四川省遂宁市蓬溪中学校2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题【含答案】

蓬溪中学高2025届第三学期第一次质量检测物理试题考试时间：75分钟第I卷（选择题）一、单选题（共8题，每题4分）1.关于电场强度的定义式，下列说法中正确的是（）A.E和F成正比，F越大E越大B.E和q成反比，q越大E越小C.E的方向与+q受力F的方向相同D.E的大小是由F和q的大小共同决定的【答案】C【解析】【详解】ABD．电场强度的定义式为比值定义式，E与F、q没有比例关系，适用于任何电场场强的计算，电场强度反映电场本身的特性，由电场本身决定，与试探电荷无关，故ABD错误；C．E的方向与正试探电荷所受的电场力方向相同，与负试探电荷所受的电场力方向相反，故C正确。故选C。2.设定中国“天河”号空间站绕地球做匀速圆周运动，则其运行速率（）A.小于第一宇宙速度B.大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度C.大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度D.大于第三宇宙速度【答案】A【解析】【详解】中国“天河”号空间站绕地球做匀速圆周运动，第一宇宙速度为最大环绕速度，第二宇宙速度是摆脱地球引力束缚最小初始速度，第三宇宙速度是摆脱太阳引力束缚最小的初始速度，故空间站运行速率小于第一宇宙速度，故A正确，BCD错误。故选A。3.如图所示，轻弹簧上端固定，下端栓接一物块。该物块从弹簧为原长时，由静止开始无初速度释放，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，则在该物块竖直向下运动过程中，该物块的机械能（）A.保持不变 B.先减少后增加C.先增加后减少 D.一直减少【答案】D【解析】【详解】在该物块竖直向下运动过程中，弹簧弹性势能一直增加，该物块的机械能一直减少，故选D。4.如图所示，下列四幅有关电场说法正确的是（）A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同C.图丙中某一电荷放在e点与放到f点，它们的电势能相同D.图丁中c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点【答案】C【解析】【详解】A．电场线从正电荷出发到负电荷终止，由图甲可知，该图为等量异种点电荷形成的电场线，故A错误；B．电场强度是矢量，由图可知，离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相等，但方向不相同，故B错误；C．该电容器极板之间的电场为匀强电场，由图可知，e点与f点在同一个等势面上，所以某一电荷放在e点与放到f点，它们的电势能相同，故C正确；D．电场线不是带电粒子运动的轨迹，由图丙，过c、d的电场线是曲线，则从c点静止释放一正电荷，电荷不能沿着电场线运动到d点，故D错误。故选C。5.如图所示，菱形ABCD处于方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，其中心O固定一电荷量为Q的点电荷（电性末知）。已知AD与CD的夹角为60°，D点的电场强度为零。则下列说法正确的是（）A.O点电荷带负电B.A、C两点的电场强度相同C.C点的电场强度大小为2ED.B点的电场强度大小为2E【答案】D【解析】【详解】AC．D点的电场强度为零，根据场强的叠加原理可知，O点电荷在D点处的场强方向水平向左，大小等于E，可知O点电荷带正电；同时有根据几何知识有，故O点电荷在C点处的场强大小为方向竖直向下，可知C点的合场强大小为故AC错误；B．O点电荷在A、C两点处场强大小相等，方向相反，由场强的矢量合成法则可知A、C两点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误；D．O点电荷在B点处的场强方向水平向右，大小等于E，故B点的合场强大小为2E，故D正确。故选D。6.如图所示，长为L的轻绳一端固定在水平圆盘的竖直中心转轴上，另一端连接一质量为m的物块，圆盘未转动时，轻绳水平伸直但无弹力。现使该物块随圆盘一起在水平面内绕竖直转轴匀速转动，不计空气阻力，该物块与圆盘间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，物块可视为质点，轻绳不可伸长。当圆盘转动角速度时，轻绳弹力大小为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】摩擦力与轻绳弹力提供物块向心力，根据牛顿第二定律轻绳弹力大小为故选B。7.一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上M=1kg的木块后不再穿出，木块的动能增加了8J，设子弹射入木块的过程中子弹所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A.木块动量变化量的大小为2kg·m/sB.子弹对木块做的功与木块对子弹做功的代数和为0JC.此过程产生的内能可能是6JD.只增大木块质量，子弹射入木块后仍未穿出，则此过程中系统损失机械能增大【答案】D【解析】【详解】A．根据题意可得解得木块的速度为所以木块动量变化量的大小为故A错误；B．设子弹射入木块中的深度为d，子弹水平射入木块后，未穿出，到子弹、木块相对静止，木块位移为x，子弹所受阻力为f，则所以故B错误；C．子弹、木块运动的v-t图像如图所示由于图线与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移，由图可知所以即此过程产生的内能大于8J，不可能是6J，故C错误；D．只增大木块质量，子弹射入木块后仍未穿出，木块的加速度减小，v-t图像如图所示由图可知，子弹射入木块的深度d增大，产生的内能增大，系统损失的机械能增大，故D正确。故选D。8.在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】A．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，A正确；B．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，B错误；C．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，C错误；D．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，D错误；故选A。二、多选题（共3题，每题5分）9.天文观测中，发现甲、乙两个星球保持距离不变，绕其共同中心做匀速圆周运动而构成“双星”系统。不考虑两星球以外其他星球的影响，则甲、乙两星球一定相同的是（）A.线速度 B.角速度C.向心加速度 D.周期【答案】BD【解析】【详解】甲、乙两星球一定相同的是角速度和周期。由于运动半径未知，线速度与向心加速度大小未知。故选BD。10.如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mgRB.物块从A到B过程与圆弧槽间正压力为C.物块在B点时对槽底的压力大小为D.物块滑到C点（C点位于A、B之间）且OC和OA的夹角为θ，此时时重力的瞬时功率为【答案】ACD【解析】【详解】A．物块从A到B做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得mgR-Wf=0可得克服摩擦力做功：Wf=mgR故A正确；B．物块从A到B过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，物块从A到B过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；C．物块从P到A的过程，由机械能守恒得可得物块A到B过程中的速度大小为物块在B点时，由牛顿第二定律得解得：根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为，故C正确；D．在C点，物体的竖直分速度为重力的瞬时功率故D正确。故选：ACD。11.如图所示，一小球以速度从倾角为的斜面顶端A处水平抛出，垂直落到在斜面底端与斜面垂直的挡板上的B点，已知重力加速度为g，，，则下列说法正确的是（）A.小球到达B点的速度大小为B.斜面的长度为C.小球到达B点时经历的时间为D.B点到水平面的高度为【答案】AD【解析】【详解】A．将B点速度分解为水平和竖直方向，根据几何关系B点速度与水平方向的夹角为，分解速度A正确；BC．B点的竖直分速度，由几何关系得小球离开桌面到B点的时间初速度沿斜面方向的分量重力加速度沿斜面的分量由匀变速直线运动的公式得斜面长为BC错误；D．斜面的竖直高度为平抛的竖直位移为则B点到水平面的高度为D正确。故选AD第II卷（非选择题）三、实验题（共14分，每空两分）12.探究“加速度与物体受力、物体质量关系”实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。（1）实验准备了如图所示的器材和配套的电源、导线、天平。若要完成该实验，必需的实验器材还有___________。（2）关于本次实验，下列说法正确的是___________。A.平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上钩码B.细线必须与长木板平行C.先释放小车再接通电源D.实验中所挂钩码质量要远小于小车质量（3）通过实验得到乙图所示的纸带，纸带上为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点。此实验测得的小车在D点的速度vD为__________，（保留3位有效数字）小车的加速度为___________（保留3位有效数字）。【答案】①.刻度尺②.B③.0.857④.0.986【解析】【详解】（1）[1]实验需要记录小车随时间的位移大小，故需要刻度尺测量位移。（2）[2]A．平衡摩擦力时，不能在动滑轮上挂上钩码，小车系上纸带平衡摩擦力，故A错误；B．细线必须与长木板平行，以确保细线的拉力即为小车所受到的合外力，故B正确；C．实验时应当先接通电源再释放小车，故C错误；D．本实验直接由拉力传感器读出小车所受的拉力即合外力，故不需要所挂钩码质量要远小于小车质量，故D错误。故选B。（3）[3]此实验测得的小车在D点的速度为根据逐差法测得小车的加速度为13.蓬溪中学实验小组在物理实验室进行“验证机械能守恒定律”的实验，他们进行如下操作：①用天平测出小球的质量为；②用游标卡尺测出小球的直径为；③用刻度尺测出小球球心到光电门的距离为；④电磁铁先通电，让小球吸在其下端；⑤电磁铁断电时，小球自由下落；⑥在小球通过光电门时，计时装置记下小球通过光电门所用的时间为，由此可算出小球通过光电门的速度。（1）由以上测量数据可计算得出小球重力势能的减少量______，小球动能的变化量______。（取，计算结果均保留三位有效数字）（2）从实验结果中发现大于，试分析可能的原因：______。【答案】①.0.402②.0.400③.小球在下落过程受到空气阻力作用，需要克服阻力做功【解析】【详解】（1）[1]小球重力势能的减少量为[2]小球通过光电门的速度小球动能的变化量解得代入数据解得（2）[3]从实验结果中发现大于，小球在下落过程受到空气阻力作用，需要克服阻力做功。四、解答题（共3题，14题8分；15题13分；16题18分）14.如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m，电量为q，现加一水平的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹θ角。（1）试求这个匀强电场的场强E大小；（2）如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹θ角，则E′的大小又是多少？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）小球受到重力、电场力和细线的拉力，受力分析如图1所示由平衡条件得解得（2）将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，电场力方向也顺时针转过θ角，大小为，此时电场力与细线垂直，如图2所示根据平衡条件得则得15.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求（1）A、B小球分别到达C点时的速度大小是多少；（2）小球通过C点后经过多少时间落地；（3）A、B两球落地点间的距离。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）球在圆管内做圆周运动，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，可知此时圆管对A有竖直向下的弹力大小为3mg，根据牛顿第二定律有同理，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg，可知此时圆管对B有竖直向上的弹力大小为0.75mg，根据牛顿第二定律有解得，（2）两球从C点水平射出，做平抛运动，竖直方向有解得两球通过C点后到落地的时间为（3）A、B两球落地点间的距离为16.如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现