青龍實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年度上學(xué)期高二開學(xué)考試物  理  試題分值：100分 考試時(shí)間：75分鐘一、選選題（本大題共11小題，共52分。其中1-7題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題4分，8-11題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)的給6分，選對(duì)選不全給3分，有錯(cuò)選的不給分。）1．如圖所示，一小球在光滑的水平面上以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中要穿過(guò)一段有水平向北的風(fēng)帶ab，經(jīng)過(guò)風(fēng)帶時(shí)風(fēng)會(huì)給小球一個(gè)向北的水平恒力，其余區(qū)域無(wú)風(fēng)力，則小球穿過(guò)風(fēng)帶的運(yùn)動(dòng)軌跡及穿出風(fēng)帶時(shí)的速度方向正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．2．一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖中虛線所示．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為（     ）A． B． C． D．3．如圖，xOy平面直角坐標(biāo)系所在空間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出），電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成邊長(zhǎng)為L的等邊三角形。若將兩電荷量相等的正點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。則A處的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A．E B．E C．E D．E4．探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較大的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后與變軌前相比（　?。?/span>A．軌道半徑變小 B．向心加速度變小C．線速度變大 D．角速度變大5．如圖所示，豎直墻面上有一只壁虎從A點(diǎn)沿水平直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此過(guò)程中壁虎受到摩擦力的方向是A．斜向右上方B．斜向左上方C．水平向左D．豎直向上6．一學(xué)校物理項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組研究懸索橋的受力特點(diǎn)，實(shí)際的懸索橋在工程上是復(fù)雜的，他們進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化，懸索橋的簡(jiǎn)化模型如下：吊橋六對(duì)鋼桿懸吊，六對(duì)鋼桿在橋面上分列兩排，其上端掛在兩根鋼纜上，如圖為其一側(cè)面圖。已知圖中相鄰兩鋼桿間距離為，靠橋面中心的鋼桿長(zhǎng)度為2m（即），，，又已知兩端鋼纜、與水平方向成角，若鋼桿鋼纜自重不計(jì)，每根鋼桿承受拉力相同，橋面總質(zhì)量，每根鋼桿拉力均為。以下說(shuō)法正確的是（　　）A．每根鋼桿拉力大小為B．每對(duì)鋼纜中拉力大小為C．每對(duì)鋼纜中拉力大小為D．的長(zhǎng)度為6m7．2023年8月，受臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”影響，我國(guó)京津冀等地發(fā)生了極端強(qiáng)降雨，導(dǎo)致部分地區(qū)被淹，中部戰(zhàn)區(qū)組織官兵緊急救援。如圖所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒為v，A處的下游C處有個(gè)半徑為r的漩渦，其與河岸相切于B點(diǎn)，AB兩點(diǎn)距離為。若解放軍戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟把被困群眾從河岸的A處沿直線避開漩渦送到對(duì)岸，沖鋒舟相對(duì)河岸的速度最小值為（    ）  A． B． C． D．8．如圖所示，一質(zhì)量為m、帶負(fù)電且電荷量為Q的小球A系在長(zhǎng)為l的絕緣輕繩下端，另一帶電的小球B固定在位于懸掛點(diǎn)的正下方（A、B均視為點(diǎn)電荷），輕繩與豎直方向成30°角，小球A、B靜止于同一高度。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則B球的帶電情況是（　?。?/span>A．帶正電B．帶負(fù)電C．電荷量大小為D．電荷量大小為9．如圖，從斜面上的點(diǎn)以速度v0水平拋出一個(gè)物體，飛行一段時(shí)間后，落到斜面上的B點(diǎn)，已知AB＝75m，α＝37°，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2．）不計(jì)空氣阻力，下列正確的是（　　）A．物體的位移大小為60mB．物體飛行的時(shí)間為6sC．物體在B點(diǎn)的速度大小為30m/sD．物體的初速度v0大小為20m/s10．質(zhì)量為2 kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動(dòng)方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，拉力F作用2 s后撤去，物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(取g＝10 m/s2)(　　)A．拉力F做功350 JB．拉力F做功150 JC．物體克服摩擦力做功100 JD．物體克服摩擦力做功175 J二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2個(gè)小題，共18分）11．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示裝置測(cè)量重力加速度。將小球A和手機(jī)B分別系在一條跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的軟繩兩端。打開手機(jī)B的phyphox軟件，令小球A和手機(jī)B靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球A和手機(jī)B，通過(guò)phyphox軟件測(cè)得手機(jī)的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖（b），實(shí)驗(yàn)室提供的物理量有：小球A的質(zhì)量，手機(jī)B的質(zhì)量，當(dāng)?shù)貙?shí)際重力加速度。（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度大小為。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度與實(shí)際重力加速度有明顯差異，除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外，請(qǐng)寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：。（3）有同學(xué)提出本實(shí)驗(yàn)還可以研究機(jī)械能是否守恒，在小球A上方h高處安裝光電門和配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器。令小球A和手機(jī)B靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球A和手機(jī)B，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄小球A通過(guò)光電門的時(shí)間t，除實(shí)驗(yàn)室提供的物理量外，還需要測(cè)量的物理量有（寫出物理量的名稱和符號(hào)），需要驗(yàn)證的原理式為（用實(shí)驗(yàn)室提供的物理量符號(hào)和測(cè)量的物理量符號(hào)表示）。12．某學(xué)習(xí)小組用實(shí)驗(yàn)探究“平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。  （1）在圖1中用小錘敲擊鐵片，觀察到A、B兩個(gè)小球 ，則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做運(yùn)動(dòng)。（2）在圖2中同時(shí)斷電后P、Q兩個(gè)小球同時(shí)沿著斜槽滾下，觀察到P、Q兩個(gè)小球撞在一起，則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在方向上做運(yùn)動(dòng)。（3）圖3是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置。以下實(shí)驗(yàn)過(guò)程的一些做法，其中合理的有（多選）。A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C．每次小球應(yīng)從同一位置由靜止釋放三．計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題共30分）13．（8分）假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)某行星，在該行星“北極”距地面高為L處由靜止釋放一個(gè)小球（引力視為恒力，阻力可忽略），經(jīng)過(guò)時(shí)間t落到地面。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，求：（1）該行星的質(zhì)量M為多少？（2）如果該行星有一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面的高度H為多少？           14．（9分）如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M=2.0 kg的木塊，它與臺(tái)面間的最大靜摩擦力fm=6.0 N，繩的一端系住木塊，另一端穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的光滑中心孔O懸吊一質(zhì)量m=1.0 kg的小球，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以ω=5.0 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，欲使木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，求木塊到O孔的距離范圍。（重力加速度g=10 m/s2，木塊、小球均視為質(zhì)點(diǎn)）       15．（13分）如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=30°，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持v0=2m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m=10kg的工件（可看作質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)過(guò)1.9s，工件被傳送到h=1.5m的高處，取g=10m/s2，求：（1）工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）整個(gè)過(guò)程中，摩擦力對(duì)工件做的功：（3）電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能（和傳送帶空轉(zhuǎn)，不運(yùn)送工件相比）。   參考答案：1．B【詳解】小球在光滑的水平面上以v0向右運(yùn)動(dòng)，給小球一個(gè)向北的水平恒力，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)條件，合外力指向物體做曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的凹的一側(cè)，且速度的方向沿著軌跡的切線方向。B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．B【詳解】小球撞在斜面上，速度方向與斜面垂直，則速度方向與水平方向夾角的正切值，豎直位移與水平位移的比值，故B正確．3．B【詳解】C點(diǎn)三個(gè)電場(chǎng)方向如圖所示根據(jù)題意可知又知道故解得故選B。4．B【詳解】探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，則有可得可見(jiàn)周期變大，軌道半徑變大，向心加速度變小，線速度變小，角速度變小，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選B。5．B【分析】根據(jù)壁虎作加速直線運(yùn)動(dòng)可得，合力方向水平向左，再由平行四邊形定則即可求解．【詳解】由于壁虎從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即壁虎所受合力水平向左，在豎直平面內(nèi)壁虎受重力、摩擦力，由平行四邊形定則可知，摩擦力方向斜向左上方，故B正確．故選B．6．C【詳解】A．橋面總質(zhì)量m，每根鋼桿拉力均為T，由平衡條件可得解得故A錯(cuò)誤；C．對(duì)整體受力分析如圖，由平衡條件可得解得故C正確；B．對(duì)左邊的懸索受力分析如圖所示，由平衡條件可得故B錯(cuò)誤；D．對(duì)A點(diǎn)受力分析如圖所示，由平衡條件可得由幾何關(guān)系可得故D錯(cuò)誤。故選C。7．B【詳解】速度最小且避開漩渦沿直線運(yùn)動(dòng)到對(duì)岸時(shí)和速度方向恰好與漩渦相切，如圖所示，  由于水流速不變，合速度與漩渦相切，沖鋒舟相對(duì)河岸速度為船速末端矢量到合速度上任一點(diǎn)的連線?？芍?dāng)沖鋒舟相對(duì)河岸與合速度垂直時(shí)速度最小。所以有聯(lián)立解之得故選B。8．BD【詳解】AB．根據(jù)平衡條件可知A所受靜電力一定水平向右，所以B與A電性相同，即B帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)B所帶電荷量為q，根據(jù)庫(kù)侖定律可得A所受靜電力大小為根據(jù)平衡條件有聯(lián)立以上兩式解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9．D【詳解】A．物體的位移等于初末位置的距離，大小為75m，故A錯(cuò)誤.B．平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移h=xABsinα=75×0.6m=45m，根據(jù)得，物體飛行的時(shí)間，故B錯(cuò)誤.D．物體的初速度；故D正確.C.物體落到B點(diǎn)的豎直分速度vyB=gt=10×3m/s=30m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，物體落在B點(diǎn)的速率;故C錯(cuò)誤.10．BD【詳解】速度圖象的斜率等于物體的加速度，則前2秒的加速度2～6秒的加速度大小對(duì)于兩段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由牛頓第二定律得：F-Ff=ma1，Ff=ma2解得：F=10 N，Ff=-5N，負(fù)號(hào)表示與選定的正方向相反前2秒位移：2秒～6秒位移：拉力做功為  WF=Fx1=150 J，整個(gè)過(guò)程中摩擦力做功為WFf=-Ff（x1+x2）=-175 J，故AC錯(cuò)誤，BD正確。11．     9.4     滑輪的軸不光滑（或滑輪有質(zhì)量，軟繩有質(zhì)量，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受空氣阻力，手機(jī)在下落過(guò)程中發(fā)生擺動(dòng)等）     小球A的直徑d【詳解】（1）[1]由圖（b）讀出加速度為，根據(jù)牛頓第二定律，代入數(shù)據(jù)得（2）[2]測(cè)量的重力加速度小于實(shí)際值，除偶然誤差外，也可能是由于滑輪的軸不光滑，或滑輪有質(zhì)量，軟繩有質(zhì)量，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受空氣阻力，手機(jī)在下落過(guò)程中發(fā)生擺動(dòng)等原因。（3）[3]由于還需要算出小球的速度，則還需要測(cè)量小球A的直徑d。[4]根據(jù)功能關(guān)系知需要驗(yàn)證的原理式為12．     同時(shí)落地     自由落體     水平     勻速直線     AC/CA【詳解】（1）[1] [2]由于任意高度，平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)都會(huì)同時(shí)落地，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）[3] [4]在圖2中同時(shí)斷電后P、Q兩個(gè)小球同時(shí)沿著斜槽滾下，觀察到P、Q兩個(gè)小球撞在一起，則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）[5] A．為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)初速度水平，安裝斜槽軌道，使其末端保持水平，故A正確；BC．為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)初速度相同，故每次小球應(yīng)從同一位置由靜止釋放，故B錯(cuò)誤，C正確。故選AC。13．（1）；（2）【詳解】（1）設(shè)行星表面的重力加速度為g，對(duì)小球，有解得設(shè)行星表面的某一物體質(zhì)量為m，有解得（2）同步衛(wèi)星的周期與該行星自轉(zhuǎn)周期相同，均為T，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為，由牛頓第二定律有聯(lián)立解得同步衛(wèi)星距行星表面的高度14．8 cm≤r≤32 cm【詳解】轉(zhuǎn)臺(tái)以一定的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，據(jù)可知：木塊所需的向心力與做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r成正比。當(dāng)在離O點(diǎn)最近處 時(shí)，木塊有靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，這時(shí)摩擦力沿半徑向外，剛好達(dá)到最大靜摩擦力fm得當(dāng)木塊在離O點(diǎn)最遠(yuǎn)處r=r2時(shí)，有遠(yuǎn)離O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，這時(shí)摩擦力的方向指向O點(diǎn)，且達(dá)到最大靜摩擦力fm得則木塊能夠相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，半徑應(yīng)滿足關(guān)系式15．（1）；（2）170J；（3）230J【詳解】（1）根據(jù)幾何關(guān)系可得傳送帶的長(zhǎng)度為若工件一直加速，則有解得因此可知工件應(yīng)先加速后勻速，設(shè)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，位移為，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，位移為，則有，，，聯(lián)立解得，，，又解得而根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）設(shè)整個(gè)過(guò)程中摩擦力對(duì)工件做的功為，對(duì)整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理有解得（3）在時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移為該時(shí)間內(nèi)傳送帶與工件之間的相對(duì)位移為則可得摩擦產(chǎn)生的熱量為工件獲得的機(jī)械能為則可得電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能

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