2024-2025学年安徽省阜阳市临泉第一中学高二（上）开学物理试卷（含答案）

2024-2025学年安徽省阜阳市临泉第一中学高二（上）开学
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列对于各图片的描述正确的是
A. 图证明平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
B. 图中两完全相同小球在光滑、固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，球受支持力较大
C. 图中汽车安全通过拱形桥最高点时，速度越大对桥的压力越小
D. 图中火车转弯时，速度越大，车轮对轨道的侧向挤压作用一定越大
2.为已知电场中的一固定点，在点放一电量为的电荷，所受电场力为，点的场强为，则( )
A. 若在点换上电量为“”的电荷，点的场强方向发生变化
B. 若在点换上电量为“”的电荷，点的场强将变为
C. 若在点移去电荷“”，点的场强变为零
D. 点场强的大小、方向与的大小、正负、有无均无关
3.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中点以相同速度垂直于电场线方向飞出、两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则( )
A. 一定带正电，一定带负电 B. 的速度将减小，的速度将增加
C. 的加速度将减小，的加速度将增加 D. 两个粒子的动能，一个增加一个减小
4.神舟十六号载人飞船入轨后顺利完成人轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口。对接过程的示意图如图所示，神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，线速度为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接，轨道Ⅱ上点的线速度为，运行周期为；天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，运行周期为，线速度为；则神舟十六号飞船( )
A.
B.
C. 在轨道Ⅱ上点处的加速度大于轨道Ⅲ上点处的加速度
D. 该卫星在轨道Ⅰ运行时的机械能比在轨道Ⅲ运行时的机械能大
5.如图所示，在绝缘的水平面上方存在匀强电场，水平面上的带电金属块在水平力作用下沿水平面移动。已知金属块在移动的过程中，水平力做功，金属块克服电场力做功，金属块克服摩擦力做功，则在此过程中，金属块的( )
A. 动能增加 B. 电势能减少 C. 机械能减少 D. 机械能减少
6.如图所示，在真空中、两点分别固定带同种电荷的点电荷，且，点为的中点，、为中垂线上的两点，且。一带电粒子从点由静止释放，经过一段时间刚好以速度经过点，不计粒子重力，已知点电荷在某一位置产生的电势与自身电荷量成正比，则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子一直沿方向运动至无穷远处
B. 带电粒子的电势能一直减小
C. 若，带电粒子在点受到的电场力大小为原来的倍
D. 若，带电粒子经过点的速度为
7.如图所示，质量相同、带电量不同的两带电粒子重力不计以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，粒子打在下极板中点处，粒子由右侧板中央处射出电场区域，粒子和所带电荷量分别为和，在电场中的运动时间分别为和，在电场中运动的加速度分别为和，在电场中运动时动能的变化量分别为和，则( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，充电后与电源分离的平行板电容器，其正极接地，在极板间点有一带电液滴处于静止状态。现将接地的板移至虚线处，则( )
A. 两板间电压不变 B. 点与板间的电势差不变
C. 电荷仍保持静止 D. 电荷的电势能增大
9.如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，一质量为、带电量为的粒子仅在电场力
作用下先后以同样大小的速度经过同一条直线上的，两点，在点的速度方向与直线
的夹角，，两点间的距离为。下列说法正确的是( )
A. 电场强度垂直，所在的直线向左 B. 在点的速度方向与直线的夹角
C. 从到运动的过程的中最小速度为 D. 电场强度的大小为
10.如图所示，空间中存在沿轴的静电场，、、、是轴上的四个点，质量为、带电荷量为的粒子不计重力，以初速度从点沿轴正方向进入电场，在粒子沿轴运动的过程中，其电势能沿轴的变化如图所示，下列说法正确的是( )
A. 粒子在点的速度为
B. 若粒子能到达处，则的大小至少应为
C. 若，则粒子在运动过程中的最大动能为
D. 从点到点的过程中，电场的电势先升高再降低再升高
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器充电后与电源断开。
本实验采用的科学方法是_____；
A.理想实验法 等效替代法 ，控制变量法 建立物理模型法
实验中使用静电计的目的是_____填序号；
A.测定两板之间的电场强度 直接测量电容器电容的变化情况
C.观察电容器电荷量的变化情况 观察电容器电势差的变化情况
在实验中观察到的现象是_____。
A.图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大
B.图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变
C.图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小
D.图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
12.某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”将量角器竖直固定在铁架台上，使直径边水平，将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心处，在铁架台上点正下方安装光电门图中未画出，实验时，让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动，调整好光电门，使小球的球心刚好能通过光电门的细光束．
以下列举的物理量中，为本实验必须测量的物理量有__
A.小球的质量
B.小球的直径
C.细线的长度
D.小球的运动周期
图中细线与竖直方向的初始偏角为_____
实验时，将小球拉开，使细线与竖直方向偏开一定的角度，将小球由静止释放，测出小球通过光电门的时间，则小球通过最低点时的速度为_____如果这一过程中小球的机械能守恒，则题中各物理量应遵循的表达式为____________
多次实验，由实验数据作出了图线，则实验所得的图线应该是____．
A. ． C. D.
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，倾角的斜坡底端用细绳固定一定滑轮，斜坡上放置质量的长木板，质量的物体放在长木板上，、之间用质量不计的细绳相连接，然后跨过质量以及摩擦均可忽略的定滑轮，在长木板上施加平行斜坡向上的恒力，使长木板向上做匀速直线运动。已知，、之间的动摩擦因数、与斜坡间的动摩擦因数，重力加速度取。求：
各接触面间的摩擦力各为多大？
底端细绳的拉力以及恒力各为多大？
14.如图所示，在某竖直平面内有一水平向右的匀强电场，场强。场内有一半径的光滑竖直绝缘环形轨道，轨道的内侧有一质量为、带电量为的小球，它恰能沿圆环作圆周运动。取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点，重力加速度为，求：
小球动能的最小值；
小球机械能的最小值；
重力势能和电势能的和的最小值。
15.如图所示，区域Ⅰ内有电场强度为、方向竖直向上的匀强电场；区域Ⅱ中有一光滑绝缘圆弧轨道，轨道半径为，轨道在点的切线与水平方向成角，在点的切线与竖直线垂直；在Ⅲ区域内有一宽为的有界匀强电场，电场强度大小未知，方向水平向右．一质量为、带电荷量为的小球可看成质点从左边界的点正上方的点以速度水平射入区域Ⅰ，恰好从点沿圆弧轨道切线进入轨道且恰好不能从电
场右边界穿出，求：
的长；
区域Ⅲ中电场强度的大小；
小球到达区域Ⅲ中电场的右边界上的点与的距离．
参考答案
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11.；；。
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13.解：根据题意可知，、之间发生相对滑动，则各接触面的摩擦力均为滑动摩擦力，
物体所受的摩擦力为，由平衡条件有，解得，
斜坡对长木板的摩擦力为，由平衡条件有，解得；
由于装置匀速运动，则、均受平衡力的作用，
对物体沿斜坡方向由力的平衡条件得，解得，
则底端细绳的拉力为，
对、整体，由力的平衡条件得，
代入数据得。
14.解：由题中数据可得
设合力与竖直方向夹角为，所以
解得
小球在重力和电场力的作用下恰好做圆周运动，速度最小的位置应该在“最高点”即图中的点，根据牛顿第二定律，有
联立得
故小球动能的最小值为
因小球的机械能和电势能之和守恒，则当机械能最小时，电势能最大，此位置应该在最左端位置，根据功能关系有
代入数据解得
根据能量守恒，小球在等效最低点即点的动能最大，则重力势能和电势能之和最小，则重力势能和电势能的最小值为

15.解：小球在区域中做类平抛运动，设小球在点的速度为，竖直分速度为，
则有：，，
由牛顿第二定律可得：，
由匀变速直线运动的速度位移公式得：，
解得：；
在区域中，
由图可能得，由至下降的高度为，
则由到，根据动能定理：，
解得：，
在区域中，小球在水平方向做匀减速直线运动，到达右边界时水平速度刚好减为零，
由匀变速直线运动的速度位移公式得：，
解得：；
小球的速度：，解得：，
小球在竖直方向上做自由落体运动，即：，
所以小球到达右边界的点到的距离：；
答：的长度为；
区域Ⅲ中电场的电场强度大小为；
小球到达区域Ⅲ中电场右边界上的点与的距离为．
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