EB 2
又点电荷的场强公式为 E k
r 2
rA 1C点距离 A、B两点间的距离比为 rB 2
QA 1
联立可知 QB 8
故选 D。
4．C
【详解】A．静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的正电荷所受电场力的方向，与
负电荷受力方向相反，故选项 A错误；
B．电场线是为了形象描述电场假想的曲线，其疏密表示电场的强弱，不画电场线的区域电
场强度不一定为零，故选项 B错误；
C．电场线的疏密表示电场的强弱，所以同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，
故选项 C正确；
D．正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，如果电场线是一条曲线，其受力沿切线方向，
所以其轨迹与电场线不重合，故选项 D错误。
故选 C。
5．B
【详解】在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，根据动能定理
1 2
f 2 L 0 mv2 mv0 可得摩擦力的大小 f 02 4 L
故选 B。
6．D
H 1 2
【详解】物块以初速度 v上升的过程，由动能定理得 mgH mg cos 0 mv
sin 2
2
解得
v
( 1) tan
2gH
v h 1
当物块的初速度为 时，由动能定理得 mgh mg cos 0 m(
v) 2 h 1解得 H
2 sin 2 2 4
答案第 2页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCCAKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
故选 D。
7．C
【详解】若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能 Ep mgh
整个过程中小球重力势能的减少量分别为 Ep mgH ( mgh) mg(H h)
故选 C。
8．A
【详解】A．在轨道 II上经过 A点时加速做离心运动才能在轨道 I上运行，故 A的速度在
轨道 II上经过 A的速度小于经过轨道 I上 A的速度，故 A正确；
B．根据开普勒第二定律可知在轨道 II上经过 B的速度大于到达 A点的速度，则在轨道 II
上经过 B到达 A的过程中速度越来越小，故 B错误
C．根据开普勒第三定律有
r3
2 k在轨道 II上运动的轨道半长轴小于在轨道 I上运动的轨道半径，则在轨道 II上运动T
的周期小于在轨道 I上运动的周期，故 C错误；
D．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有
G Mm2 mar
解得
a M G
r 2
可知在轨道 II上经过 A的加速度等于在轨道 I上经过 A的加速度，故 D错误。
故选 A。
9．BD
【详解】A．速度与加速度是两个描述物体运动状态的物理量，物体的速度为零，其加速度
不一定为零，比如竖直上抛运动中，物体在最高点时，其速度为零，但其重力加速度为 g，
故 A错误；
B．根据加速度的物理意义可知速度变化越快，加速度就越大，故 B正确；
CD．若加速度不断减小，并与速度方向相同时，速度不断增大，故 C错误，D正确；
故选 BD。
答案第 3页，共 8页
{#{QQABAIYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCCAKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
10BD
【详解】由牛顿第二定律有
F mg ma
得
a 2.5m/s2
由匀变速直线运动规律有
v at
得
v 5m/s
故 BD正确，AC错误。
故选 BD。
11．AC
【详解】A．设汽车所受的阻力为 f，则开始时
P fv
加大油门后
P1 f 2v
则
P1 2P
汽车在开始加大油门时的加速度最大，最大加速度为
2P
f
a F f v P
m m mv
A正确；
BCD．汽车若做匀加速运动，则平均速度为
v v 2v 3 v
2 2
而汽车随速度的增加，由
P Fv
3
可知牵引力减小，则加速度减小，即汽车做加速度减小的加速运动，则平均速度不等于 v，
2
BD错误 C正确。
答案第 4页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCCAKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
故选 AC。
12．CD
【详解】AD．由于中心点电荷是正电荷，电场线向外，所以 C点的电势高于 B、D两点的
电势，B点的电势高于 A点的电势，带负电的粒子在电势高处的电势能小，则粒子在 C点
的电势能小于在 D点的电势能，故 A错误，D正确；
B．由电场线分布规律可知，离 O点越远，电场强度越小，沿电场线方向相同距离的电势差
越小，所以 A、B两点间的电势差小于 B、C两点间的电势差，故 B错误；
C．由于 B、D两点到中心点电荷的距离相等，所以两点的电势相等，由能量守恒定律可知，
粒子通过 B、D两点时的速度大小相等，故 C正确。
故选 CD。
13． B 1.88 1.84 A
【详解】（1）[1]实验需要验证重物重力势能的减少量与动能的增加量相等，需要求出重物
的速度，根据题图 1结合匀变速直线运动的推论可以求出打 B点时重物的瞬时速度，因此
应取图中 O点到 B点来验证机械能守恒定律。
（2）[2]从 O点到 B点，对应的重物重力势能的减少量
ΔEp=mg·OB=1.00×9.80×19.20×10-2 J≈1.88 J
[3]打 B点时重物的瞬时速度为
AC -2
vB= =
（23.23-15.55）×10 m/s=1.92 m/s
2T 2 0.02
从 O点到 B点，对应的重物动能增加量
1
ΔE 2 1k= mvB = 2 ×1.00×1.92
2 J≈1.84 J
2
（3）[4]重物下落过程，由机械能守恒定律得
mgh= 12 mv
2
整理得
v2 =gh
2
g v
2
是定值，则 与 h成正比，故选 A。
2
2
14． 0.830 0.8 A1 R
D R
1 见解析
x 3.38 10 6
4L
【详解】（1）[1] 从甲中读出金属丝的直径D = 0.5mm 33 0.01mm 0.830mm
[2] 从乙中读出金属丝的直径D = 0.8mm；
答案第 5页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCACKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
（2）[3] [4]电源电压 4V，金属丝的电阻大约为 4Ω，可知电流最大为 1A，电流表应选A1；
R2最大阻值太大，应选R1。
（3）[5]电路如图：
（4）[6]根据电阻定律可知
R Lx S
其中
S (D )2
2
解得
2
D R x
4L
（5）[7]根据上述分析，代入数据解得
3.38 10 6 m
15．50J；（2）10 3m / s
【详解】（1）根据动能定理得，小球抛出过程中人的手对小球做功为
W 1 mv2 1 2
2 0
1 10 J 50J
2
（2）石块脱手后到落地过程，只有重力对石块做功，根据动能定理得：
mgh 1 1 mv 2 mv 2
2 2 0
解得石块落地时的速度大小为
v v 20 2gh 10
2 2 10 10m / s 10 3m / s
16．（1）0.5A；（2）110V
【详解】（1）表头两端电压为
答案第 6页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCCAKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
Ug Igrg 10V
电阻 R1的电流为
U
I 101
g A 0.4A
R1 25
电流表的量程为
I Ig I1 0.5A
（2）电阻 R2的电压为
U2 IR2 100V
电压表的量程为
U U g U 2 110V
17．（1）9N；（2）0. 6J；（3）0.8m
【详解】（1）滑块从 A到 B的过程根据能量守恒定律得
E 1 mv2p 2 B
在 B点根据受力分析得
2
FN mg
v
m B
R
即
v2FN mg m B 9NR
根据牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力，即
滑块通过 B点时对半圆形轨道的压力大小为 9N。
（2）滑块恰能通过最高点 C，则
v2mg m C
R
则
vC gR 2m s
滑块从 B到 C的过程根据功能关系可知
1 mv2 2mgR 1B mv
2
C W2 2 f
Wf 0.6J
答案第 7页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCCAKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
滑块从 B点运动到 C点的过程中，克服摩擦力做的功为Wf 0.6J。
（3）滑块离开 C点后做平抛运动，则
2R 1 gt2 , x v t
2 C
x 0.8m
滑块离开半圆形轨道后落到 AB上的位置与 B点之间的距离为 0.8m。
18．（1）300W；（2）450W；（3） 4 ；（4）75 00
【详解】（1）电动机的输出功率等于绳对重物拉力的功率，则有
P出 Tv
对重物分析有
T G
解得
P出 300W
（2）电源的总功率
P=EI
解得
P=450W
（3）对电动机所在回路有
P P I 2出 r r电
解得
r电 4
（4）根据上述，电动机的效率为
P
出 100 0 75 0
P出 I
2r 0 0电
答案第 8页，共 8页
{#{QQABIAYYKAEUgoggACIQoAABAAARBhCgCQAQQFmQQCACKgMQQkBkABCCAgIgOOBQBAAIsMAsIBACARBSFARBFAAB=A}A#=} }#}
