山东省聊城市第二中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题

2022级高二年级第1次测评（开学考试）物理试题分值：100分时间：90分钟一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.如图所示，某同学将三个完全相同物体从A点沿三条不同的路径抛出，最终落在与A点同高度的三个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最短B.沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长C.三个物体落地时的速度相等D.三个物体落地时竖直方向的速度相等2.如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度大小为，拉船的绳与水平方向夹角为，则此时船的速度大小为（）A. B. C. D.3.2022年11月30日，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”，并在空间站留下了能够载入史册的太空合影。若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，如图所示。已知空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是（）A.空间站的运行速度为B.地球的第一宇宙速度为C.空间站绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度D.合影中左后排航天员能处于漂浮状态是因其受到的合力为零4.如图，汽车从拱形桥的顶点A匀速率运动至桥的B点，下列说法正确的是（）A.汽车在A点合力为零 B.汽车在A点重力瞬时功率为零C.汽车的机械能守恒 D.汽车的牵引力做的功等于重力做的功5.某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，把足球视为质点，关于该足球从被踢出到落地的过程中，以下说法中正确的是（）A.足球重力势能先减少后增大B.在最高点，足球的速度为0C.足球的机械能减少D.足球上升时间和下降时间一定相等6.如图所示，abcde是半径为r、圆心为O的圆的内接正五边形，在其顶点a、b、c、d处各同定有电荷量为-Q的点电荷，在顶点e处固定有电荷量为+2Q的点电荷。则圆心O处的电场强度大小为（）A. B. C. D.7.某电场中等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是（）A.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大B.电荷沿等势面AB移动的过程中，静电力始终不做功C.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大D.正电荷由A移动到C，静电力做负功8.空间存在水平方向的匀强电场，用一条长度为0.2m的绝缘轻绳悬挂一个质量为的带正电小球，平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为，如图所示。已知小球所带的电荷量为，，取重力加速度大小，则匀强电场的电场强度大小为（）A. B.C. D.二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中多个是符合题目要求的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9.下列物体机械能一定增加的是（）A.沿光滑曲面下滑的物块B.匀速上升的无人机C.点火后加速上升的火箭D.沿粗糙、固定斜面上滑的物块10.如图所示，质量为m、电荷量为＋q的带电小球（可视为点电荷）通过一长度为l的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上的O点，初始时静止于B点。某瞬间在天花板下方加上范围足够大且方向水平向右的匀强电场，小球将由静止开始运动，运动过程中轻绳始终绷紧，小球运动到最高点A时轻绳与竖直方向的夹角为θ（θ＜90°）。重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球运动到A点时所受合力0B.匀强电场的电场强度大小C.小球受到的电场力大小D.小球在运动过程中到达A点时的机械能最大11.如图所示，直线是由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹.a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用，则下列判断正确的是（）A.带电粒子在a点的速度比b处大B.带电粒子在a点的加速度比b处小C.若粒子从b运动到a，则粒子带正电D.若粒子从a运动到b，则电势能增加12.如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，不计空气阻力，不计物体碰撞弹簧动能损失，弹簧一直在弹性限度范围内，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）A.物体落到O点后，立即做减速运动B.物体从O点运动到B点，物体机械能守恒C.在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒D.从O点运动到B点的过程中，物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大三、非选择题（本大题共6小题，共60分）13.如图是向心力演示仪的示意图，转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动向心力大小的影响因素。现将小球A和B分别放在两边的槽内，如图所示。要探究向心力与角速度的关系，应保证两球的质量和运动半径相同，使两球的角速度_______（选填“相同”或“不同”）。皮带套的两个塔轮的半径分别为、。某次实验让，则A、B两球的角速度之比为______________。14.验证机械能守恒定律实验中：（1）如图所示，释放纸带前，四位同学操作正确的是__________（填甲、乙、丙、或丁）。（2）正确操作以后，得到一条纸带如图所示，0为打点计时器打下的第一个点，重物的质量为200g，重力加速度g取9.8m/s2，则打点计时器打下点B时重物的重力势能比刚开始下落时减少了__________J，重物在点B的速度为__________m/s，由此可以算出重物的动能增加量，重力势能的减少量和动能的增加量在误差允许的范围内近似相等，则验证了机械能守恒定律。（结果保留三位有效数字）15.梦天实验舱成功发射后运行在距地球表面高度为h的圆轨道上，实验舱拥有一项特别“炫酷”的功能—在轨释放微小卫星。航天员把微小卫星装入释放机构，释放机构再像弹弓一样，在很短的时间内把微小卫星沿空间站前行方向弹射出去。若某个质量为m的微小卫星被弹射后恰能脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零。已知质量分别为的两个质点相距为r时，它们间的引力势能为（，引力势能为0）。地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求：（1）微小卫星与实验舱在轨运行时的速度；（2）释放机构弹射微小卫星过程中做的功。16.惊险刺激的飞车表演中，杂技演员驾驶摩托车在竖直轨道内做圆周运动，如图所示，已知轨道半径为4m，人和摩托车的总质量为m=200kg，人和摩托车可视为质点，重力加速度g=10m/s2，求：（1）表演者恰能通过最高点B时的速度大小v1；（2）表演者以v2=10m/s的速度通过轨道最左端C点时摩托车对轨道的压力；（3）在（1）问的基础上，测得摩托车通过最低点A的速度为2v1，求由B到A过程中牵引力和阻力做的总功W。17.如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1kg的小球（可看作质点）从B点正上方H＝0.75m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取g＝10m/s2）求：(1)小球经过B点时的动能；(2)小球经过最低点C时的速度大小vC；(3)小球经过最低点C时对轨道的压