2024-2025學(xué)年河南省許昌市鄢陵縣第一高級(jí)中學(xué)高二（上）開學(xué)考試物理試卷（含答案）

這是一份2024-2025學(xué)年河南省許昌市鄢陵縣第一高級(jí)中學(xué)高二（上）開學(xué)考試物理試卷（含答案），共7頁(yè)。試卷主要包含了單選題，多選題，實(shí)驗(yàn)題，計(jì)算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.城市中為了解決交通問(wèn)題，修建了許多立交橋.如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端沖上該立交橋，小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度大小為v1，若小汽車在上橋過(guò)程中保持速率不變，則( )
A. 小汽車通過(guò)橋頂時(shí)處于失重狀態(tài)
B. 小汽車通過(guò)橋頂時(shí)處于超重狀態(tài)
C. 小汽車在上橋過(guò)程中受到橋面的支持力大小為FN=mg?mv12R
D. 小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須大于 gR
2.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則( )
A. 汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103N
B. 汽車在15m/s時(shí)的加速度為1m/s2
C. 汽車的額定功率為40kW
D. 汽車在前5s內(nèi)摩擦力做功為?1.5×105J
3.如圖所示，小船在河中發(fā)動(dòng)機(jī)損壞失去動(dòng)力，人們用繩通過(guò)定滑輪將小船拉回河岸。若人以0.3m/s的速度勻速拉繩，某時(shí)刻繩與水平方向的夾角α=60°，下列關(guān)于船的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及該時(shí)刻小船在水中運(yùn)動(dòng)速度的說(shuō)法，正確的是( )
A. 船做變速直線運(yùn)動(dòng)，v=0.15m/s
B. 船做變速直線運(yùn)動(dòng)，v=0.6m/s
C. 船做勻速直線運(yùn)動(dòng)，v=0.6m/s
D. 船做勻速直線運(yùn)動(dòng)，v=0.15m/s
4.一物體在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，已知在第1秒內(nèi)合力對(duì)物體做的功為45J，在第1秒末撤去拉力，其v?t圖象如圖所示，g取10m/s2，則( )
A. 物體的質(zhì)量為1kg B. 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
C. 第1s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功為60J D. 第1s內(nèi)摩擦力對(duì)物體做的功為60J
5.如圖所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2的距離的2倍，每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電量之比q1：q2：q3為( )
A. ?9:3:64 B. (?3)：?2：(?6) C. 3:2:6 D. (?9)：4：(?36)
6.如圖所示，兩極板與電源相連接，電子從負(fù)極板邊沿垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰好從正極板邊沿飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉?lái)的14，而電子仍從原位置射入，且仍從正極板邊沿飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的( )
A. 4倍B. 2倍
C. 14倍D. 12倍
7.如圖所示的電路中，通過(guò)R1的電流是4A，已知R1=3Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電路的總電阻是5Ω
B. 通過(guò)R2的電流是1.0A
C. a、b兩端的電壓是20V
D. a、c兩端的電壓是12V
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如圖甲所示，我國(guó)男子體操運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)員張成龍用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，張成龍運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，用力傳感器測(cè)得張成龍與單杠間彈力大小為F，用速度傳感器記錄他在最高點(diǎn)的速度大小為v，得到F--v2圖像如圖乙所示。g取10 m/s2，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 張成龍的質(zhì)量為65 kg
B. 張成龍的重心到單杠的距離為0.9 m
C. 當(dāng)張成龍?jiān)谧罡唿c(diǎn)的速度為4 m/s時(shí)，張成龍受單杠的彈力方向向上
D. 當(dāng)張成龍?jiān)谧罡唿c(diǎn)的速度為4 m/s時(shí)，張成龍受單杠的彈力方向向下
9.如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，設(shè)粒子在M和N時(shí)加速度的大小分別為aN、aN，速度的大小分別為vM、vN，電勢(shì)能分別為EpM、EpN。下列判斷正確的是( )
A. 粒子帶負(fù)電
B. aMvN
D. EpM>EpN
10.如圖所示，空間存在與三角形ABC所在平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，∠A=30°，∠C=90°，BC=4cm，D為AC邊上的一點(diǎn)，且AD=BD。若在A處有一個(gè)放射源，能向各個(gè)方向射出動(dòng)能為14eV的質(zhì)子，經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)的質(zhì)子的動(dòng)能分別為30eV和26eV，不考慮質(zhì)子之間的相互作用，重力忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為200N/CB. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)橛葾指向C
C. B、D兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UBD=?4VD. 經(jīng)過(guò)D點(diǎn)的質(zhì)子動(dòng)能為22eV
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。
11.如圖1為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置圖，如圖2為某次實(shí)驗(yàn)截取的一段紙帶。

(1)在本實(shí)驗(yàn)中，下列哪些操作有利于較好地完成本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：______。(填正確選項(xiàng)前的字母)
A.盡量選質(zhì)量大、體積小的重錘
B.重錘質(zhì)量一定要先測(cè)量出來(lái)
C.紙帶越長(zhǎng)越好
D.紙帶上選擇的第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)物體速度一定要為0
(2)圖2為某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶，相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s。則打B點(diǎn)時(shí)物體速度大小為vB= ______m/s；加速度大小為a= ______m/s2。(均保留三位有效數(shù)字)。
(3)即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理均正確的前提下，實(shí)驗(yàn)求得的重錘減小的重力勢(shì)能通常略______(選填“大于”或“小于”)增加的動(dòng)能。
12.如圖甲，用小錘輕擊彈簧金屬片，A球向水平方向飛出，同時(shí)B球被松開，豎直向下運(yùn)動(dòng)。
(1)用不同的力擊打彈簧金屬片，可以觀察到______。
A.A、B兩球同時(shí)落地
B.A、B兩球的運(yùn)動(dòng)路線相同
C.A球的運(yùn)動(dòng)路線不同，B球的運(yùn)動(dòng)路線相同
D.擊打的力越大，A、B兩球落地時(shí)間間隔越大
(2)改變此裝置距地面的高度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，仍然看到相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，據(jù)此現(xiàn)象分析可知______。
A.小球A在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.小球A在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.小球B在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.小球A、B在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同
(3)某學(xué)生在做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置，如圖乙所示，他在小球的運(yùn)動(dòng)軌跡上選取了A、B、C三點(diǎn)，并測(cè)量了各點(diǎn)間的水平距離和豎直距離，取重力加速度大小g=10m/s2，則相鄰小球間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_____s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_____m/s。若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以初速度方向?yàn)閤軸正方向，以重力方向?yàn)閥軸正方向，則圖中拋出點(diǎn)的坐標(biāo)是(______cm，_____cm)。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共36分。
13.如圖甲所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ=30°的固定斜面，給一質(zhì)量為m的小物塊初速度v0=6m/s從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其速度一時(shí)間圖像如圖乙所示。已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ= 39，該星球半徑為R=6×104km，引力常量G=6.67×10?11N?m2/kg2，忽略星球自轉(zhuǎn)，求：
(1)該星球的表面重力加速度；
(2)該星球的第一宇宙速度；
(3)該星球的質(zhì)量。
14.如圖所示，兩端分別系著小球a和b的輕繩跨過(guò)輕定滑輪，小球a的質(zhì)量ma=4kg，用手托住，距離地面的高度?=1.5m。小球的質(zhì)量mb=1kg，靜置于水平地面上，此時(shí)對(duì)地面的壓力恰好為零?，F(xiàn)從靜止開始釋放小球a，取g=10m/s2。求：
(1)小球a落地時(shí)的速率；
(2)小球b能夠上升的最大高度H；
(3)小球a下落?的過(guò)程中，輕繩對(duì)a做的功。
15.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直射入場(chǎng)強(qiáng)為E方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射出電場(chǎng)的即時(shí)速度的方向與初速度方向成30°角．在這過(guò)程中，不計(jì)粒子重力．求：
(1)該粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間；
(2)粒子在這一過(guò)程中電勢(shì)能增量．
參考答案
1.A
2.B
3.B
4.C
5.D
6.A
7.A
8.ABD
9.AC
10.AD
11.(1)A；(2)3.60，9.75；(3)大于。
12.(1)AC
(2)D
(3) 0.1 2 ?20，?5
13.(1)物塊上滑過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律在沿斜面方向上有
μmgcsθ+mgsinθ=ma1
下滑過(guò)程中，在沿斜面方向上有
mgsinθ?μmgcsθ=ma2
又知 v?t 圖像的斜率表示加速度，則上滑和下滑過(guò)程中物塊的加速度大小分別為a1=6?00.6m/s2=10m/s2
a2=20.4m/s2=5m/s2
聯(lián)立解得g=15m/s2
(2)由GMmR2=mv2R ， GMmR2=mg
解得該星球的第一宇宙速度為
v1= gR= 15×6×104×103m/s=3.0×104m/s
(3)在星球表面GMmR2=mg
可得該星球的質(zhì)量為
M=gR2G=15×6×104×10326.67×10?11kg=8.1×1026kg
14.解：(1)由機(jī)械能守恒，有mag??mbg?=12(ma+mb)v2
解得a落地時(shí)的速率v=3 2m/s；
(2)小球a落地瞬間，兩小球的速率相等，小球a落地后，小球b做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，
設(shè)小球b豎直向上運(yùn)動(dòng)的位移為?1，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有12mbv2=mbg?1
小球b上升到最高點(diǎn)時(shí)，距離地面的高度為H=?+?1
聯(lián)立解得H=2.4m；
(3)小球a下落?過(guò)程中，對(duì)a應(yīng)用動(dòng)能定理得：W+mag?=12mav2
解得W=?24J。
15.解：(1)帶正電的粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示：
粒子在垂直電場(chǎng)方向的做勻速直線運(yùn)動(dòng)vx=v0
粒子在電場(chǎng)方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)：vy=at=qEmt，
當(dāng)粒子速度方向與初速度方向成30°角時(shí)，如圖，vy=vxtan30°= 33v0，
豎直分速度：vy=at=qEmt，粒子經(jīng)歷的時(shí)間：t=mvyqE= 3mv03qE；
(2)在這一過(guò)程中，粒子在電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)的位移y=12at2=12qEm( 3mv03qE)2=mv026qE，
電場(chǎng)力對(duì)粒子做功：W=qEy=16mv02，
根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系知，電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)能的增加量△E=?W=?16mv02，
答：(1)該粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間為 3mv03Eq；
(2)粒子在這一過(guò)程中電勢(shì)能增量為：?16mv02．