2024-2025学年河南省信阳市信阳高级中学高二(上)开学考试物理试卷(含答案)

2024-2025学年河南省信阳市信阳高级中学高二（上）开学考试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.关于下列对配图的说法中正确的是( )
A. 图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B. 图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀速上滑过程中，物块机械能守恒
C. 图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒
D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
2.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻两车正好并排行驶，从该时刻起两车的速度—时间图像如下图所示，则下列说法正确的是( )
A. t1时刻两车相遇
B. 0到t1时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
C. 0到t0时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D. t1时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方
3.如图，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。

若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是( )
A. 小球A、B间的库仑力变小
B. 小球A、B间的库仑力不变
C. 小球A对筒壁的压力变小
D. 小球A对筒底的压力不变
4.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如
此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图象如图乙所示，则( )
A. t1时刻小球速度最大
B. t2至t3时间内，小球速度一直增大
C. t2至t3时间内，小球速度先增大后减小
D. t3时刻小球返回出发点
5.如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面反弹。

若两次发球与水平方向夹角分别为30°和60°，不考虑球在空中受到的阻力，关于两次发球说法正确的是( )
A. 碰到墙面前空中运动时间之比为1:3
B. 碰到墙面前空中运动时间之比为1:2
C. 两球上升高度之比为1:3
D. 两球上升高度之比为1:2
6.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B，C是同一平面内两颗人造卫星。

B为绕地球表面的近地卫星，C 是地球同步卫星。

则以下判断正确的是( )
A. 卫星B的速度大于地球的第一宇宙速度
B. A，B的线速度大小关系为v A>v B
C. 周期大小关系为T C>T B>T A
D. 若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速
7.如图所示，可视为质点的物块a放置在足够长的木板b上，a、b均静止在水平面上。

已知小物块a的质量为2 kg，长木板b的质量为1 kg，a与b间的动摩擦因数为0.2，b与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。

现用从零开始逐渐增大的水平外力F拉长木板b，则
A. F=2 N时，小物块a受到的摩擦力大小为2 N
N
B. F=4 N时，小物块a受到的摩擦力大小为2
3
C. F=6 N时，长木板b的加速度大小为2 m/s2
D. F=10 N时，长木板b的加速度大小为1 m/s2
二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 点运动到N 点，以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度
C. 粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度
D. 粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能
9.如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极接地，一带负电的油滴位于容器中的P 点且处于静止状态，现将下极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，则( )
A. 带电油滴将竖直向下运动
B. 带电油滴的机械能将增加
C. P 点的电势将降低
D. 通过灵敏电流计有从a 往b 的电流
10.如图所示，物块a 、b 通过轻弹簧连接，物块b 、c 用不可伸长的细线绕过轻质定滑轮连接，将物块c 放置于足够长的固定斜面上，细线与斜面平行。

移动物块c ，当物块b 、c 之间的细线伸直且无作用力时，将物块c 由静止释放。

物块a 放置在水平面上，a 、b 间的弹簧及b 与定滑轮间的细线均处于竖直方向，物块a 、b 、c 的质量分别为3m 、m 和4m ，斜面倾角为30°，若弹簧的劲度系数k =mg L 0。

(L 0为已知量，g 为重力加速度)，整个过程a 未离开水平面，不计空气阻力及一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是
( )
A. 物块b 、c 组成的系统机械能守恒
B. 释放物块c 瞬间，物块c 的加速度大小为2g 5
C. 物块b 上升L 0时速度最大
D. 物块c 的最大速度为 4gL 0
5
三、实验题：本大题共2小题，共14分。

11.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．
(1)实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M(A的含挡光片，B的含挂钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出____________(填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离ℎ．
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt．
③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为______________(已知重力加速度为
g).
(3)引起该实验系统误差的原因有__________________________(写一条即可)．
12.某物理兴趣小组利用图(甲)所示的装置研究平抛运动的规律。

s曝光一次的频闪照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，某次拍摄后得到的照片实验时该小组使用每隔1
20
如图(乙)所示(图中未包括小球刚离开轨道的图像)。

图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。

该小组在实验中测得的小球影像的高度差如图(乙)所示。

请完成下列填空：
(1)如图(甲)所示，将斜槽固定在桌面上，反复调节使斜槽末端_____；
(2)小球做平抛运动的初速度v0=_____m/s(结果保留三位有效数字)；
(3)小球经过图(乙)中位置A时竖直方向的速度v y=_____m/s，当地的重力加速度g=_____m/s2(结果均保留三位有效数字)。

四、计算题：本大题共3小题，共40分。

13.我国计划2030年前后实现载人登月。

假设未来的某一天，我国的宇航员登月成功，他在月球上做了如下实验：他站在月球上，将一个小球从距月球表面ℎ高度以v0水平抛出，测得水平距离为x，若月球视为质量分布均匀的球体，月球的半径为R(其中R>ℎ)，引力常量为G，求：
(1)月球表面的重力加速度；
(2)月球的平均密度(不考虑月球的自转)；
(3)月球的第一宇宙速度。

14.如图所示，水平放置、相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关
S闭合后，M、N间产生了匀强电场，一个重力不计的带负电粒子垂直于电场
方向从M板边缘射入电场，粒子恰好打在N板中央。

(1)若开关S闭合，为了让粒子恰能飞出电场，应将N板向下平移多少？
(2)若开关S断开且粒子初速度大小变为原来的3倍，为了让粒子恰能飞出电场，应将N板向上平移多少？
15.如图所示，AB为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着
、竖直向上的匀强电场，在BC的上方存在、水平向右的匀强电场，有一质量m=1kg，带电量q=+1.4×10−5C的物体(可视为质点)，从A点的正上方距离A点H=0.85m处由静止开始自由下落(不计空气阻力)，BC段为长L=2m、与物体间动摩擦因数为μ=0.4的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角θ=53∘且离地面DE高ℎ=0.8m的斜面。

(取
(1)物体能沿轨道AB到达最低点B，求它到达B点时轨道对物体的弹力大小(B点不考虑水平电场的影响)；
(2)求物体运动到C点时的速度；
(3)运动从C点射出后，求C点至落点的水平位移(已知sin53∘=0.8，cos53∘=0.6，不考虑物体反弹以后的情况)
参考答案
1.C
2.C
3.D
4.C
5.C
6.D
7.B
8.ACD
9.BC
10.BD
11.(1)①挡光片中心(2)mgℎ=1
2
(2M+(3)绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等
12.(1)水平
(2)1.00
(3) 1.97 9.76
13.(1)设平抛运动的时间为t，则x=v0t，
ℎ=1
2
gt2，
联立解得g=2ℎv20
x2
；
(2)设月球的质量为M，设其表面有一个质量为m的物体，则G Mm
R2
=mg，
ρ=
M
4
3
πR3
，
解得ρ=3ℎv20
2πGRx2
；
(3)根据万有引力提供向心力，有G Mm
R2=m v21
R
，
解得v1=υ0x2ℎR。

14.解：(1)设极板间的电压为U 、极板间的宽度为d 、极板的长度为L ，粒子的初速度为v 0
所以水平方向：L 2=v 0t…①
竖直方向：d =12at 2=12⋅qU md t 2…②
由②解得：d 2=qU 2m t 2…③
为使粒子刚好能飞出电场，则水平方向：L =v 0t 2…④
由①④两式解得：t 2=2t…⑤
此过程保持电键闭合状态，即上面公式中电压U 不变，由③⑤两式可知当时间由t 变为2t 时，d 变为2d ，即极板宽度变为原来的两倍，N 板向下移动d 。

(2)当开关S 断开时，两板所带电荷量不变，电场强度E 不变，设N 板上移距离为x 2，则有：
L =3v 0t 3
d−x 2=12⋅qE m ⋅t 23
联立解得：x 2=59d 。

答：(1)若开关S 闭合，为了让粒子恰能飞出电场，应将N 板向下平移d ；
(2)若开关S 断开且粒子初速度大小变为原来的3倍，为了让粒子恰能飞出电场，应将N 板向上平移59d 。

15.解：(1)根据题意，对小物块由释放到B 点的过程中，由动能定理有mg(H +R)−EqR =12mv 2B ，解得，
在B 点，由牛顿第二定律有F N +Eq−mg =m v 2B R
，解得F N =5N ；
(2)根据题意，对小物块由B 点到C 点的过程中，由动能定理有EqL−μmgL =12mv 2C −12mv 2B ，解得v C =7m/s ；
(3)小物块从 C 点飞出做平抛运动，假设小物块能落在地面上，竖直方向上有ℎ=12gt 2，
解得t =0.4s ，
水平方向上有x =v C t =2.8m >ℎtan53∘=0.6m ，
假设成立，则C 点至落点的水平位移为 2.8m 。