山東省日照市2023-2024學年高二上學期開學考試物理試題（含答案解析）

2022級高二上學期校際聯(lián)合考試物理試題注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。一、單項選擇題：本題包括8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.山東省氣象臺于2023年7月28日10時30分發(fā)布第5號臺風“杜蘇芮”預(yù)報和暴雨藍色預(yù)警：今年第5號臺風“杜蘇芮”已于28日9時55分前后在福建省晉江市沿海登陸，登陸時中心附近最大風力15級（50m/s，強臺風級）。預(yù)計臺風“杜蘇芮”將以25km/h的速度向北偏西方向移動，強度逐漸減弱，于30日穿過我省西部繼續(xù)北上。報道中的兩個速度數(shù)值分別是指（）A.平均速度，瞬時速度 B.瞬時速度，平均速度C.平均速度，平均速度 D.瞬時速度，瞬時速度【答案】B【解析】【詳解】50m/s的速度是指臺風中心時的速度，故為瞬時速度；而以每小時25公里左右的速度向北偏西方向移動，指的是一個過程中的速度，故為平均速度。故選B。2.下列說法中正確的是（）A.根據(jù)G=mg可知，兩個物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力一定較大B.用繩將物體吊在天花板上，繩所受物體的彈力方向是豎直向上的C.一個物體靜止在另一個物體的表面上，它們之間一定不存在摩擦力的作用D.力的作用效果不僅取決于力的大小和方向，還與力的作用點有關(guān)【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)G=mg可知，兩個物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力不一定大，還與g有關(guān)，故A錯誤；

B．用繩將物體吊在天花板上，繩所受物體的彈力方向是豎直向下的，故B錯誤；C．一個物體靜止在另一個物體的表面上，它們之間可能存在摩擦力的作用，如一個物體靜止在斜面上，故C錯誤；D．力的作用效果不僅取決于力的大小和方向，還與力的作用點有關(guān)，故D正確。故選D。3.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，三根不可伸長的絕緣細繩一端固定于O點，細繩OA、OB的長度均為L，另一端分別系有三個質(zhì)量相同的帶正電小球A、B、C，電荷量均為q。三球平衡時恰好組成一個正三角形，細繩OC沿豎直方向，細繩OA、OB與OC的夾角均為30°。已知靜電力常量為k，重力加速度大小為g。下列判斷正確的是（）A.小球的質(zhì)量B.小球的質(zhì)量C.細繩OA與OC的拉力大小之比為D.細繩OA與OC的拉力大小之比為1：3【答案】BC【解析】【詳解】AB．對B球進行受力分析，設(shè)OB繩上拉力為T，對B球列平衡方程，水平方向豎直方向解得故A錯誤，B正確；CD．細繩OC沿豎直方向，對C球受力分析得細繩OA與OB的拉力等大，所以細繩OA與OC的拉力大小之比為C正確，D錯誤。故選BC。4.假期中，小明和課外探究小組的同學們一起乘坐高鐵去外地進行研學活動。在征得乘務(wù)員同意并保證安全的前提下，他們用細線將一小球懸掛在正在沿直線軌道行駛的列車的固定架上，測量出細線與豎直方向的夾角θ=15°，如圖所示。下列判斷正確的是（）（重力加速度A.列車可能正在以約2.5m/s2的加速度向右減速行駛B.列車可能正在以約2.6m/s2的加速度向左減速行駛C.列車可能正在以約2.7m/s2的加速度向左加速行駛D.列車可能正在向右勻速行駛【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)受力分析可知小球的合力向左，小球有向左的加速度，故列車可能正在以約2.7m/s2的加速度向左加速行駛。故選C。5.如圖所示，一根跨越兩個光滑定滑輪的輕繩，兩端分別栓有物體A、B（均可視為質(zhì)點）。物體A放在地面上，左側(cè)連接物體A的細繩豎直且繃緊，右側(cè)連接物體B的細繩與豎直方向的夾角為60°，此時將物體B從圖示位置由靜止開始釋放，當物體B擺至最低點時，物體A剛好對地面無壓力。不計空氣阻力，則A與B的質(zhì)量之比為（）A.1：1 B.1：2 C.2：1 D.3：1【答案】C【解析】【詳解】設(shè)B到滑輪的距離為，B在最低點的速度為，在B下降至最低點的過程中由動能定理可得在最低點，由牛頓第二定律有對A由平衡條件有聯(lián)立解得故選C。6.三個定值電阻的阻值分別為R1=40Ω、R2=20Ω、R3=10Ω，（額定功率分別為：P1=40W、P2=80W、P3=10W，由它們分別組成如圖甲、乙所示的電路。下列說法正確的是（）A.圖甲兩端允許承擔最大電壓為40VB.圖甲電路允許消耗的最大功率為40WC.圖乙兩端允許承擔的最大電壓為50VD.圖乙電路允許通過的最大電流為1.25A【答案】D【解析】【詳解】對電阻R1，其額定電流額定電壓U1=I1R1=40V對電阻R2，其額定電流額定電壓U2=I2R2=40V對電阻R3，其額定電流額定電壓U3=I3R3=10VA．圖甲中三個電阻并聯(lián)，取最小額定電壓，故最大電壓為10V，故A錯誤；B．最大電壓為10V，圖甲電路允許消耗的最大功率為故B錯誤；CD．圖乙中R1與R3并聯(lián)，取最小額定電壓，故最大電壓為10V，故最大電流為圖乙兩端允許承擔的最大電壓為故C錯誤D正確。故選D。7.以速度v0水平拋出一小球，從拋出到某時刻，小球豎直分位移的大小與水平分位移的大小之比為不計空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.小球運動時間為B.此時小球的速度方向與位移方向相同C.此時小球的速度大小為2v0D.此時小球的豎直分速度大小是水平分速度大小的2倍【答案】A【解析】【詳解】A．小球豎直分位移的大小與水平分位移的大小之比為，則解得故A正確；B．因為速度與水平方向夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，所以小球的速度方向與位移方向不相同，故B錯誤；C．此時小球的速度大小為故C錯誤；D．豎直分速度故D錯誤。故選A。8.如圖所示，質(zhì)量不計的直角形支架兩直角邊長度均為L，支架兩端分別連接質(zhì)量為3m的小球A和質(zhì)量為2m的小球B。支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，重力加速度大小為g。開始時連接A球的邊處于水平狀態(tài)，現(xiàn)將小球A由靜止釋放，到小球B到達最高點的過程中，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.運動過程中，小球A、B的重力勢能之和一直減小B.小球A到達最低點時的速度大小為C.小球A由釋放至最低點的過程中，桿對小球A所做的功為D.小球A不能夠擺動到豎直方向左側(cè)與豎直方向成30°角的位置【答案】D【解析】【詳解】A．小球A由靜止釋放，到小球B到達最高點的過程中，系統(tǒng)動能先增大后減小，機械能守恒，所以重力勢能先減小后增大，故A錯誤；B．小球A到達最低點時的速度大小為解得故B錯誤；C．小球A由釋放至最低點的過程中，桿對小球A所做的功解得故C錯誤；D．假設(shè)可以擺動到豎直方向左側(cè)與豎直方向成30°角的位置，則所以不能擺動到豎直方向左側(cè)與豎直方向成30°角的位置，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題包括4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.質(zhì)量的物體在光滑水平面上運動，其在相互垂直的x方向和y方向的分速度和vy隨時間變化的圖像如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）A.物體的初速度大小為3m/sB.物體所受合力大小為0.5NC.內(nèi)物體做勻加速直線運動D.內(nèi)物體的位移大小為【答案】AB【解析】【詳解】A．由題圖可知，，所以物體的初速度大小為故A正確；B．物體在x方向的加速度大小在y方向的加速度大小故合加速度為根據(jù)牛頓第二定律得故B正確；C．由圖可知，物體水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做勻加速直線運動，故物體做類平拋運動，故C錯誤；D．內(nèi)物體在x、y方向上位移分別為，所以內(nèi)物體的位移故D錯誤。故選AB。10.如圖所示，上圖為航天員“負荷”訓(xùn)練的載人水平旋轉(zhuǎn)離心機，離心機旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)半徑為R：下圖為在離心機旋轉(zhuǎn)臂末端模擬座艙中質(zhì)量為m的航天員。一次訓(xùn)練時，離心機的轉(zhuǎn)速為n，重力加速度大小為g，航天員可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A.航天員處于完全失重狀態(tài)B.航天員運動的線速度大小為2πnRC.航天員做勻速圓周運動需要的向心力為4π2n2mRD.航天員受到座艙對他的作用力為mg【答案】BC【解析】【詳解】A．航天員豎直方向上加速度為0，不處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．角速度航天員運動的線速度大小為=2πnR故B正確；C．航天員做勻速圓周運動需要的向心力為F==4π2n2mR故C正確；D．航天員受到座艙對他作用力方向應(yīng)該斜向上，一個分力與重力平衡，一個分力提供向心力，所以航天員受到座艙對他的作用力大于mg，故D錯誤。故選BC。11.當?shù)厍蛭挥谔柡突鹦侵g且三者幾乎排成一條直線時，稱之為“火星沖日”?，F(xiàn)認為地球和火星在同一平面上、沿同一方向繞太陽做勻速圓周運動。已知火星半徑約為地球半徑的，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，火星的公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍，。下列說法正確的是（）A.火星沖日時間間隔約為2.1年B.火星與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2C.火星與地球表面重力加速度之比約為2：9D.火星與地球密度之比約為8：9【答案】ABD【解析】【詳解】A．火星沖日時，地球與火星相距最近，因此到下一次相距最近時，兩者運行角度差一整個圓周角，所以可得解得A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可得可解得火星與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，B正確；C．在星球表面，根據(jù)萬有引力提供重力可得解得因此代入數(shù)據(jù)可解得火星與地球表面重力加速度之比約為4：9，C錯誤；D．由密度公式可得因此可解得火星與地球密度之比約為8：9，D正確。故選ABD。12.如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車（用絕緣材料制成），小車上固定一對豎直放置的帶電金屬板，小車連同金屬板總質(zhì)量為M，金屬板組成的電容器電容為C，帶電量為Q，兩金屬板之間的距離為d；在右金屬板的同一條豎直線上有兩個小孔a、b，兩小孔之間的距離為h。一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從小孔a以某一水平速度進入金屬板，小球剛好不與左板相碰，最后又恰好從小孔b出金屬板。下列判斷正確的是（）A.在小球從小孔a到小孔b過程中，做變加速運動B.小球從小孔a到小孔b的過程中小車發(fā)生的位移為C.小球從小孔a進入至運動到金屬板左板過程中電場力對系統(tǒng)所做總功為D.小球從小孔a進入至運動到金屬板左板過程中電場力對系統(tǒng)所做總功為【答案】BD【解析】【詳解】A．在小球從小孔a到小孔b的過程中，受重力和電場力，合力為恒力，所以做勻變速運動，故A錯誤；B．小球從小孔a到小孔b的過程中豎直方向水平方向?qū)π≤囆≤囄灰乒蔅正確；CD．小球從小孔a進入至運動到金屬板左板過程中，系統(tǒng)電勢能增大，電勢能看的是相對位置變化，即小球相對電容器剛好走位正極板，所以電場力對系統(tǒng)所做總功為故C錯誤D正確。故選BD。三、非選擇題：本題包括6小題，共60分。13.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實驗裝置。小車及車中的砝碼質(zhì)量為M，盤及盤中的沙子質(zhì)量為m。（1）該實驗需要采用的研究方法是_________。（2）當m與M的大小關(guān)系滿足_________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤及盤中沙子的重力。（3）改變盤中沙子的質(zhì)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_________A.小車與軌道之間存在摩擦B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C.所掛盤及盤中沙子的總質(zhì)量太大D.所用小車的質(zhì)量太大【答案】①.控制變量法②.m?M③.在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比④.C【解析】【詳解】（1）[1]在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，保持所受外不變或保持物體質(zhì)量不變，探究加速與物體質(zhì)量M或所受外力F的關(guān)系，用到了控制變量法。（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律，對mmg-F=ma對M，有F=Ma解得當時，即當砝碼和盤的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力。（3）①[3]圖像中OA為過原點的一條直線，可得出的實驗結(jié)論是在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；②[4]當鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時F=mg根據(jù)牛頓第二定律F=（M+m）a可得該題圖已經(jīng)顯示是平衡過摩擦力的，所掛鉤碼的質(zhì)量太大會引起繩子的拉力不等于鉤碼的重力，從而影響斜率變化，小車的質(zhì)量大，不會導(dǎo)致斜率變化，但是會導(dǎo)致加速度較小，故選C。14.如圖所示，某實驗小組在實驗室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩個光電門計時器A和B驗證質(zhì)量為M的滑塊（含遮光條）和質(zhì)量為m的鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。已知遮光條的寬度為d，先后通過A、B光電門的時間分別為t1、t2，光電門A、B之間的距離為s，滑塊運動通過光電門B時，鉤碼未落地。（重力加速度大小為g）（1）實驗中，下列實驗器材不需要的是_________A.天平B.刻度尺C.打點計時器D.秒表（2）滑塊先后通過A、B兩個光電門時的瞬時速度大小分別為_________、_________。（用題中給定字母表示）（3）驗證本系統(tǒng)機械能守恒的表達式為_________。（用題中給定字母表示）（4）下列情況中可能增大實驗誤差的是_________A.氣墊導(dǎo)軌未調(diào)至完全水平B.滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足m<<MC.遮光條寬度較大D.兩光電門間距過小【答案】①.（1）CD##DC②.③.④.⑤.ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA【解析】【詳解】（1）[1]對于鉤碼和滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)有可知需要使用天平測量滑塊與鉤碼的質(zhì)量，需要刻度尺測量兩光電門之間的距離，通過光電門的時間直接由光電門測得，故不需要打點計時器和秒表。故選CD。（2）[2]滑塊通過A光電門時的瞬時速度大小為[3]滑塊通過B光電門時的瞬時速度大小為（3）[4]根據(jù)機械能守恒有整理得（4）[5]A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)至完全水平，會導(dǎo)致系統(tǒng)機械能不守恒，可能增大實驗誤差，故A正確；B．驗證本系統(tǒng)機械能守恒不需要滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m滿足m<<M，故B錯誤；C．遮光條寬度較大，會導(dǎo)致通過遮光條的平均速度與瞬時速度間的差值變大，增大實驗誤差，故C正確；D．兩光電門間距過小，可能增大實驗誤差，故D正確。故選ACD。15.一輛自行車從靜止出發(fā)，開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動，經(jīng)3s后改做運動方向不變的勻速直線運動，勻速直線運動5s后改做運動方向不變的加速度大小為1m/s2的勻減速直線運動，到達終點時速度恰好為零。求：（1）整個過程中自行車運動的距離：（2）勻減速直線運動過程中自行車運動的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）第一階段勻加速直線運動的位移第一階段結(jié)束時的速度第二階段勻速運動的距離第三階段勻減速直線運動的位移所以整個過程中自行車運動的距離（2）第三階段勻減速直線運動的時間16.如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A靜置于水平臺面上，質(zhì)量為2M的半球體C靜置于水平地面上，質(zhì)量為m的光滑小球B（可視為質(zhì)點）放在半球體C上，P點為三根輕繩PA、PB、PO的結(jié)點。系統(tǒng)在圖示位置處于靜止狀態(tài)，P點位于半球體球心的正上方，PO豎直，PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ=30°。已知物塊A與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。求：（1）繩PO受到的拉力大小及物塊A受到的摩擦力大??；（2）半球體C對地面的壓力。【答案】（1），；（2），方向豎直向下【解析】【詳解】（1）對小球B受力分析如圖PB的拉力大小對P點受力分析可知，OP受到的拉力大小對物塊A受力分析可知，物塊A所受摩擦力大小等于PA繩子的拉力，則得（2）對整體受力分析可知，地面對半球C的支持力大小為得由牛頓第三定律得，半球體C對地面的壓力大小為，方向豎直向下。17.空間中有場強大小為E的勻強電場，方向水平向右，如圖所示。一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的帶電小球，從O點豎直向上拋出，此時動能為，經(jīng)過一段時間小球再次與O點高度相同時動能為5Ek0，不計空氣阻力，已知重力加速度大小為g。求：（1）小球到達最高點時所用的時間；（2）小球的電荷量；（3）此過程中小球動能的最小值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）帶電小球在豎直方向做豎直上拋運動，設(shè)小球豎直初速度為v0，則有解得小球到達最高點時所用的時間（2）水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，帶電小球在豎直方向做豎直上拋運動，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，小球回到與O點相同高度處，豎直分速度大小仍然為v0，設(shè)此時水平分速度為vx，則合速度有則與O點等高度處的動能為聯(lián)立解得水平方向上，由運動學公式可得解得（3）當帶電小球速度方向與合力垂直時，速度最小，動能最小，水平方向加速度大小為由幾何關(guān)系可得，此時小球水平速度和豎直速度大小相等，即解得所以此時則此時合速度大小為此時動能