江西省樂安縣2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題（含解析）

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物理

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清晰。

3.請按照題序在各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域的答案無效；在草稿紙、試題卷上的答題無效。

4.保持答題卡卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

5.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題（共11題，每題4分，共44分，1-7單選，8-11多選。）

1．關(guān)于功，下列說法正確的是（）

A．若作用力做功，則反作用力一定做功

B．功的正負(fù)不表示方向，而是表示大小

C．滑動摩擦力對物體總是做負(fù)功

D．靜縻擦力可以對物體做正功，可以對物體做負(fù)功，也可以不做功

2．下列關(guān)于行星對太陽的引力的說法正確的是（）

A．行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力

B．行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無關(guān)

C．太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力

D．行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽的距離成反比

3．某物體在地面上受到地球?qū)λ娜f有引力為F，為使此物體受到的引力減小到原來的四分之一，應(yīng)把此物體置于的地方距地面的高度為（R為地球半徑）（）

A．RB．2RC．4RD．8R

4．如圖所示是某勻強電場的電場線分布圖，A是電場中的一點，下列判斷中正確的是（）

A．A點的電場強度方向向左

B．A點的電場強度方向向右

C．正點電荷在A點所受靜電力的方向向左

D．正點電荷在此電場中所受靜電力沿電場線方向逐漸減小

5．如圖所示，輕桿的一端固定在通過O點的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一小球。給小球一個微小擾動，使小球從最高點A由靜止開始在豎直面內(nèi)沿逆時針方向做圓周運動，其中B點與O點等高，C點為最低點。不計空氣阻力，則小球從A點運動到C點的過程中（）

A．小球的動能先增大后減小

B．小球的機械能一直減小

C．小球受到的重力做功的功率先增大后減小

D．小球一直處于失重狀態(tài)

6．如圖為真空中兩點電荷A，B形成的電場中的電場線，該電場線關(guān)于虛線對稱，點為A，B點電荷連線的中點，、為其連線的中垂線上對稱的兩點，則下列說法正確的是（）

A．A，B可能帶等量異種電荷

B．A，B可能帶不等量的正電荷

C．同一試探電荷在、兩點處所受電場力大小相等，方向相反

D．a(chǎn)、b兩點處無電場線，故其電場強度為零

7．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個物體A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，靜止在水平地面上。從某時刻開始對A施加一豎直向上的外力，使A做勻加速直線運動，經(jīng)時間t，B恰好離開地面。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。這個過程中外力做的功為（）

A．B．

C．D．

8．如圖所示，同一直線上的三個點電荷、、，恰好都處在平衡狀態(tài)，除相互作用的靜電力外不受其他外力作用。已知、間的距離是、間距離的2倍。下列說法正確的是（）

A．若、為正電荷，則為負(fù)電荷

B．若、為負(fù)電荷，則為正電荷

C．

D．

9．如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）

A．B、C的角速度相等，且大于A的角速度

B．B、C的線速度大小相等，且大于A的線速度

C．B、C的向心加速度相等，且小于A的向心加速度

D．B、C的周期相等，且大于A的周期

10．如圖所示，紙面內(nèi)a、b、c三點構(gòu)成直角三角形，ab與ac互相垂直，，。帶電荷量分別為、的點電荷分別固定放置在a、b兩點，d點為a、b兩點連線上的中點，靜電力常量為k，下列說法正確的是（）

A．兩點電荷在d點產(chǎn)生的合電場強度大小為0

B．b點處的點電荷在c點產(chǎn)生的電場強度大小為

C．兩點電荷在c點產(chǎn)生的合電場強度大小為

D．兩點電荷在c點產(chǎn)生的電場強度方向與ab邊平行

11．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A處；彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則圓環(huán)（）

A．下滑過程中，加速度一直減小

B．下滑過程中，因摩擦力產(chǎn)生的熱量為

C．從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加了

D．下滑經(jīng)過B處的速度小于上滑經(jīng)過B處的速度

二、實驗題（共18分）

12．如圖為一種利用氣墊導(dǎo)軌“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，已知重力加速度為g。實驗步驟如下：

A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

B．測出擋光條的寬度

C．將滑塊移至圖示位置，測出擋光條到光電門的距離；

D．釋放滑塊，讀出擋光條通過光電門的擋光時間；

E．用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量；

F．……

（1）在滑塊從靜止釋放到運動到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少了。

（2）擋光條通過光電門的速率為。

（3）下列關(guān)于本實驗的分析中，正確的是。

A．調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌左端的滑輪，使繩子與導(dǎo)軌平行

B．滑塊初始位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C．擋光條的寬度越大，測量結(jié)果越精確

D．應(yīng)使托盤和砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和擋光條的總質(zhì)量

（4）為驗證機械能守恒定律，還需要測量的物理量是。（寫出物理量的名稱和符號）

（5）若要符合機械能守恒定律，以上測得的物理量應(yīng)該滿足。

（6）由于托盤和滑塊運動過程中要克服阻力做功，故該實驗的動能增量總是（選填“大于”“等于”或“小于”）重力勢能的減少量。

13．研究電荷間的相互作用力。

（1）某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素。A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們分別進(jìn)行了以下操作。

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的、、等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

①該實驗采用的方法是（填正確選項前的字母）

A．理想實驗法B．控制變量法C．等效替代法

②實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而（填“增大”、“減小”或“不變”）

③小球的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，可認(rèn)為物體A與小球在同一水平線上，當(dāng)小球偏離豎直方向的角度為時保持靜止，小球所受電場力大小為。

（2）法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ友b置研究了靜止的點電荷間的相互作用力，并于1785年發(fā)現(xiàn)了庫侖定律。如圖所示的裝置為庫侖扭秤實驗裝置，細(xì)懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的金屬小球A，另一端有一個不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，當(dāng)把另一個帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時，A和C之間的作用力F使懸絲扭轉(zhuǎn)，已知懸絲轉(zhuǎn)動的角度與力F的大小成正比。以下判斷正確的是()

A．若僅將C的電荷量減為原來的一半，可能增為原來的兩倍

B．若僅將C的電荷量減為原來的一半，可能減為原來的一半

C．若僅將A、C間的距離增為原來的一倍，將減為原來的一半

D．若僅將A、C間的距離減為原來的一半，將增為原來的兩倍

三、計算題（共38分）

14．如圖所示，一個掛在絕緣細(xì)線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置，左端固定著另一個帶正電的小球A，已知B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，靜止時細(xì)線與豎直方向夾角θ，A和B在同一條水平線上，且A和B間的距離為r。整個裝置處于真空中，帶電小球A和B均可以看成點電荷，靜電力常數(shù)為k，重力加速度為g。

（1）此時小球B受到的靜電力為多大？

（2）小球B所在處的電場強度為多大？方向如何？

（3）小球A帶電量Q為多少？

15．由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對它們的作用，存在著一種運動形式：三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個頂點上，繞某一共同的圓心在三角形所在的平面內(nèi)做角速度相等的圓周運動，如圖所示。已知星體A的質(zhì)量為，星體B、C的質(zhì)量均為m，三角形邊長為d。求：

（1）星體A所受的合力大小；

（2）星體A、B、C的向心加速度大小之比。

16．如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量的小物塊在9N的水平恒力F的作用下，從A點由靜止開始做勻加速直線運動。已知，小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)小物塊運動到B點時撤去力F，取重力加速度，求：

（1）小物塊運動到D點時，軌道對小物塊作用力的大小；

（2）如果水平恒力F的大小不確定，物塊能運動到圓弧軌道且中途不脫離，求恒力F的取值范圍；

（3）如果，且物塊運動到C點時的向心加速度大小為，求k值以及物塊脫離軌道時的高度。

1．D

A．若作用力做功，則反作用力可能不做功，例如兩個相互作用的物體，一個運動一個不運動，故A錯誤；

B．功是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)不表示方向和大小，代表是動力做功還是阻力做功，故B錯誤；

C．滑動摩擦力與相對運動方向相反，與物體方向可能相同，則對物體可能做正功，故C錯誤；

D．靜摩擦力與相對運動趨勢方向相反，可以對物體做正功，也可以對物體做負(fù)功，故D正確。

故選D。

2．A

A．行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是相互的，是同一性質(zhì)的力，故A正確；

BD．根據(jù)萬有引力公式

可知行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽的距離的平方成反比，故BD錯誤；

C．行星對太陽的引力與太陽對行星的引力，是作用力和反作用力，故太陽對行星的引力等于行星對太陽的引力，故C錯誤。

故選A。

3．A

根據(jù)萬有引力定律表達(dá)式得

其中r為物體到地球中心的距離。某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F，此時

若此物體受到的引力減小為，根據(jù)

得出此時物體到地球中心的距離為

所以物體距離地面的高度應(yīng)為R。

故選A。

4．B

AB．A點的電場強度方向與電場線方向一致，即沿電場線向右，故A錯誤，B正確；

C．正點電荷在某點所受靜電力方向與該點的電場強度方向相同，即正電荷在A點所受靜電力方向為向右，故C錯誤；

D．由于是勻強電場，正點電荷在此電場中所受靜電力沿電場線方向大小不變，故D錯誤。

故選B。

5．C

A．小球從A點運動到C點的過程中，由動能定理可知

因為重力一直做正功，所以動能一直增大，A錯誤；

B．小球從A點運動到C點的過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，B錯誤；

C．小球在A點出，初速度為0，所以重力的瞬時功率為零；在C點處，重力與速度方向垂直，所以此時重力的瞬時功率為零；所以小球從A點運動到C點的過程中小球受到的重力做功的功率先增大后減小，C正確；

D．小球從A點運動到B點的過程中，小球向心加速度沿半徑指向圓心，在豎直方向上分加速度為豎直向下，處于失重狀態(tài)，而球從B點運動到C點的過程中，小球向心加速度沿半徑指向圓心，在豎直方向上分加速度為豎直向上，處于超重狀態(tài)，D錯誤。

故選C。

6．C

AB．由于電場線關(guān)于虛線對稱，點為A，B點電荷連線的中點，結(jié)合等量異種與等量同種點電荷電場線的分布特征，可知A，B帶等量同種正電荷，故AB錯誤；

C．、為其連線的中垂線上對稱的兩點，根據(jù)等量同種點電荷電場線的分布特征，可知、兩點位置的電場強度大小相等，方向相反，則同一試探電荷在、兩點處所受電場力大小相等，方向相反，故C正確；

D．電場線是為了形象描述看不見、摸不著的電場而人為假想的，其分布的疏密程度表示電場的強弱，a、b兩點處雖然無電場線，但其電場強度不為零，故D錯誤。

故選C。

7．D

物體A未運動時，根據(jù)平衡條件有

解得

分析可知，物體B恰好要離開地面則有

解得

則可知

由此可知A的位移為

設(shè)物體A的加速度為，根據(jù)勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系式可得

設(shè)物體B剛好離開地面時物體A的速度為，則有

在物體A運動至物體B剛要離開地面時的過程中，設(shè)拉力F做的功為，而初末位置，彈簧的壓縮量與伸長量相同，彈簧的彈性勢能未發(fā)生變化，即彈簧的彈力做功為0，則對該過程由動能定理有

聯(lián)立以上各式解得

故選D。

8．AC

AB．三個自由電荷在同一直線上處于平衡狀態(tài)，則一定滿足“兩同夾異，兩大夾小，近小遠(yuǎn)大”，所以和是同種電荷，是異種電荷，故A正確，B錯誤；

CD．根據(jù)庫侖定律和矢量的合成，則有

解得

故C正確，D錯誤。

故選AC。

9．CD

如圖所示A，B、C三顆人造衛(wèi)星是在地球大氣層外的圓形軌道上做圓周運動,萬有引力提供向心力,下面公式中r為圓周運動半徑。

A．由，整理得

推導(dǎo)得，所以，故A錯誤;

B．由，整理得

推導(dǎo)得，所以，故B錯誤;

C．由，整理得

推導(dǎo)得，所以，故C正確;

D．由，整理得

推導(dǎo)得，所以，故D正確。

故選CD。

10．BC

A．a(chǎn)、b兩點的距離

兩點電荷在d點產(chǎn)生的合電場強度大小為

故A錯誤；

B．b點處的點電荷在c點產(chǎn)生的電場強度大小為

故B正確；

C．a(chǎn)點處的點電荷在c點產(chǎn)生的電場強度大小為

根據(jù)場強的疊加可知兩點電荷在c點產(chǎn)生的合電場強度大小為

故C正確；

D．根據(jù)場強的疊加可知兩點電荷在c點產(chǎn)生的合電場強度與ab邊不平行，故D錯誤。

故選BC。

11．BD

A．由題意知，圓環(huán)從A到C先加速后減速，到達(dá)B處速度最大，加速度減小為零，故加速度先減小后增大，A錯誤；

BC．在A處彈簧水平且處于原長，即A處彈簧彈性勢能為零，從A到C，根據(jù)能量守恒

mgh=Wf＋Ep

從C到A根據(jù)能量守恒

聯(lián)立解得

B正確，C錯誤