吉林省長春市2023-2024學年高二物理上學期開學考試試題含解析VIP

2023-2024學年高二第一學期開學考試物理試卷（選考）本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共6頁。考試結(jié)束后，將答題卡交回。注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。第Ⅰ卷一、選擇題（本題共15小題，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1-10題只有一項符合題目要求，每小題4分；第11-15題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.對于質(zhì)量分別為m1和m2兩個物體間的萬有引力的表達式F=G，下列說法正確的是()A.公式中G是引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的B.當兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大C.當有第三個物體放在m1、m2之間時，m1和m2間的萬有引力將增大D.m1和m2所受的引力性質(zhì)可能相同，也可能不同【答案】A【解析】【詳解】A．公式中G是引力常量，它是由實驗測得，而不是人為規(guī)定的，故A正確；B．當物體間距離趨于零時，物體就不能看成質(zhì)點，因此萬有引力表達式不再適用，物體間的萬有引力不會變得無窮大，故B錯誤；C．物體間萬有引力的大小只與兩物體的質(zhì)量m1、m2和兩物體間的距離r有關(guān)，與是否存在其他物體無關(guān)，故C錯誤；D．物體間的萬有引力是一對作用力與反作用力，是同種性質(zhì)的力，且始終等大反向共線，故D錯誤；故選A。2.關(guān)于功率，下列說法中正確的是（）A.根據(jù)P＝可知，機械做功越多，其功率就越大B.根據(jù)P＝Fv可知，汽車的牽引力一定與其速度成反比C.根據(jù)P＝可知，只要知道時間t內(nèi)所做的功，就可知任意時刻的功率D.根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動機的功率一定時，交通工具的牽引力與運動速度成反比【答案】D【解析】詳解】A．做功越多，功率不一定大，功率大，說明做功快，故A錯誤；BD．當功率保持不變時，牽引力與速度成反比，故B錯誤，D正確；C．知道時間t內(nèi)所做的功，就能知道這段時間內(nèi)的平均功率，故C錯誤。故選D。3.如圖所示，一質(zhì)量為m、長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過程中，繩的重力勢能增加（）A.mgl B.mglC.mgl D.mgl【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，PM段細繩的重力勢能不變，MQ段細繩的重心升高了，則重力勢能增加故選A。4.兩只完全相同的雞蛋A、B自同一高度由靜止釋放，分別落在海綿和石頭上，雞蛋A完好（未反彈），雞蛋B碎了。不計空氣阻力，對比A、B雞蛋，下列說法正確的是（）A.下落過程中雞蛋B所受重力的沖量大 B.下落過程中雞蛋B的末動量大C.碰撞過程中雞蛋B動量減小的更多 D.碰撞過程中雞蛋B的動量變化率大【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)動量定理可知下落過程中雞蛋A、B所受重力的沖量、和末動量一樣大，故AB錯誤；C．碰撞后雞蛋A、B都靜止，可知碰撞過程中動量減少量相等，故C錯誤；D．雞蛋B與石頭作用時間段，碰撞過程中雞蛋的動量變化率相同，作用時間短，所以碰撞過程中雞蛋B的動量變化率大，故D正確。故選D。5.宇航員在地球表面以初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球到達最高點；他在另一星球表面仍以初速度豎直上拋同一小球，經(jīng)過時間5t小球到達最高點。取地球表面重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計。則該星球表面附近重力加速度g′的大小為（）A.2m/s2 B.m/s2 C.10m/s2 D.5m/s2【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)逆向思維可知，在地球上有在另一個星球上解得，星球表面附近重力加速度的大小故A正確，BCD錯誤。故選A。6.如圖甲所示，質(zhì)量為的物塊放在光滑的水平面上，時刻，給物塊施加一個水平向右的拉力使物塊從靜止開始運動，其運動的圖象如圖乙所示。則內(nèi)水平拉力的沖量大小（）A. B.大于 C.小于 D.無法求解【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)動量定理有故選A。7.如圖所示，M、N為兩個等量同種電荷，在其連線的中垂線上的P點放一靜止的負電荷q（點電荷），不計重力，下列說法中正確的是（）A.點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大B.點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C.點電荷運動到O點時加速度為零，速度達最大值D.點電荷越過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到粒子速度為零【答案】C【解析】【詳解】ABC．由等量同種電荷周圍的電場線的分布可知，O點場強為零，從O點沿著中垂線向無窮遠處延伸，場強先增大后減小，所以點電荷在從P到O的過程中，加速度可能先增大后減小，也有可能一直減小，但速度一直增大，點電荷q在O點所受電場力的合力為零，加速度為零，速度達到最大，故C正確，AB錯誤；D．同理，點電荷越過O點后，加速度可能先增大后減小，也有可能一直增大，但速度越來越小直到為零，故D錯誤。故選C。8.一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿MN，如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a，b，c三點的場強的大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比（）A.Ea最大 B.Eb最大C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec【答案】A【解析】【詳解】金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，相互抵消。a點離帶電的細桿MN最近，帶電的細桿MN在a點處產(chǎn)生的場強最大，則金屬球上感應(yīng)電荷在a點處產(chǎn)生的場強最大；而c點離帶電桿最遠，則金屬球上感應(yīng)電荷在c點處產(chǎn)生的場強最小，故A正確，BCD錯誤。故選A。9.如圖所示，一帶電粒子在電場中沿曲線AB運動，從B點穿出電場，a、b、c、d為該電場中的等勢面，這些等勢面都是互相平行的豎直平面，不計粒子所受重力，則（）A.該粒子一定帶負電 B.此電場不一定是勻強電場C.該電場的電場線方向一定水平向左 D.粒子在電場中運動過程動能不斷減少【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)物體做曲線運動的條件，電場力方向水平向右，但電場線方向無法判斷，電性不能確定，故A錯誤；B．由圖可知，等勢線為等間距的平行線，結(jié)合等勢面的特點可知，是勻強電場，故B錯誤；C．由B選項分析可知電場沿水平方向，并且沿電場線方向電勢降低，而a、b、c、d之間電勢大小關(guān)系未知，故無法判斷電場方向，故C錯誤；D．帶電粒子在電場中沿曲線AB運動時電場力對粒子做負功，其電勢能增大，動能減小，故D正確。故選D。10.一物塊在水平地面上沿直線滑行，時其速度為，從此刻開始在物塊運動方向上再施加一水平作用力，力與物塊的速度隨時間變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。則下列說法中正確的是（）A.第1秒內(nèi)水平作用力做負功B.第2秒內(nèi)合力做功為C.第3秒內(nèi)水平作用力不做功D.0~3秒內(nèi)水平作用力所做總功為【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．第1秒內(nèi)加速度大小為第1秒內(nèi)有，第2秒內(nèi)加速度大小為第2秒內(nèi)有，第3秒內(nèi)有聯(lián)立解得第1秒內(nèi)水平作用力做正功，所以A錯誤；B．由動能定理可得第2秒內(nèi)合力做功為所以B正確；C．第3秒內(nèi)水平作用力也做正功，所以C錯誤；D．第1秒內(nèi)位移為第2秒內(nèi)位移為第3秒內(nèi)位移為0~3秒內(nèi)水平作用力所做總功為所以D錯誤；故選B。二、多選11.據(jù)英國《衛(wèi)報》網(wǎng)站報道，在太陽系之外，科學家發(fā)現(xiàn)了一顆最適宜人類居住的類地行星，繞恒星橙矮星運行，命名為“開普勒438b”。假設(shè)該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運動，其運行的周期為地球運行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍。則該行星與地球的（）A.軌道半徑之比值為 B.軌道半徑之比值為C.線速度之比值為 D.線速度之比值為【答案】AC【解析】【詳解】AB．行星公轉(zhuǎn)的向心力由萬有引力提供，根據(jù)牛頓第二定律，有解得該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運動，其運行的周期為地球運行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍，故故A正確，B錯誤；根據(jù)有：故C正確，D錯誤；故選AC。12.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R圓弧軌道。半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力，已知PA=2R，重力加速度為g，則小球（）A.從B點飛出后恰能落到A點B.從P到B的運動過程中機械能守恒C.從P到B的運動過程中合外力做功mgRD.從P到B的運動過程中克服摩擦力做功mgR【答案】CD【解析】【詳解】A.由“小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力”可知在B點時小球速度為小球從B點飛出后得則水平距離故A錯；B．若整個過程機械能守恒，從P點釋放，到B點的速度應(yīng)該是，可見機械能減小，故B錯；C．從P到B的運動過程中，合外力做功等于物體動能的變化，即故C正確；D．克服摩擦力做功等于系統(tǒng)機械能的減少量故D正確。故選CD。13.平行板電容器充電完成后，斷開電源，A極板帶正電，B極板帶負電。板間有一帶電小球，用絕緣細線懸掛，如圖所示，小球靜止時與豎直方向的夾角為θ，則（）A若將A極板向下平移少許，A、B兩板間電勢差將減小B.若將B極板向右平移少許，電容器的電容將減小C.若將A極板向右平移少許，夾角θ將不變D.若將B極板向上平移少許，夾角θ將變小【答案】BC【解析】【詳解】A．若將A極板向下平移少許，根據(jù)極板正對面積減小，得知電容將減小，電容器的電量Q不變，根據(jù)分析得知板間電勢差增大，A錯誤；B．若將B極板向右平移少許，根據(jù)板間距離d增大，電容將減小，B正確；C．根據(jù)可得板間場強電容器的電量Q不變，板間場強E與板間距無關(guān)，板間場強E不變，小球所受的電場力不變，不變，C正確；D．根據(jù)若將B極板向上平移少許，極板正對面積減小，得知電容將減小，電容器的電量Q不變，根據(jù)分析得知板間電勢差增大，根據(jù)板間場強E變大，根據(jù)小球所受的電場力變大，變大，D錯誤。故選BC。14.如圖所示，真空中存在著由一固定的點電荷Q（圖中未畫出）產(chǎn)生的電場，一帶正電的點電荷q僅在電場力作用下沿曲MN運動，且在M、N兩點的速度大小相等，則在點電荷q從M運動到N的過程中（）A.電勢能一定先增大后減小 B.動能可能先減小后增大C.加速度可能保持不變 D.可能做勻速圓周運動【答案】BD【解析】【詳解】A．從M到N的過程中電場力做的總功零，由于不能確定Q的位置，所以是先做正功還是先做負功不能確定，電勢能的變化不能確定，故A錯誤；B．如果電場力先做負功，后做正功，則動能先減小后增加，故B正確；C．由于Q的位置不確定，電場力的大小方向不確定，故加速度大小方向不確定，故Ｃ錯誤；D．如MN為一段圓弧，Q位于圓心，則q做圓周運動，故D正確。故選BD。15.如圖所示，滑塊和小球的質(zhì)量分別為M、m?；瑝K可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l，開始時，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，當小球到達最低點時，下列說法正確的是（）A.滑塊和小球組成的系統(tǒng)動量不守恒B.滑塊和小球組成的系統(tǒng)豎直方向動量守恒C.小球的最大速率為D.小球的最大速率為【答案】AC【解析】【詳解】A．小球下落過程中系統(tǒng)合外力不為零，因此系統(tǒng)動量不守恒，故A正確；B．繩子拉力屬于內(nèi)力，當小球到達最低點時，系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，因此系統(tǒng)水平方向動量守恒，但豎直方向合外力不為0，動量不守恒，故B錯誤；CD．當小球落到最低點時，只有水平方向有速度，此時小球和滑塊的速度均達到最大，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒得小球下落過程中系統(tǒng)機械能守恒，則聯(lián)立解得，故C正確，D錯誤。故選AC。第Ⅱ卷三、填空題（本題共兩小題，第16題10分，第17題10分，共計20分。）16.某同學利用電火花打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把電火花打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先______________，然后________，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.完善實驗步驟⑥的內(nèi)容．(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是___________________________________【答案】①.（1）啟動打點計時器(或接通打點計時器電源)；②.釋放滑塊1；③.（2）0.620；④.0.618；⑤.（3）紙帶和限位孔之間的摩擦力使滑塊的速度減小【解析】【詳解】(1)⑥[1][2]．使用打點計時器時，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點計時器的電源，后放開滑塊1.(2)[3][4]．放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動量為：p1＝m1v1＝0.310×kg·m/s＝0.620kg·m/s，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg·m/s；碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：(m1＋m2)v2＝(0.310＋0.205)×kg·m/s＝0.618kg·m/s.(3)[5]．結(jié)果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．17.如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖。（1）某同學按照正確操作選的紙帶如圖2所示，其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，打點頻率為50Hz，該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位：），重錘的質(zhì)量為，重力加速度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點計時器打到B點時，重物重力勢能的減少量為____________J，動能的增加量為_______J。要求計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，重物重力勢能的減少量大于動能的增加量的原因是__________（2）通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度．從紙帶上選取多個點，測量從起始點O到其余各點的下落高度h，并計算各點速度的平方，然后以為縱軸，以下落高度h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線．若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點的直線，驗證了機械能守恒定律，則圖線斜率表示的物理量是________。（3）在實驗過程中，以下說法正確的是______。A.實驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，因此，實驗選取紙帶越短越好B.實驗中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟C.測出重物下落時間t，通過計算出瞬時速度D.若紙帶前面幾點較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點，合理選取一段打點比較清晰的紙帶，同樣可以驗證【答案】①.0.550②.0.545③.重物下落過程克服摩擦力做功④.重力加速度⑤.D【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點計時器打到B點時，重物重力勢能的減少量為[2]B點的速度為動能的增加量為[3]重物重力勢能的減少量大于動能的增加量的原因是重物下落過程克服摩擦力做功。（2）[4]根據(jù)機械能守恒有推得故以為縱軸，以下落高度h為橫軸的圖線，斜率表示的物理量是重力加速度g。（3）[5]A．實驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，但紙帶越短，打點越少，測量相對誤差會越大，故A錯誤；B．實驗中重力勢能的減少量和動能