2023-2024學(xué)年山東省濟(jì)南市重點中學(xué)高二（上）開學(xué)物理試卷（含解析）

2023-2024學(xué)年山東省濟(jì)南市重點中學(xué)高二（上）開學(xué)物理試卷

一、選擇題（本大題共15小題，共60分）

1.如圖所示，實線48表示電場中的一條電場線，虛線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用

下通過該區(qū)域的運動軌跡。下列說法中正確的是（）

X■N

A-----------'---------B

I

A.電場的方向由4指向B

B.電場中4點的電勢比8點的電勢高

C.粒子一定沿虛線從M點運動到N點

D.粒子在M點的電勢能大于粒子在N點的電勢能

2.如圖所示，實線表示某電場的等差等勢線，虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下的運

動軌跡，設(shè)M點和N點的電勢分別為0M、（PN，粒子在M點和N點時加速度大小分別為a”、aN,

速度大小分別為"M、電勢能分別為Ep時、EpN。下列判斷正確的是（）

A.vM<vN,aM<aNB.,<pM>（pN

C.<PM<VN'EpM<EpND.>aN,EpM>EpN

3.餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定

圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升

高補(bǔ)平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g,相鄰兩盤間距1.0cm,重力加速度大小取lOm/s?。彈

簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（）

A.10N/mB.100/V/mC.200/V/mD.300/V/m

4.如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷小、《2分別置于4、B兩點,虛

線為等勢線，取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，若將qi、尖移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做

的功相等，則下列說法正確的是（）

??t\?

''"?I'

，'，'

:\\\'.產(chǎn)O::

A.4點電勢小于B點電勢

B.4、8兩點的電場強(qiáng)度相等

C.qi的電荷量小于的電荷量

D.qi在4點的電勢能小于q2在B點的電勢能

5.如圖所示，以。為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強(qiáng)電場中，圓所在平面與電場

方向平行，M、N為圓周上的兩點.帶電粒子只在電場力作用下運動，在M點速度方向如圖所

示，經(jīng)過M、N兩點時速度大小相等.已知M點電勢高于。點電勢，且電勢差為U,下列說法

正確的是（）

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子由M點運動到N點，電勢能先增大后減小

C.粒子在電場中可能從M點沿圓弧運動到N點

D.該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為g

6.從“玉兔”登月到“祝融”探火，我國星際探測事業(yè)實現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。己

知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球

車的2倍。在著陸前，“祝融”和“玉兔”都會經(jīng)歷一個由著陸平臺支撐的懸停過程。懸停時，

“祝融”與“玉兔”所受陸平臺的作用力大小之比為（）

A.9：1B.9：2C.36：1D.72：1

7.無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為37n的半圓弧BC與長8nl的直線路徑4B

相切于B點，與半徑為4nl的半圓弧CD相切于C點。小車以最大速度從4點駛?cè)肼窂?，到適當(dāng)

位置調(diào)整速率運動到B點，然后保持速率不變依次經(jīng)過BC和CD。為保證安全，小車速率最大

為4m/s。在4BC段的加速度最大為2m/s2,CO段的加速度最大為Im/s?。小車視為質(zhì)點，小

車從4到D所需最短時間t及在AB段做勻速直線運動的最長距離/為（）

AT

A.t=（2+與）s,l=8m

B.t=Q+=5m

C.t=（2+s"=5.5m

D.t=2+魯sj=5.57n

8.如圖所示、光滑絕緣圓環(huán)軌道豎直固定，兩個質(zhì)量均為小，帶等量同種電荷的小環(huán)a、b套

在圓環(huán)軌道上。小環(huán)a固定在軌道上，初始時b處于靜止?fàn)顟B(tài)，a、b之間距離為x（x小于軌道

直徑的長度）。小環(huán)b緩慢漏電，自圖示位置開始緩慢下滑，則（）

A.小環(huán)b對軌道的壓力可能先指向圓心，后背離圓心

B.小環(huán)b對軌道的壓力的大小始終不變

C.兩小環(huán)之間的庫侖力先增大后減小

D.當(dāng)小環(huán)b的電荷量為初始電荷量的一半時，a、b之間的距離也減半

9.如圖所示，一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與小球4相

連，定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的0'點，細(xì)線與豎直方向所成角度為a,則（）

A.如果將物體B在地板上向右移動一點，a角將增大

B.無論物體B在地板上左移還是右移，只要距離足夠小，a角將不變

C.增大小球4的質(zhì)量，a角一定減小

D.懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力不可能等于小球4的重力

10.如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面H的高處，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物資以相對

地面的速度北水平投出，落地時物資與熱氣球的距離為d。已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為

M,所受浮力不變，重力加速度為g,不計阻力，以下判斷正確的是（）

A.投出物資后熱氣球做勻加速直線運動B.投出物資后熱氣球所受合力大小為mg

仁d=（l+Sj等+肥D.d=J等+（1+給”

11.如圖所示，滑動變阻器的滑片在某兩點間移動時，電流表示數(shù)范圍為14到24之間，電壓

表示數(shù)范圍為6V到9U之間，則定值電阻R的阻值及電源電壓分別為（）

fs即夕

__I_

B.當(dāng)乙兩端電壓為IV,其電阻值為40

C.將甲和乙串聯(lián)，若電流為0.34,則它們兩端的電壓為3P

D.若甲和乙并聯(lián)，若電壓為2.5V,則它們的干路電流為L4

13.小燈泡刀和人分別標(biāo)有“6V,3W"、“6V,6勿”，將〃和員分別如圖甲、乙所示的方

式與同一電源連接，閉合開關(guān)S后，人和心2都能發(fā)光，（假設(shè)燈絲電阻不變），下列說法正確的

A.甲圖中通過人的電流大于通過員的電流

B.乙圖中L比乙2更亮些

C.乙圖中人、兩端的實際電壓相等

D.甲、乙兩圖中〃的實際功率都小于人的實際功率

14.標(biāo)有“220叭40W”和“220U,60W"的兩只燈泡J、人串聯(lián)在電路中時，兩燈均發(fā)

光，實際消耗的功率分別為B和P2,則（）

A.Pi>P2B.P1=P2C.Pi<P2D.無法確定

15.如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S,電流表和電壓表都有示數(shù)。如果某時刻

電路出現(xiàn)故障，兩表的示數(shù)都變大了，那么故障可能是（）

A.電阻長短路B.電阻公斷路C.電阻/?2短路D.電阻/?2斷路

二、非選擇題（共40分）

16.如圖甲是定值電阻和標(biāo)有“8U8勿”燈泡L的/-U關(guān)系圖象，如圖乙所示.電源電壓恒

定不變，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的最大阻值為122當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，開關(guān)Si斷開，將滑動變

阻器的滑片P滑到b端時，燈泡L的實際功率為.求：

（1）燈泡正常發(fā)光10s,電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量？

（2）電源電壓？

（3）當(dāng)開關(guān)S、Si、S2同時閉合，調(diào)節(jié)滑片P,求電路消耗的最大功率？

17.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和8(中央有孔)，4、8間由細(xì)繩連接

著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)，此情況下，B球與環(huán)中心。處于同一水

平面上，4、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30。角，已知B球的質(zhì)量為4kg,求:

(1)細(xì)繩對B球的拉力大小;

(2)4球的質(zhì)量。(g取10m/s2)

18.過山車是游樂場中常見的設(shè)施。如圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直

平面內(nèi)的兩個圓形軌道組成,8、C分別是兩個圓形軌道的最低點，半徑h=2.0m,/?2=1.6m0

一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球(視為質(zhì)點)，從軌道的左側(cè)4點以%=12.0?n/s的初速度沿軌道

向右運動，4、B間距L】=6.0m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,圓形軌道是光滑

的。假設(shè)水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊，重力加速度取g=10m/s2,計算結(jié)果保

留小數(shù)點后一位數(shù)字，求：

(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大??；

(2)如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少。

(3)要使小球不脫離軌道，BC間距L應(yīng)該滿足什么條件？

答案和解析

1.【答案】D

【解析】A.一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運動軌跡知道，根據(jù)曲線運動合力在

凹側(cè)，可知，電場力從力指向B,負(fù)電荷所受電場力跟電場方向相反，電場的方向由B指向4,A錯

誤；

及電場的方向由B指向4沿電場線方向電勢降低，所以4點的電勢比B點的電勢低，8錯誤；

C.根據(jù)題意，無法判斷粒子從M運動到N還是從N運動到M,C錯誤；

。.電場的方向由B指向4,所以N點電勢高于M點，負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能小，所以粒子在M

點的電勢能大于粒子在N點的電勢能，。正確。

故選Do

2.【答案】A

【解析】帶負(fù)電的粒子做曲線運動，軌跡彎向電場力的方向，由電場線與等勢線垂直，負(fù)電荷受

力方向與電場方向相反，可知電場線垂直等勢線向下，由沿電場線方向電勢降低，可知

(PN>VM'EpM>EpN

由于只有電場力做功，電勢能和動能之和不變，所以

VM<VN

在等勢線密的地方，電場強(qiáng)度大，電場力大，加速度大，則

aM<aN

故選A。

3.【答案】B

【解析】由題知，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平，則說明一個盤子的重力可以使彈

簧形變相鄰兩盤間距，則有

mg=3-kx

解得

k=100N/m

故選B。

4.【答案】AC

【解析】A.正電荷移動到無窮遠(yuǎn)處電場力做負(fù)功，是引力，點電荷Q帶負(fù)電，電場線向里，沿著電

場線的方向電勢降低，A點電勢小于B點電勢，A正確：

B.電場線越密電場強(qiáng)度越大，4點電場強(qiáng)度大于B點電場強(qiáng)度，B錯誤；

C.克服電場力的功相等

=92

解得11<12>C正確；

。.克服電場力的功相等，則電勢能的變化量相等，而末狀態(tài)的電勢能都等于零，所以初狀態(tài)的電

勢能相等，。錯誤。

故選AC。

5.【答案】B

【解析】帶電粒子只在電場力作用下運動，則電勢能和動能之和守恒：粒子在M、N兩點時速度

大小相等，則動能相等，電勢能也相等，則M、N兩點電勢相等；又知M點電勢高于。點電勢，結(jié)

合對稱性可知，場強(qiáng)方向沿斜向右下方向且與水平方向成45°方向，可知粒子帶正電，且粒子由M

點運動到N點，電勢能先增大后減小，選項A錯誤，B正確；

粒子在勻強(qiáng)電場中受恒力作用，不可能從M點沿圓弧運動到N點，選項C錯誤；該勻強(qiáng)電場的電

場強(qiáng)度大小為E==冬，選項。錯誤.

Rcos45R

6.【答案】B

【解析】懸停時所受平臺的作用力等于萬有引力，根據(jù)

F祝融丁產(chǎn)■祝融M那玉兔

CjQ.(jQ

F玉兔

故選B。

7.【答案】B

【解析】在BC段的最大加速度為的=2m/s2,則根據(jù)

資

ai=~

rl

可得在BC段的最大速度為

vlm=\/~6m/s

在CD段的最大加速度為g=lm/s2,則根據(jù)

。2=

可得在CD段的最大速度為

v2m=2mls<vlm

可知在BCD段運動時的速度為D=2m/s,在BC。段運動的時間為

77T1+?！?77r

==

功vQ2S

段從最大速度外減速到〃的時間

v-v4—2

“=—m——=—X—s=1s

由2

位移

在段勻速的最長距離為

I=8TTI—3m=5m

則勻速運動的時間

I5

t?==TS

Vm4

則從4到。最短時間為

977r

t=+t2+t3=(-^+-y)s

故選Bo

8.【答案】B

【解析】ABC.對小環(huán)b受力分，如圖所示

根據(jù)平衡條件可知軌道對小環(huán)的支持力N與a對b的庫侖力F的合力

F合=mg

設(shè)圓的半徑為R,,a、b間的距離為根據(jù)相似三角形原理有

mg_N_F_

不=不'

可得

N=mg,F=等Qb

可知小環(huán)b緩慢漏電，自圖示位置開始緩慢下滑軌道對小環(huán)的支持力不變，方向始終指向圓心，故

小環(huán)b對軌道的壓力的大小始終不變，且方向始終背離圓心；由于a、b間的距離1岫不斷減小，故

庫侖力產(chǎn)不斷減小，故AC錯誤，B正確；

。.設(shè)a、b的電量大小為q,在開始時兩小環(huán)的庫侖力為

q2

F=

llb

若當(dāng)小環(huán)b的電荷量為初始電荷量的一半時，a、b之間的距離也減半，此時的庫侖力為

1

,qx,qq2

F'=k——J=2k==2F

（如哈

而整個過程中庫侖力是不斷減小的，故不符合要求，故。錯誤。

故選B。

9.【答案】AD

【解析】】4B.對小球4受力分析可得

T=mA9

如果將物體B在地板上向右移動一點，則乙40B增大，由于兩端繩子的拉力的合力一定沿其角平

分線方向，對滑輪受力分析有

根據(jù)平衡條件可得

Z.AOB=2a

可知如果將物體8在地板上向右移動一點，a角將增大，故A正確，8錯誤；

C.增大小球4的質(zhì)量，只要物體B與地板的摩擦力足夠大，物體B的位置不變，a角可能不變，故C

錯誤；

。.由于無論物體B向右移動多遠(yuǎn)，一直有

Z.AOB=2a<90°<120°

兩端繩子的拉力的大小為叫19,根據(jù)力的合成可知懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力一定大于小球A的重

力，故不可能等于小球4的重力，故力正確。

故選A￡>。

10.【答案】BC

【解析】AB.熱氣球開始攜帶物資時處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合外力為0,初動量為0,水平投出重力

為mg的物資瞬間，滿足動量守恒定律

Mv=mv0

則熱氣球和物資的動量等大反向，熱氣球獲得水平向左的速度v,熱氣球所受合外力恒為mg,

豎直向上，所以熱氣球做勻加速曲線運動，故A錯誤，8正確；

CD.熱氣球和物資的運動示意圖如圖所示

熱氣球和物資所受合力大小均為mg,所以熱氣球在豎直方向上加速度大小為

m

a=M9

物資落地H過程所用的時間t內(nèi)，根據(jù)H=\gt2解得落地時間為

2H

t=

~g~

熱氣球在豎直方向上運動的位移為

191m2Hm

HM=H=-.-g.—=-H

熱氣球和物資在水平方向均做勻速直線運動，水平位移為

根據(jù)勾股定理可知熱氣球和物資的實際位移為

,------------------m

d=J+%M)2+("+”M)=(1+而)

故C正確，。錯誤。

故選BC。

1L【答案】C

【解析】由閉合電路歐姆定律可得

U-6VU-9V

R------=------

2A1A

解得

U=12V,R=30

故選Co

12.【答案】D

【解析】

A.由圖可知當(dāng)甲兩端電壓為0.5V時，通過它的電流為0.14，故4錯誤；

A由圖可知當(dāng)乙兩端電壓為1憶通過它的電流為0.44其電阻值為

U1

R=7=0An=25°

故B錯誤；

C.將甲和乙串聯(lián)，若電流為0.34由圖可知甲兩端的電壓為1.5V,乙兩端的電壓為0.5V,則它

們兩端的電壓為2V,故C錯誤；

D若甲和乙并聯(lián)，若電壓為2.5W由圖可知通過甲的電流為0.54,可知通過乙的電流為0.54,

則它們的干路電流為14故。正確。

故選。。

13.【答案】B

【解析】4根據(jù)

U2

,額一R

可知

R]>/?2

根據(jù)

E

l=R

可知甲圖中通過人的電流小于通過乙2的電流，故A錯誤；

A人和G串聯(lián)在電路中，則流過Li和乙2的電流相等，根據(jù)

P=12R

可知的功率更大，故乙圖中人比更亮些，故B正確；

C.乙圖中L]和切串聯(lián)在電路中，則流過L1和42的電流相等，力的內(nèi)阻較大，可知乙圖中L1兩端的

實際電壓較大，故C錯誤；

D甲圖中〃的實際功率小于乙2的實際功率，乙兩圖中4的實際功率大于乙2的實際功率，故。錯誤。

故選B。

14.【答案】A

【解析】根據(jù)功率公式

U2

P=~R

燈泡力的額定功率較小，可知燈泡刀的電阻較大，兩只燈泡刀、”串聯(lián)在電路中時，電流相等，

根據(jù)

P=I2R

可知燈泡J的功率較大，即

P1＞。2

故選A。

15.【答案】C

【解析】某時刻電路出現(xiàn)故障，兩表的示數(shù)都變大了，那么故障可能是電阻短路。

故選Co

16.【答案】(1)80/(2)87(3)14.4iy

【解析】(1)因為P=?=，，所以燈泡產(chǎn)生的熱量為

QL=Pj=8x10/=80/

(2)當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，開關(guān)Si斷開，將滑動變阻器/?2的滑片P滑到b端時，燈泡與整個滑動變阻器

串聯(lián)，由圖象知，燈泡實際功率

「他=1"

燈泡兩端電壓為

U知=2匕/實=0.5A

因為/=g,所以滑動變阻器兩端電壓為

U2=/婢2=0.5x12V=6V

所以電源電壓為

U=U^+U2=2V+6V=8V

(3)當(dāng)開關(guān)S、Si、S2同時閉合，滑動變阻器滑片位于最左端，燈泡和定值電阻&并聯(lián)，因為

U/=U=G=8V

所以燈泡實際功率

P￡=PX8〃

定值電阻阻值為

6

Ri==I。。

(J.O

所以當(dāng)功率為

U282

W=6.414/

Pl=?7=10

電路消耗的最大總功率為

P總=P,工+Pi=8W+6.4勿=14.414/

17.【答案】⑴80N；(2)8kg

【解析】(1)對B球受力分析如圖所示

Tsin30°=mBg

細(xì)繩對B球的拉力大小

T=2mBg=2x4xION=80N

(2)月球處于平衡狀態(tài)，在水平方向上有

Tcos30°=/V4sin30°

在豎直方向有