内容正文:
2025年秋季学期高二开学质量检测卷
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,再选涂其他答案标号。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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册,必修第三册前四章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,金属板M受到紫外线照射时会不停地发射电子,在M旁放置金属网N,在M、N之间加的电压,其中垂直M射出的电子P在电场中向右运动,恰好不能到达金属网N,忽略空气阻力和电子间的相互作用力,电子P从M向N运动的过程中,电子的电势能( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 越来越小 D. 越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】电子P从M向N运动的过程中,电场力对电子一直做负功,根据功能关系可知,电子的电势能越来越大。
故选D。
2. 如图所示,在某次壁球训练时,运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上并反弹。若第一次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为30°,球的初速度大小为v1;第二次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为60°,球的初速度大小为v2。不考虑球在空中受到的阻力,则v1和v2的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】小球做斜上抛运动,设小球的初速度大小为v0,发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
由题意可得,
则有
故选C。
3. 甲是地球赤道上的一个物体,乙是周期约为90分钟的卫星,丙是地球的静止同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动,甲的轨道半径为,向心加速度大小为,乙的轨道半径为,向心加速度大小为,丙的轨道半径为,向心加速度大小为,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题意可知,乙、丙由万有引力提供向心力,则
所以,故AB错误;
CD.因为甲是地球赤道上的一个物体,丙是地球的静止同步卫星,则甲和丙的周期、角速度均相等,根据
可得,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示,在感受向心力的实验中,某同学用不可伸长的轻质细绳一端拴住小球,手握细绳另一端并将小球抡动起来,最终使小球在水平面内近似做匀速圆周运动。在不改变小球与手的握点间的距离的前提下,逐渐减小小球做匀速圆周运动的角速度,当细绳和竖直方向的夹角为53°时,小球的角速度大小为,当细绳和竖直方向的夹角为37°时,小球的角速度大小为。取,,则和的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设小球质量为,绳子长度为,绳子与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律可得
可得
则和的比值为
故选D。
5. 如图所示,空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场,质量为m的带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,虚线与水平方向的夹角为θ(sinθ=0.6),微粒受到的空气阻力不能忽略,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 微粒可能带正电 B. 微粒可能由M点向N点运动
C. 微粒的电势能不断增加 D. 微粒所带电荷量的绝对值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.微粒受到的空气阻力与运动方向相反,受力分析如图所示
可知微粒带负电,故A错误;
B.微粒只能由N点向M点运动才能保持平衡,故B错误;
C.微粒由N点向M点运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,故C错误;
D.根据平衡条件有
解得,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,正方体的边长为a,在和处放置电荷量分别为、的点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. B点电场强度大小为 B. B点电场强度大小为
C. D点电场强度大小为 D. D点电场强度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.因为等边三角形,故和在B点产生的电场强度方向互成,大小相等,均为
故B点的电场强度大小为,故A正确,B错误;
CD.因为等边三角形,边长与相等,故和在D点产生的电场强度与在B点产生的电场强度大小相等,即,故CD错误。
故选A。
7. 如图所示,A、B、C是三个相同的金属球(可视为质点),分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,其中A球带正电荷,B球带负电荷,C球不带电,A球带电荷量为Q,B球带电荷量为。现将B球先后与A、C接触再放回原处,静电力常量为k,则A球受到的静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将B球先后与A、C接触后,A、B、C各带电量为-Q、、;放回原处后,B、C对A的斥力均为
夹角为60°,则A受静电力的合力为,故选B。
8. 一个平行板电容器的电容为C,电容器上所带电荷量为q,电容器两极板间的电压为U,下列三者的关系图像中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.电容器的电容有电容C自身决定,与所带电荷量无关,所以图像为一条与横轴平行的直线,故A错误,B正确;
CD.根据,可知电容器两极板间的电压与所带的电荷量成正比,则图像为一条过原点的倾斜直线,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 蹦床深受儿童喜爱,弹性网面起到提高弹跳高度和保护儿童安全的作用。一儿童在一次玩耍中,不计空气阻力和弹性网的质量,儿童从刚接触弹性网面至运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 儿童的动能一直增大 B. 儿童的动能先增大后减小
C. 儿童的机械能一直减小 D. 儿童的机械能不变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.儿童从刚接触弹性网面至运动到最低点的过程中,一开始弹力小于重力,儿童继续向下加速运动;当弹力等于重力,速度达到最大;之后弹力大于重力,儿童向下减速运动,所以儿童的动能先增大后减小,故A错误,B正确;
CD.由于弹力对儿童一直做负功,所以儿童的机械能一直减小,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 质量为m的汽车在平直公路上由静止开始运动,其运动的图像如图所示,其中时间内为倾斜直线,时刻速度大小为。并达到额定功率,之后保持额定功率运动,时刻达到最大速度,整个过程汽车所受阻力大小恒为f,下列说法正确的是( )
A. 汽车的额定功率为
B. 时刻,汽车的加速度大小为
C. 时刻,汽车的加速度大小为
D. 时间内,汽车牵引力做的功小于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意可知,时间汽车做匀加速直线运动,根据图像可得此阶段的加速度为
此阶段对汽车进行受力分析,得
时,汽车达到额定功率,则
此后做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度等于0时,速度达到最大值,此时
则汽车的额定功率,A错误;
B.根据上述
解得,B正确;
C.由上述分析可知,时刻的加速度小于时刻,所以时刻的加速度小于,C错误;
D.阶段汽车牵引力做功
阶段汽车牵引力做功
解得,D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组设计了如图所示的装置,利用小球下落过程中减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,来验证系统机械能守恒。已知弹簧弹性势能的表达式,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧形变量。实验操作步骤如下:
①按如图所示安装好实验器材,测得小球自然静止时力传感器的示数为;
②用手将小球缓慢向上托起,当力传感器示数恰好为零时由静止释放小球,测得小球下落过程中力传感器示数的最大值为,弹簧始终处于弹性限度内;
③换用不同质量的小球重复①②步骤,测出小球静止时对应的力传感器示数(、、、…)和小球下落过程中力传感器示数的最大值(、、、…)。
根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)测出弹簧的劲度系数。
(2)以为纵坐标、为横坐标作出图像,不考虑弹簧的质量,若图线的斜率为______,则可验证系统的机械能守恒。
【答案】(1)不需要 (2)2
【解析】
【分析】
【小问1详解】
小球自然静止时
小球下落到最低点
由机械能守恒定律
联立可得,故不需要测出弹簧的劲度系数。
【小问2详解】
由小问1可知:若系统的机械能守恒,则有
即图线的斜率为。
【点睛】
12. 某兴趣小组欲精确测量一电子元件的阻值(约为),实验室提供如下实验器材:
A.电源E(电动势为9V,内阻约为);
B.电流表A1(量程为0~15mA,内阻为);
C.电流表(量程为0~100mA,内阻为);
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.滑动变阻器(最大阻值为);
G.开关S,导线若干。
(1)小组设计如图所示的电路图,其中滑动变阻器应选用______(填器材前序号)
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在______(填“M”或“N”)端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录多组电流表的示数、电流表的示数,描点作出了图像,图像为直线,已知图线的斜率为,则该电子元件的阻值______(用R、、k表示)。
【答案】(1)E (2) ①. M ②.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,滑动变阻器采用了分压式接法,需要测量的范围更大,而滑动变阻器阻值越小,调节时电表变化越明显,为方便实验操作,滑动变阻器应选最大值较小的,故滑动变阻器应选用E;
【小问2详解】
[1]为保护并联部分电路中的仪器,故在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处在M处;
[2]根据欧姆定律可得
变形得
故图像的斜率为
解得
13. 如图所示,电源的电动势,内阻,定值电阻,M为直流电动机,其线圈的电阻,电动机正常工作时,理想电压表示数。求:
(1)回路中的电流I;
(2)电动机的发热功率P。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得回路中的电流为
【小问2详解】
电动机的发热功率为
14. 如图所示,轻杆长为,在杆的两端分别固定质量均为m的球A、B(均可视为质点),光滑水平转轴穿过杆上距球A为L的O点。外界给系统一定能量后,杆和球在竖直平面内转动,球A运动到最高点时,杆对球A的作用力方向向下、大小为。忽略空气阻力,重力加速度大小为g,求:
(1)球A在最高点时的速度大小;
(2)球B在最低点时对轻杆的作用力大小。
【答案】(1)
(2)5mg
【解析】
【小问1详解】
对A分析可知
其中FA=mg
解得
【小问2详解】
对B分析可知
其中
解得
根据牛顿第三定律可知,球B在最低点时对轻杆的作用力大小
15. 如图所示,圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ,圆形区域左侧有两正对竖直放置的带电平行金属板,板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ,左金属板接地,右金属板与圆形区域相切于M处,相切处有一小孔。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从圆形边界上的N点以一定速度进入电场Ⅰ,恰好从M点垂直金属板进入电场Ⅱ,恰好到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为E,两金属板间的距离为d,劣弧MN所对应的圆心角为120°,忽略带电粒子受到的重力和空气阻力,求:
(1)粒子在电场Ⅱ中运动的时间;
(2)圆形区域的半径R;
(3)粒子从N点进入电场时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理
解得粒子运动到M点时的速度为
根据
解得
则
【小问2详解】
带电粒子在匀强电场Ⅰ中水平方向做匀速运动,竖直方向做匀减速运动,根据几何关系可知水平方向位移
竖直方向位移
联立解得
【小问3详解】
由上述分析解得
竖直方向的初速度
则
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本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,再选涂其他答案标号。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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册,必修第三册前四章。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,金属板M受到紫外线照射时会不停地发射电子,在M旁放置金属网N,在M、N之间加的电压,其中垂直M射出的电子P在电场中向右运动,恰好不能到达金属网N,忽略空气阻力和电子间的相互作用力,电子P从M向N运动的过程中,电子的电势能( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大 C. 越来越小 D. 越来越大
2. 如图所示,在某次壁球训练时,运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上并反弹。若第一次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为30°,球的初速度大小为v1;第二次发球时球的初速度方向与水平方向的夹角为60°,球的初速度大小为v2。不考虑球在空中受到的阻力,则v1和v2的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
3. 甲是地球赤道上的一个物体,乙是周期约为90分钟的卫星,丙是地球的静止同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动,甲的轨道半径为,向心加速度大小为,乙的轨道半径为,向心加速度大小为,丙的轨道半径为,向心加速度大小为,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,在感受向心力的实验中,某同学用不可伸长的轻质细绳一端拴住小球,手握细绳另一端并将小球抡动起来,最终使小球在水平面内近似做匀速圆周运动。在不改变小球与手的握点间的距离的前提下,逐渐减小小球做匀速圆周运动的角速度,当细绳和竖直方向的夹角为53°时,小球的角速度大小为,当细绳和竖直方向的夹角为37°时,小球的角速度大小为。取,,则和的比值为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场,质量为m的带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,虚线与水平方向的夹角为θ(sinθ=0.6),微粒受到的空气阻力不能忽略,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 微粒可能带正电 B. 微粒可能由M点向N点运动
C. 微粒的电势能不断增加 D. 微粒所带电荷量的绝对值为
6. 如图所示,正方体的边长为a,在和处放置电荷量分别为、的点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. B点电场强度大小为 B. B点电场强度大小为
C. D点电场强度大小为 D. D点电场强度大小为
7. 如图所示,A、B、C是三个相同的金属球(可视为质点),分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,其中A球带正电荷,B球带负电荷,C球不带电,A球带电荷量为Q,B球带电荷量为。现将B球先后与A、C接触再放回原处,静电力常量为k,则A球受到的静电力大小为( )
A. B. C. D.
8. 一个平行板电容器的电容为C,电容器上所带电荷量为q,电容器两极板间的电压为U,下列三者的关系图像中正确的是( )
A. B. C. D.
9. 蹦床深受儿童喜爱,弹性网面起到提高弹跳高度和保护儿童安全的作用。一儿童在一次玩耍中,不计空气阻力和弹性网的质量,儿童从刚接触弹性网面至运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 儿童的动能一直增大 B. 儿童的动能先增大后减小
C. 儿童的机械能一直减小 D. 儿童的机械能不变
10. 质量为m的汽车在平直公路上由静止开始运动,其运动的图像如图所示,其中时间内为倾斜直线,时刻速度大小为。并达到额定功率,之后保持额定功率运动,时刻达到最大速度,整个过程汽车所受阻力大小恒为f,下列说法正确的是( )
A. 汽车的额定功率为
B. 时刻,汽车的加速度大小为
C. 时刻,汽车的加速度大小为
D. 时间内,汽车牵引力做的功小于
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组设计了如图所示的装置,利用小球下落过程中减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,来验证系统机械能守恒。已知弹簧弹性势能的表达式,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧形变量。实验操作步骤如下:
①按如图所示安装好实验器材,测得小球自然静止时力传感器的示数为;
②用手将小球缓慢向上托起,当力传感器示数恰好为零时由静止释放小球,测得小球下落过程中力传感器示数的最大值为,弹簧始终处于弹性限度内;
③换用不同质量的小球重复①②步骤,测出小球静止时对应的力传感器示数(、、、…)和小球下落过程中力传感器示数的最大值(、、、…)。
根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)测出弹簧的劲度系数。
(2)以为纵坐标、为横坐标作出图像,不考虑弹簧的质量,若图线的斜率为______,则可验证系统的机械能守恒。
12. 某兴趣小组欲精确测量一电子元件的阻值(约为),实验室提供如下实验器材:
A.电源E(电动势为9V,内阻约为);
B.电流表A1(量程为0~15mA,内阻为);
C.电流表(量程为0~100mA,内阻为);
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.滑动变阻器(最大阻值为);
G.开关S,导线若干。
(1)小组设计如图所示的电路图,其中滑动变阻器应选用______(填器材前序号)
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在______(填“M”或“N”)端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录多组电流表的示数、电流表的示数,描点作出了图像,图像为直线,已知图线的斜率为,则该电子元件的阻值______(用R、、k表示)。
13. 如图所示,电源的电动势,内阻,定值电阻,M为直流电动机,其线圈的电阻,电动机正常工作时,理想电压表示数。求:
(1)回路中的电流I;
(2)电动机的发热功率P。
14. 如图所示,轻杆长为,在杆的两端分别固定质量均为m的球A、B(均可视为质点),光滑水平转轴穿过杆上距球A为L的O点。外界给系统一定能量后,杆和球在竖直平面内转动,球A运动到最高点时,杆对球A的作用力方向向下、大小为。忽略空气阻力,重力加速度大小为g,求:
(1)球A在最高点时的速度大小;
(2)球B在最低点时对轻杆的作用力大小。
15. 如图所示,圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ,圆形区域左侧有两正对竖直放置的带电平行金属板,板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ,左金属板接地,右金属板与圆形区域相切于M处,相切处有一小孔。一质量为m、电荷量为的带电粒子,从圆形边界上的N点以一定速度进入电场Ⅰ,恰好从M点垂直金属板进入电场Ⅱ,恰好到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为E,两金属板间的距离为d,劣弧MN所对应的圆心角为120°,忽略带电粒子受到的重力和空气阻力,求:
(1)粒子在电场Ⅱ中运动的时间;
(2)圆形区域的半径R;
(3)粒子从N点进入电场时的速度大小。
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