四川省遂寧市蓬溪中學校2023-2024學年高二上學期開學考試物理試題【含答案】

蓬溪中學高2025屆第三學期第一次質量檢測物理試題考試時間：75分鐘第I卷（選擇題）一、單選題（共8題，每題4分）1.關于電場強度的定義式，下列說法中正確的是（）A.E和F成正比，F(xiàn)越大E越大B.E和q成反比，q越大E越小C.E的方向與+q受力F的方向相同D.E的大小是由F和q的大小共同決定的【答案】C【解析】【詳解】ABD．電場強度的定義式為比值定義式，E與F、q沒有比例關系，適用于任何電場場強的計算，電場強度反映電場本身的特性，由電場本身決定，與試探電荷無關，故ABD錯誤；C．E的方向與正試探電荷所受的電場力方向相同，與負試探電荷所受的電場力方向相反，故C正確。故選C。2.設定中國“天河”號空間站繞地球做勻速圓周運動，則其運行速率（）A.小于第一宇宙速度B.大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度C.大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度D.大于第三宇宙速度【答案】A【解析】【詳解】中國“天河”號空間站繞地球做勻速圓周運動，第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，第二宇宙速度是擺脫地球引力束縛最小初始速度，第三宇宙速度是擺脫太陽引力束縛最小的初始速度，故空間站運行速率小于第一宇宙速度，故A正確，BCD錯誤。故選A。3.如圖所示，輕彈簧上端固定，下端栓接一物塊。該物塊從彈簧為原長時，由靜止開始無初速度釋放，彈簧始終處于彈性限度內，不計空氣阻力，則在該物塊豎直向下運動過程中，該物塊的機械能（）A.保持不變 B.先減少后增加C.先增加后減少 D.一直減少【答案】D【解析】【詳解】在該物塊豎直向下運動過程中，彈簧彈性勢能一直增加，該物塊的機械能一直減少，故選D。4.如圖所示，下列四幅有關電場說法正確的是（）A.圖甲為等量同種點電荷形成的電場線B.圖乙離點電荷距離相等的a、b兩點場強相同C.圖丙中某一電荷放在e點與放到f點，它們的電勢能相同D.圖丁中c點靜止釋放一正電荷，可以沿著電場線運動到d點【答案】C【解析】【詳解】A．電場線從正電荷出發(fā)到負電荷終止，由圖甲可知，該圖為等量異種點電荷形成的電場線，故A錯誤；B．電場強度是矢量，由圖可知，離點電荷距離相等的a、b兩點場強大小相等，但方向不相同，故B錯誤；C．該電容器極板之間的電場為勻強電場，由圖可知，e點與f點在同一個等勢面上，所以某一電荷放在e點與放到f點，它們的電勢能相同，故C正確；D．電場線不是帶電粒子運動的軌跡，由圖丙，過c、d的電場線是曲線，則從c點靜止釋放一正電荷，電荷不能沿著電場線運動到d點，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，菱形ABCD處于方向水平向右、電場強度大小為E的勻強電場中，其中心O固定一電荷量為Q的點電荷（電性末知）。已知AD與CD的夾角為60°，D點的電場強度為零。則下列說法正確的是（）A.O點電荷帶負電B.A、C兩點的電場強度相同C.C點的電場強度大小為2ED.B點的電場強度大小為2E【答案】D【解析】【詳解】AC．D點的電場強度為零，根據(jù)場強的疊加原理可知，O點電荷在D點處的場強方向水平向左，大小等于E，可知O點電荷帶正電；同時有根據(jù)幾何知識有，故O點電荷在C點處的場強大小為方向豎直向下，可知C點的合場強大小為故AC錯誤；B．O點電荷在A、C兩點處場強大小相等，方向相反，由場強的矢量合成法則可知A、C兩點的電場強度大小相同，方向不同，故B錯誤；D．O點電荷在B點處的場強方向水平向右，大小等于E，故B點的合場強大小為2E，故D正確。故選D。6.如圖所示，長為L的輕繩一端固定在水平圓盤的豎直中心轉軸上，另一端連接一質量為m的物塊，圓盤未轉動時，輕繩水平伸直但無彈力。現(xiàn)使該物塊隨圓盤一起在水平面內繞豎直轉軸勻速轉動，不計空氣阻力，該物塊與圓盤間動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，物塊可視為質點，輕繩不可伸長。當圓盤轉動角速度時，輕繩彈力大小為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】摩擦力與輕繩彈力提供物塊向心力，根據(jù)牛頓第二定律輕繩彈力大小為故選B。7.一顆子彈水平射入靜止在光滑水平地面上M=1kg的木塊后不再穿出，木塊的動能增加了8J，設子彈射入木塊的過程中子彈所受阻力恒定，下列說法正確的是（）A.木塊動量變化量的大小為2kg·m/sB.子彈對木塊做的功與木塊對子彈做功的代數(shù)和為0JC.此過程產(chǎn)生的內能可能是6JD.只增大木塊質量，子彈射入木塊后仍未穿出，則此過程中系統(tǒng)損失機械能增大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可得解得木塊的速度為所以木塊動量變化量的大小為故A錯誤；B．設子彈射入木塊中的深度為d，子彈水平射入木塊后，未穿出，到子彈、木塊相對靜止，木塊位移為x，子彈所受阻力為f，則所以故B錯誤；C．子彈、木塊運動的v-t圖像如圖所示由于圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積表示物體發(fā)生的位移，由圖可知所以即此過程產(chǎn)生的內能大于8J，不可能是6J，故C錯誤；D．只增大木塊質量，子彈射入木塊后仍未穿出，木塊的加速度減小，v-t圖像如圖所示由圖可知，子彈射入木塊的深度d增大，產(chǎn)生的內能增大，系統(tǒng)損失的機械能增大，故D正確。故選D。8.在一些電子顯示設備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過適當?shù)姆莿驈婋妶觯梢允拱l(fā)散的電子束聚集。下列4幅圖中帶箭頭的實線表示電場線，如果用虛線表示電子可能的運動軌跡，其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．電子做曲線運動滿足合力指向軌跡凹側，A正確；B．電子做曲線運動滿足合力指向軌跡凹側，對電子受力分析有可見與電場力的受力特點相互矛盾，B錯誤；C．電子做曲線運動滿足合力指向軌跡凹側，對電子受力分析有可見與電場力的受力特點相互矛盾，C錯誤；D．電子做曲線運動滿足合力指向軌跡凹側，對電子受力分析有可見與電場力的受力特點相互矛盾，D錯誤；故選A。二、多選題（共3題，每題5分）9.天文觀測中，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩個星球保持距離不變，繞其共同中心做勻速圓周運動而構成“雙星”系統(tǒng)。不考慮兩星球以外其他星球的影響，則甲、乙兩星球一定相同的是（）A.線速度 B.角速度C.向心加速度 D.周期【答案】BD【解析】【詳解】甲、乙兩星球一定相同的是角速度和周期。由于運動半徑未知，線速度與向心加速度大小未知。故選BD。10.如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質量為m的物塊從P點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點，不計物塊的大小，P點到A點高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A.物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mgRB.物塊從A到B過程與圓弧槽間正壓力為C.物塊在B點時對槽底的壓力大小為D.物塊滑到C點（C點位于A、B之間）且OC和OA的夾角為θ，此時時重力的瞬時功率為【答案】ACD【解析】【詳解】A．物塊從A到B做勻速圓周運動，動能不變，由動能定理得mgR-Wf=0可得克服摩擦力做功：Wf=mgR故A正確；B．物塊從A到B過程做勻速圓周運動，合外力提供向心力，因為重力始終豎直，但其與徑向的夾角始終變化，而圓弧槽對其的支持力與重力沿徑向的分力的合力提供向心力，故圓弧槽對其的支持力是變力，根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊從A到B過程與圓弧槽間正壓力是變力，非恒定值，故B錯誤；C．物塊從P到A的過程，由機械能守恒得可得物塊A到B過程中的速度大小為物塊在B點時，由牛頓第二定律得解得：根據(jù)牛頓第三定律知物塊在B點時對槽底的壓力大小為，故C正確；D．在C點，物體的豎直分速度為重力的瞬時功率故D正確。故選：ACD。11.如圖所示，一小球以速度從傾角為的斜面頂端A處水平拋出，垂直落到在斜面底端與斜面垂直的擋板上的B點，已知重力加速度為g，，，則下列說法正確的是（）A.小球到達B點的速度大小為B.斜面的長度為C.小球到達B點時經(jīng)歷的時間為D.B點到水平面的高度為【答案】AD【解析】【詳解】A．將B點速度分解為水平和豎直方向，根據(jù)幾何關系B點速度與水平方向的夾角為，分解速度A正確；BC．B點的豎直分速度，由幾何關系得小球離開桌面到B點的時間初速度沿斜面方向的分量重力加速度沿斜面的分量由勻變速直線運動的公式得斜面長為BC錯誤；D．斜面的豎直高度為平拋的豎直位移為則B點到水平面的高度為D正確。故選AD第II卷（非選擇題）三、實驗題（共14分，每空兩分）12.探究“加速度與物體受力、物體質量關系”實驗裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶穿過電火花計時器，細線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。（1）實驗準備了如圖所示的器材和配套的電源、導線、天平。若要完成該實驗，必需的實驗器材還有___________。（2）關于本次實驗，下列說法正確的是___________。A.平衡摩擦力時，需要在動滑輪上掛上鉤碼B.細線必須與長木板平行C.先釋放小車再接通電源D.實驗中所掛鉤碼質量要遠小于小車質量（3）通過實驗得到乙圖所示的紙帶，紙帶上為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點。此實驗測得的小車在D點的速度vD為__________，（保留3位有效數(shù)字）小車的加速度為___________（保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?刻度尺②.B③.0.857④.0.986【解析】【詳解】（1）[1]實驗需要記錄小車隨時間的位移大小，故需要刻度尺測量位移。（2）[2]A．平衡摩擦力時，不能在動滑輪上掛上鉤碼，小車系上紙帶平衡摩擦力，故A錯誤；B．細線必須與長木板平行，以確保細線的拉力即為小車所受到的合外力，故B正確；C．實驗時應當先接通電源再釋放小車，故C錯誤；D．本實驗直接由拉力傳感器讀出小車所受的拉力即合外力，故不需要所掛鉤碼質量要遠小于小車質量，故D錯誤。故選B。（3）[3]此實驗測得的小車在D點的速度為根據(jù)逐差法測得小車的加速度為13.蓬溪中學實驗小組在物理實驗室進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，他們進行如下操作：①用天平測出小球的質量為；②用游標卡尺測出小球的直徑為；③用刻度尺測出小球球心到光電門的距離為；④電磁鐵先通電，讓小球吸在其下端；⑤電磁鐵斷電時，小球自由下落；⑥在小球通過光電門時，計時裝置記下小球通過光電門所用的時間為，由此可算出小球通過光電門的速度。（1）由以上測量數(shù)據(jù)可計算得出小球重力勢能的減少量______，小球動能的變化量______。（取，計算結果均保留三位有效數(shù)字）（2）從實驗結果中發(fā)現(xiàn)大于，試分析可能的原因：______。【答案】①.0.402②.0.400③.小球在下落過程受到空氣阻力作用，需要克服阻力做功【解析】【詳解】（1）[1]小球重力勢能的減少量為[2]小球通過光電門的速度小球動能的變化量解得代入數(shù)據(jù)解得（2）[3]從實驗結果中發(fā)現(xiàn)大于，小球在下落過程受到空氣阻力作用，需要克服阻力做功。四、解答題（共3題，14題8分；15題13分；16題18分）14.如圖所示，用一根絕緣細線懸掛一個帶電小球，小球的質量為m，電量為q，現(xiàn)加一水平的勻強電場，平衡時絕緣細線與豎直方向夾θ角。（1）試求這個勻強電場的場強E大?。唬?）如果將電場方向順時針旋轉θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時，絕緣細線仍與豎直方向夾θ角，則E′的大小又是多少？【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】（1）小球受到重力、電場力和細線的拉力，受力分析如圖1所示由平衡條件得解得（2）將電場方向順時針旋轉θ角、大小變?yōu)镋′后，電場力方向也順時針轉過θ角，大小為，此時電場力與細線垂直，如圖2所示根據(jù)平衡條件得則得15.如圖所示，半徑為R，內徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質量均為m的小球A、B以不同速率進入管內，A通過最高點C時，對管壁上部的壓力為3mg，B通過最高點C時，對管壁下部的壓力為0.75mg。求（1）A、B小球分別到達C點時的速度大小是多少；（2）小球通過C點后經(jīng)過多少時間落地；（3）A、B兩球落地點間的距離。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）球在圓管內做圓周運動，A通過最高點C時，對管壁上部的壓力為3mg，可知此時圓管對A有豎直向下的彈力大小為3mg，根據(jù)牛頓第二定律有同理，B通過最高點C時，對管壁下部的壓力為0.75mg，可知此時圓管對B有豎直向上的彈力大小為0.75mg，根據(jù)牛頓第二定律有解得，（2）兩球從C點水平射出，做平拋運動，豎直方向有解得兩球通過C點后到落地的時間為（3）A、B兩球落地點間的距離為16.如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上．現(xiàn)