湖南省岳阳市临湘市第二中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题

这是一份湖南省岳阳市临湘市第二中学2024-2025学年高二上学期开学物理试题，共10页。
1．一辆汽车在水平公路上转向时，为防止侧滑，沿曲线减速行驶。关于汽车的速度v及所受合力F的方向，最可能如下列哪幅图所示（ ）
A．B．C．D．
2．如图所示，一电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点，则运动过程中下列说法正确的是（ ）
A．该电荷带正电
B．该电荷做加速运动
C．该电荷电势能增加
D．该电荷的加速度在减小
3．关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（ ）
A．图甲中，通过拱形桥最高点的汽车，对桥的压力大于汽车自身重力
B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用
C．图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力
D．图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉
4．如图所示，正方体A、C两点分别固定等量异种点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．B点与D点的电场强度相等
B．A'点与C点的电势相同
C．将试探电荷+q由A'点移动到D点，静电力做功为0
D．将试探电荷﹣q由A'点移动到B'点，其电势能减小
5．质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（ ）
A．重力对A物体做的功大于重力对B物体做的功
B．重力的平均功率相同
C．到达水平面时重力的瞬时功率PA＜PB
D．到达水平面时两物体的动能相同，速度相同
6．如图所示，在府南河一段平直的河道中，一游客划船由M点出发沿直线到达对岸N点，直线MN与河岸成60°夹角.已知MN两点间距离为30m，河中水流的速度大小为v＝3m/s，游客划船在静水中的速度大小为3m/s，则下列说法正确的（ ）
A．过河的时间为5s
B．过河的时间为10s
C．若划船过程中保持划船速度大小方向不变，水流速度增大，则航程会减小
D．若划船过程中保持划船速度大小方向不变，水流速度减小，则渡河时间减小
二．多选题（共4小题，每题5分，共20分）
7．质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（ ）
A．此时物体的速度大小为
B．此时物体的速度大小为v物＝vcsθ
C．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力
D．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力
8．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（ ）
A．如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a
B．如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动
C．如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变
D．如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，静电计指针张角变大
9．如图a，A、B是一对平行金属板，在两板间加有周期为T的交变电压u，A板电势uA＝0，B板电势uB随时间t变化的规律如图b中．现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场中，设电子的初速和重力的影响均可忽略，则（ ）
A．若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动
B．若电子是在t＝ 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
C．若电子是在t＝ 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
D．若电子是在t＝ 时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动
10．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场。在匀强电场中有一根长L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，重力加速度为g，下列说法正确（ ）
A．小球的带电荷量
B．小球动能的最小值为
C．小球在运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D．小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变
三．解答题（共5小题，共56分）
11．三个同学根据不同的实验装置，验证“平抛运动的规律”：（10分）
（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 ；
（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb m/s；（结果保留三位有效数字，g取10m/s2）
（3）丙同学采用如图丙所示的装置。安装设备和实验过程中，下列操作正确的是 。
A.斜槽末端必须调节为水平
B.平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端
C.每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节
D.小球上沾上墨水，让小球和纸面接触直接画出抛物线
12．如图所示，匀强电场的电场强度E＝2.0×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s＝0.10m。将质量m＝2×10﹣9kg、电荷量q＝+2.0×10﹣8C的点电荷从A点移至B点。求：（12分）
（1）电荷所受静电力F的大小。
（2）电荷从A点移至B点的过程中，静电力所做的功W。
（3）电荷的电势能改变了多少？
13．如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点平滑连接，轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧（物块与弹簧不拴接），刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为4.5mgR。释放物块，物块被弹簧弹出后，经AB进入半圆形轨道向上运动，恰能通过半圆轨道的最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求：（10分）
（1）物块离开弹簧时的速度大小；
（2）物块从B点到C点克服阻力所做的功。
14．如图所示，在水平地面上有一条足够长直轨道，只有AB段粗糙，AB段长为3L，其余部分均光滑．以B点为分界线，B点左侧存在方向水平向右的匀强电场，每个小物体所受的电场力为本身重力的0.25倍．有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿水平靠在一起，总长为L，总质量为M，但不粘接．每个小方块质量都相等，都带有等量的正电荷（各小方块在运动过程中电荷量保持不变），开始时用外力控制，所有物体均处于静止状态，最前端（最右端）距A点为2L．在某一时刻将它们又静止释放，当最前端运动到A点右侧距A为时小方块运动的速度达到最大．（重力加速度为g）（14分）
（1）小方块与粗糙地面的动摩擦因数μ为多少？
（2）已知所有物体最终均静止于AB之间，求物体静止时的位置？
（3）要使所有物体都能通过B点，由静止释放时物块的前端（最右端）距A点的距离至少为多少？
（4）如果所有的方物块都已经超过B点，这些方物块从B点射出时的动能会各不相同，试求所有物块动能之和的最小值为多少？
15．如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出一质量m＝1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入∠BOC＝37°的固定光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M＝4kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝0.6m、h＝0.15m，圆弧半径R＝0.8m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：（10分）
（1）小物块在A点的初速度v0；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1-5：BBDCC 6:B
二．多选题（共4小题）
7：BD。
8：CD。
9：AB。
10：BD。
11解：（1）B球做自由落体运动，改变A球平抛运动的初速度，发现两球仍同时落地，说明竖直方向两球运动情况相同，即平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；
（2）根据平抛运动规律，则有Δy＝L＝gT2，2L＝v0T，
在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知：vby＝
根据速度的合成有：v＝，
代入数值可解得：T＝0.05s，v0＝1.00m/s，v＝1.25m/s
（3）A、安装斜槽时其末端切线不水平，会导致初速度方向不水平，使得误差增大，故A正确；
B、建立坐标系时，应该以小球在斜槽末端在竖直板上球心的投影为坐标原点，以末端端口位置为坐标原点会使得误差增大，故B错误；
C、只要保证小球从同一位置由静止释放，才使得平抛运动的初速度相同，故C错误；
D、为了减小阻力，小球在平抛运动过程中，不能与纸接触，故D错误。
故选：A。
故答案为：（1）平抛运动竖直方向是自由落体运动；（2）1.25；（3）A
12．解：（1）电荷所受电场力F的大小为：F＝Eq＝2.0×104×2.0×10﹣8N＝4.0×10﹣4 N
（2）电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为：W＝Fs＝4.0×10﹣4×0.10J＝4.0×10﹣5 J
（3）电场力做功等于电势能的减小量，则电荷的电势能减小了4.0×10﹣5 J；
答：（1）电荷所受电场力F的大小为4.0×10﹣4 N；
（2）静电力做的功W为4.0×10﹣5 J；
（3）电荷的电势能减小了4.0×10﹣5 J。
13解：（1）设物块离开弹簧时的速度为vA，释放物块过程，由能量守恒定律得：
解得：vA＝3
（2）设物块到达C点时的速度为vC，物块在C点重力提供向心力，由牛顿第二定律得：
物块从A点到B点的过程做匀速直线运动，物块从B点到C点的过程中，由动能定理有：
﹣mg×2R﹣W＝
代入数据解得，克服阻力做功：W＝2mgR
答：（1）物块离开弹簧时的速度大小是3；
（2）物块从B点到C点克服阻力所做的功是2mgR。
14．答：（1）设方物块的总个数为N，速度最大时，合外力为零，有：NqE＝μNmg
代入数据解得：μ＝0.5
（2）所有物块在进入AB区域的过程中，物块间不会分离，摩擦力先由零逐渐增大，并且随位移均匀增大，完全进入后，摩擦力为恒力．设物块最终静止时最右端离A点距离为x1，由动能定理得：
NqE（2L+x1）＝μNmgL+μNmg（x1﹣L）
解得：x1＝3L，即物块最右端刚好停在B点
（3）只要物块的后端（最左端）能通过B点，则所有方块都能通过B点，设物块的前端（最右端）距A点的距离为x2处由静止释放，物块刚好全部进入时的速度为v，有：
NqE（L+x2）﹣μNmgL＝Nmv2
从刚好全部进入AB区域，到全部离开AB区域的过程中，最后一个方物块的加速度保持不变，有：
（qE﹣μmg）×3L＝0﹣mv2
联立求解得：x2＝3L
（4）因为B点右侧光滑，每个物块离开B点后，各物块的速度不同，物块之间将有间距发生．假设将AB区域向右无限延长，从x2＝3L处由静止释放，物块的最左端刚好到达B处静止时，所有物块均同时静止．每个物块在B点的初动能等于各自的合外力做的功，合外力为F合＝μmg﹣Eq，方向均向左，向右的平均位移为L由功能关系得：
EK总＝（μmg﹣qE）×L＝（μmg﹣qE）×L＝MgL
答：
（1）小方块与粗糙地面的动摩擦因数μ为0.5
（2）已知所有物体最终均静止与AB之间，物体静止时的位置为B点
（3）要使所有物体都能通过B点，由静止释放时物块的前端（最右端）距A点的距离至少为3L
（4）如果所有的方物块都已经超过B点，这些方物块从B点射出时的动能会各不相同，试求所有物块动能之和的最小值为MgL
15解：（1）设小物块在B点时竖直方向的速度大小为vy，根据平抛运动规律可得
由题知，小物块在B点速度方向与BO垂直且斜向下，可得
联立解得
v0＝4m/s
（2）小物块从A点到C点，设在C电的速度大小为vc，根据机械能守恒定律可得
小物块在C点时，小物块受到轨道的支持力竖直向上，大小为F′，根据牛顿第二定律得
根据牛顿第三定律可得小物块对轨道的压力方向为竖直向下，大小为
F＝F′
联立解得
，F＝45N
（3）小物块滑上木板后不滑出长木板，则小物块到达长木板右端时恰好与长木板共速，设此时的速度大小为v共，小物块和长木板看作系统，所受合外力为零，根据动量守恒定律可得
mvc＝（m+M）v共
设木板最小长度为L，小物块滑上长木板至与长木板共速过程中根据能量守恒定律可得
联立解得
L＝2.24m
答：（1）小物块在A点的初速度v0为4m/s；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力方向为竖直向下，大小为35N；
（3）长木板至少为2.24m长，才能保证小物块不滑出长木板。