山东省临沂市兰山区2021-2022学年高二上学期开学考试物理（原卷版）.docx

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2021-2022学年度高二第一学期开学考测试物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试用时90分钟。注意事项：1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B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。3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。第Ⅰ卷选择题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.甲、乙两位同学在同一地点，从相同的高度水平射出相同的箭，箭落地时插入泥土中的形状分别如图所示，若空气阻力不计，则甲同学射出的箭（　　）A.运动时间短B.运动的初速度大C.运动的水平距离短D.落地时的动能大2.2021年6月17日上午9点22分我国“神舟”十二号载人飞船发射圆满成功，不久前我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，航天员一天时间内可观察到16次日出，已知引力常量为G，再知道下列那个物理量可计算出地球的质量（　　）A.核心舱的质量B.核心舱绕地半径C.核心舱离地面的高度D.核心舱的角速度3.如图所示，在匀强电场中a、b、c为同一直线上的三点，c为中点。a、b两点电势分别为、。下列叙述正确的是（　　）第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 A.c点处的电势一定为B.负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能C.正电荷由a点无初速释放一定沿直线做匀加速运动D.在过c点与垂直的直线上移动电荷电势能不变4.银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，到C点的距离为，和的距离为r，已知引力常量为G。下列说法正确的是（　　）A.星体和的向心力之比为B.星体和的加速度之比为C.星体的质量为D.星体和的线速度之比为5.如图所示，为等边三角形，边长为L。在A、B顶点上各固定一个点电荷，电荷量分别为、，静电力常量为k。则中心处的场强大小为（　　）A.B.C.D.6.摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一、绕中心轴在竖直平面内匀速转动，如图所示为摩天轮的简化示意图，图中a、c分别表示座舱的最低点和最高点，已知小明的质量为m，在游乐园乘坐的摩天轮在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，线速度为v，座椅到中心轴半径为R，重力加速度为g。当小明从a处转动到c处的过程中，下列说法正确的是（　　）A.小明始终处于超重状态B.在a、c处受到的合力相同第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 C.在a、c处对座椅的压力之差为D.在a、c处对座椅的压力之差为7.2021年5月15日中国“天文一号”探测器成功着陆火星。火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一，一直以来都是人类深空探测的热点。我国的航天科学家为了能使探测器登陆火星，在此之前做了大量的研究工作。如果将地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，并忽略行星自转的影响。根据表中数据，综合所学知识可以判断（　　）行星天体质量/kg天体半径/m公转轨道半径/m地球火星A.火星公转周期小于一年B.火星的公转速度比地球公转速度大C.火星表面的第一宇宙速度大于7.9km/sD.太阳对地球的引力比对火星的引力大8.无缝钢管制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径为R，为使注入铁水后管状模型的各部分均对铁水有弹力，则管状模型转动的角速度至少为（　　）A.B.C.D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.质量为m的物体，从静止出发以的加速度竖直下降h的过程，下列说法正确的是（　　）第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 A.下落的平均速度为B.下落用的时间为C.物体的机械能减少了D.重力的最大功率为10.如图所示水平面粗糙程度相同，物体A、B经光滑的轻质定滑轮用细线连在一起。当A物体受水平向右的力F在水平面上向右匀速运动时，下列说法正确的是（　　）A.物体B的动能不变B.力F的功率变大C.绳拉力做功大于B物体重力势能的增加D.力F做的功等于B物体机械能的增加11.质量为物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦力的作用，其动能随位移变化的关系图线如图所示，重力加速度，以下说法中正确的是（　　）A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.25B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C.物体滑行的总时间为D.物体滑行的总时间为12.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略，开关闭合稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若打开开关k，将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　）A.静电计指针的张角变小B.P点电势升高第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 C.带电油滴向上运动D.带电油滴的电势能不变第Ⅱ卷非选择题二、非选择题：本题共6小题，共60分。13.用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．演绎法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与___________的关系。A．质量mB．角速度C．半径r（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将___________，两标尺示数的比值___________（选填：变大、变小或不变）14.某班同学用让重锤自由下落的方法进行“验证机械能守恒定律”的实验。实验装置如图所示。试回答以下问题：（1）除带夹子重锤、纸带铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的器材是___________（选填选项前字母）A．直流电源B．天平（含砝码）C．交流电源D．刻度尺第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 （2）实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是___________（选填选项前字母）A．将打点计时器竖直固定在铁架台上B．先释放纸带，后接通电源C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少重力势能及增加的动能（3）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。打点计时器打点的周期为，当地重力加速度为，经过B点时的速度大小为___________。（结果保留三位有效数字）。（4）某同学根据另一纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线如图所示，由图象可知机械能损失占机械能的___________%（保留两位有效数字），得到的结论是在误差范围内___________。15.一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空，探测器的质量是，发动机推力为恒力，升空途中发动机突发故障关闭。探测器速度随时间的变化图象如图所示，此行星半径为。求：（1）发动机突发故障后探测器落回该行星表面所需时间；（2）该行星的卫星其第一宇宙速度大小。第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 16.游乐场里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空，钢丝绳的长度为l，座椅和人的质量为m，绳到转轴的距离为。秋千由静止开始转动，匀速转动时钢丝绳摆离竖直方向，座椅比静止时升高，人和座椅可视为质点，其简化模型如图所示。已知重力加速度为g，求：（1）匀速转动时绳的拉力大小；（2）人运动的线速大小；（3）由静止到稳定转动过程绳对座椅做的功。17.如图所示，质量的金属小球从距水平面高的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面是长的粗糙平面，与半径的光滑的半圆形轨道相切于B点，其中半圆形轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点D，取。求：（1）小球与面间的摩擦因数；（2）若改变释放点高度，要使小球从D点飞出后能落到斜面上，释放点离地高度H应为多大。第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 18.如图所示，水平面内有一直角坐标系，在第二、三象限内存在沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场Ⅰ，在第一、四象限的至区间内存在沿y轴正方向的有理想边界的匀强电场Ⅱ，场强大小未知。一带正电的粒子（可视为点电荷）从P点由静止开始仅在电场力作用下运动，从Q点离开电场Ⅱ。带电粒子的质量为m，电荷量为q，不计带电粒子的重力。求：（1）粒子从释放到射出场区的时间；（2）电场Ⅱ的场强的大小；（3）若将带电粒子从x轴负半轴上某一位置由静止释放，可使粒子飞出电场Ⅱ时动能最小，求该粒子飞出电场Ⅱ时的最小动能。第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司 第9页/共9页学科网（北京）股份有限公司