卷子答案网-一个不只有答案的网站承德市2023-2024学年高二上学期开学检测
物理
本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场/座位号、考生号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．和两物体同时同地从静止开始运动，二者运动的图像如图所示，关于它们运动的描述正确的是（ ）
A．内，物体做往返运动
B．物体做加速度增大的曲线运动
C．和两物体在内的距离越来越近
D．物体在第内、第内、第内的平均速度大小之比为
2．在军事中有一款反辐射导弹可以打击敌方雷达，导弹运动时的轨迹如图所示，导弹可视为质点，导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是（ ）
A．图中点 B．图中B点 C．图中点 D．图中点
3．如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在空中的运动时间之比 B．小球在空中的运动时间之比
C．小球抛出时初速度之比 D．小球抛出时初速度之比
4．如图为真空中两点电荷形成的电场中的电场线，电场线关于虚线对称，点为点电荷连线的中点，为其连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法正确的是（ ）
A．可能带等量异种电荷
B．可能带不等量的正电荷
C．两点处无电场线，其电场强度为零
D．同一试探电荷在两点所受电场力大小相等，方向相反
5．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，同步卫星是北斗卫星导航系统非常重要的组成部分。如图为某地球同步卫星转换轨道的示意图，其中Ⅰ为近地轨道，Ⅱ为转换轨道，Ⅲ为同步轨道。赤道上静止物体的向心加速度大小为，Ⅰ轨道上卫星的加速度大小为，Ⅲ轨道上卫星的加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．加速度的大小关系为
B．在Ⅱ轨道上，从到的过程中卫星的速度增加
C．卫星在Ⅱ轨道上点的线速度大于在轨道上点的线速度
D．卫星在Ⅱ轨道的运行周期大于在Ⅲ轨道的运行周期
6．一个质量为的物块静止在光滑的水平面上，物块在一个水平向右的恒力的作用下开始向右做匀加速直线运动，经过一段时间后，恒力变为水平向左的，又经过了时间物块恰好又回到了出发点，则的大小为（ ）
A． B． C． D．
7．一档电视节目通过洪水自救模拟实验为大众普及洪水生存知识，实验发现：如图甲所示，大家平行于洪水流向紧挨着站成一纵列，可以有效抵抗水对身体的冲击力，建立如图乙所示的物理模型：用力推物块1，五个质量相等的物块恰好未推动，已知物块与地面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．物块2、3、4、5受到前一物块的弹力大小相等
B．物块2对物块3的弹力大小为
C．物块2与3、3与4间的弹力之比为
D．若仅增大物块与地面间的动摩擦因数，则物块间的弹力可能为0
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，固定在绝缘支杆上的带电小球位于光滑小定滑轮的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连，在拉力的作用下，小球静止，此时两球处于同一水平线上。假设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使球移动一小段距离。在此过程中，以下说法正确的是（ ）
A．细线上的拉力一直减小 B．细线上的拉力先增大后减小
C．球的运动轨迹是一段直线 D．球的运动轨迹是一段圆弧
9．沧州市园博园喷泉广场建有一个彩色喷泉，启动一段时间稳定后可保持如图所示的迷人风姿。若某次喷泉中心的水柱高达，喷嘴横截面积为，喷嘴位置与池中水面持平，且喷水方向稍偏离竖直，使上升与下落的水流不重合。水的密度为，不计空气阻力，重力加速度取，流量为单位时间内水的体积。则（ ）
A．喷嘴的出水速度为 B．喷嘴的出水流量为
C．水原为此喷嘴所提供的功率至少为 D．水柱在空中的水体积为
10．如图所示，细线一端悬挂重物，另一端绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后与天花板连接，动滑轮下方悬挂重物，所有悬挂滑轮和重物的细线均足够长且始终保持竖直，重物和的质量均为，对重物施加一个力（图中未画出），使整个系统静止。撤去力开始运动，已知重力加速度为，不计一切阻力，下列分析正确的是（ ）
A．，方向竖直向下
B．撤去后，若重物发生位移的大小为，则重物的机械能变化了
C．撤去后，重物和重物的速度大小始终相等
D．若重物的质量可以任意改变，当它通过位移时的最大速度为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学设计了如图甲所示的实验装置，探究当物体质量一定时，加速度与力的关系。力传感器可测出轻绳的拉力。
（1）若砂和砂桶的总质量为，小车的质量为，为了减小误差，_________________（填“需要”或“不需要”）使。
（2）实验时，_________________（填“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力。
（3）某同学根据实验数据作出了加速度与力的关系图象，如图乙所示，图线不过坐标原点的原因可能是_________________。
12．（9分）验证机械能守恒定律的装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上点有一带长方形遮光板的滑块，遮光板两条长边与导轨垂直，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与质量为的小球相连；导轨上点有一光电门，可以测量遮光板经过光电门的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光板的宽度，实验时将滑块从处由静止释放。
（1）滑块通过点的瞬时速度可表示为_________________（用题中字母表示）；
（2）测得气垫导轨的倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量_________________，系统的重力势能减少量_________________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）
（3）在实验中，改变间的距离作出的图像如图乙所示，若测得，则重力加速度_________________。
13．（9分）我国计划2030年前实现登月开展科学探索，载人登月的初步方案是：采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至地月转移轨道。若载人飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动的周期为，已知引力常量为，月球的半径为，忽略月球的自转。求：
（1）月球的质量；
（2）月球表面重力加速度的大小；
（3）月球第一宇宙速度的大小。
14．（12分）如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的质量均为的两个小物块，离轴心离轴心与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的，物块均可视为质点，重力加速度取，不计空气阻力。
（1）若细线上没有张力，圆盘转动的角速度应满足什么条件？
（2）欲使与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度是多少？
15．（18分）如图所示，水平传送带左端与光滑水平面平滑连接，右端与竖直面内的光滑四分之一圆弧轨道在最低端平滑连接，传送带长为，轻弹簧左端与竖直墙壁相连，用质量为的物块缓慢压缩弹簧（不粘连），当物块压至点时由静止释放。若传送带静止不动，物块恰好滑到传送带的右端，物块与传送带间的动摩擦因数为，物块可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力，求：
（1）开始释放物块时，弹簧具有的弹性势能；
（2）仍将物块压缩弹簧至点后由静止释放，让传送带沿顺时针转动，要使传送带对物块做的正功最多，则传送带的速度至少多大？物块获得的最大动能为多少？
（3）传送带以（2）问最小速度沿顺时针转动，则物块从点由静止被弹出，三次滑过传送带的过程中，电机因物块在传送带上滑动多消耗的电能为多少？
承德市2023-2024学年高二上学期开学检测
物理答案与解析
1．【答案】D
【解析】A．的速度一直是正的，做单向直线运动，故A错误；B．物体做加速度增大的直线运动，故B错误；C．在内，的速度比大，则两物体之间的距离越来越远，故C错误；D．根据图像与时间轴所围面积表示物体运动的位移，物体在第内、第内、第内的位移之比为，由得物体在第内、第内、第内的平均速度大小之比为，故D正确。故选：D。
2．【答案】D
【解析】A和C，速度方向应沿运动轨迹的切线方向，故AC错误；B．图中点标出的受力方向不是指向运动轨迹弯曲的内侧，故B错误；D．曲线运动的点的速度方向沿切线方向，受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故D正确。故选：D。
3．【答案】C
【解析】A．根据得，，两小球下落的高度之比为，则两次小球运动的时间之比为，故A、B错误；C．根据知，两小球水平位移之比为，时间之比为，则初速度之比为，故C正确，D错误。故选：C。
4．【答案】D
【解析】根据电场线起始于正电荷终止于负电荷，且电场线关于虚线对称可知，和是两个等量同种正电荷，故A和B错误；由等量同种正电荷电场分布规律可知和两点的电场强度不为零，故C错误；由对称性可知，和两点电场强度大小相等，方向相反，则同一试探电荷在和两点所受电场力大小相等，方向相反，故D正确。故选：D。
5．【答案】C
【解析】A．赤道上物体与同步卫星有相同的角速度，根据可得，而卫星在轨道Ⅰ上与轨道Ⅲ上运动时，万有引力提供向心力，根据可得，则可知，所以有：，故A错误；B．在Ⅱ轨道上，根据开普勒第二定律可知，从到的过程中速度减小，故B错误；C．同步卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在点加速，所以Ⅱ轨道上点的线速度大于Ⅰ轨道上点的线速度，故C正确；D．由图可知，轨道Ⅱ的长轴小于轨道Ⅲ的直径，所以轨道Ⅱ的半长轴小于轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星在Ⅱ轨道的运行周期小于在轨道的运行周期，故D错误。故选：C。
6．【答案】C
【解析】在恒力的作用下的加速度，在恒力的作用下的加速度，匀加速直线运动的位移，未速度，匀减速直线运动的位移，因为，可得，故C正确。故选：C。
7．【答案】D
【解析】假设每个物块的质量均为，先对五个物块整体进行受力分析，恰好未推动，则整体所受的摩擦力等于最大静摩擦力，然后再隔离后面的物块进行受力分析，结果如下表所示：
研究对象 受力分析
五个物块整体
物块2、3、4、5
物块3、4、5
物块4、5
物块5
由图表可知，A．物块2、3、4、5受到前一物块的弹力大小不相等，故A错误；B．物块2对物块3的弹力大小为，故B错误；C．物块2与3、3与4间的弹力之比为，故C错误；D．若仅增大物块与地面间的动摩擦因数，用力推物块1，物块1不动，其他物块间的弹力可能变为零，故D正确。故选：D。
8．【答案】AD
【解析】设两小球所带电荷量分别为，球的质量为；当小球被拉至某位置时，其受力如下图所示，
设此时，两球的库仑力大小，此时有，可得。由于一直在减小，故一直减小，而，故保持不变，
所以球的运动轨迹是以为圆心的一段圆弧，故AD正确，BC错误。故选：AD。
9．【答案】AC
【解析】A．设喷嘴处水流速度为，水做竖直上抛运动，对于从上抛到最高点的整个过程，水的位移，由得，，故A正确；B．此喷嘴的出水流量为，故B错误；D．水做竖直上抛运动，其上升过程和下降过程具有对称性，其自由落体的时间为，则得：，水从竖直上抛到落地的总时间为：，这柱喷泉空中水的体积约为：，故D错误；C．此喷嘴所接水原在内，至少对空中水做功为，功率至少为，故C正确。故选：AC。
10．【答案】ABD
【解析】对所悬挂的滑轮，由平衡条件：
对，同理有：
解得：，方向竖直向下
释放后竖直向上移动，则通过位移时，
上移过程，对构成的系统由机械能守恒定律得：
，且：
则：
若质量，则向下运动，同理由机械能守恒定律得：
，且：
解得：，
显然：当越大时越大，
若质量，则向上运动，同理由机械能守恒定律得：
，且：
解得：，
显然：当越小时越大，
综上可知，当趋近于无穷大时，有
故选：ABD。
11．（1）不需要 （2）需要 （3）平衡摩擦力过度（斜面倾角过大）
【解析】（1）图中的力传感器可以直接得出力的大小，所以不需要使；
（2）由实验原理可知需要将带滑轮的长木板右端垫高以平衡摩擦力，使得小车和滑轮的合力为力传感器测出的力的2倍；
（3）由图可知，当力为0时，小车已经有加速度，由牛顿第二定律可知图线不过坐标原点的原因是平衡摩擦力过度（斜面倾角过大），重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力。
12．（1）（2）；（3）9.6
【解析】（1）由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门速度为：；
（2）滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量为：
系统的重力势能减少量可表示为：，比较和，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的；
（3）根据系统机械能守恒有：，
则图像的斜率：，
由图像可知：，则有：，代入数据得：。
13．解：（1）设月球质量为，载人飞船做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：
解得：
解得：
（3）载人飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时的速度为月球的第一宇宙速度，
则有：
解得月球的第一宇宙速度为：
14．解：（1）当物块所需向心力时，细线上张力为零，随着角速度的增大，当时，有
得
当时，细线上不会有张力
（2）设细线中张力为，当所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度达到最大值，超过时，将相对圆盘滑动，
对A：
对B：
解得
15．解：（1）由能量守恒定律可知
（2）物块在传送带上时传送带一直对物块做正功，则物块一直处于加速状态，设物块到传送带右端时速度为，根据功能关系，
解得
即传送带的速度至少为
物块获得的最大动能
解得
（3）设物块滑上传送带时的初速度为，则
解得
物块在传送带上运动的加速度
在传送带上运动的时间
第一次传送带电动机因此额外多消耗的电能为（）
得
根据运动的对称性可知，物块第二次经过传送带所用时间仍为
第二次经过传送带电机额外多消耗的电能
第三次经过传送带与第一次经过传送带运动相同，
因此第三次经过传送带电机额外多消耗的电能仍为
三次经过传送带电机共额外多消耗的电能为