精品解析：江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

高二年级期初自主练习（物理） 1. 带正电荷导体球O靠近某不带电的枕形导体。枕形导体的左右两端分别记为M、N，P、Q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. M端感应出正电荷，N端感应出负电荷 B. P点电场强度方向沿OP连线由O指向P C. Q点的电场方向与Q点所在表面垂直 D. 枕形导体上Q点的电势比P点的电势高 2. 停在静水中的船质量180kg，长12m，不计水的阻力，当质量为60kg的人从船尾走到船头的过程中船后退的距离是多少( ) A. 3m B. 4m C. 5m D. 6m 3. 如图1所示，长为L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v，如图2所示，重力加速度为g，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b到a 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A的量程为500mA，内阻，，。则若将接线柱（　　） A. 1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B. 1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C. 1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大 D. 1、3接入电路也可作电流表使用，R2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m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h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. 2020年11月10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v-t图像分别如图中的OAB、O＇CD所示，图中AB//CD，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20Ω，接上220V电压后正常工作，消耗功率66W，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0.2A B. 电风扇正常工作时转化为机械能的功率是64.2W C. 电风扇正常工作时电动机的效率是90.3% 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220W 9. 在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2的阻值未知，R3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U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B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20V B. 电源的内阻为20Ω C. 定值电阻R2阻值4Ω D. 滑动变阻器R3的最大值为300Ω 10. 一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F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E与位移x的关系图像如图乙所示，其中曲线上点A处的切线的斜率最大，则（　　） A. 在0~x1过程中物体所受拉力是变力，且x2处所受拉力最大 B. 在x1处物体的速度最大 C. x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小 D. 在0~x2过程中，物体的加速度先增大后减小 11. 1911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m，电荷量为-e，氢原子核电荷量为+e，静电力常量为k，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为r。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为r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 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g。 （1）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“<”）； （2）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_______； （3）某次实验所打纸带如图所示，O为第一个点，A、B、C、D点到O点的距离已标出，打点时间间隔为0.02s，则记录C点时，重物的速度_______m/s；（结果保留三位有效数字） （4）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”)。 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120g，从离人约20cm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0.2s，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）手机与头部作用过程中手机动量变化； （2）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ABC，AB长度为4cm，，一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，已知电场线平行于所在的平面，求： （1）A、B两点的电势差UAB及C、B两点的电势差UCB分别是多少； （2）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m=0.5kg的光滑金属圆环，一根长L=1m的轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量M=1.98kg的木块，如图所示。现有一质量为m0=0.02kg的子弹以v0=1000m/s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），g取10m/s2，求： （1）当子弹射入木块后瞬间，木块的速度大小v； （2）木块向右摆动的最大高度h； （3）木块向右摆动到最高点过程中绳子拉力对木块做功W。 16. 如图甲所示，长为L的两块导体板水平平行放置，大量质量为m、电量为e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T（T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。 （1）求电压变化的周期T； （2）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； （3）若所有电子均能从两板间穿出，求两平行导体板间最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级期初自主练习（物理） 1. 带正电荷的导体球O靠近某不带电的枕形导体。枕形导体的左右两端分别记为M、N，P、Q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. M端感应出正电荷，N端感应出负电荷 B. P点电场强度方向沿OP连线由O指向P C. Q点的电场方向与Q点所在表面垂直 D. 枕形导体上Q点的电势比P点的电势高 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据静电感应原理可知，M端感应出负电荷，N端感应出正电荷，故A错误； B．静电平衡导体内部的场强为0，则P点电场强度为0，故B错误； CD．达到静电平衡后的导体为等势体，则枕形导体上Q点的电势与P点的电势相等，静电平衡导体表面处的电场强度方向与表面垂直，即Q点的电场方向与Q点所在表面垂直，故C正确，D错误。 故选C。 2. 停在静水中的船质量180kg，长12m，不计水的阻力，当质量为60kg的人从船尾走到船头的过程中船后退的距离是多少( ) A. 3m B. 4m C. 5m D. 6m 【答案】A 【解析】 【详解】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m人v-m船V=0．人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为x，则人相对于岸的位移大小为L-x．则：m人-m船=0，代入数据解得：x=3m，船向后退了3m，故A正确，BCD错误；故选A. 3. 如图1所示，长为L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v，如图2所示，重力加速度为g，则 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】铁链释放之后，到离开桌面到落地的过程，由于桌面无摩擦，整个链条的机械能守恒．取桌面为零势能面，整个软绳的质量为m. 根据机械能守恒定律得： −mg⋅= 解得：v=，故A正确，BCD错误 故选A . 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b到a D. 当电介质板停止运动后，电路中仍有电流通过 【答案】B 【解析】 【详解】AB．电介质板向右平移进入电容器一小段距离过程，电容器间的介电常数增大，由电容的决定式 可知电容增大，因U不变，由电容的定义式 可知，电容器的带电量Q增大，故A错误，B正确； C．电容器的带电量增大，则电源对电容进行充电，故通过灵敏电流计的电流方向从a到b，故C错误； D．当电介质板停止运动后，电容无充放电，故电路中无电流，故D错误。 故选B。 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A的量程为500mA，内阻，，。则若将接线柱（　　） A. 1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B. 1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C. 1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大 D. 1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．1、2接入电路时，也可作为电流表使用，R1阻值越小量程越大；因为，通过R1的最大电流为500mA，最大可以测量的电流为1A， AC错误； BD．1、3接入电路也可作为电压表使用，R2阻值越大量程越大；电流表A两端最大电压为 R2两端最大电压为 最大可以测量的电压为 B正确。 故选B。 6. 如图所示为低空跳伞表演，假设质量为m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h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 【答案】B 【解析】 【详解】A．在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A错误； B．根据牛顿第二定律得，物体所受的合力为 F合=ma=mg 则根据动能定理得，合力做功为mgh，则动能增加了为mgh，故B正确； C．合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则克服阻力做mgh，故C错误； D．重力势能减少了mgh，动能增加了mgh，故机械能减少了mgh，故D错误； 故选B． 7. 2020年11月10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v-t图像分别如图中的OAB、O＇CD所示，图中AB//CD，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 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，减速阶段斜率相同，则加速度相同，水的阻力相同；最大速度相同。 A．由动能定理得 ，运动员乙加速阶段的位移小，乙做功WF小，A错误； B．乙加速度阶段时间短，划桨时间短， B错误； C． 由 ，甲皮划艇加速阶段的时间长，甲划桨时受到水反作用力的冲量I大，C错误； D．由牛顿第二定律得 ，加速阶段甲的斜率小，加速度小，在划桨时用力F小，D正确。 故选D。 8. 一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后正常工作，消耗功率66W，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0.2A B. 电风扇正常工作时转化为机械能的功率是64.2W C. 电风扇正常工作时电动机的效率是90.3% 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220W 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可得 故A错误； B．电风扇正常工作时转化为机械能的功率为 故B正确； C．电风扇正常工作时电动机的效率为 故C错误； 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为 故D错误。 故选B。 9. 在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2的阻值未知，R3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U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B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20V B. 电源的内阻为20Ω C. 定值电阻R2的阻值4Ω D. 滑动变阻器R3的最大值为300Ω 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由闭合电路的欧姆定律得 将图线上A、B两点的U、I值代入可得 解得 ， 故AB正确，不符合题意； C．当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，电路中的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点分别对应滑片位于最左端和最右端，当滑片位于最右端时，有 R1被短路，外电路电阻即为R2，故由B点的U、I值得 故C错误，符合题意； D．当滑片在最左端时，R3的有效阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路的电阻，再根据串、并联电路的规律求出R3的最大值，则 代入数据解得滑动变阻器的最大值 故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F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E与位移x的关系图像如图乙所示，其中曲线上点A处的切线的斜率最大，则（　　） A. 在0~x1过程中物体所受拉力是变力，且x2处所受拉力最大 B. 在x1处物体速度最大 C. x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小 D. 在0~x2过程中，物体的加速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．机械能E与位移x的关系图像切线的斜率表示拉力F的大小，由图可知，x1处图像切线的斜率最大，则说明此时拉力最大，在0~x1过程中物体所受拉力逐渐增大，x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，故A错误； B．x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，则在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在x1处，故B错误； C．x1~x2过程中，物体先加速后减速，故动能先增大后减小；x2~x3的过程机械能不变，拉力为零，物体在重力作用下做减速运动，动能继续减小，故在x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小，故C正确； D．由图像可知，0~x2过程中，拉力先增大后减小，直到变为零，则物体受到的合力应先增大，后减小，减小到零后，再反向增大，即加速度应先增大，后减小，再反向增大，故D错误。 故选C。 11. 1911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m，电荷量为-e，氢原子核电荷量为+e，静电力常量为k，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为r。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为r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 【答案】D 【解析】 详解】A．电子做匀速圆周运动，则 解得电子的速率 故A错误； B．电子绕核运动时等效电流为 故B错误； C．电子绕核运动运动一周时，该氢原子核施加的库仑力方向与速度垂直，可知库仑力对其做功为零，故C错误； 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 故D正确。 故选D。 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g。 （1）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“<”）； （2）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_______； （3）某次实验所打纸带如图所示，O为第一个点，A、B、C、D点到O点的距离已标出，打点时间间隔为0.02s，则记录C点时，重物的速度_______m/s；（结果保留三位有效数字） （4）从减少实验误差角度看，比较两种实验方案，你认为_______更合理（选填“甲”或“乙”)。 【答案】 ①. 大 ②. > ③. 天平 ④. 0.780 ⑤. 甲 【解析】 【详解】（1）[1][2]为了减小实验的误差，下落物体应选择密度大的物体，乙图是验证系统机械能是否守恒，向下运动，向上运动，所以 （2）[3]验证系统机械能是否守恒，即验证系统动能增加量和系统重力势能的减小量是否相等，动能的增加量为 重力势能的减小量为 可知需要测量两个重物的质量，所以实验器材还需要天平； （3）[4]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小， （4）[5] 甲方案更合理，因为在乙图中还受到细线与滑轮之间的阻力影响。 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120g，从离人约20cm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0.2s，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）手机与头部作用过程中手机动量变化； （2）手机对头部的作用力。 【答案】（1），方向竖直向上；（2）2.4N，方向竖直向下 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题知 ， 手机下落做自由落体运动 代入数据解得 手机到人脸时速度 接触人脸后速度变为0，则手机与头部作用过程中手机动量变化为 负号表示改变量方向与速度方向相反，竖直向上。 （2）规定竖直向下为正方向，对手机根据动量定理得 代入数据解得头部对手机的 负号表示方向，故F方向竖直向上。 由牛顿第三定律可得，手机对头部的作用力大小2.4N，方向竖直向下。 14. 如图所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，AB长度为4cm，，一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，已知电场线平行于所在的平面，求： （1）A、B两点的电势差UAB及C、B两点的电势差UCB分别是多少； （2）该匀强电场的电场强度的大小是多少。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）由电势差与电场力做功的关系可知 则有 （2）由上可知，C点与AB中点电势相等，C点与AB中点连线是一条等势线，设AB的中点D，连接CD，即为等势面，过A点作CD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. 在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量m=0.5kg的光滑金属圆环，一根长L=1m的轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量M=1.98kg的木块，如图所示。现有一质量为m0=0.02kg的子弹以v0=1000m/s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），g取10m/s2，求： （1）当子弹射入木块后瞬间，木块的速度大小v； （2）木块向右摆动的最大高度h； （3）木块向右摆动到最高点过程中绳子拉力对木块做的功W。 【答案】（1）10m/s （2）1m （3）-16J 【解析】 【小问1详解】 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 【小问2详解】 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 ， 【小问3详解】 对木块和子弹整体，根据动能定理可得 解得 16. 如图甲所示，长为L的两块导体板水平平行放置，大量质量为m、电量为e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T（T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。 （1）求电压变化的周期T； （2）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； （3）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。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由 电子水平方向匀速直线运动 解得 （2）在（，1，2……）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 则 解得 （3）在（，1，2……）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 则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $