2024-2025学年江苏省锡山高级中学高二（上）开学考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省锡山高级中学高二（上）开学考试物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.带正电荷的导体球靠近某不带电的枕形导体。枕形导体的左右两端分别记为、，、分别为枕形导体内部和外表面上的两点，枕形导体处于静电平衡状态，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 端感应出正电荷，端感应出负电荷
B. 点电场强度方向沿连线由指向
C. 点的电场方向与点所在表面垂直
D. 枕形导体上点的电势比点的电势高
2.停在静水中的船质量，长，不计水的阻力，当质量为的人从船尾走到船头得过程中船后退的距离是多少( )
A. B. C. D.
3.如图所示，长为的匀质链条静置于光滑水平桌面上，现使链条右端从静止开始竖直向下运动，刚运动到竖直长度为时，链条速度大小为，如图所示，重力加速度为，则
A.
B.
C.
D.
4.如图所示为一电容式位移传感器，其原理是电介质板和物体固定在一起，当物体发生一小段位移时，插入两极板间的电介质的长度发生变化，导致电容发生变化。电介质板向右平移进入电容器一小段距离过程，则下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容变小
B. 平行板电容器的带电量增大
C. 通过灵敏电流计的电流方向从到
D. 当电介质板停止运动后，电路中仍有电流通过
5.某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表的量程为，内阻，，。则若将接线柱( )
A. 、接入电路时，最大可以测量的电流为
B. 、接入电路时，最大可以测量的电压为
C. 、接入电路也可作为电压表使用，阻值越小量程越大
D. 、接入电路也可作为电流表使用，阻值越小量程越大
6.如图所示为低空跳伞表演，假设质量为的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，在运动员下落的过程中，下列说法正确的是( )
A. 运动员的重力势能减少了
B. 运动员的动能增加了
C. 运动员克服阻力所做的功为
D. 运动员的机械能减少了
7.年月日，全国皮划艇静水锦标赛在浙江省丽水市水上运动中心开幕。大赛前，甲、乙两个运动员分别划动两艘皮划艇沿同一方向进行赛前训练，他们分别划动了一段时间后让各自的皮划艇自由滑行，一段时间后停下。他们及各自的皮划艇总质量相等，测速器测得甲、乙的图像分别如图中的、所示，图中，则( )
A. 运动员乙较晚停下，乙做功更多
B. 乙划桨时间长，乙划桨时受到水反作用力的冲量大
C. 甲皮划艇早停下，甲划桨时受到水反作用力的冲量小
D. 甲在划桨时用力小
8.一台电风扇，内阻为，接上电压后正常工作，消耗功率，则下列说法正确的是( )
A. 电风扇正常工作时通过电动机的电流是
B. 电风扇正常工作时转化为机械能的功率是
C. 电风扇正常工作时电动机的效率是
D. 如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时电动机的发热功率是
9.在如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，的阻值未知，是滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图乙所示，其中图线上的、两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的，则以下说法不正确的是( )
A. 电源的电动势为
B. 电源的内阻为
C. 定值电阻的阻值
D. 滑动变阻器的最大值为
10.一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力的作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能与位移的关系图像如图乙所示，其中曲线上点处的切线的斜率最大，则( )
A. 在过程中物体所受拉力是变力，且处所受拉力最大
B. 在处物体的速度最大
C. 过程中，物体的动能先增大后减小
D. 在过程中，物体的加速度先增大后减小
11.年英国物理学家卢瑟福提出原子核式结构模型：电子围绕原子核高速旋转。设电子质量为，电荷量为，氢原子核电荷量为，静电力常量为，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为。已知在孤立点电荷的电场中，以无限远处电势为时，距离该点电荷为处的电势。下列说法正确的( )
A. 电子做匀速圆周运动的速率
B. 电子绕核运动时等效电流为
C. 电子绕核运动运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功
D. 若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.在验证机械能守恒定律实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验，设重力加速度为。
在甲图中，下落物体应选择密度_______选填“大”或“小”的重物；在乙图中，两个重物的质量关系是_______选填“”、“”或“”；
采用图乙的方案进行实验，除图中的器材外，还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和_______；
某次实验所打纸带如图所示，为第一个点，、、、点到点的距离已标出，打点时间间隔为，则记录点时，重物的速度_______；结果保留三位有效数字
从减少实验误差的角度看，比较两种实验方案，你认为_______更合理选填“甲”或“乙”。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为，从离人约的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为，取重力加速度，求：
手机与头部作用过程中手机动量变化；
手机对头部的作用力。
14.如图所示，匀强电场中有一直角三角形，长度为，，一个带电荷量的点电荷由移到的过程中，电势能增加，由移到的过程中电场力做功，已知电场线平行于所在的平面，求：
、两点的电势差及、两点的电势差分别是多少；
该匀强电场的电场强度的大小是多少。
15.在固定的光滑水平杆杆足够长上，套有一个质量的光滑金属圆环，一根长的轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量的木块，如图所示。现有一质量为的子弹以的水平速度射向木块，最后留在木块内不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，取，求：
当子弹射入木块后瞬间，木块的速度大小；
木块向右摆动的最大高度；
木块向右摆动到最高点过程中绳子拉力对木块做的功。
16.如图甲所示，长为的两块导体板水平平行放置，大量质量为、电量为的电子由静止开始，经电压的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间．当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为未知，现给两板间加上如图乙所示的幅值恒为的周期性电压．
求电压变化的周期；
为保证有电子能从两板间穿出，求两平行导体板间的最小距离；
若所有电子均能从两板间穿出，求两平行导体板间的最小距离．
参考答案
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12.大；；天平；；甲。
13.解：手机做自由落体运动，由运动学公式有：
所以手机接触头部之前的速度为：
因为手机落在头上没反弹，即末速度减为，
规定竖直向下为正方向，手机与头部作用过程中手机动量变化为：
即手机与头部作用过程中手机动量变化大小为，方向竖直向上；
规定竖直向下为正方向，对手机由动量定理得：
解得：，方向竖直向上
根据牛顿第三定律，可知手机对头部的作用力大小为，方向竖直向下。
答：手机与头部作用过程中手机动量变化大小为，方向竖直向上；
手机对头部的作用力大小为，方向向下。
14.解：由电势差与电场力做功的关系可知，
，则有；
由上可知，点与中点电势相等，点与的中点连线是一条等势线，设的中点，连接，即为等势面，过点作的垂线，如图所示
由几何关系得，，
则该匀强电场的电场强度的大小为。
15.子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，则
解得
子弹、木块和金属圆环组成的系统水平方向动量守恒，当木块向右摆动到最大高度时，有
联立解得
，
对木块和子弹整体，根据动能定理可得
解得

16.解：电子在加速电场中，据动能定理可得：，解得：，故电子刚进入导体板的初速度为，当两板均不带电时，电子做匀速运动，可得，解得。
在时刻进入的电子恰能打到极板边缘时，所有电子均能打到极板上，
根据牛顿第二定律，
解得
故保证有电子能从两板间穿出，两平行导体板间的最小距离。
在时刻进入的电子恰好能打到极板边缘时，所有电子均能通过极板
根据牛顿第二定律，
，
解得
故所有电子均能从两板间穿出，两平行导体板间的最小距离。
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