2024-2025学年山西省临汾市翼城中学高二（上）开学物理试卷（含答案）

2024-2025学年山西省临汾市翼城中学高二（上）开学物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列有关物理学史的说法正确的是( )
A. 伽利略发现了万有引力定律
B. 引力常量是卡文迪许通过实验测量并计算得出的
C. 开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律
D. 牛顿发现了万有引力定律并通过实验测量出引力常量
2.在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是( )
A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法
B. 卡文迪什利用扭秤实验测量引力常量运用了放大的思想
C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法
D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想
3.在如图所示的各种电场中，、两点电场强度相等的是( )
A. B. C. D.
4.一条小船要从岸边到达宽为的河对岸，河水流速为，小船在静水中的速度为。下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为
B. 小船渡河的最小位移是
C. 若河水流速变大，小船渡河的最短时间变大
D. 无论如何改变船头朝向，小船都不可能到达正对岸
5.我国嫦娥六号探测器于年月日成功发射，开启世界首次月球背面采样返回之旅。如图所示，
假设探测器在圆轨道上的点实施变轨，进入椭圆轨道，再由近月点进入圆轨道。已知探测器在轨道上运动时均只受到月球的引力作用，下列说法正确的是( )
A. 探测器由轨道进入轨道要在点点火加速
B. 探测器在轨道上点和轨道上点的速度不相等
C. 探测器在轨道上点和轨道上点的加速度不相等
D. 若已知引力常量、轨道上的周期和轨道上的半径可求出月球的平均密度
6.如图所示，摆球可视为质点质量为，悬线长为，把悬线拉直至水平位置点后由静止释放摆球。设摆球从运动到最低点的过程中，空气阻力的大小不变，重力加速度为，则摆球运动到最低点时的速率为( )
A.
B.
C.
D.
7.四个完全相同的小球、、、均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球、在同一水平面内做圆锥摆运动连接球的绳较长；如图乙所示，小球、在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接、的绳与竖直方向之间的夹角相等连接球的绳较长，则下列说法错误的是( )
A. 小球、角速度相等
B. 小球、线速度大小相等
C. 小球、所需的向心加速度大小相等
D. 小球受到绳的拉力与小球受到绳的拉力大小相等
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，篮球在指尖上绕轴转动。关于球面上做圆周运动的、两点，下列说法正确的是( )
A. 点的转动半径大于点的转动半径
B. 点的线速度大于点的线速度
C. 点的角速度大于点的角速度
D. 点的向心加速度大于点的向心加速度
9.如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为，，和，相邻等势面间的电势
差相等，一带负电的粒子重力不计在该电场中运动的轨迹如虚线所示，、、、是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断( )
A. 等势面上各点场强处处相同
B. 四个等势面的电势关系是
C. 粒子从运动到的过程中静电力一直做负功
D. 粒子在、、、四点的速度大小关系是
10.如图所示，滑雪运动员在倾角为的滑雪道上，从距底端高度为处由静止开始滑下，其运动过程可近似看作加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为含身上所有装备，重力加速度为，则整个下滑过程中( )
A. 运动员获得的动能为
B. 运动员减少的重力势能全部转化为动能
C. 运动员的机械能减少了
D. 运动员克服摩擦力做的功为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“探究平抛运动的特点”的实验中。
某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以观察到或听到 ______。
A.、两球总是同时落地
B.、两球的运动路线相同
C.击打的力度越大，、两球落地时间间隔越大
该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是______。
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点、、，如图所示。以点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小 ______。取
12.实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度取，据此回答下列问题：
除带夹子的重物、纸带、铁架台含铁夹、电磁打点计时器、交流电源频率为、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______。填正确答案前的字母标号
A.秒表
B.刻度尺
C.天平含砝码
实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带，在纸带上选取连续打出的点、、、、、，测出点、、到起始点的距离，如图乙所示。已知重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量 ______，动能增加量 ______，在误差范围内，若等于则可验证重物下降过程中机械能守恒。计算结果均保留位有效数字
在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，作出图像，若图像是一条过原点的直线，且斜率为______用表示，也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物和分别进行实验，多次记录下落高度和相应的速度大小，作出的图像如图丙所示，对比图像分析可知选重物______选填“”或“”进行实验误差更小。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，电荷量为、质量为的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，，，重力加速度为。
求匀强电场电场强度的大小；
若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为竖直向上，求小球运动到最低点时的速度大小。
14.一辆跑车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，速度，之后保持额定功率运动。其图像如图所示。已知该跑车受到的阻力恒为，跑车的质量。问：
该车在前内的牵引力为多少？
该车的最大速度为多少？
假设末该车已经达到最大速度，则内汽车牵引力所做功为多少？
15.如图所示，水平轨道的左端有一压缩的弹簧，其储存的弹性势能。弹簧左端固定，右端放一个质量为的物块可视为质点，物块与弹簧不粘连，弹簧恢复原长时，物块仍未到点。传送带的长为，为水平轨道，、是竖直放置的两个半径分别为和的半圆轨道，为固定的光滑长直轨道，其上放置一长为，质量为的木板，木板上表面与点相平，、、、、均平滑连接，轨道足够长，且与轨道相互错开，不影响物块的运动。已知物块与传送带间以及物块与长木板间的动摩擦因数均为，其余轨道均光滑，重力加速度。
当传送带静止时，物块到达传送带右端点时的速度大小；
若传送带沿顺时针方向匀速转动，物块恰好不脱离轨道运动至点，求传送带的速度；
若物块能滑上木板且不滑离木板，求传送带的速度范围。
参考答案
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13.解：对小球进行受力分析，根据平衡条件有
解得
电场方向改为竖直向上，小球运动到最低点过程有
解得
答：匀强电场电场强度的大小为为；
小球运动到最低点时的速度大小为。
14.解：由图像可得汽车在前内的加速度大小为：
由牛顿第二定律有：
代入数据可得牵引力大小为：
末汽车的功率达到额定功率，则额定功率为：
当牵引力和阻力大小相等时，汽车的速度最大，则有：
由图像可得内汽车的位移：
汽车牵引力所做功：
内汽车牵引力所做功：
则内汽车牵引力所做功为：
答：该车在前内的牵引力为；
该车的最大速度为；
假设末该车已经达到最大速度，则内汽车牵引力所做功为。
15.解：物块从到过程，由总能量守恒得：
代入数据解得：
物块恰好不脱离轨道，则要求物块在点时速度满足：
从到过程，由总能量守恒得：
代入数据解得：
弹簧压缩最短到物块运动到点过程，由总能量守恒得：
解得：
物块在传送带上加速，若物块一直加速：
解得：
所以传送带速度为。
物块要能滑上木板，传送带的速度需满足，要使物块不滑离木板，临界为物块到达木板的右端时恰好与木板共速
，
可得：
所以：
代入数据得：
从点到点，由总能量守恒得：
联立解得：
所以传送带的速度。
答：物块到达传送带右端点时的速度大小为；
物块恰好不脱离轨道运动至点，传送带的速度为；
若物块能滑上木板且不滑离木板，传送带的速度范围为：。
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