2024-2025学年山东省济宁市微山县第一中学高二（上）开学迎考物理试卷(含解析）

2024-2025学年山东省济宁市微山县第一中学高二（上）开学迎考
物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.如图所示，带电体的右侧有两个相互接触的金属导体和，均放在绝缘支座上。先将、分开，再移走，关于、的带电情况，下列说法正确的是( )
A. 带正电、带负电 B. 带负电、带正电
C. A、均带负电 D. A、均带正电
2.关于功和功率，下列说法正确的是( )
A. 力越大，力做功就越多 B. 位移越大，力做功就越多
C. 功率越大，力做功就越多 D. 功率越大，力做功就越快
3.某电场的三条电场线如图所示方向未知，、为其中两点，下列说法正确的是( )
A. 点场强大于点场强 B. 点场强小于点场强
C. 点电势高于点电势 D. 点电势低于点电势
4.如图所示，已充好电的平行板电容器两极板正对，为静电计，下列说法正确的是( )
A. 仅使板向上移动，静电计读数变大 B. 仅使板向下移动，静电计读数不变
C. 仅使板向左移动，静电计读数变小 D. 仅使板向右移动，静电计读数不变
5.请估算两个电子在真空中的库仑力是其万有引力的多少倍。已知电子的比荷，静电力常量，引力常量( )
A. B. C. D.
6.起重机将一重物从静止开始竖直向上吊起，重物做匀加速直线运动，则起重机对重物做功的功率随时间变化的图像为( )
A. B.
C. D.
7.某静电场的方向平行于轴，坐标原点为，、为轴上的两点，电势随的变化规律如图所示，下列判断正确的是( )
A. 电场方向沿轴正方向 B. 点电势高于点电势
C. 电场强度大小为 D. 电势差
8.如图所示，水平向右的匀强电场，场强大小为。质量为、电量为带正电的小物块，从原点以的初速度向右运动，物块所受阻力与位移的关系为。则物块运动的最大速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.科学家推测，双星的运动是产生引力波的来源之一。假设、两天体组成一双星系统，各自围绕它们连线上某点在二者间万有引力作用下做匀速圆周运动。已知、的质量比为，下列说法正确的是( )
A. 、的周期之比为 B. 、的半径之比为
C. 、的向心力之比为 D. 、的向心加速度之比为
10.如图所示，两个等量正点电荷形成的电场中，点为两电荷连线的中点，、、、为以其中一正电荷为圆心的圆上四点，取无限远处电势为零。下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电势相等
C. 点的电势为零
D. 电子在点的电势能小于在点的电势能
11.游乐场中“旋转飞椅”的简化模型如图所示，座椅都用等长的绳子悬挂在水平转盘的不同位置。、两人坐在座椅上随转盘一起在水平面内做匀速圆周运动，的悬点离转盘中心点更远一些。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 的加速度大于 B. 的加速度小于
C. 的绳子与竖直方向的夹角大于 D. 的绳子与竖直方向的夹角小于
12.如图所示，倾角为的斜面底端固定一轻质弹簧，质量为的小滑块从斜面上的点以的初速度向下滑动，运动到点时弹簧压缩量最大，滑块被弹回后恰好能够返回点。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度取，弹簧始终处于弹性限度内，整个过程斜面保持静止，不计空气阻力，，，则( )
A. 、间距为 B. 、间距为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧的最大弹性势能为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.工业生产中经常会用到需要避光储存的绝缘液体原料，为了方便测量其深度，某同学设计了如下装置。在储存液体原料的桶的外侧底部，放置一个与桶底形状相同、面积为的金属板，桶内有一面积为的轻质金属箔板，漂浮在液体表面上。圆桶由绝缘材料制成，桶壁厚度可忽略不计，使用时需要进行如下操作：
将开关接“”接线柱，电容器充满电后，将开关接“”接线柱，电流传感器记录下电流随时间的变化关系如图。可知电容器充满电后的电荷量_________。
再将开关接“”接线柱，电容器充满电后，将开关接“”接线柱，电压传感器的示数为。可根据的大小得出液体的深度；改变深度，电压传感器示数随之改变。根据所学知识判断电压传感器示数和液体的深度成_________关系填“线性”、“非线性”。
由于工作过程中电荷量会有一定的损失，将导致深度的测量结果__________填“偏大”、“偏小”、“不受影响”。
14.某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器，重锤质量为，部分实验步骤如下：
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上如图甲所示的位置
B.先接通电源，后释放重锤
C.更换纸带，再重复几次，选择合适的纸带进行测量分析
上述实验步骤中不合理的步骤为_____选填序号字母。
按照正确的操作选得如图乙所示的纸带，其中是重锤刚释放时所打的点，测得连续打下的五个点、、、、到点的距离值如图乙所示。已知交流电源频率为，当地重力加速度为。在打点到点的这段时间内，重锤动能的增加量_____，重力势能的减少量_____结果均保留三位有效数字。
该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小，然后作出相应的图像，画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为：只要图线通过坐标原点，就可以判定重锤下落过程机械能守恒，该同学的分析_____选填“合理”或“不合理”。
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
15.年月，嫦娥六号探测器在我国文昌成功发射，之后进入地月转移轨道，月日探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，做周期为的匀速圆周运动，之后登陆月球，完成月球背面采样任务后成功返回。若探测器登陆月球后，采集的质量为的土壤静置在月球表面的水平压力传感器上，传感器的示数为。已知月球半径为，引力常量为，求：
月球表面的重力加速度及月球质量；
环月轨道距月球表面的高度。
16.如图所示，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在点，在点的正下方有一光滑的钉子。把小球拉至右端使轻绳处于水平位置，由静止释放小球，轻绳碰到钉子后，小球恰好能完成完整的圆周运动。已知重力加速度为，不计空气阻力。求：
钉子离点的距离；
碰到钉子后的瞬间轻绳上拉力的大小。
17.如图所示，直角坐标系中，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，第三象限存在沿轴正方向的匀强电场。质量为、电荷量为的带正电的粒子，以沿轴负方向的初速度从点开始运动，经点进入第三象限，最终到达轴上的点，粒子从到和从到的时间相等。已知点的坐标为，粒子的重力忽略不计。求：
的电场强度；
的电场强度；
粒子在电场中距离轴的最远距离；
点的坐标。
18.如图所示，质量、长度的木板静止在光滑水平面上，其左端上表面与半径的四分之一竖直圆轨道相切，的右侧某位置竖直固定一挡板。将质量的物块从轨道最高点由静止释放，、共速后与发生碰撞，碰后以某一速度反弹，最终恰好没有从上滑离。已知经轨道最低点时对轨道的压力，、间的动摩擦因数，重力加速度。求：
在圆轨道运动过程中克服阻力做的功；
从滑上至、第一次共速，系统产生的热量；
与碰撞损失的机械能。
答案解析
1..
【解析】带电体靠近相互接触的金属导体和时，在的左端感应出负电荷，在的右端感应出与等量的正电荷，如果先将、分开，再移走，则带负电、带正电。
故选B。
2..
【解析】根据功的计算公式
可知，功与力、位移以及力与位移的夹角都有关系，力越大，力做功不一定越多；同理，位移越大，力做功也不一定越多，故AB错误；
D.功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快；故D正确；
C.根据功率与功的关系
可知，功率越大，做功多少还与时间有关，所以功率越大，力做功不一定就越多，故C错误。
故选D。
3..
【解析】电场线密的地方电场的强度大，所以点场强大于点场强，A正确，B错误；
沿电场线的方向，电势降低，题中未给出电场线方向，故不能确定、两点电势大小关系，CD错误。
故选A。
4..
【解析】A.仅使板向上移动，两板间正对面积减小，根据 ，可知电容器电容减小，由于两极板所带电荷量不变，根据 ，可知静电计读数变大，故A正确；
B.仅使板向下移动，两板间正对面积减小，根据 ，可知电容器电容减小，由于两极板所带电荷量不变，根据 ，可知静电计读数变大，故B错误；
C.仅使板向左移动，两板间距离增大，根据 ，可知电容器电容减小，由于两极板所带电荷量不变，根据 ，可知静电计读数变大，故C错误；
D.仅使板向右移动，两板间距离减小，根据 ，可知电容器电容增大，由于两极板所带电荷量不变，根据 ，可知静电计读数变小，故D错误。
故选A。
5..
【解析】设两个电子间的库仑力为 ，万有引力为 ，由库仑定律和万有引力定律分别可得
，
可得两个电子在真空中的库仑力与万有引力大小之比为
故选D。
6..
【解析】重物做匀加速直线运动，根据
则起重机拉力一定，
重物速度
起重机对重物做功的功率 为定值
所以随时间变化的图像为过原点的一条射线。
故选A。
7..
【解析】A.由 图像可知，沿轴正方向电势逐渐升高，由沿电场方向电势降低可知，电场方向沿轴负方向，A错误；
B.由沿电场方向电势降低可知，点电势低于点电势，B错误；
C.由 图像的斜率表示电场强度大小可知
C正确；
D.由于电场是匀强电场，在沿电场方向间隔相等的两点间的电势差相等，因此有
D错误。
故选C。
8..
【解析】由题意知，电场力大小等于所受阻力大小时，合力为零，物块速度达到最大，设物块所受电场力为 ，场强为 ，电量为，
此时
则
代入得
则可知，当物块运动时速度达到最大，由题知阻力为变力，
设当 时，阻力为 ，当 时，设阻力为 ，物块初速度为 ，物块末速度为 ，
由动能定理知
代入得
B正确；
故选B。
9..
【解析】、两天体各自围绕它们连线上某点做匀速圆周运动，则转动的角速度相等，有公式 可知，
、的周期之比为 ，又有
可得
故A错误，B正确；
C.、两颗星的向心力都等于两者之间的万有引力，因此、两星的向心力之比为 ，故C错误；
D.根据题意，由牛顿第二定律有
解得
则有
故D正确。
故选BD。
10..
【解析】A.根据对称性，、两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B.、两点距两个等量正点电荷的距离相等，则、两点电势相等，故B正确；
C.根据正点电荷电势分布可知，左侧正点电荷在点的电势大于零，右侧正点电荷在点的电势大于零，故点的电势大于零，故C错误；
D.根据正点电荷电势分布可知，左侧正点电荷在点的电势大于点的电势，右侧正点电荷在点的电势等于点的电势，则点的电势大于在点的电势，负电荷在高电势处电势能反而小，则电子在点的电势能小于在点的电势能，故D正确。
故选BD。
11..
【解析】人在水平面内做匀速圆周运动，所以
由于的半径大于的半径，而二者角速度相同，所以
故A正确，B错误；
设绳子与竖直方向的夹角为，对人受力分析，
根据牛顿第二定律可得
所以
由于
所以的绳子与竖直方向的夹角大于的绳子与竖直方向的夹角，故C正确，D错误。
故选AC。
12..
【解析】根据动能定理可得
解得
故A正确，B错误；
从到根据动能定理可得
又
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
13..
线性
偏小

【解析】图像与坐标轴围成的面积表示电量，一小格的电量为
图中总共约小格，所以电容器充满电的电荷量为
根据
，
联立，解得
可知电压传感器示数和液体的深度成线性关系。
由于工作过程中电荷量会有一定的损失，则极板间电压随之减小，将导致深度的测量结果偏小。
14.. 不合理
【解析】将打点计时器固定在铁架台上后让纸带穿过限位孔，用夹子夹住纸带，为了在实验中获取更多的数据点同时节约纸带，重物应靠近打点计时器，而图中重物离打点计时器过远，故A错误，符合题意；
B.实验过程中应先接通电源后释放纸带，故B正确，不符合题意；
C.实验中应更换纸带，再重复几次，选择点迹清晰的合适的纸带进行测量分析，故C正确，不符合题意。
故选A。
根据已知条件，可得打点周期
由图乙纸带可得打点时的瞬时速度
在打点到点的这段时间内，重锤动能的增加量
重力势能的减小量
根据机械能守恒定律，从起始点开始，若机械能守恒应满足
消去重锤的质量可得
做出 的图像，若图像过原点，且其斜率等于当地的重力加速度，才可判定重锤下落过程机械能守恒，因此，若只满足图像过坐标原点，并不能判定重锤下落过程中机械能守恒，因此该同学的分析不合理
15..质量为的土壤在月球上的重力
月球表面的重力加速度
对月球表面的物体 ，
对环月轨道上的物体
环月轨道距月球表面的高度

【解析】详细解答和解析过程见.
16..设钉子离点的距离为，则小球做圆周运动的半径 ，由题可知
，
解得
由题可知 ，
解得

【解析】详细解答和解析过程见.
17..在匀强电场中，由于粒子的重力忽略不计，粒子做类平抛运动故
， ，
故
第三象限存在沿轴正方向的匀强电场，则 ，
解得
由于
则
因为
则，
坐标为：

【解析】详细解答和解析过程见.
18..在轨道最低点，由牛顿第二定律得
从轨道最高点下滑到最低点的过程中，由动能定理得
联立以上两式，代入已知数据，可得
对，根据牛顿第二定律
对，根据牛顿第二定律
A、第一次共速
共速时二者速度为
由能量守恒定律得
联立可得
如图分析可知
因为 ，
设碰撞后的速度大小为，从碰撞后到第二次共速的时间为，则共速时
向左运动位移大小
向右运动位移大小
另有 ，
联立可得

【解析】详细解答和解析过程见.
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