2024-2025学年江西省上饶市广丰贞白中学高二（上）开学考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年江西省上饶市广丰贞白中学高二（上）开学考试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.“龟兔赛跑”的寓言故事富含哲理，如图表示“龟兔赛跑”中的乌龟和兔子的位移时间图像，则下列说法中正确的是( )
A. 兔子比乌龟早出发
B. 时刻乌龟和兔子具有共同速度
C. 时刻二者相遇
D. 图像与横轴所围面积表示物体的速度
2.如图所示，质量为的小球与质量未知的滑环用绕过光滑定滑轮
的不可伸长的轻绳连接，连接滑环的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。
滑环套在与竖直方向成的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的
动摩擦因数，初始时滑环恰好不下滑，现对小球施加一个水平力
，使小球在水平力的作用下沿着圆弧轨迹缓慢上移，设滑环与杆间
的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 外力先增大后减小 B. 滑环的质量
C. 滑环受到的摩擦力逐渐变大 D. 固定杆给滑环的弹力方向垂直于杆向上
3.一水平放置的木板上有一个质量为的物块，物块和木板间的动摩擦因数为，如果让木板在竖直面内做半径为的匀速圆周运动，如图所示，木板在运动过程中始终保持水平，若要物块始终保持在木板上不滑动，已知重力加速度，则匀速圆周运动的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，小球从斜面上点的正上方处由静止下落，在点与斜面碰撞，之后落到斜面上的点。已知小球在碰撞前、后瞬间，速度沿斜面方向的分量不变，沿垂直于斜面方向的分量大小不变，方向相反，，，重力加速度大小，忽略空气阻力，则小球从点开始运动至点的过程中距离斜面最远的时间为( )
A.
B.
C.
D.
5.年月日，太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用“引力一号”遥一商业运载火箭将卫星顺利送入预定轨道，飞行试验任务获得圆满成功，这是“引力一号”火箭首次飞行，创造全球最大固体运载火箭、中国运力最大民商火箭纪录。已知卫星的质量为，在轨道上稳定运行时离地面的高度为，地球表面附近的重力加速度为，地球半径为。卫星的运动可视为匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响。下列说法正确的是
A. 火箭加速升空过程中，卫星处于失重状态
B. 在轨道上运行时，卫星的线速度将大于地球的第一宇宙速度
C. 在轨道上运行时，卫星的动能为
D. 在轨道上运行时，卫星的速度大小为
6.质量的带正电滑块，轻轻放在传送带底端。传送带与水平方向夹角为，与滑块间动摩擦因数为，电动机带动传送带以速度顺时针匀速转动。滑块受到沿斜面向上的恒定电场力作用，则内( )
A. 滑块动能增加 B. 滑块机械能增加
C. 由于放上滑块电机多消耗电能为 D. 滑块与传送带间摩擦产热为
7.电容式加速度传感器的原理如图所示，和为电容器两极板：极板固定，板两端与两轻弹簧连接，图中点为两极板中一点且固定不动，当加速度变化时，极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是( )
A. 保持向前匀速运动，电阻将以恒定功率发热
B. 由匀速突然向前减速时，静电计指针张角变大
C. 由静止突然加速后退时，电流由向流过电流表
D. 保持向前匀减速运动时，点电势持续减小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，设转动时皮带不打滑，则皮带轮上、、三点的速度和角速度关系是( )
A. B. C. D.
9.如图所示，真空中有一个正方形平面，为正方形的中心，现在、两顶点分别固定等量异种点电荷，为正电荷，为负电荷，、是过点的正方形垂线上两点且大于，下列说法正确的是( )
A. 平面是等势面
B. 、两点的电场强度大小不等，方向相同
C. 若将电子从点移动到点，其电势能增加
D. 点电势等于点电势
10.如图所示，虚线、、为某电场中的三条电场线，实线表示某带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，、是轨迹上的两点，则下列说法中正确的是
A. 粒子在点的加速度大小大于在点的加速度大小
B. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
C. 粒子在点的速度大小大于在点的速度大小
D. 点的电势低于点的电势
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上尚未到达滑轮处。从纸带上便于测量的点开始，每个点取个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为不计空气阻力，
通过分析纸带数据，可判断重物在两相邻计数点______和______之间某时刻落地。
计数点对应的速度大小______保留三位有效数字
物块减速运动过程中加速度的大小为______保留三位有效数字
物块与桌面的动摩擦因数为______。
12.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用了两个带电的小球和，将球放在可移动的绝缘座上并置于铁架台旁，球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒上的位置，如图所示。实验时，先使球带正电。
若要使球受到的库仑力向右，应使球带_______________填“正”或“负”电荷。
保持两球电荷量不变和球位置不变，将球悬挂的位置由分别移至、等位置，可发现，悬挂位置向右移动时，绝缘丝线的偏角_______________填“变小”“不变”或“变大”。
保持球位置不变，球悬挂的位置和电荷量不变，改变球所带的电荷量，观察到球所带的电荷量越大，悬挂球的丝线偏角_______________填“越小”“不变”或“越大”。
此同学在探究中应用的科学方法是_________填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”。
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
13.如图所示为一粒子分析装置，它由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。粒子发射源可产生初速度为零，质量为，电量为的带电粒子。粒子自板小孔进入加速电场加速后，垂直于板从小孔进入圆弧形的静电分析器，仅在指向圆心的电场力作用下，通过静电分析器的中轴线做四分之一圆周运动，离开静电分析器后沿偏转电场的中轴线水平进入偏转电场区，此时偏转电场中加上如图乙所示的交变电压，最后粒子恰好沿水平方向从偏转电场右侧飞出。已知：板间的加速电压为、静电分析器中轴线处的电场强度大小为、偏转电场的极板长度为、极板间距为、图乙中的偏转电压已知，周期可调节但未知，若带电粒子重力不计。求：
带电粒子到达板的速度的大小；
带电粒子在静电分析器中运动的时间；
带电粒子离开偏转电场时的偏离中轴线的距离。
五、计算题：本大题共2小题，共26分。
14.如图所示，质量的木块叠放在质量的足够长的木板上，木板置于水平地面上，其右端通过水平轻绳与电动机连接，时在电动机带动下木板由静止开始向右做加速度大小为的匀加速直线运动。已知、间动摩擦因数为，木板与水平地面间动摩擦因数为，重力加速度大小为。在时间内，求
对做的功；
木块和木板之间的摩擦生热；
电动机对木板做的功。
15.如图所示，有一质量为、电荷量为的小球可视为质点与长为的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在点，其所在平面存在一与竖直方向夹角为的匀强电场，小球静止在与点等高的点。现给静止的小球一个竖直向下的初速度，小球恰好能绕点在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度，试求：
所加匀强电场的大小和方向；
求小球运动到圆周最低点时的速度。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.正
变小
越大
控制变量法

13.解：带电粒子在加速电场中，由动能定理可知：
解得：
带电粒子在静电分析器中做匀速圆周运动可知：
变形解得：
运动时间为：
带电粒子进入偏转电场将做类平抛运动，由于粒子最终沿水平方向出电场，利用运动的合成与分解可知，粒子在竖直方向上先做匀加速运动，再做匀减速运动，最终速度为零，根据运动的对称性和偏转电场两端的变化电压可知，粒子在竖直方向上一次类平抛有：，其中未知
由水平方向的匀速直线运动可知：，且、、
由以上各式解得： 、、
将代入，且偏转距离：
综上可得： 、、
答：带电粒子到达板的速度的大小为；
带电粒子在静电分析器中运动的时间为；
带电粒子离开偏转电场时的偏离中轴线的距离为 、、。
14.对根据牛顿第二定律
解得，的加速度为
时的速度大小为
的位移为
对做的功为
的位移为
则，木块和木板之间的摩擦生热为
对，根据牛顿第二定律
解得
电动机对木板做的功为

15.解：根据题意可知，小球受三个力处于平衡状态，根据几何关系
电场方向左下与竖直方向 夹角。
由等效重力法可知，点的对称点点为等效最高点。重力与电场力的合力
等效重力加速度
恰好做圆周运动时点对应的速度
从点到圆周最低点点由动能定理可得
解得

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