河北省保定市部分高中2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题

新高二年级开学考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册，必修第三册第九章，选择性必修第一册第一章。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列关于曲线运动的说法正确的是（）A．物体在恒力作用下不可能做圆周运动 B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动C．物体做曲线运动时机械能一定不守恒 D．物体做曲线运动时加速度一定会改变2．静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（）A．静电除尘的原理是静电屏蔽B．干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷C．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点D．印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电3．如图所示，某教室墙上的窗户在外力作用下绕轴转动，窗户上A、B两点到轴的距离之比为，则（）A．A、B两点转动的角速度大小之比为B．A、B两点转动的线速度大小之比为C．A、B两点的向心加速度大小之比为D．A、B两点转动的周期之比为4．如图所示，一艘炮舰沿河由西向东匀速直线行驶，在炮舰上水平发射炮弹射击北岸目标，炮弹离开炮口时相对于炮舰的速度大小始终相等且与炮口方向无关，不考虑炮弹在竖直方向上的运动及空气阻力的影响，要使炮弹从离开炮口到击中目标的时间最短，炮舰应（）A．在经过目标西南侧某位置时将炮口对准目标发射炮弹B．在经过目标西南侧某位置时将炮口指向正北方发射炮弹C．在经过目标正南方时将炮口指向目标的西南侧某方向发射炮弹D．在经过目标正南方时将炮口对准目标发射炮弹5．如图所示，某场地自行车比赛中圆形赛道的路面与水平面有一夹角，运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动时，自行车恰好不受径向摩擦力，下列说法正确的是（）A．运动员受到自行车的作用力方向竖直向上B．该过程中自行车的加速度保持不变C．若仅使自行车在更外侧的赛道上做匀速圆周运动，则自行车仍不受径向摩擦力D．若仅使运动员骑自行车的速度增大，则自行车将受到沿路面指向内侧的摩擦力6．如图所示，接地的空心金属球壳的右侧放有带正电的小球Q，金属球壳达到静电平衡后，A、B、C三个点处的电场强度大小分别为、、，则下列说法正确的是（）A． B．C．金属球壳左侧外表面带正电 D．金属球壳内侧带正电7．如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带正电的小球A、B（均可视为点电荷），质量分别为和，电荷量分别为和。将两小球同时由静止释放，下列说法正确的是（）A．刚释放时小球A、B受到的库仑力大小之比为B．刚释放时小球A、B的加速度大小之比为C．释放后某时刻小球A、B的速度大小可能相等D．释放后某时刻小球A、B的速度大小之比一定为二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图所示，在坐标轴和处，分别固定电荷量大小为、的两点电荷A、C，测得坐标轴上B点处的电场强度为0，不考虑其他电场的影响，下列说法正确的是（）A．两点电荷带的是同种电荷B．C．坐标轴上处与处的电场强度方向相同D．坐标轴上处与处的电场强度方向相同9．2023年5月30日9时31分，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号”F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，载人飞船入轨后，于2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站“天和”核心舱径向端口。发射“神舟十六号”载人飞船时，先将飞船发射到近地圆轨道1，在Q点点火，使其进入椭圆轨道2，到达P点时再次点火，将飞船送入圆轨道3，如图所示。已知地球的半径为R，P点距地球表面高度为h，下列说法正确的是（）A．飞船在轨道1上与在轨道2上运行时的周期比值为B．飞船应在Q点点火减速才能由圆轨道1变轨进入椭圆轨道2C．飞船应在P点点火加速才能由椭圆轨道2变轨进入圆轨道3D．飞船在轨道3上的运行速度大于第一宇宙速度10．如图所示，在竖直平面内固定一内径很小的圆形管道，管道的半径为R，圆管内靠近圆心O的侧壁粗糙，远离圆心O的侧壁光滑，a、b点分别为管道的左、右端点。直径比圆管内径略小、质量为m的小球（可视为质点）在最低点以大小为、方向水平向右的初速度开始运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．若，则小球运动过程中机械能守恒B．若，则小球将恰好能运动到管道的最高点C．若，则小球第一次经过b点时对管道的作用力大小为D．若，则从小球开始运动到最终稳定，小球克服摩擦力做的总功为三、非选择题：共54分。11．（6分）某实验小组用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个连有数字计时器的光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B处的正上方。实验时先测量出含遮光条的滑块的质量M，钩码的质量m，A、B间的距离，遮光条的宽度d，已知当地的重力加速度大小为g。（1）下列关于本实验的说法正确的是______。A．实验中钩码的质量应远小于滑块的质量B．实验前应调节气垫导轨水平，且确保细线与气垫导轨平行C．实验时遮光条的宽度越宽，实验误差越小（2）某次实验时测得遮光条通过光电门的时间为t。在滑块由B处运动到A处的过程中，滑块和钩码构成的系统增加的动能______，系统减少的重力势能______，若在实验误差允许范围内，，则系统的机械能守恒。（均用给定的物理量符号表示）12．（9分）某实验小组为了验证动量守恒定律，采用了如图所示的装置。（1）实验时可供选择的小球有甲、乙、丙、丁四个，四个小球的质量关系为，半径关系为，若实验中的入射小球a选用了小球乙，则被撞小球b应选用小球______。A．甲 B．丙 C．丁（2）关于本实验的说法正确的是______。A．为保证两小球碰撞时动量守恒，斜槽轨道必须是光滑的B．入射小球a每一次可以从不同高度由静止滚下C．实验时需确保斜槽轨道末端的切线是水平的D．实验时必须测出斜槽轨道末端到水平地面的高度（3）按照正确的实验操作，测出了入射小球a和被撞小球b的质量分别为和，三个落地点的平均位置M、P、N到斜槽轨道末端在水平地面的投影点的距离分别为、、，若满足______（用题目给定的物理量符号表示），则说明小球碰撞过程中动量守恒；若还满足______（用和表示），则说明小球间发生的碰撞为弹性碰撞。13．（11分）中国载人航天工程办公室公布了我国载人登月初步方案，我国计划在2030年前实现载人登陆月球，开展月球科学考察及相关技术试验，突破掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成“登、巡、采、研、回”等多重任务，形成独立自主的载人月球探测能力。假设在未来的月球基地中，宇航员将小球从离水平月面高度处以初速度水平抛出，落到水平月面时的水平位移，已知月球的半径，取，求：（1）月球表面的重力加速度大小；（2）月球的第一宇宙速度大小。14．（12分）如图所示，当带正电的小球静止在竖直光滑绝缘墙壁上的A点时，带正电的物块恰好能静止在水平粗糙绝缘地面上的B点，A、B点连线与竖直方向的夹角为37°，A、B点间的距离。已知小球的电荷量，物块的电荷量、质量，物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，，静电力常量，求：（1）小球的质量；（2）物块与地面间的动摩擦因数。15．（16分）如图所示，光滑的圆弧轨道PMN竖直固定放置，在其右侧N点与一倾斜、足够长的传送带相切连接。点为圆弧轨道最低点，圆弧的圆心为O点，PO水平，。质量的小煤块（可视为质点）从传送带顶端由静止释放后恰好能运动到P点。已知圆弧轨道半径，传送带在电机驱动下始终以恒定速率逆时针匀速转动，小煤块与传送带间的动摩擦因数，小煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，，不计小煤块运动过程中的质量损失，求：（1）小煤块第一次运动到圆弧轨道M点时对圆弧轨道的压力大小；（2）传送带运行的速度大小；（3）小煤块从第二次经过N点到第三次经过N点的过程中因摩擦产生的热量。物理参考答案1．A2．C3．B4．B5．D6．B7．D8．AC9．AC10．AD11（1）B（2分）（2）（2分）（2分）12．（1）A（2分）（2）C（2分）（3）（2分）（3分）13．解：（1）小球做平抛运动，水平方向上有（2分）竖直方向上有（2分）解得。（2分）（2）物体在月球附近绕月球做匀速圆周运动的速度即为月球的第一宇宙速度，此时可近似认为向心力是由重力提供的，有（2分）解得。（3分）14．解：（1）小球受到物块的库仑力大小（2分）对小球受力分析有（2分）解得。（2分）（2）对物块受力分析，在竖直方向上有（2分）在水平方向上有（2分）其中（1分）解得。（1分）15．解：（1）小煤块第一次从M点运动到P点的过程中，由动能定理有（1分）小煤块第一次运动到圆弧轨道M点时，由牛顿第二定律有（1分）根据牛顿第三定律有（1分）解得。（1分）（2）小煤块第一次从N点运动到P点的过程中，由动能定理有（1分）由题图中几何关系有（1分）解得（1分）由于传送带足够长且小煤块与传送带间的最大静摩擦力（1分）可知小煤块加速到与传送