江西省吉安市万安县中2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题（含答案）

第第页江西省吉安市万安县中2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题（含答案）万安县中2023-2024学年高二上学期开学考试

物理

一、选择题（共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．古代琥珀价格昂贵，常有人鱼目混珠。南北朝时的《炮炙论》中有“琥珀如血色，以布拭热，吸得芥子者真也”的说法，以此作为识别真假琥珀的标准。这些识别方法主要是利用了（）

A．摩擦生热使琥珀温度升高

B．尖端放电现象

C．手心和琥珀之间的热传递

D．摩擦起电使琥珀带电从而能够吸引轻小物体

2．小华同学不小心购买了盗版的物理参考书，他发现有一个带电质点的电量数字看不清，他只能看清是6.×10-18C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个（）

A．6.2×10-18CB．6.4×10-18C

C．6.6×10-18CD．6.8×10-18C

3．下列有关动能的变化说法正确的是（）

A．物体只有做匀速运动时，动能才不变

B．物体做平抛运动时，水平方向速度不变，物体的动能也不变

C．物体做自由落体运动时，重力做正功，物体的动能增加

D．物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化

4．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）

A．已知它的质量是，若将它的质量增为2倍，其同步轨道半径变为原来的2倍

B．它的运行速度大于，它处于完全失重状态

C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播

D．它的周期是，其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定

5．两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带有+5Q和-3Q的电荷量，固定在相距为r的两处。它们间的库仑力大小为F。两者相互接触后将其固定距离变为2r，则此时两球间库仑力的大小为（）

A．B．

C．60FD．

6．如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球的万有引力大小为（）

A．B．

C．D．

7．如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体（可视为质点）放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动。已知物体和木板之间的摩擦力为f、当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中（）

A．物体到达木板最右端时具有的动能为

B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为fx

C．物体克服摩擦力所做的功为fL

D．物体和木板增加的动能之和为Fx

8．关于静电的利用与防范，下列说法正确的是（）

A．安装避雷针可使建筑物免遭雷击

B．静电复印机的工作原理和静电现象完全无关

C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，既省漆又均匀

D．油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链，能防止静电产生危害

9．电荷量分别为2q和-q（q>0）的电荷分别置于A、B两点，虚线是以AB为直径的一个半圆，C、D为其三等分点，O为圆心。下列说法正确的是（）

A．O点的电场强度比C点的电场强度大

B．O点的电场强度比D点的电场强度大

C．C点的电场强度与D点的电场强度之比为

D．C点的电场强度与D点的电场强度之比为

10．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，我们称之为双星系统.设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，转动周期为T，轨道半径分别为RA、RB且RA<RB，引力常量G已知，则下列说法正确的是（）

A．星球A的向心力大于星球B的向心力

B．星球A的线速度一定大于星球B的线速度

C．星球A和星球B的质量之和为

D．双星的总质量一定，若双星之间的距离增大，其转动周期也变大

11．如图所示，竖直面内两轻杆长度均为L，固定成夹角，可绕O点在竖直面内自由转动。两轻杆的另一端分别固定质量均为m的小球P和Q，OQ竖直。现把小球从静止释放，重力加速度为g，不计一切阻力。从释放到P获得最大速度的过程中（）

A．小球P的机械能守恒B．轻杆对Q一直做负功

C．轻杆对P做功为D．P的最大速度为

二、实验题（共18分）

12．实验小组利用图甲的实验装置来“研究平抛物体运动”。实验中坐标纸上得到图乙所示的部分轨迹点，已知相机拍摄时每曝光一次，则：

（1）在安装器材时，斜槽末端（选填“需要”或“不需要”）保持水平，在建立坐标系的时候，确定轴时（选填“需要”或“不需要”）确保轴与铅垂线平行；

（2）该小球平抛的初速度大小为（取）；

（3）根据牛顿的设想，把物体从地球表面的高山上水平抛出，只要速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。则发射人造卫星的最小速度叫第宇宙速度。

13．某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，他们的主要实验步骤如下：

A．按图示安装好器材

B．将电火花打点计时器接到电源上

C．接通电源后释放纸带，打出一条纸带

D．换用另外的纸带，重复步骤C

E.选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离

F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相同

请回答下列问题：

（1）为完成此实验，除了图中所给器材外，下列各项中，还需要的器材有（填正确选项前的字母）。

A．停表B．毫米刻度尺

C．4~6V的交流电源D．220V的交流电源

（2）实验中，夹子与重物的质量m＝250g，如图乙所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为打下的第一个点，A、B、C为打下的三个连续的点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g＝9.8m/s2，选取OB段来验证机械能守恒定律，则重物重力势能的减少量ΔEp＝J，打B点时重物的瞬时速度vB＝m/s。（结果均保留三位有效数字）

（3）若纸带上某点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴、v2为纵轴，画出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为。（不计一切阻力）

三、计算题（共38分）

14．天花板下用绝缘细轻线悬挂一个质量为m，电荷量为的小物块（可视为点电荷），天花板下有水平向右的匀强电场，小物体静止时与竖直方向成30°，重力加速度g。求；

（1）小物块受到的电场力大小；

（2）空气阻力不计，剪断细线后，若g取10m/s2，小物块运动的加速度大小。

15．我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径分别为、，，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为。忽略A与C之间的引力，A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。万有引力常量为G，求：

（1）恒星A的质量；

（2）A、B、C三星由图示位置到再次共线所用时间t；

（3）若A也有一颗周期为的卫星D，求卫星C、D的轨道半径之比。

16．在足够长的光滑平台左端锁定一被压缩的轻质弹簧，一个可视为质点的质量m=0.04kg的滑块与弹簧接触但不栓接。某一时刻释放弹簧弹出滑块，滑块从平台右端A点水平飞出，恰能落到B点，刚好无碰撞地沿着倾斜轨道BC滑下。已知AB的竖直高度h=0.45m，倾斜轨道BC长L=2.0m，轨道倾角α=37°，BC通过粗糙水平轨道CD与光滑竖直半圆轨道DE和连，CD长s=1.3m，滑块与BC、CD的动摩擦因数μ=0.5，各部分平滑连接。（g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）求：

（1）弹簧处于锁定状态时的弹性势能；

（2）小球经过D点时速度大小；

（3）若小球能运动到轨道最高点E，竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件；

（4）小球从最高点E水平抛出，落在水平轨道的F点（图中未画出），F离竖直半圆轨道D点的水平距离为x，仅改变轨道半径R，当R为何值时x有最大值，最大值为多少？

1．D

用布拭热琥珀，布与琥珀摩擦使琥珀带电，琥珀带电后可以吸引轻小物体。

故选D。

2．B

元电荷e是最小电荷量，任何带电体所带电荷都是元电荷e的整数倍。因此该带电质点的电荷量为的整数倍，将四个选项中的电量除以元电荷电量得数为整数的便是可能正确的数字。

故选B。

3．C

A．物体做非匀速运动时，动能也可以不变。例如做匀速圆周运动的物体，其动能不变。故A错误；

B．物体做平抛运动时，水平方向速度不变，竖直方向速度一直增加，其动能一直增加。故B错误；

C．物体做自由落体运动时，重力做正功，物体的动能增加。故C正确；

D．根据

可知物体的动能变化时，速度一定变化；速度是矢量，大小不变，方向变化时，动能是不变的，故速度变化时，动能不一定变化。故D错误。

故选C。

4．D

A．万有引力提供向心力

可知轨道半径与环绕天体的质量无关，A错误；

B．在地球表面时，环绕速度大小为，此速度为最大的环绕速度，同步卫星的轨道高于地球表面卫星的轨道，所以速度小于，B错误；

CD．同步卫星与地球自转同步，所以它的周期也为24h，且必须发射到赤道上空，C错误，D正确；

故选D。

5．D

根据库仑定律可得

两者相互接触后，各自带电荷量均为+Q，，所以

故选D。

6．D

两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由公式可知两球间万有引力

故选D。

7．B

A．由题意画示意图可知

对小物体研究，由动能定理得

故A错误；

B．对木板研究，由动能定理得

故B正确；

C．物体克服摩擦力所做的功为

故C错误；

D．物体和木板增加的动能之和为

故D错误。

故选B。

8．ACD

A．高大建筑物顶上安放避雷针是为了防止静电危害，使建筑物免遭雷击，故A正确；

B．静电复印机是利用静电工作的，与静电现象有关，故B错误；

C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，由于电荷间的相互作用，既省漆又均匀，故C正确；

D．油罐车拖一条与地面接触的铁链是为了将摩擦产生的静电及时导走，防止静电危害，故D正确。

故选ACD。

9．ABD

设AB的距离为2r，则AD、BC间的距离为r，根据

可知带电量为2q的电荷在O、C、D点产生的场强大小分别为带电量-q的电荷在O、C、D点产生的场强大小分别为两电荷在O点的场强方向相同，合场强大小为；两电荷在C点的场强方向相互垂直，则场强大小为；两电荷在D点的场强方向相互垂直，则场强大小为。故，。

故选ABD。

10．CD

A．由双星运动规律可知，双星靠相互间的万有引力提供彼此圆周运动的向心力，所以两个星球的向心力大小相等，故A错误；

B．由双星运动规律可知，双星的角速度相等，根据

可得，星球A的线速度一定小于星球B的线速度，故B错误；

C．对于星球A有

对于星球B有

联立解得

故C正确；

D．根据

双星之间的距离增大，总质量不变，则转动的周期变大，故D正确。

故选CD。

11．CD

A．轻杆与两个小球组成的系统机械能守恒，由于轻杆对小球P做功，小球P的机械能不守恒，故A错误；

B．轻杆与两个小球组成的系统机械能守恒，小球P和Q绕O点在竖直面内自由转动，线速度大小相等，动能相等，从释放到P获得最大速度的过程中，转动过程中存在区域小球P重力做功大于小球Q重力做功，此时轻杆对Q做正功，故B错误；

D．对于轻杆与两个小球组成的系统机械能守恒

解得P的最大速度为

故D正确；

C．对于小球P根据动能定理

解得轻杆对P做功为

故C正确。

故选CD。

12．（1）需要需要（2）2（3）一

13．（1）BD（2）0.4901.95（3）

14．（1）；（2）

（1）由平衡知

qE=mgtan30°

解得

（2）由牛顿第二定律

15．（1）；（2）；（3）

（1）恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，角速度和周期相同，由相互间的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

对A有

对B有

联立可得

所以恒星A的质量为。

（2）由于A、B双星系统顺时针匀速圆周运动，C做逆时针匀速圆周运动，三个天体再次共线时，即C在B的外侧，根据

得

（3）C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有

得

同理有