辽宁省六校2022-2023学年高二上学期期初考试物理试卷.docx

2022—2023学年度（上）六校高二期初考试
物理试题
考试时间：90分钟 满分：100分
第Ⅰ卷（选择题48分）
一、选择题（本题共 12小题，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 9～12 题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错、多选或不选的得0分。）
1. 如图所示，甲图是x−t图像，乙图是v−t图像，图中给出的四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是(    )

A. 两图像中，t2、t4时刻分别表示物体2、物体4已经向负方向运动
B. 两图像中，物体1和物体2在t1时刻相遇，物体3和物体4在t3时刻相遇，
C. x−t图像中0至t1时间内物体1和物体2的平均速度相等
D. v−t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度相等
2.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)(    )
A. v0tanθ B. 2v0tanθg
C. v0cotθg D. 2v0cotθg
3.河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河，则(    )

A.船渡河的最短时间是60s
B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是3m/s
4. 如图，AO、BO、CO三段细线的一端系于为O点，A端系于墙上，OB、OC另一端跨过定滑轮后各挂质量均为m的重物，不计一切摩擦及阻力，系统平衡时，AO、CO与BO的反向延长线的夹角分别为α和β。若α=35°，则β等于(    )
A. 70°
B. 90°
C. 110°
D. 130°
5.2020年7月23日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场点火升空，并将于2021年登陆火星．假设如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆．探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点．已知火星的半径为R，OQ=4R，探测器在轨道Ⅱ上经过O点时的速度为v.下列说法正确的是  (    )
A. 相等时间内，在轨道Ⅰ上，探测器与火星中心的连线扫过的面积与在轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等
B. 探测器在轨道Ⅱ上运动时，经过O点的加速度等于v23R
C. 探测器在轨道Ⅰ上运动时，经过O点的速度小于v
D. 探测器在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点运动的时间之比是3:2

6.如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像，一个带电粒子仅受电场力作用，在x=0处由静止释放，粒子沿x轴正向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是  (    )
A. x 1和x 2处的电场强度均为零
B. x 1和x 2之间的场强方向不变
C. 粒子从x=0到x=x 2过程中，电势能先增大后减小
D. 粒子从x=0到x=x 2过程中，加速度先减小后增大
7.如图所示，固定于水平面上的竖直光滑圆轨道的半径为R，B、D分别为圆轨道的最高点和最低点，A与C为平行于地面的直径的两端点，小球(视为质点)从轨道上的A点以某一速度沿轨道竖直向下运动。下列判断正确的是（ ）
A. 只有v≥5gR时，小球才能到达B点
B. 小球从A点到D点的过程中克服重力做功，且重力做功的功率先增大后减小
C. 若小球能过B点，则小球从A点运动至D点的时间小于从C点运动至B点时间
D. 若轨道存在摩擦，则小球从A点至D点与从D点至C点过程中克服摩擦力做的功一定相等
8.如图所示，有三个斜面a、b、c，底边的长分别为L、L、3L，高度分别为3ℎ、ℎ、ℎ。某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端，三种情况相比较，下列说法错误的是(    )
A. 物体损失的机械能3ΔEa=3ΔEb=ΔEc
B. 物体下滑时加速度大小aa>ab>ac
C. 物体到达底端的动能Eka=3Ekb=3Ekc
D. 物体到达底端的速度va>vb>vc

9.如图所示，真空中x轴上有A、B、C三点，A点和B点分别固定一个点电荷Q1和Q2，在C点静止释放一个试探电荷q后，q开始做往复运动，不计试探电荷的重力，以下说法正确的是(    )
A. Q1和Q2一定是同种电荷
B. Q1与Q2带电量的绝对值的大小关系一定是Q1>Q2
C. q的电性一定和Q1相同
D. q的电性一定和Q2相同
10.如图甲所示，水平地面上叠放着A、B两物体，A与B的接触面水平，它们的质量为mA=2mB=2m，A与B之间的动摩擦因数为2μ，B与地面之间的动摩擦因数为μ，现用水平力F1和F2前后两次分别作用在A和B上，如图(1)和(2)所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则以下说法正确的是  (    )

A.在图(1)中，只要F 1>3μmg，B就会在地面上滑动
B. 在图(1)中，只要F 1>4μmg，A就会相对于B滑动
C. 在图(2)中，A的加速度最大能达到2μg
D. 在图(1)和(2)中，当A和B刚要相对滑动时，F 1=F 2
11.很多手机的指纹解锁功能利用了电容式指纹识别技术。如图所示，当手指贴在传感器上时，指纹的凹凸部分与小极板形成面积相同而距离不同的电容器。传感器给电容器充电达到同一电压值后，根据电容不同等信息进行解锁，则(    )
A. 沾水潮湿的手指会影响正常解锁
B. 小极板与指纹凸部分形成的电容器电容较大

C. 小极板与指纹凹部分形成的电容器带电量较多
D. 用打印好的指纹照片覆盖在传感器上面也能够实现指纹解锁
12.如图所示PO为光滑绝缘竖直墙壁、OQ为光滑绝缘水平地面，地面上方有一水平向左的匀强电场E，带正电荷的A、B两小球(可视为质点)均紧靠接触面而处于静止状态，这时两球之间的距离为L.若在小球A上加竖直推力F，小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后，适当移动B球，小球A与B重新处于静止状态，则与原来比较(两小球所带电荷量保持不变)(    )
A. A球对竖直墙壁的作用力不变
B. 两球之间的距离一定增大
C. A球对B球作用的静电力增大
D. 地面对B球的弹力不变
第Ⅱ卷 （非选择题52分）
二、实验题（本题共两小题，第13题6分，第14题8分,共计14分。）
13．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器，将小车和挂在竖直面内的拉力传感器用一条柔软的轻绳通过光滑的定滑轮和轻质动滑轮连接起来。拉力传感器是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，用于检测小车受到的拉力大小。

（1）在安装器材时，要调整小滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行，这样做的目的是 　 　（填字母代号）。
A.防止打点计时器在纸带上打出的点迹不清晰
B.保证小车最终能够实现匀速直线运动
C.平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车受到的合力

（2）实验中 　 　（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码的质量远小于小车的质量。
（3）第一实验小组在实验中得到一条纸带的一部分如图乙所示，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度，相邻两计数点间的距离如图所示，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。根据图中数据计算出加速度的大小为 　 　m/s2。（计算结果保留两位有效数字）
（4）第二实验小组根据测量数据作出如图丙所示的a﹣F图像，该小组同学做实验时存在的问题是 　 　。
14.某同学想测量某地重力加速度g的大小和圆弧轨道的半径R，所用装置如图甲所示。一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点、质量为m的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器(没有画出)，可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F。
(1)若某次挡光时间为t0，则此时遮光条速度v=______ ；
(2)实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F，得到多组数据，该同学通过图像法来处理数据，得到如图乙所示的图像，但忘记标横轴表示的物理量，请通过推理补充，横轴表示的物理量为______ (填“t”、“1t”、“t2”或“1t2”)；
(3)已知图乙中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知某地重力加速度g=______ ；圆弧轨道的半径R=______ (用已知物理量符号表示)。

三、计算题（本题共4小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
15．（7分）跳伞运动是一项极具观赏性的运动项目，当飞机悬停在空中的某一高度时，跳伞运动员由静止从飞机上自由下落.当运动员距离地面的高度为448m时，打开降落伞包，运动员立即以大小为4m/s2的加速度做匀减速直线运动，着陆时速度大小为4m/s。已知重力加速度g取10m/s2，打开降落伞前，不计空气阻力。求：
（1）打开降落伞瞬间运动员的速度大小；
（2）飞机悬停时，距离地面的高度应为多少？
（3）跳伞运动员在空中运动的总时间为多少？

16．（7分）如图所示，质量m＝6.0kg的木块静置于粗糙的水平面上，在大小F1＝20N、方向与水平面成θ＝37°夹角斜向上的拉力作用下，做匀速直线运动。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。
（1）求木块与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）拉力方向不变，当物体对地面压力为零时，求拉力F2的大小及此时木块加速度的大小；

17.（11分）如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的14细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐。可视为质点、质量为m的滑块从曲面上距BC的高度为2r处由静止开始下滑，滑块与BC间的动摩擦因数μ=12，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，滑块速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，求：
(1)滑块到达B点时的速度大小vB；
(2)水平面BC的长度x；
(3)在压缩弹簧的过程中滑块的最大速度vmax。

18．（13分）一绝缘“⊂”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的。现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的，重力加速度为g，不计小环的电量损失。
（1）若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离x；
（2）若将小环由M点右侧5R处静止释放，求小环运动过程中对轨道的最大压力FN；
（3）若将小环由M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。

答案

1-8 CDBCB DCC 9.BD 10.AC 11.AB 12.AC
13. （1）C（1分）；（2）不需要（1分）；（3）2.2(2分）；（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）
14. (1)dt0；（2分）(2)1t2；（2分）(3)bm；（2分）md2k。（2分）
15. 解：（1）选竖直向下为正方向，运动员从打开降落伞到着陆过程
加速度为a＝﹣4m/s2
由匀变速直线运动速度—位移关系可得
（1分）
代入数据整理得打开降落伞瞬间运动员的速度大小为
＝60m/s（1分）
（2）运动员自由下落的高度为（1分）
所以飞机悬停时距离地面的高度为h＝h1+h2＝448m+180m＝628m（1分）
（3）运动员自由下落的时间为（1分）
打开降落伞包到着陆的时间为（1分）
则跳伞运动员在空中运动的总时间为t＝t1+t2＝6s+14s＝20s（1分）
答：（1）打开降落伞瞬间运动员的速度大小为60m/s；
（2）飞机悬停时，距离地面的高度应为628m；
（3）跳伞运动员在空中运动的总时间为20s。
16. 解：（1）以木块为研究对象，其受力示意图为
依题意有 F1cosθ﹣f＝0 （1分）

FN+F1sinθ﹣mg＝0 （1分）
f＝μFN （1分）
依题意，代入数据联立解得 （1分）
（2）拉力方向不变，当物体对地面压力为零时，竖直方向有
F2sinθ＝mg （1分）
解得
水平方向上有 F2cosθ＝ma （1分）
解得 （1分）
答：（1）求木块与水平面间的动摩擦因数μ为；
（2） 拉力方向不变，当物体对地面压力为零时，求拉力F2的大小及此时木块加速度的大小为m/s2；
17. 解：(1)滑块在曲面上下滑过程中机械能守恒，
有 mg⋅2r=12mvB2， （1分）
解得滑块到达B点时的速度vB=2gr； （1分）
(2)滑块进入管口时对圆管恰好无作用力，只受重力，
根据牛顿第二定律有  mg=mvC2r， （1分）
解得滑块到达C点时的速度vC=gr， （1分）
滑块由A到C的过程中，根据动能定理有
mg⋅2r−μmgx=12mvC2， （2分）
解得水平面BC的长度x=3r； （1分）
(3)当滑块的加速度为零时有最大速度vmax，
此时有mg=k·Δx，弹簧的弹性势能为EP，(1分）

滑块由C经D到最低点，有mg(r+Δx)−EP=12mvmax2−12mvC2，（2分）
解得vmax=3gr+2mg2k−2Epm。 （1分）
18. 解：（1）小环刚好到达P点时，速度为零，设DM间的距离x，小环从D点到P点的过程由动能定理得qEx﹣mg•2R＝0 （1分）
由题意知 （1分）
联立解得x＝4R (1分）
（2）设重力与电场力的合力方向与竖直方向成θ角，则 （1分）
合力大小（1分）
小环在C点对轨道最大压力FN，在C点由牛顿第二定律得 （1分）
从D到C的过程中由动能定理 （1分）
，
解得： （1分）
（3）①若
则μmg≥qE
故小环到达P点右侧速度减为零后，不会继续运动。设小环到达P点右侧x1处静止，由动能定理得qE（5R﹣x1）﹣mg•2R﹣fx1＝0 （2分）
又f＝μN＝μmg
联立解得
整个运动过程中克服摩擦力所做的功为（1分）
②若

则μmg＜qE
故小环到达P点右侧速度减为零后，会向左运动。小环经过多次往复运动，最后在P点速度为0，根据动能定理qE⋅5R﹣mg⋅2R﹣W2＝0 （1分）
所以整个过程克服摩擦力做功为 （1分）
答：（1）DM间的距离为4R；
（2）小环运动过程中对轨道的最大压力为；
（3）小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功为或