山東省德州市武城縣第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試物理試題（解析版）

高二上學(xué)期物理開(kāi)學(xué)考試題2024.8.一、單項(xiàng)選擇題（每題3分）1.如圖所示，配有調(diào)節(jié)傾角的簡(jiǎn)易支架放在水平桌面上，上語(yǔ)文課時(shí)，某同學(xué)將一本古漢語(yǔ)字典放在支架的斜面上，若字典與支架斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，緩慢地調(diào)節(jié)傾角θ使得字典與支架始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.傾角θ增大，字典受到的摩擦力減小B.傾角θ增大，字典受到的支持力增大C.若字典始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，支架傾角的最大值θ＝30°D.若字典始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，支架傾角的最大值θ＝45°【答案】C【解析】【詳解】AB．字典受力情況如圖所示根據(jù)受力平衡可得，可知隨傾角增大，字典受到的摩擦力增大，字典受到的支持力減小，故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)字典受到靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，根據(jù)受力平衡可知解得即故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為。若電梯運(yùn)動(dòng)中的某一段時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)為，則在這段時(shí)間內(nèi)（重力加速度為）（）A.該同學(xué)所受的重力變小了B.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)C.該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)她的支持力D.電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【答案】D【解析】【詳解】A．體重計(jì)示數(shù)減小，表明該同學(xué)對(duì)體重計(jì)壓力減小，但該同學(xué)所受的重力不變，故A錯(cuò)誤；B．該同學(xué)對(duì)體重計(jì)壓力減小，該同學(xué)處于失重狀態(tài)，加速度向下，但不知道速度方向，所以可能豎直向下加速運(yùn)動(dòng)，也可能向上做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)她的支持力是一對(duì)相互作用力，等大反向，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律得解得方向豎直向下，故D正確。故選D。3.如圖所示，一固定斜面傾角為θ，將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出，小球擊中了斜面上的P點(diǎn)；將小球B從空中某點(diǎn)以相同速率v0水平向左拋出，小球恰好垂直斜面擊中Q點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，小球A、B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為（）A.2：1 B.：1C.1：2 D.1：【答案】A【解析】【詳解】設(shè)小球A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，小球B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，對(duì)小球A，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得對(duì)小球B，結(jié)合幾何知識(shí)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得聯(lián)合可得故選A。4.“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組用多節(jié)車廂提供動(dòng)力，從而達(dá)到提速的目的?？傎|(zhì)量為m的動(dòng)車組在平直的軌道上行駛。該動(dòng)車組有四節(jié)動(dòng)力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為P，若動(dòng)車組所受的阻力與其速率成正比（F阻＝kv，k為常量），動(dòng)車組能達(dá)到的最大速度為vm下列說(shuō)法正確的是（）A.動(dòng)車組在勻加速啟動(dòng)過(guò)程中，牽引力恒定不變B.若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，則動(dòng)車組從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)C.若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出的總功率為2.25P，則動(dòng)車組勻速行駛的速度為vmD.若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到最大速度vm，則這一過(guò)程中該動(dòng)車組克服阻力做的功為或Pt【答案】C【解析】【詳解】A．對(duì)動(dòng)車由牛頓第二定律有若動(dòng)車組在勻加速啟動(dòng)，即加速度恒定，但F阻＝kv隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯(cuò)誤；B．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有可知加速啟動(dòng)的過(guò)程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出的總功率為2.25P，則動(dòng)車組勻速行駛時(shí)加速度為零，有而以額定功率勻速時(shí)，有聯(lián)立解得故C正確；D．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到最大速度，由動(dòng)能定理可知解得故D錯(cuò)誤。故選C5.質(zhì)量分別為的物塊A和B，系在一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端，細(xì)繩跨過(guò)固定在傾角為的斜面頂端的輕質(zhì)定滑輪上，此時(shí)物體A離地面的高度為，如圖所示，斜面光滑且足夠長(zhǎng)，始終保持靜止，取。下列說(shuō)法正確的是（）A.物體A落地的速度為B.物體A落地的速度為C.物體B沿斜面上滑的最大高度為D.物體B沿斜面上滑的最大高度為【答案】B【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知，物塊A下降過(guò)程中，物塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)題意可知，物塊A落地之前B沿斜面上滑的距離為=0.8m設(shè)物塊A落地之后B沿斜面上滑的距離為，由機(jī)械能守恒定律有解得m則物體B沿斜面上滑的最大距離為m物體B沿斜面上滑的最大高度為m故CD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，由繩子通過(guò)定滑輪連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上。開(kāi)始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長(zhǎng)度l=4m?，F(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)，不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，g取10m/s2。若圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度v=5m/s，則A和B的質(zhì)量關(guān)系為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】圓環(huán)下降3m后的速度可以按如圖所示分解可得A、B和繩子看成一個(gè)整體，整體只有重力做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)圓環(huán)下降h=3m時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒可得其中聯(lián)立可得故選A。7.某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則（）A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小C.負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知N點(diǎn)的電勢(shì)高于M點(diǎn)的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，M點(diǎn)電場(chǎng)線密，所以M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，B錯(cuò)誤；C．負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，所以負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，受電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，電場(chǎng)力做正功，C正確；D．正電荷在電場(chǎng)中具有的電勢(shì)能EP=qφ，N點(diǎn)的電勢(shì)高于M點(diǎn)的電勢(shì)，則正電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能比在M點(diǎn)的電勢(shì)能大，D錯(cuò)誤。故選C。8.長(zhǎng)為L(zhǎng)導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示。靜電力常量為k，當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)Р處產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是（）A B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】導(dǎo)體棒在點(diǎn)電荷+q的電場(chǎng)中發(fā)生靜電感應(yīng)，左端出現(xiàn)負(fù)電荷，右端出現(xiàn)正電荷，棒中任意一點(diǎn)都受兩個(gè)電場(chǎng)的影響，即外電場(chǎng)和附加電場(chǎng)，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)故選A。二、多選選擇題（每題4分）9.如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，則（）A.該衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于，且小于B.該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上任何一點(diǎn)的速度都比軌道Ⅱ上任何一點(diǎn)的速度大D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)加速由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ，故軌道Ⅱ在Q點(diǎn)的速度大于軌道Ⅰ在Q點(diǎn)的速度【答案】ABD【解析】【詳解】試題分析：第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是在地面附近發(fā)射人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)的條件可知，則該衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于，而同步衛(wèi)星仍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故在P點(diǎn)的速度小于．故AB正確．在軌道Ⅰ上的Q點(diǎn)速度較小，萬(wàn)有引力大于所需要的向心力，會(huì)做近心運(yùn)動(dòng)，要想進(jìn)入圓軌道Ⅱ，需加速，使萬(wàn)有引力等于所需要的向心力．所以在軌道I經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度，故C錯(cuò)誤，D正確.故選ABD.【點(diǎn)睛】10.如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為O和，A、D兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn)，其電勢(shì)能先增大后減小【答案】ACD【解析】【詳解】D．將六棱柱的上表面拿出由幾何條件可知正電荷在OF中點(diǎn)K的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)F，則K點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與OF的夾角為銳角，在F點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和OF的夾角為鈍角，因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)能先增大后減小，D正確；C．由等量異種電荷的電勢(shì)分布可知，，，因此C正確；AB．由等量異種電荷的對(duì)稱性可知和電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，和電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，A正確B錯(cuò)誤；故選ACD。11.如圖，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，兩板間電壓為，板間距離為，上極板與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板正中間點(diǎn)有一個(gè)靜止的帶電油滴，所帶電荷量絕對(duì)值為，下列說(shuō)法正確的是（）A.油滴帶負(fù)電B.油滴質(zhì)量大小為C.若僅將上極板向左平移一小段距離，則靜電計(jì)指針張角變大D.若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則油滴的電勢(shì)能增大【答案】ABC【解析】【分析】【詳解】A．油滴所受電場(chǎng)力與重力平衡，則電場(chǎng)力方向豎直向上，而根據(jù)題意知場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，可知油滴帶負(fù)電，故A正確；B．油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件電場(chǎng)強(qiáng)度為聯(lián)立解得故B正確；C．電容器電量不變，根據(jù)電容的決定式根據(jù)電容定義式場(chǎng)強(qiáng)為聯(lián)立可得可知場(chǎng)強(qiáng)E增大，根據(jù)U=Ed可知兩極板間電壓變大，靜電計(jì)指針張角變大，故C正確；D．因下極板接地，電勢(shì)為零，板間電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距離無(wú)關(guān)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)與下極板間距不變，根據(jù)UPO=φP=EdP0知P點(diǎn)的電勢(shì)不變，油滴的電勢(shì)能不變，故D錯(cuò)誤。故選ABC。12.一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流過(guò)的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為q，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A.nvSΔt B.nvΔt C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．因單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，則在Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題13.某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。PQ為一塊傾斜放置的木板，在木板底端Q處固定一個(gè)光電門(mén)，光電門(mén)與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連（圖中未畫(huà)）。實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變木板傾角θ，使物塊（其上固定有寬度為d的遮光條）從O點(diǎn)正上方不同高度h處的斜面上由靜止釋放，實(shí)驗(yàn)中保持OQ間距離m不變，重力加速度。（設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同）（1）實(shí)驗(yàn)中，不需要測(cè)量的物理量有__________。A.遮光條的寬度dB.遮光條的擋光時(shí)間tC.物塊（帶遮光條）的質(zhì)量mD.物塊釋放點(diǎn)到地面的高度h（2）該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到物體經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度v，并作出了如圖乙所示的圖像，其圖像與橫軸的交點(diǎn)為0.20。則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)___________；（3）若更換動(dòng)摩擦因數(shù)更小的木板，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)并在乙圖中畫(huà)出圖像，其圖像的斜率將___________（選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?C②.0.25③.不變【解析】【分析】【詳解】(1)[1]該實(shí)驗(yàn)中計(jì)算摩擦因數(shù)時(shí)，質(zhì)量可以約去，所以在實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量的物理量為物塊（帶遮光條）的質(zhì)量m。故選C。(2)[2]根據(jù)動(dòng)能定理解得當(dāng)則(3)[3]由得圖像斜率為所以若更換動(dòng)摩擦因數(shù)更小的木板，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)并在乙圖中畫(huà)出圖像，其圖像的斜率將不變。14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路來(lái)探究某電容器的充、放電規(guī)律。（1）開(kāi)關(guān)接1，電源給電容器充電，觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為（）A逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變B.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后迅速回到0C.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變D.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0（2）將開(kāi)關(guān)接2，電容器放電，在放電過(guò)程中電流大小為i，電容器所帶電荷量為，電容器兩極板電勢(shì)差為，電容器的電容為。下面關(guān)于i、、、隨時(shí)間的變化的圖像，正確的是（）A. B.C. D.（3）圖丙為電容器放電時(shí)的圖像。已知電容器放電之前的電壓為8V，I-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積可以用所圍小方格的總面積近似代替。數(shù)出小方格數(shù)為82，據(jù)此則可求得電容器電荷量Q值為_(kāi)_______C，該電容器的實(shí)測(cè)電容值為_(kāi)_______。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）D（2）B（3）①.4.10×10-3②.513【解析】【小問(wèn)1詳解】開(kāi)關(guān)S接1，電源給電容器充電，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過(guò)程中觀察到的電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0。故ABC錯(cuò)誤；D正確。故選D。【小問(wèn)2詳解】ABC．放電過(guò)程中，電容器所帶電荷量逐漸減小，根據(jù)電容的定義式可知電容器極板間電壓逐漸減小，則放電電流逐漸減小，根據(jù)電流的定義式可知Q-t圖像的斜率絕對(duì)值逐漸減小。故AC錯(cuò)誤；B正確；D．電容器的電容在充放電過(guò)程中是不變的，電容只跟電容器的構(gòu)造有關(guān)。故D錯(cuò)誤。故選B?！拘?wèn)3詳解】由可知，電荷量為曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積由解得四、解答題15.火星半徑是地球半徑的，火星質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的，那么地球表面上質(zhì)量為50kg的宇航員（地球表面的重力加速度g取10m/s2）(1)在火星表面上受到的重力是多少？(2)若宇航員在地球表面能跳1.5m高，那他在火星表面能跳多高？【答案】（1）222.2N；（2）3.375m【解析】【詳解】(1)在地球表面有mg=G在火星表面上有mg′=G代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得g′=m/s2則宇航員在火星表面上受到的重力G′=mg′=50×N≈222.2N.(2)在地球表面宇航員跳起的高度H=在火星表面宇航員能夠跳起的高度h=聯(lián)立解得h=H=×1.5m=3.375m16.如圖所示為汽車的加速度a與車速倒數(shù)的關(guān)系圖像，若汽車質(zhì)量為4×103kg，它由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s，求：（1）汽車的額定功率；（2）汽車的速度為20m/s時(shí)汽車的加速度的大小。【答案】（1）1.2×105

W（2）0.5m/s2【解析】【小問(wèn)1詳解】設(shè)汽車的額定功率為P，所受的阻力大小為f，由題圖知，汽車的最大速度為30m/s，此時(shí)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有F＝f代入得P＝Fvm當(dāng)＝

m-1·s時(shí)，a＝2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得由以上關(guān)系式可得f＝4×103

N，P＝1.2×105

W【小問(wèn)2詳解】當(dāng)汽車的速度為＝20m/s時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有又P＝聯(lián)立解得＝0.5m/s217.XCT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖甲是某種XCT機(jī)主要部分的剖面圖，其產(chǎn)生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到水平圓形靶臺(tái)上的中心點(diǎn)P，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）。已知電子的質(zhì)量為m，帶電荷量為e，MN兩端的電壓為，偏轉(zhuǎn)場(chǎng)區(qū)域水平寬度為，豎直高度足夠長(zhǎng)，MN中電子束距離靶臺(tái)豎直高度為H，電子束射出偏轉(zhuǎn)場(chǎng)S時(shí)速度方向與水平方向夾角為30°，忽略電子的重力影響，不考慮電子間的相互作用及電子進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度，不計(jì)空氣阻力。求（1）求電子剛