2023-2024学年辽宁省朝阳市建平重点中学高二（上）开学物理试卷（含答案）

2023-2024学年辽宁省朝阳市建平重点中学高二（上）开学物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

•物体做匀加速直线运动，通过一段位移Zx所用时间为23紧接着通过下一段位移所用时间为九则物

体运动的加速度大小为（）

A/X2AxAx

A-?BR・mD.

2.减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚

爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为尸,下图中弹力F的画法正确且分解合理的是（）

3.如图所示，质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平

地面上。再将一个质量为3kg的物体4轻放在B上的一瞬间，物体B的加速度大小为（取g

10m/s2)()

A.0

B.15m/s2

C.6m/s2

D.5m/s2

4.如图所示，质量为m的汽车，沿半径为R的半圆形拱桥运动，当汽车通

过拱桥最高点B时速度大小为V,则此时（）

A.汽车速度越大，对拱形桥压力越大

B.在8点的速度最小值为//

C.若汽车速度等于/疏，汽车将做平抛运动，越过桥后落地点与B点的水平距离为，NR

D.若汽车对桥顶的压力为等，汽车的速度大小为建

42

5.如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周

运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球

半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（）

A.b卫星转动线速度大于7.9km/s

O,

B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac

C.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为兀>〃>兀

D.在氏c中，b的速度大

6.如图所示，直流电路中，%、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照增

强而减小。当开关S闭合时，处在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止。

现用强光照射电阻氏3时（）

A.电源的总功率减小

B.4板的电势降低

C.液滴向上运动

D.电容器所带电荷量减少

7.某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放

电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒（重力不

计）的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下

列说法正确的是（）

A.4点电势高于B点电势

B.4点电场强度小于C点电场强度

C.烟尘颗粒在4点的动能小于在B点的动能

D.烟尘颗粒在4点的电势能小于在B点的电势能

8.轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示.弹簧处于原长状态，物块

静止且与水平面间的动摩擦因数〃=02以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴.现对物块施加

水平向右的外力F,尸随x轴坐标变化的情况如图乙所示.物块运动至x=0.4m处时速度为零.则此时弹簧

的弹性势能为（g=10m/S2）（）

F/N

10

0.20.4xlm

L

A.3.1JB.3.5JC.1.8JD.2.0/

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.如图所示是两个等量异种电荷的电场线分布，A、B是某一电场线上的两点，则（）

A.左侧带负电荷B.右侧带负电荷

C.A点电场强度比B点大D.4点电场强度比8点小

10.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读

数R变化的曲线如图所示，由此可知（）

A.电源最大输出功率45W

B.电源内阻可能不等于50

C.电源电动势为30V

D.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%

11.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为/,设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电

子的电荷量为q。此时电子的定向移动的速率为加则在a时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示

为（）

A.nvAtB.nvSAtC.—D.—

qSq

12.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机

带动，始终保持以速度"匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为〃，物体

过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过

程中，下列说法正确的是（）

A.电动机做的功为B.摩擦力对物体做的功为m/

C.传送带克服摩擦力做的功为小讲D,电动机增加的功率为/nngu

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点

计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速

度为9。

II

图I图2

（1）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是；

A.直流电源、天平（含祛码）

8.直流电源、刻度尺

C.交流电源、天平（含祛码）

D交流电源、刻度尺

（2）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点4、B、C、D、E,通过测量并计算出点8距起

始点。的距离为与，B、C两点间的距离为与，C、。两点间的距离为不，若相邻两点的打点时间间隔为7，

重锤质量为m,根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量4Ep=,动能增加量

屿=------;

（3）在一次测量中，某同学发现略大于4Ep,出现这一结果的原因可能是。

4存在空气阻力和摩擦力

B.接通电源前释放了纸带

14.某兴趣小组用“测定金属丝的电阻率”的实验方法测出金属丝的长度，他们查得金属丝电阻率为p,并

粗测电阻丝的电阻约为5。，实验室中有以下供选择的器材：

A.电池组(3V,内阻约1。)

B.电流表4式0〜34,内阻0.0125。)

C.电流表42(0〜0.64内阻约为0.1250)

。.电压表匕(0〜3V，内阻4k。)

E.电压表彩(0〜15V，内阻15k。)

F.滑动变阻器RM。〜200,允许最大电流L4)

G.滑动变阻器/?2(0〜20000，允许最大电流0.34)

G.开关，导线若干.

(1)为了实验电路更节能，且测量结果尽量准确，测金属丝电阻时电流表应选,电压表选，

滑动变阻器应选(填写仪器前字母代号)

(2)将设计的电路图画在下面虚线框内.

(3)若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图，则直径d=mm.

(4)若用d表示直径，测得电阻为R,则金属丝的长度为

四、简答题(本大题共3小题，共38.0分)

15.如图所示，电荷量分别为为+Q,+9Q的两带电小球A、B,用两根不可伸

长的绝缘细线悬挂于。点，静止时4、B两球处于同一水平线上，已知。点到A

球的距离04=2L、/.AOB=90°,4。48=60。，静电力常量为带电小球

均可视为点电荷，求：

(1)4、B两球间的库仑力大小；

(2)4、B两球的质量之比；

(3)4、B连线中点处的电场强度大小及方向。

16.如图所示，质量为m、电荷量为e的电子，从4点以速度%垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强

电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120。角，电子重力不计。求：

(1)电子在电场中的加速度大小a及电子在B点的速度大小以；

(2)4、B两点间的电势差为8；

(1)物块过C点时的速度大小和物块与BC段的动摩擦因数；

(2)若CD=1m,求：弹簧被压缩到。点的弹性势能Ep；

(3)若在P处安装一个竖直弹性挡板，物块与挡板碰撞后以原速率返回，求物块第二次上升到的最高点距C点

的距离(计算结果可用分数表示)。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：通过一段位移所用时间为23则该过程中间时刻的瞬时速度为：巧=争

紧接着通过下一段位移Ax所用时间为3则该过程中间时刻的瞬时速度为：v2=y

物体运动的加速度大小为：a=^L

联立解得：a=专，故。正确、4BC错误。

故选：D。

根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度求解中间时刻的瞬时速度，再根据加

速度定义式进行解答。

本题主要是考查匀变速直线运动的规律，解答本题要掌握匀变速直线运动的基本规律和加速度的计算方法。

2.【答案】B

【解析】解：减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误。

按照力的作用效果分解，将尸可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度,

竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故8正确，。错误。

故选：B。

减速带对车轮的弹力方向垂直于接触面，指向受力物体，根据力的作用效果，结合平行四边形定则进行分

解。

解决本题的关键知道弹力的方向垂直于接触面，指向受力物体，知道力分解要按照实际的作用效果进行分

解。

3.【答案】C

【解析】解：开始时弹簧的弹力等于8物体的重力，放上4的瞬间，弹簧弹力不变即弹力尸=血80对4B整

体分析，根据牛顿第二定律得：

OA+m^g-F30

a=------：------==6m/sz

血4+巾8n2+o3

故AB。错误，C正确；

故选：Co

4放在B上的瞬间，弹簧的弹力不突变，对48整体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的瞬时加速度

即为B物体的加速度；。

该题考查了瞬时加速度的求解方法，知道弹簧的弹力是不能突变的，知道放上4后，AB的运动状态相同，

会用整体法求解加速度；

4.【答案】C

【解析】解：小当汽车通过拱桥最高点8时速度大小为外设此时桥顶对汽车的支持力为风，由牛顿第二

定律可得小9一瓦=加?，解得心=巾9-巾］，可知汽车速度越大，拱形桥对汽车的支持力越小，由牛顿

RR

第三定律，可知汽车对拱形桥压力越小，故A错误；

8、当汽车在B点的速度为/疏时，由以上计算可知，此时桥对汽车的支持力是零，即汽车的最大速度是/疏,

故8错误；

C、若汽车速度等于，汽车与桥顶无相互作用力，汽车将做平抛运动，则有

1,

R=29t

解得

■

万

落地点与B点的水平距离为

故C正确；

。、若汽车对桥顶的压力为等，由牛顿第三定律可知桥顶对汽车的支持力大小为等，由牛顿第二定律可

得mg—N=

A

解得汽车的速度大小为u=J号，故O错误。

故选：Co

首先，分析汽车通过拱桥最高点B时的受力，根据牛顿第二定律求出桥顶对汽车的支持力为埒的表达式，根

据表达式分析汽车速度越大时拱形桥对汽车的支持力如何变化，再根据牛顿第三定律判断汽车对拱形桥压

力如何变化：

其次，将汽车在B点的速度为J标时代入支持力的表达式，求出桥对汽车的支持力，进而判断汽车的最大

速度；

接着，根据汽车与桥顶无相互作用力时的速度，根据平抛运动的规律求出汽车越过桥后落地点与B点的水平

距离；

最后，将汽车对桥顶的压力为竽代入向心力的公式，结合牛顿第三定律求出汽车的速度大小。

本题考查了汽车过拱桥问题，解决本题的关键是理解竖直面内圆周运动的临界条件。

5.【答案】D

【解析】解：4、根据卫星万有引力提供向心力有：史袈=皿，线速度陛知，b卫星转动线速度小

rLr7r

于近地卫星线速度，而近地卫星线速度等于7.9/cm/s,所以b卫星转动线速度小于7.9km/s,故4错误；

B、地球赤道上相对地球静止的物体a与地球同步卫星c角速度相同，即3a=3c，根据a=「32知，C的向心

加速度大于a的向心加速度。即有为＞aa，对于氏c两卫星，根据誓=ma,得。=瞿，则b的向心加速

度大于c的向心加速度，即有的＞&.所以有为＞%＞&&，故B错误；

C、卫星c为地球同步卫星，所以兀=Tc

对于b、c两卫星，根据誓=mr/，得？=2兀知c的周期大于b的周期，所以兀=兀＞7b，故C错

误；

。、根据卫星线速度公式D=J里知，在氏c中，b的轨道半径小，线速度大，故。正确。

故选：

根据卫星线速度公式〃=陛分析b卫星转动线速度与近地卫星线速度关系，即可知道b卫星转动线速度与

7r

第一宇宙速度关系；对于地球赤道上相对地球静止的物体a与地球同步卫星c,它们具有相同的角速度和周

期，根据〃a=rd比较线速度和向心加速度的大小；对于氏c两卫星，根据万有引力提供向心力,

比较氏c的线速度、周期和向心加速度大小，再比较三个物体各个量的大小。

解决本题时，要抓住地球赤道上的物体与地球同步卫星具有相同的角速度和周期，根据u=rw,a=r/2比

较线速度和向心加速度的大小。对于在轨道运行的卫星，根据万有引力提供向心力，列式比较线速度、角

速度、周期和向心加速度大小。

6.【答案】C

【解析】解：4、用强光照射电阻/?3时，/?3的阻值减小，电路总电阻R减小，由闭合电路的欧姆定律可知,

电路电流/增大，电源的总功率P=E/增大，故A错误；

B、电路电流/增大，％两端的电压Ui=/长变大，U1=＜pA-0=(pA,由于Ui变大，则力板电势升高，故8

错误；

c、R1两端电压电压变大，电容器两极板间电压变大，电容器两极板间的电场强度E变大，液滴所受电场力

变大，液滴所受电场力大于重力，所受合力向上，液滴向上运动，故C正确；

D、电容器的电压U增大，电容不变，由、=。。知，电容器所带电荷量增加，故力错误。

故选：Co

根据图示电路图分析清楚电路结构，根据光照强度的变化判断光敏电阻阻值如何变化，判断电路总电阻如

何变化；应用闭合电路的欧姆定律判断电路电流如何变化，然后应用欧姆定律与电功率公式判断电源总功

率如何变化，判断电容器两极板电压如何变化，然后判断液滴如何运动，由、=。〃判断电容器所带电荷量

如何变化。

本题考查闭合电路欧姆定律的应用，解决本题的关键抓住电容器两端电压与R1两端电压相等，利用闭合电

路欧姆定律进行动态分析。

7.【答案】C

【解析】解：4由沿电场线方向电势降低可知，4点电势低于8点电势，故4错误；

B.由图可知，A点处的电场线比C点处的电场线密集，因此4点电场强度大于C点电场强度，故B错误；

CD.烟尘颗粒受到的电场力方向位于轨迹的凹侧，电场力与电场强度方向相反，所以烟尘颗粒带负电，从4到

B的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，则烟尘颗粒在4点的动能小于在B点的动能，烟尘颗

粒在A点的电势能大于在8点的电势能，故C正确，。错误。

故选：Co

根据沿电场线方向电势降低比较电势高低；根据电场线疏密比较电场强弱；根据带电粒子的运动轨迹，分

析烟尘所受的电场力方向，从而确定电场力对烟尘做正功，进一步判断两点的动能和电势能的大小。

本题考查分析实际问题工作原理的能力，解题时，明确电场线的分布规律，并且能抓住烟尘的运动方向是

解题突破口。

8.【答案】A

【解析】解：由图线与坐标轴围成的面积表示功可以得到力F做的功：IV=1x(5+10)x0.24-10X(0.4-

0.2)=3.5/

设克服弹簧弹力做的功为叫，根据动能定理：W-WF-iimgx=0

代入得：3.57-必-0.2x0.5x10x0.4/=0

得：%=3.1/

则Ep=3.1/

故选：4.

F-x图象与坐标轴围成图形的面积表示尸所做的功，根据动能定理列方程求克服弹簧弹力做的功，即等于

弹簧的弹性势能.

本题考查动能定理的应用以及F-x图象中“面积”的含义，可以对比u-t图象中面积的含义得出其物理意

义.

9.【答案】AD

【解析】解：48.电场线由正电荷出发，到负电荷终止，结合点电荷的电场线分布特点可知，左侧为负电荷，

右侧为正电荷，故A正确，B错误；

CD.电场线的疏密表示电场强度的强弱，结合图可知，B点电场线比4点密集，因此B点电场强度大于A点，

故C错误，。正确。

故选：AD.

电场线由正电荷出发，到负电荷终止，电场线的疏密表示电场强度的强弱，据此可正确解答。

电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布，明确电场线分布与电场强度之间的关系。

10.【答案】AC

【解析】解：4、电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，根据P-R图像可知，电阻箱所消耗的功率P最大

为45W,所以电源最大输出功率为45W,故A正确；

8、设电源内阻为r,电阻箱阻值为R,由题意可知，电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，根据闭合电路

的欧姆有

E

/=----

R+r

可得电源的输出功率为：P出=/2R=高飞=百下

山(R+r):^+针

分析可知，当R=r时，电源的输出功率最大，即此时电阻箱消耗的功率最大，结合电源最大输出功率为45W,

电源内阻为50,故B错误；

C、根据P出=-R,将P由=45W,R=50代入解得：/=3A

则电源的电动势为E=/(R+r)=3X(5+5”=30乙故C正确；

。、电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为4=~^x100%=/荒荷x100%=50%,故D错误。

故选：AC.

电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，由图直接读出电源最大输出功率；当内外电阻相等时，电源的输

出功率最大，由此可以分析电源的内阻值；由电源的最大输出功率，由功率公式求出此时电路中电流，由

闭合电路欧姆定律求出电源电动势；根据输出功率与总功率的百分比分析电源的效率。

本题考查电源的输出功率的特点，要明确当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，但此时电源的效率只

有50%。

11.【答案】BC

【解析】解：横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为/,设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自

由电子的电荷量为e,此时电子定向移动的速率为"，贝I/=nquS.通过导体横截面的电量：、=/△£,自由

电子数目可表示为N号=半=理詈=nvSAt.i^BC正确，AD错误。

故选：BC。

根据电流的微观表达式/=nquS,求出在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量，每个电子的电量为q,

再确定通过导体横截面的自由电子的数目。

本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力，电流的微观表达式/=nqus,是联系宏观与微观的桥

梁，常常用到。

12.【答案】CD

【解析】解：4、由能量守恒定律知，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故A错

误；

B、对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，摩擦力对物体做的功为;小后，故B错误；

C、传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，而易知这个位移是物体对地位移的两倍，

即川=沉苏，故C正确；

。、由功率公式易知传送带增加的功率为卬ngu,故。正确。

故选：CD。

物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机做的功一部分转化成了物体的动能另

一部分就是增加了相同的内能.分析相对位移与物体对地位移的关系，求传送带克服摩擦力做的功.由能

量守恒定律分析即可.

当物体之间发生相对滑动时，一定要注意物体的动能增加的同时，相同的内能也要增加，这是解本题的关

键地方.

13.【答案】。mg&+%）皿（/+,）B

【解析】解：（1）48、打点计时器使用交流电，故48错误：

C、验证机械能守恒定律时质量在等式两边约去，不需要测质量，故C错误；

。、本实验中需要用刻度尺量取纸带上各点间的距离，故。正确。

故选：Do

（2）重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量：4Ep=mg-Ah=mg（x0+xj

根据匀变速直线运动的推论可得：C点时的速度：%=喑

2

所以动能增加量：=\rnvl=皿(靠2)

(3)4、若存在空气阻力和摩擦力，重锤下落过程中需克服空气阻力和摩擦力做负功，重锤动能减小，故A

错误：

B、接通电源前释放了纸带，导致记录的重锤下落距离偏小，会出现4Ep小于4Ek，故B正确。

故选：B。

2

故答案为：(1)0；(2)mg(g+Xi)；mQi+p；(3)5。

8TZ

(1)根据实验原理选择合适的实验器材；

(2)根据功能关系得出重力势能的变化量，结合运动学公式和动能的计算公式完成分析；

(3)根据实验操作分析误差来源。

本题主要考查了机械能守恒定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式和功能

关系完成分析，注意最后一问是动能大于重力势能。

14.【答案】C；D；F；0.950；叱

4P

【解析】【分析】

(1)关键电源的电压选取电压表，根据电压表选取电流表，根据题目要求确定滑动变阻器的阻值选取变阻器.

(2)电路图的设计注重电表的接法和滑动变阻的接法.

(3)螺旋测微器固定刻度最小分度为Irmn,可动刻度每一分度表示O.Olnun,由固定刻度读出整毫米数包括

半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分.

(4)根据电阻定律的公式推导电阻率的表达式.

电学实验中重点注意电表接法和滑动变阻器的连接方法，再加仪器的选择，并掌握电阻定律的内容，注意

螺旋测微器的读数有估计值.

【解答】

(1)由于电源电动势为3%电表读数要达到半偏，则电压表选。；

由/=白可知电路中最大电流约为0.5A,则电流表选C：

为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F；

(2)电源电压为3%由/=言；可知电路中最大电流约为0.54,为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限

流接法，由&＜户篇，电流表采用外接法.

电路见右图：

(3)由主尺上读出0.5nun,螺旋尺上读数为45.0x0.01mm,两者和为：0.950mm；

(4)由电阻定律：R=p(

而5=兀(32

得一=方

故答案为：(1)C；D；尸；(2)如上图所示：(3)0.950；(4)皿.

15.【答案】解：(1)由几何关系可知，力、B间距离为

2L..

由库仑定律可知，A,B两球间的库仑力大小为

(2)对4球，由平衡条件可得

mAg=Ftan600

对8球，由平衡条件得

mBg=Ftan300

联立解得

犯4_tan600_3

TTIQtan30°1

(3)根据点电荷场强表达式，可知48连线中点处的电场强度大小为

1恪-/=翌

(2L)i(2L)Z

2

答：(1)4B两球间的库仑力大小为吗；

16L2

(2)4B两球的质量之比*

(3)4B连线中点处的电场强度大小为等。

【解析】(1)依据库仑定律，结合几何关系，即可求解4、B两球间的库仑力大小;

(2)根据受力分析，依据矢量的合成法则，即可求解4B两球的质量之比；

(3)根据E=詈求解电场强度大小。

考查库仑定律的内容，掌握矢量的合成法则，及三角知识与几何关系的应用，同时注意库仑力与各自电量

多少无关。

16.【答案】解：(1)电子在电场中受电场力作用，根据牛顿第二定律可得a=*=*①

将电子在B点的速度分解可知(如图)

y

5VB

加漓=殍%②

(2)由动能定理可知：

11

-eUAB=-^mvj诏…③

2

解②、③式得为8=-翳

(3)在B点设电子在B点沿电场方向的速度大小为%,则有

...(4)

vy=v0tan30°

Vy=

CltAB...⑤

解①④⑤式得以B=%詈

答：(1)电子在电场中的加速度大小为若，电子在B点的速度大小为亨北

2

(2)4、8两点间的电势差为吗

6e

(3)电子从4运动到B的时间巨迎2

3eE

【解析】电子在电场中受电场力作用，根据牛顿第二定律可得加速度大小，把电子在B点的