四川省宜賓市敘州區(qū)2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期開學(xué)考試試題含解析

敘州區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題第一部分選擇題（共48分）注意事項(xiàng)：每題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如有改動，請用橡皮擦干凈后，在選涂其它答案標(biāo)號。一、選擇題（本題共11小題，1~7題每小題4分，每小題給出的四個選項(xiàng)中只有一個是正確的；8~11題有多個選項(xiàng)符合要求，全部選對得5分，不全得3分，有錯選或不選得0分，共48分）1.下列說法中正確是（）A.勻速圓周運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動B.向心力不能改變線速度的大小C.勻速圓周運(yùn)動線速度不變D.圓周運(yùn)動的合外力一定等于向心力【答案】B【解析】【詳解】A．勻速圓周運(yùn)動的加速度大小不變，方向變化，即加速度變化，所以勻速圓周運(yùn)動是變加速曲線運(yùn)動，故A錯誤；B．向心力只改變速度的方向，不改變速度大小，故B正確；C．勻速圓周運(yùn)動的線速度大小不變，方向時刻變化，故C錯誤；D．當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時，其所受合外力等于向心力，故D錯誤。故選B。2.2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化銀納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù)，即。下列說法正確的是（）A.電導(dǎo)率的單位是Ω·mB.材料的電導(dǎo)率越大，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)C.材料的電導(dǎo)率只與材料本身有關(guān)，與溫度等因素?zé)o關(guān)D.材料的電導(dǎo)率大小與材料的長度、橫截面積等因素有關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A．電阻率的單位是Ω·m，電導(dǎo)率的單位是（Ω·m）-1，選項(xiàng)A錯誤；B．材料的電導(dǎo)率越大，電阻率越小，則其導(dǎo)電性能越強(qiáng)，選項(xiàng)B正確；C．材料的電導(dǎo)率與材料本身以及溫度等因素都有關(guān)，選項(xiàng)C錯誤；D．材料的電導(dǎo)率大小由材料本身決定，與材料的長度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。故選B。3.為了訓(xùn)練飛行員將艦載機(jī)降落在航空母艦上的能力，在陸地上建設(shè)了模擬平臺進(jìn)行常規(guī)訓(xùn)練。如圖所示，阻攔索繞過定滑輪與阻尼器連接，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在模擬甲板上短距離滑行后停止。飛機(jī)掛鉤與阻攔索間不滑動。若某一時刻兩端阻攔索夾角是120°，飛機(jī)沿中線運(yùn)動速度為v，則阻尼器中的阻攔索繩移動速度大小是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】飛機(jī)沿繩方向的速度分量等于阻攔索繩移動的速度大小，即故選B。4.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A.根據(jù)公式F=mω2r，衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑成正比B.根據(jù)公式，衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑成反比C.根據(jù)公式F=mvω，衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑無關(guān)D.根據(jù)公式衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑的二次方成反比【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)公式F=mω2r，軌道半徑變化，角速度也變化，所以衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑不成正比，故A錯誤；B．根據(jù)公式，軌道半徑變化，線速度也變化，所以衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑不成反比，故B錯誤；C．根據(jù)公式F=mvω，軌道半徑變化，角速度和線速度都變化，所以衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑有關(guān)，故C錯誤；D．根據(jù)公式衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑的二次方成反比，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，北宋曾公亮在《武經(jīng)總要》中記載了一種古代運(yùn)輸裝備，名為“絞車”，力可挽二千斤。其原理如圖乙所示，將一根圓軸削成同心而半徑不同大小轆轤，其上繞以繩索，繩上加一動滑輪，滑輪下掛上重物。已知a、b分別是大小轆護(hù)邊緣上的兩點(diǎn)，轉(zhuǎn)動把手帶動轆護(hù)旋轉(zhuǎn)將重物輕松吊起。則在此過程中（）A.a點(diǎn)的角速度大于b點(diǎn)的角速度B.a點(diǎn)的線速度等于b點(diǎn)的線速度C.a點(diǎn)的向心加速度大于b點(diǎn)的向心加速度D.人對把手做的功等于重物機(jī)械能的增加量【答案】C【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)由于是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，故A錯誤；B．a(chǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動半徑比b大，由，可知a點(diǎn)的線速度大于b點(diǎn)的線速度，故B錯誤；C．由，可知a點(diǎn)的向心加速度大于b點(diǎn)的向心加速度，故C正確；D．由能量守恒定律知，人對把手做功等于重物、輪軸、滑輪的機(jī)械能的增加量和摩擦生熱等，所以人對把手做的功大于重物機(jī)械能的增加量，故D錯誤。故選C。6.如圖所示為某型號汽車在水平路面上啟動過程中的速度時間圖像，Oa為過原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與b點(diǎn)相切的水平直線，則下列說法正確的是（）A.0~t1時間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動且功率保持不變B.t1~t2時間內(nèi)的平均速度大于C.t2~t3時間內(nèi)汽車牽引力大于汽車所受阻力D.t1~t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為【答案】B【解析】【詳解】A．由題圖可知，0~t1時間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動，功率從零開始逐漸增大，在t1時刻功率達(dá)到額定功率，A錯誤；B．如果t1～t2時間內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動，則汽車的平均速度為由速度時間圖像可知，圖線與時間軸圍成的面積表示汽車的位移，汽車在t1～t2時間內(nèi)的位移大于勻加速直線運(yùn)動的位移，所以汽車在t1～t2時間內(nèi)平均速度大于勻加速直線運(yùn)動的平均速度，即B正確；C．由速度時間圖像可知t2～t3時間內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動，汽車牽引力等于汽車所受阻力，C錯誤；D．t1～t2時間內(nèi)汽車動能的變化量為，根據(jù)動能定理知合外力做的動才等于動能的變化量，汽車除了牽引力做功，還要克服摩擦力做功，D錯誤。故選B。7.如圖a所示，小物體從豎直彈簧上方高地高h(yuǎn)處由靜止釋放，其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖b所示。其中高度從h1下降到h2，圖像為直線，其余部分為曲線，h3對應(yīng)圖像的最高點(diǎn)，小物體質(zhì)量為m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。以下說法正確的是（）A.小物體下降至高度h3時，彈簧恢復(fù)原長B.小物體下落至高度h5時，它的加速度最大C.小物體處于高度h2和h4時，彈簧的彈性勢能相等D.小物體從高度h1下降到h5，彈簧的彈力做功mg(h1-h5)【答案】B【解析】【詳解】A．從h1到h5高度一直減小，表明物體一直下降，彈簧的長度一直減小，彈簧沒有恢復(fù)原長，A錯誤；B．高度從h1下降到h2，圖像為直線，表明小物體沒有與彈簧接觸，做自由落體運(yùn)動，加速度等于重力加速度，加速度的方向向下，所以，小物體下落至h2時彈簧處于原長狀態(tài)，此時的加速度等于重力加速度，加速度的方向向下；小物體下落至高度h4時，其動能與高度h2時相等，根據(jù)對稱性，小物體下落至h4時的加速度也等于重力加速度，加速度的方向向上；小物體從高度h4下降到高度h5的過程中，彈簧的彈力增大，合力增大，加速度增大，至最低點(diǎn)h5時，加速度最大，B正確；C．高度從h2下降到h4，彈簧的長度一直減小，形變量一直增大，彈性勢能一直增大，所以小物體處于高度h2時的彈性勢能比h4時小，C錯誤；D．小物體從高度h1下降到h5，根據(jù)動能定理得解得D錯誤。故選B。8.汽車安全性能是衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，實(shí)車碰撞試驗(yàn)是綜合評價(jià)汽車安全性能最有效的方法。某次測試中質(zhì)量為的實(shí)驗(yàn)汽車以的速度撞上碰撞試驗(yàn)臺后以的速度反向彈回，數(shù)據(jù)傳感器記錄此次碰撞的時間為，則（）A.此過程中汽車的動量變化量大小為B.此過程中汽車的動量變化量大小為C.此過程中汽車受到碰撞試驗(yàn)臺的平均作用力大小為D.此過程中汽車受到碰撞試驗(yàn)臺的平均作用力大小為【答案】BD【解析】【詳解】AB．規(guī)定汽車初速度方向?yàn)檎较?，則初動量為末動量為此過程中汽車的動量變化量為即此過程中汽車的動量變化量大小為，A錯誤，B正確；CD．由動量定理可得解得此過程中汽車受到碰撞試驗(yàn)臺的平均作用力大小為，C錯誤，D正確。故選BD。9.2021年中國選手胡旭威在第50屆世界體操錦標(biāo)賽上贏得男子單杠、雙杠兩項(xiàng)冠軍，成為世錦賽雙冠王，已知運(yùn)動員重心到手支撐點(diǎn)的距離為L，運(yùn)動員在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，其重心在最高點(diǎn)時的速度為，與單杠間的彈力大小為，其圖像如圖乙所示，則（）A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮.運(yùn)動員的質(zhì)量為C.時，在最高點(diǎn)單杠對運(yùn)動員的彈力向下D.時，在最高點(diǎn)單杠對運(yùn)動員的彈力為【答案】ACD【解析】【詳解】A．由圖乙可知，當(dāng)時，；此時運(yùn)動員重力提供向心力，則有可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮楣蔄正確；B．由圖乙可知，當(dāng)時，；此時運(yùn)動員的重力和支持力平衡，則有可得運(yùn)動員的質(zhì)量為故B錯誤；C．當(dāng)時，運(yùn)動員在最高點(diǎn)所受的重力不足以提供向心力，此時單杠對運(yùn)動員的彈力表現(xiàn)為拉力，即單杠對運(yùn)動員的彈力向下，故C正確；D．由圖乙可知，當(dāng)時，在最高點(diǎn)單杠對運(yùn)動員的彈力為，故D正確。故選ACD。10.如圖所示，質(zhì)量為m的蘋果，從離地面H高的樹上由靜止開始落下，樹下有一深度為h的坑以地面為零勢能參考面，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A.蘋果落入坑底時動能為mg(H+h)B.蘋果落入坑底時機(jī)械能為mg(H+h)C.蘋果落入坑底時重力勢能為mghD.整個下落過程蘋果重力勢能減少了mg(H+h)【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)動能定理有Ek=mg(H+h)A正確；B．由于只有重力做功，物體下落過程中機(jī)械能守恒。落入坑底時的機(jī)械能等于開始時的機(jī)械能E=mgHB錯誤；C．以地面為零勢能面，故落入坑底時的重力勢能為-mgh，C錯誤；D．整個過程中高度下降了H+h，故整個下落過程中，重力勢能減少了mg(H+h)，D正確。故選AD。11.如圖，一質(zhì)量為M、長為l的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板上的左端以速度v0開始運(yùn)動。已知物塊與木板間的滑動摩擦力大小為f，當(dāng)物塊從木板右端離開時（）A.木板的動能一定等于fl B.木板的動能一定小于flC.物塊的動能一定大于 D.物塊的動能一定小于【答案】BD【解析】【詳解】設(shè)物塊離開木板時的速度為，此時木板的速度為，由題意可知設(shè)物塊的對地位移為，木板的對地位移為CD．根據(jù)能量守恒定律可得整理可得D正確，C錯誤；AB．因摩擦產(chǎn)生的摩擦熱根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式因?yàn)榭傻脛t所以B正確，A錯誤。故選BD。第二部分非選擇題（共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）12.如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動手柄，可使兩側(cè)變速塔輪以及長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動，其向心力由擋板對小球的支持力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個球所受向心力的比值。（1）在探究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系時，要保持________相同。A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）下列實(shí)驗(yàn)中，利用到控制變量法的是________。A．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量關(guān)系C．探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)（3）某同學(xué)利用圖2所示的裝置探究滑塊做圓周運(yùn)動時向心力和周期的關(guān)系。力傳感器可記錄細(xì)線對滑塊拉力F的大小，光電門可記錄滑塊做圓周運(yùn)動的周期T，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖3所示的線性圖像，則圖像橫坐標(biāo)x代表的是________。A．TB．C．D．（4）圖3中的圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是_________________?！敬鸢浮竣?C②.B③.D④.滑塊受到摩擦力的作用【解析】【詳解】（1）[1]在探究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系時，要保持小球質(zhì)量m和小球做勻速圓周運(yùn)動的半徑r不變。故選C。（2）[2]A．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，采用了等效替代法，故A錯誤；B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用了控制變量法，故B正確；C．探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，采用了運(yùn)動的合成與分解，故C錯誤。故選B。（3）[3]繩拉力和摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式有即結(jié)合圖像可知橫坐標(biāo)x代表的是。故選D。（4）[4]由（3）中函數(shù)表達(dá)式可知圖3中的圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是滑塊受到摩擦力的作用。13.一同學(xué)利用如圖所示的斜槽軌道和兩個由相同材料制成、表面粗糙程度相同的滑塊A、B做“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。斜槽軌道由傾斜軌道和平直軌道組成，兩部分間由一段圓弧平滑連接，在平直軌道上一側(cè)固定有刻度尺。其操作步驟如下：①將斜槽軌道放置在水平桌面上；②用天平測得A、B兩個滑塊的質(zhì)量分別為、；③不放滑塊B，使滑塊A從傾斜軌道頂端P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊A最終靜止在平直軌道上，記下滑塊A靜止時其右側(cè)面對應(yīng)的刻度；④把滑塊B放在平直軌道上，記下其左側(cè)面對應(yīng)的刻度；⑤讓滑塊A仍從傾斜軌道頂端P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊A與滑塊B發(fā)生碰撞后最終均靜止在平直軌道上，記下最終滑塊B靜止時其左側(cè)面對應(yīng)的刻度、滑塊A靜止時其右側(cè)面對應(yīng)的刻度。（1）實(shí)驗(yàn)中，必須滿足的條件是___________。A．傾斜軌道必須光滑B．平直軌道必須水平C．滑塊A的質(zhì)量應(yīng)大于滑塊B的質(zhì)量D．同一組實(shí)驗(yàn)中，滑塊A靜止釋放的位置可以不同（2）實(shí)驗(yàn)中滑塊A碰撞前的速度大小v0與___________成正比。A．B．C．D．（3）若關(guān)系式___________中成立，則可得出結(jié)論：滑塊A、B碰撞過程中動量守恒。若要進(jìn)一步驗(yàn)證滑塊A、B的碰撞是否為彈性碰撞，則應(yīng)驗(yàn)證關(guān)系式___________是否成立。（均用給定的物理量符號表示）【答案】①.C②.D③.④.【解析】【詳解】（1）[1]A．傾斜軌道不一定必須光滑，只要滑塊A到達(dá)底端的速度相同即可，A錯誤；B．因?yàn)閮苫瑝K的材料相同，表面的粗糙程度相同，則由牛頓第二定律得可知無論軌道是否水平，則兩滑塊在軌道上運(yùn)動的加速度都相同，所以平直軌道不一定必須水平，B錯誤；C．為防止滑塊A與滑塊B碰后反彈，則滑塊A的質(zhì)量必須大于滑塊B的質(zhì)量，C正確；D．為保證滑塊A每次到達(dá)底端的初速度相同，則同一組實(shí)驗(yàn)中，滑塊A靜止釋放的位置要相同，D錯誤。故選C。（2）[2]對滑塊A由動能定理可得，滑塊A碰撞前的速度大小為即故選D。（3）[3]若滑塊A、B碰撞過程中動量守恒，則有又因?yàn)槁?lián)立可得[4]若滑塊A、B發(fā)生彈性碰撞，則由機(jī)械能守恒定律聯(lián)立可得三、計(jì)算題（寫出必要的文字說明，3個小題，14題10分，15題12分，16題14分，共36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(diǎn)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(qiáng)度為多大？方向如何？（3）小球A帶電量Q為多少？【答案】（1）；（2），方向由A指向B；（3）【解析】【詳解】（1）對于小球B，根據(jù)平衡條件有其所受電場力（2）電場強(qiáng)度方向由A指向B。（3）根據(jù)庫侖定律解得15.2021年5月15日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器在火星成功著陸，邁出了我國星際探測征程的重要一步。