山西省陽(yáng)泉市校2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期開學(xué)考試試題含解析

2023年高二分班考試試題學(xué)科：物理考試時(shí)間75分鐘分值100分客觀題一．單項(xiàng)選擇題（每道題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，選對(duì)得6分，錯(cuò)選或不選不得分，共計(jì)30分）1.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A.斜面對(duì)物塊的支持力大小為 B.斜面對(duì)物塊的摩擦力大小為C.斜面對(duì)物塊作用力合力大小為 D.物塊所受的合力大小為【答案】B【解析】【詳解】A．對(duì)物塊受力分析可知，沿垂直斜面方向根據(jù)平衡條件，可得支持力為故A錯(cuò)誤；B．斜面對(duì)物塊的摩擦力大小為故B正確；CD．因物塊沿斜面加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律得可知?jiǎng)t斜面對(duì)物塊的作用力為故CD錯(cuò)誤故選B。2.2019年，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員陳芋汐獲得國(guó)際泳聯(lián)世錦賽女子單人10米跳臺(tái)冠軍。某輪比賽中，陳芋汐在跳臺(tái)上倒立靜止，然后下落，前5m完成技術(shù)動(dòng)作，隨后5m完成姿態(tài)調(diào)整。假設(shè)整個(gè)下落過程近似為自由落體運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小取10m/s2，則她用于姿態(tài)調(diào)整的時(shí)間約為（）A.0.4s B.0.7s C.1.0s D.1.4s【答案】A【解析】【詳解】依題意，根據(jù)可得，整個(gè)過程運(yùn)動(dòng)員所用時(shí)間為她前5m完成技術(shù)動(dòng)作所用時(shí)間為所以，她用于姿態(tài)調(diào)整的時(shí)間約為故選A。3.火星探測(cè)項(xiàng)目是我國(guó)繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目．假設(shè)火星探測(cè)器在火星表面附近圓軌道運(yùn)行的周期為，神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運(yùn)行周期為，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為，火星半徑與地球半徑之比為，則與之比為A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】試題分析:研究探測(cè)器和飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，得：=得T=其中M為中心體的質(zhì)量，r為軌道半徑，所以=故選D.4.如圖所示，在O、P兩點(diǎn)上，分別固定著+q和-q的等量異種點(diǎn)電荷，AB為OP的中垂線，B為垂足，C為BP上的一點(diǎn)，則A、B、C三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)等量異種電場(chǎng)分布可知，在兩電荷連線上C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；在兩點(diǎn)荷連線的垂直平分線上，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，即故選A。5.由于高度限制，車庫(kù)出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿與橫桿鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個(gè)端點(diǎn)。在道閘抬起過程中，桿始終保持水平。桿繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°的過程中，下列說法正確的是（）A.P點(diǎn)的線速度大小不變B.P點(diǎn)的加速度方向不變C.Q點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)D.Q點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．由題知桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則P點(diǎn)線速度大小不變，A正確；B．由題知桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)的加速度方向時(shí)刻指向O點(diǎn)，B錯(cuò)誤；C．Q點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)與P點(diǎn)相同，相對(duì)于O點(diǎn)在豎直方向的位置y關(guān)于時(shí)間t的關(guān)系為y=lOPsin(+ωt)則可看出Q點(diǎn)在豎直方向不是勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．Q點(diǎn)相對(duì)于O點(diǎn)在水平方向的位置x關(guān)于時(shí)間t的關(guān)系為x=lOPcos(+ωt)+lPQ則可看出Q點(diǎn)在水平方向也不是勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選A?！军c(diǎn)睛】

二．多項(xiàng)選擇題（每道題至少有兩個(gè)正確選項(xiàng)，全部選對(duì)得6分，漏選得3分，錯(cuò)選或不選不得分，共計(jì)18分）6.用水平拉力使質(zhì)量分別為、的甲、乙兩物體在水平桌面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，兩物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和。甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)后，所受拉力F與其加速度a的關(guān)系圖線如圖所示。由圖可知（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律有F－μmg=ma整理后有F=ma＋μmg則可知F—a圖像的斜率為m，縱截距為μmg，則由題圖可看出m甲>m乙，μ甲m甲g=μ乙m乙g則μ甲<μ乙故選BC。7.甲、乙兩人騎車沿同一平直公路運(yùn)動(dòng)，時(shí)經(jīng)過路邊的同一路標(biāo)，下列位移-時(shí)間圖像和速度-時(shí)間圖像對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)中，甲、乙兩人在時(shí)刻之前能再次相遇的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．該圖中，甲乙在t0時(shí)刻之前位移沒有相等的時(shí)刻，即兩人在t0時(shí)刻之前不能相遇，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖中，甲乙在t0時(shí)刻之前圖像有交點(diǎn)，即此時(shí)位移相等，即兩人在t0時(shí)刻之前能再次相遇，選項(xiàng)B正確；C．因v-t圖像的面積等于位移，則甲乙在t0時(shí)刻之前位移有相等的時(shí)刻，即兩人能再次相遇，選項(xiàng)C正確；D．因v-t圖像的面積等于位移，由圖像可知甲乙在t0時(shí)刻之前，甲的位移始終大于乙的位移，則兩人不能相遇，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的圓弧軌道AB，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力。已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中（）A.重力做功B.機(jī)械能減少C.合外力做功D.克服摩擦力做功【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)重力做功的特點(diǎn)，可得小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中重力做功為故A正確；B．小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力，有可得該過程中，小球機(jī)械能減少量為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可得，該過程中合外力做功故C正確；D．依題意，可知在該過程中，只有摩擦力和重力對(duì)小球做功，根據(jù)功能關(guān)系關(guān)系，可知小球克服摩擦力所做的功等于小球機(jī)械能的改變量，為，故D正確。故選ACD。主觀題三．實(shí)驗(yàn)題（每空3分，共15分）9.某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放．小球離開桌面后落到水平地面．通過測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能．回答下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等．已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測(cè)量下列物理量中的（填正確答案標(biāo)號(hào)）．A．小球的質(zhì)量mB．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離sC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量△xE.彈簧原長(zhǎng)l0（2）用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s—△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s—△x圖線的斜率會(huì)（填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s—△x圖線的斜率會(huì)（填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b）中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的次方成正比．【答案】（1）ABC(2)（3）減小增大2【解析】【詳解】（1）由平拋規(guī)律可知，由水平距離和下落高度即可求出平拋時(shí)的初速度，進(jìn)而可求出物體動(dòng)能，所以本實(shí)驗(yàn)至少需要測(cè)量小球的質(zhì)量m、小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s、桌面到地面的高度h，故選ABC．（2）由平拋規(guī)律可知：豎直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而動(dòng)能Ek=mv2聯(lián)立可得Ek=；（3）由題意可知如果h不變，m增加，則相同的△L對(duì)應(yīng)的速度變小，物體下落的時(shí)間不變，對(duì)應(yīng)的水平位移s變小，s-△L圖線的斜率會(huì)減??；只有h增加，則物體下落的時(shí)間增加，則相同的△L下要對(duì)應(yīng)更大的水平位移s，故s-△L圖線的斜率會(huì)增大．彈簧的彈性勢(shì)能等于物體拋出時(shí)的動(dòng)能，即Ep=，可知Ep與△s的2次方成正比，而△s與△L成正比，則Ep與△L的2次方成正比．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是通過測(cè)量小球的動(dòng)能來間接測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能，然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動(dòng)能表達(dá)式即可求出動(dòng)能的表達(dá)式，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，從而得出結(jié)論．根據(jù)x與△L的圖線定性說明m增加或h增加時(shí)x的變化，判斷斜率的變化．彈簧的彈性勢(shì)能等于物體拋出時(shí)的動(dòng)能和動(dòng)能的表達(dá)式，得出彈性勢(shì)能與△x的關(guān)系，△x與△L成正比，得出Ep與△L的關(guān)系．四．計(jì)算題10.宇宙空間有質(zhì)量相近又相距不遠(yuǎn)的兩顆恒星，在萬有引力的作用下，圍繞它們連線上的某一個(gè)固定點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這種系統(tǒng)稱為雙星系統(tǒng)。設(shè)雙星的質(zhì)量分別為、，相距L，萬有引力常量為G，求它們的運(yùn)動(dòng)周期是多少？【答案】【解析】【詳解】設(shè)兩顆恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為、，則有根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律，有，聯(lián)立可得11.短道速滑世界紀(jì)錄由我國(guó)運(yùn)動(dòng)員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀(jì)錄的比賽中：（1）武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前用時(shí)。該過程可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求此過程加速度大??；（2）武大靖途中某次過彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小為。已知武大靖的質(zhì)量為，求此次過彎時(shí)所需的向心力大??；（3）武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角，使場(chǎng)地對(duì)其作用力指向身體重心而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過彎，如圖所示。求武大靖在（2）問中過彎時(shí)身體與水平面的夾角的正切值大小。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小?。敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)武大靖運(yùn)動(dòng)過程的加速度大小為a，根據(jù)解得（2）此次過彎時(shí)所需的向心力大小為（3）設(shè)場(chǎng)地對(duì)武大靖的作用力大小為F，受力如圖所示：由幾何關(guān)系可得12.從某一高度平拋一物體，當(dāng)拋出2s后它的速度方向與水平方向成45°角，落地時(shí)速度方向與水平方向成60°角．求：（1）拋出時(shí)的速度；（2）落地時(shí)的速度；（3）拋出點(diǎn)距地面的高度；（4）水平射程。（g取10m/s2）【答案】（1）