第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年河南重點大學附中高二（上）開學物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共24.0分）1.在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程，在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的說法是(

)A.在對自由落體運動的研究中，伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，但并沒有直接用實驗進行驗證

B.伽利略通過斜面實驗來研究落體運動的規(guī)律，是采用了微元法

C.牛頓認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比

D.亞里士多德認為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快2.質(zhì)量為m的雪橇在傾角θ=37°，足夠長的斜坡向下滑動過程中，所受的滑動摩擦力為定值，空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù)k=2kg/s。雪橇某段運動過程的v?t圖像如圖中實線AD所示，且AB是曲線最左端那一點的切線，A點的坐標為(0,1)

A.當v0=1m/s時，雪橇的加速度為0.5m/s2

B.在03.北京2022年冬奧會跳臺滑雪比賽在張家口賽區(qū)的國家跳臺滑雪中心進行，跳臺由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示.運動員從起跳區(qū)水平起跳后在空中運動的速度變化量、重力的瞬時功率、動能、機械能分別用Δv、P、Ek、E表示，用t表示運動員在空中的運動時間，不計運動員所受空氣阻力，下列圖像中可能正確的是(

)A. B.

C. D.4.如圖所示，一頂端附有定滑輪O1的斜面體放置在水平地面上，斜面體質(zhì)量為M、傾角為30°。定滑輪O2通過輕桿固定在天花板上，一細繩繞過兩定滑輪O1、O2，一端連接質(zhì)量為2m的物塊A，另一端連接質(zhì)量為m的物塊C，A物塊放置在斜面體上，C物塊豎直懸掛。另有一動滑輪O3跨在細繩上，下端通過另一細繩連接一質(zhì)量為m的物塊B，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)在右側(cè)細繩的結(jié)點P處施加一與細繩成120°夾角的力F，使物塊C緩慢移動，直至右側(cè)細繩O2PA.力F的最大值為2mg B.物塊B始終保持不動

C.A物體受到的摩擦力先減小后增大 5.如圖所示，傾角α=30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一長L=1.8m、質(zhì)量M=3kg的薄木板，木板的最右端疊放一質(zhì)量m=A.要使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運動，需恒力F=15N

B.當恒力F=25N時，物塊會與木板發(fā)生相對滑動

C.當恒力F>6.如圖所示，空間立方體的棱長為a，O、P分別為立方體上下表面的中心，在兩條豎直邊MN和FG的中點處分別固定甲和乙兩個帶電荷量均為q的負點電荷，上下表面中心連線OP所在直線上O點的上方有一點S(圖中未畫出)，S到O點的距離為r，電子的電荷量為e，靜電力常量為k，下列說法正確的是A.重力不計、比荷為33q8m的電荷沿OP所在直線運動時，在O和P點的加速度最大，最大值為kq2ma2

B.在S點固定一個電荷量為4q的負電荷，當r=332a時，O點的電場強度恰好等于零

C.在S點固定一個電荷量為4q7.靜電植絨技術(shù)，于3000多年前在中國首先起步，現(xiàn)代靜電植絨于50、60年代在德國首先研制出并使用，如圖所示為植絨流程示意圖，將絨毛放在帶負電荷的容器中，使絨毛帶負電，容器與帶電極板之間加恒定的電壓，絨毛成垂直狀加速飛到需要植絨的物體表面上。下列判斷正確的是(

)

A.帶電極板帶負電

B.絨毛在飛往需要植絨的物體的過程中，電勢能不斷增大

C.若增大容器與帶電極板之間的距離，植絨效果會更好

D.質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達需要植絨的物體表面時速率越大8.如圖所示，D是一只理想二極管，水平放置的平行板電容器的A、B兩極板間有一帶電液滴，在P點處于靜止狀態(tài)。以Q表示電容器儲存的電荷量，U表示兩極板間的電壓，φ表示P點的電勢，B極板接地。若保持極板B不動，第一次將極板A稍向下平移，第二次將極板A稍向上平移(移動后極板A的位置還在P點上方)，則下列說法正確的是(

)A.兩次移動后Q相同

B.兩次移動后點電荷都保持靜止

C.第一次移動后U變小，第二次移動后U變大

D.第一次移動后φ增大，第二次移動后φ不變二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.如圖甲所示，向飛機上裝運貨物時，通常用可移動式皮帶輸送機。如圖乙所示，皮帶輸送機傾角為θ=30°，順時針勻速轉(zhuǎn)動，每隔2s在輸送帶下端A點無初速度放入一件貨物(貨物件數(shù)足夠多)，輸送帶長xAB=9.8m。每件貨物從下端A點運動到上端B點的過程中，其速度v與位移x的關(guān)系圖像如圖丙所示。已知每一件貨物均可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為mA.貨物受到輸送帶的摩擦力方向先沿輸送帶向上，后沿輸送帶向下

B.貨物與輸送帶間的動摩擦因數(shù)為32

C.每件貨物從下端A點運動到上端B點的時間為10s

D.10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細桿的A點和B點，當輕桿繞軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，a繩與水平面成θ角，b繩平行于水平面且長為l，重力加速度為g，則下列說法正確的是(

)A.小球一定受a繩的拉力作用

B.小球所受a繩的拉力隨角速度的增大而增大

C.當角速度ω>gltanθ時，b繩將出現(xiàn)彈力11.人類設(shè)想在赤道平面內(nèi)建造垂直于地面并延伸到太空的電梯，又稱“太空電梯”如圖甲所示。圖乙中，圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小與航天員距地心的距離r的關(guān)系，圖線B表示航天員相對地面靜止時而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。圖乙中R(地球半徑)，r0為已知量，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，下列說法正確的有(

)

A.太空電梯停在r0處時，航天員對電梯艙的彈力為0

B.地球的質(zhì)量為4π2r03GT212.如圖所示，物塊B和A通過輕彈簧栓接在一起，豎直放置在水平地面上，用不可伸長的輕繩繞過固定的光滑定滑輪連接物塊A和C，C穿在豎直固定的光滑細桿上，OA豎直且足夠長，OC水平，A、C間輕繩剛好拉直，此時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將C靜止釋放，下滑h=3m時B剛好被提起。已知A、B、C質(zhì)量均為1kg，OC間距l(xiāng)=A.滑塊C下滑過程中，加速度一直減小

B.當滑塊C速度最大時，滑塊C所受的合力為0

C.滑塊C靜止釋放下滑至3m過程中，物塊A上升了1m

D.滑塊C靜止釋放下滑至3m過程中，繩對三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）13.“探究平運動的特點”實驗有以下幾步。

(1)用如圖1所示豎落儀裝置探究平拋運動豎直分運動的特點：用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運動：同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運動。下列說法中正確的是______和______。

A.兩球的體積、材料和質(zhì)量可以任意選擇，對實驗結(jié)果沒有影響

B.改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，可以改變兩球在空中的運動時間和A球的水平初速度大小

C.如果兩球總是同時落地，則可以驗證平拋運動的豎直分運動是自由落體運動

D.通過該實驗裝置也能研究平拋運動的水平分運動特點

(2)用如圖2所示平拋儀裝置探究平拋運動水平分運動的特點。以下是關(guān)于本實驗的一些做法，其中不合理的選項有______和______。

A.調(diào)整斜槽，使小球放置在軌道末端時，不左右滾動

B.將坐標紙上豎線與重垂線平行

C.將小球靜止在斜槽末端位置時重心位置在背板上的投影記錄為坐標原點

D.不斷改變擋片P的位置，使小球從斜槽上不同位置釋放

E.不斷改變水平擋板的位置，記錄下小球落到擋板上的位置

F.將坐標紙上確定的點用直線依次連接

(3)為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖3所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則y1y2______13(選填“大于”、“等于”或者“小于”)14.為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接測量工具，某實驗小組應用下列器材測量：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質(zhì)量為m=0.5kg)、細線、米尺、秒表，他們根據(jù)已學過的物理學知識，改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量。操作如下：

(1)實驗裝置如圖，設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2；

(2)從m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升；

(3)用米尺測出沙袋m1從靜止下降的距離h，用秒表測出沙袋m1下降時間t，則可知沙袋的加速度大小為a=______

(4)改變m′，測量相應的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)，作出______(選填“a四、簡答題（本大題共3小題，共30.0分）15.質(zhì)量為M的木楔傾角為θ，在水平面上保持靜止，當將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時，它正好勻速下滑.如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊沿斜面勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個過程中始終靜止)。

(1)木楔與斜面的動摩擦因數(shù)；

(2)當α和θ滿足什么關(guān)系時，拉力F有最小值，求此最小值；

(3)16.如圖所示，木板L=5m，質(zhì)量為M=2kg的平板車在粗糙水平面上向右滑行，當其速度為v=9m/s時，在其右端輕輕放上一個質(zhì)量為m=1kg17.有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，求：

(1)m對M的萬有引力大小；

(2)現(xiàn)從M中挖去半徑為R2的球體，(兩球心和質(zhì)點在同一直線上，且兩球表面相切五、計算題（本大題共1小題，共16.0分）18.如圖所示，AC水平軌道上AB段光滑，BC段粗糙，且LBC=2m，CDF為固定在豎直平面內(nèi)半徑為R=0.2m的光滑半圓軌道，兩軌道相切于C點，CF右側(cè)有電場強度E=1×103N/C的勻強電場，方向水平向右。一根輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與帶負電的滑塊P(可視為質(zhì)點)接觸但不連接，彈簧原長時滑塊在B點。現(xiàn)向左壓縮彈簧后由靜止釋放，已知滑塊P的質(zhì)量為m=0.2kg，電荷量為q=?1.5×10?3C，與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，忽略滑塊P答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、伽利略在研究自由落體運動時，猜想物體運動速度與下落時間成正比，但他沒有直接用實驗進行驗證，符合史實，故A正確；

B、伽利略應用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”觀點，故B錯誤；

C、胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比，故C錯誤；

D、亞里士多德認為重物比輕物下落快。伽利略認為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快，故D錯誤。

故選：A。

本題根據(jù)伽利略、牛頓等科學家對物理學的貢獻進行解答。

對于著名科學家的物理學貢獻和研究方法要加強學習，這也是考試的內(nèi)容之一，注重知識的積累。2.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)v?t圖像切線斜率表示加速度，可知v0=1m/s時，雪橇的加速度為

a0=ΔvΔt=3?12m/s2=1m/s2

故A錯誤；

B.根據(jù)v?t圖像與橫軸圍成的面積表示位移，可知0～2s雪橇的位移滿足

x>1+22×2m=3m

則在0～2s過程中雪橇的平均速度滿足

v?=xt>32m/s=3.【答案】D

【解析】解：A、滑雪運動員離開起跳區(qū)后在空中做平拋運動，加速度為g，速度變化量為Δv=gt，可知速度變化量Δv和時間t成正比，圖像為過原點的一條傾斜直線，故A錯誤；

B、經(jīng)過時間t后豎直方向速度為vy=gt，重力的瞬時功率為P=mgvy=mg?gt=mg2t，可知重力瞬時功率P和時間t關(guān)系為正比例函數(shù)，圖像為過原點的一條傾斜直線，故B錯誤；

C、不計空氣阻力，只有重力做功，滑雪運動員飛行過程中機械能守恒，不隨時間變化，故C錯誤；

D、設(shè)運動員起跳時的速度為v0，則經(jīng)過時間t動能為4.【答案】D

【解析】解：A.對結(jié)點P受力分析，如圖所示

設(shè)O2P與豎直方向的夾角為α，O2P繩上的拉力為T，β=180°?120°=60°

根據(jù)正弦定理

Fsinα=mgsinβ=Tsin(120°?α)

α由0逐漸增大到90°，sinα逐漸增大，sin(120°?α)先增大后減小，所以F逐漸增大，當O2P水平時，即α=90°時，F(xiàn)達到最大，此時

F=mgsin60°=233mg

T先增大后減小，當α=30°時，T達到最大，此時

T=mgsin60°=233mg

故A錯誤；

B.對滑輪O3與繩的結(jié)點受力分析，連接B物體的繩拉力始終等于mg，設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ5.【答案】C

【解析】解：要使木塊和木板之間不產(chǎn)生相對滑動，則對M、m由牛頓第二定律得：F?(M+m)gsinα=(M+m)a

對m有：f?mgsinα=ma，f?μmgcosα

代入數(shù)據(jù)解得：F?30N

因要拉動，則：F>(M+m)gsinα=(3+1)×10×12N=20N

則為使物塊不滑離木板，力6.【答案】A

【解析】解：A.如圖所示，連接甲乙，設(shè)OP所在直線上某點Q(圖中未畫出)與甲乙連線的夾角為θ，甲乙兩電荷間的距離為L，利用點電荷電場場強決定式和平行四邊形定則可求出Q點電場強度大小的表達式為

EQ=8kqL2(sinθ?sin3θ)

令y=sinθ?sin3θ，則有

y′=cosθ?3sin2θcosθ=0

解得當

sinθ=33

時該點的場強最大，將L=2a代入以上關(guān)系式可求得最大值為

Emax=83kq9a2

作圖如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可求Q點到甲乙連線中點的距離為

h=22atanθ=12a

可見Q點跟O點重合，可知在甲乙等量同種電荷電場中O、P7.【答案】D

【解析】解：A.帶電極板吸引帶負電的絨毛，則其帶正電，故A錯誤；

B.絨毛在飛往需要植絨的物體的過程中，絨毛在加速運動，電場力做正功，電勢能不斷減小，故B錯誤；

C.植絨效果主要由容器和極板間的電勢差決定，若增大容器與帶電極板之間的距離，而電勢差不變，則植絨效果不變，故C錯誤；

D.在加速過程中，根據(jù)動能定理可得：

由此可知，質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達需要植絨的物體表面時速率越大，故D正確。

故選：D。

帶電極板吸引帶負電的絨毛，所以帶電極板帶負電；

根據(jù)電場力的做功類型結(jié)合功能關(guān)系得出電勢能的變化趨勢；

理解植絨效果的影響因素，從而分析出對應的植絨效果的變化；

根據(jù)動能定理分析出絨毛的速度變化趨勢。

8.【答案】D

【解析】解：第一次將極板A稍向上平移，板間距離d增大，根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd得知，電容C減小；若電容器的電壓不變時，則由Q=CU知電容器所帶電量將要減小，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，電荷不能流回電源，所以電容器的電量Q保持不變；由于電容C減小，由電容的定義式C=QU可知，U變大；根據(jù)E=Ud、C=QU、C=?rS4πkd得板間場強E=4πkQ?rS，可知板間場強E不變，電荷所受的電場力不變，仍保持靜止狀態(tài)；P與B板間電勢差UPB=Ed，E、d都不變，UPB保持不變，P點的電勢φ保持不變；

第二次將極板A稍向下平移，板間距離d減小，根據(jù)電容的決定式C=?9.【答案】BC【解析】解：A、由圖像丙可知，貨物沿輸送帶向上先做變速運動，隨后做勻速運動，說明運動到x1=0.2m過程中，貨物在加速運動，所以滑動摩擦力Ff1方向向上；之后做勻速運動，與輸送帶相對靜止，由受力分析，此后貨物做勻速直線運動，合外力是0，受到沿傳輸送帶向上的靜摩擦力Ff2，故A錯誤；

B、在加速階段，貨物受力如圖所示，由v2=2ax1

可得

a=2.5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律可得Ff1?mgsinθ=ma

又因為滑動摩擦力為Ff1=μmgcosθ

解得動摩擦因數(shù)：

μ=32，故B正確；

C、由a=ΔvΔt可得

t1=0.4s

貨物勻速階段用時

t2=10.【答案】AC【解析】解：A.對小球受力分析，在豎直方向有：mg=Tasinθ，可知小球一定受a繩的拉力作用，故A正確；

B.b繩繃緊，a繩豎直方向的分力不變，則小球所受a繩的拉力隨角速度的增大保持不變，故B錯誤；

C.當b繩剛要繃緊出現(xiàn)彈力時，水平方向根據(jù)牛頓第二定律：Tacosθ=mω2l

聯(lián)立解得：ω=gltanθ

即當角速度：ω11.【答案】AB【解析】解：A.由圖乙可知，交點的橫坐標r0表示同步衛(wèi)星所在的軌道半徑；太空電梯在r0時，航天員繞地球做勻速圓周運動，萬有引力完全提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，此時航天員與電梯艙間的彈力為0，故A正確；

BC.太空電梯在r0時，航天員受到萬有引力完全提供向心力，設(shè)地球的質(zhì)量為M，航天員的質(zhì)量為m；

根據(jù)牛頓第二定律GMmr02=m4π2T2r0

解得地球質(zhì)量M=4π2r03GT2

對于近地衛(wèi)星GMmR2=mv2R

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得第一宇宙速度v=2πr0Tr0R，故B正確，C錯誤；

D.根據(jù)圓周運動公式，航天員所需的向心力Fn=man=m4π2T12.【答案】BC【解析】解：AB、設(shè)C下滑h=3m時，輕繩與水平方向的夾角為θ，則有sinθ=hh2+l2，解得：sinθ=0.6，則θ=37°

此時B剛好被提起，可知此時彈簧彈力大小為mg，假設(shè)此時C的加速度方向豎直向下，則A的加速度方向豎直向上；

設(shè)此時繩子拉力為T，對C有：mg>Tcosθ

解得：T<mgcosθ，即T<54mg

對A有：T>F彈+mg=2mg

可知假設(shè)不成立，故此時C的加速度方向豎直向上，則C從靜止釋放到下滑h=3m時，先做加速運動，后做減速運動，加速度先向下減小，后向上增大，當加速度等于零時，滑塊C速度最大，滑塊C所受的合力為0，故A錯誤，B正確；

C、滑塊C靜止釋放下滑至3m過程中，物塊A上升的高度為：Δh=h2+l2?l，代入數(shù)據(jù)解得：Δh13.【答案】(1)B

；C

(2)D

；F

(3)【解析】解：(1)A.兩球的體積、材料和質(zhì)量的選擇不同，受到的阻力大小不同，對實驗結(jié)果有影響，故A錯誤；

B.改變小錘擊打的力度，可以改變A球的水平初速度，改變小球距地面的高度，可以改變空中的運動時間，故B正確；

CD.小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被釋放自由下落，A、B兩球同時落地，可知平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，不能得出水平方向上的運動規(guī)律，故C正確，D錯誤。

故選：BC。

(2)A.調(diào)整斜槽，使小球放置在軌道末端時，不左右滾動，保證斜槽末端切線水平，故A正確；

B.將坐標紙上豎線與重垂線平行，故B正確；

C.將小球靜止在斜槽末端位置時重心位置在背板上的投影記錄為坐標原點，故C正確；

D.應保持擋片P的位置不變，使小球從斜槽上相同位置釋放，故D錯誤；

E.不斷改變水平擋板的位置，記錄下小球落到擋板上的位置，故E正確；

F.將坐標紙上確定的點用平滑的曲線依次連接，故F錯誤。

本題選錯誤的，故選：DF。

(3)因為A、B和B、C間水平距離相等，所以A、B和B、C間對應鋼球運動的時間相同，設(shè)為T，設(shè)鋼球在A、B點時的豎直分速度大小分別為vAy、vBy，則y1=vAyT+12gT2y2=vByT+12gT214.【答案】2ht2

a～m【解析】解：(3)根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式得，h=12at2，解得a=2ht2。

(4、5)根據(jù)牛頓第二定律得：

對m1及砝碼：(m1+m′)g?T=(m1+m′)a

對m2及砝碼：T?(m2+m?m′)g=(m2+m?15.【答案】解：(1)木塊在木楔斜面上勻速向下運動時，有

mgsinθ=μmgcosθ

即

μ=tanθ

(2)木塊在力F作用下沿斜面向上勻速運動時，沿著斜面方向有

Fcosα=mgsinθ+Ff

垂直斜面方向有

Fsinα+FN=mgcosθ

又

Ff=μFN【解析】(1)木塊在木楔斜面上勻速向下運動時，根據(jù)共點力平衡，求木楔與斜面的動摩擦因數(shù)；

(2)對物塊進行受力分析，根據(jù)共點力平衡，利用正交分解，在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡，進行求解

(3)采用整體法，對m、M構(gòu)成的整體列平衡方程。16.【答案】解：(1)滑塊與木板取得相同的速度前，對滑塊和木板根據(jù)牛頓第二定律分別有：

μ1mg=ma1

μ1mg+μ2