山东省济南市历城区2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题

试卷更新日期：2023-10-19 类型：开学考试

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一、

1. 如图所示，实线A、B表示电场中的一条电场线，虚线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹。下列说法中正确的是（）

A、电场的方向由A指向B B、电场中A点的电势比B点的电势高 C、粒子一定沿虚线从M点运动到N点 D、粒子在M点的电势能大于粒子在N点的电势能

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2. 如图所示，实线表示某电场的等差等势线，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为 $φ_{M}$ 、 $φ_{N}$ ，粒子在M点和N点时加速度大小分别为 $a_{M}$ 、 $a_{N}$ ，速度大小分别为 $v_{M}$ 、 $v_{N}$ ，电势能分别为 $E_{p M}$ 、 $E_{p N}$ 。下列判断正确的是（）

A、 $v_{M} < v_{N}$ ， $a_{M} < a_{N}$ B、 $v_{M} > v_{N}$ ， $φ_{M} > φ_{N}$ C、 $φ_{M} < φ_{N}$ ， $E_{p M} < E_{p N}$ D、 $a_{M} > a_{N}$ ， $E_{p M} > E_{p N}$

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3. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s²。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（）

A、10N/m B、100N/m C、200N/m D、300N/m

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4. 如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q₁、q₂分别置于A、B两点，虚线为等势线，取无穷远处为零电势点，若将q₁、q₂移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（）

A、A点电势小于B点电势 B、A、B两点的电场强度相等 C、q₁的电荷量小于q₂的电荷量 D、q₁在A点的电势能小于q₂在B点的电势能

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5. 如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点．带电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等．已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是（）

A、粒子带负电 B、粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小 C、粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点 D、该匀强电场的电场强度大小为 $\frac{U}{R}$

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6. 从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为（）

A、9∶1 B、9∶2 C、36∶1 D、72∶1

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7. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为 $3m$ 的半圆弧 $B C$ 与长 $8m$ 的直线路径 $A B$ 相切于B点，与半径为 $4m$ 的半圆弧 $C D$ 相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过 $B C$ 和 $C D$ 。为保证安全，小车速率最大为 $4m/s$ ．在 $A B C$ 段的加速度最大为 ${2m/s}^{2}$ ， $C D$ 段的加速度最大为 ${1m/s}^{2}$ ．小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在 $A B$ 段做匀速直线运动的最长距离l为（）

A、 $t = (2 + \frac{7 π}{4}) s ， l = 8m$ B、 $t = (\frac{9}{4} + \frac{7 π}{2}) s ， l = 5 m$ C、 $t = (2 + \frac{5}{12} \sqrt{6} + \frac{7 \sqrt{6} π}{6}) s ， l = 5.5 m$ D、 $t = [2 + \frac{5}{12} \sqrt{6} + \frac{(\sqrt{6} + 4) π}{2}] s ， l = 5.5 m$

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8. 如图所示、光滑绝缘圆环轨道竖直固定，两个质量均为m，带等量同种电荷的小环a、b套在圆环轨道上。小环a固定在轨道上，初始时b处于静止状态，a、b之间距离为 $x$ （ $x$ 小于轨道直径的长度）。小环b缓慢漏电，自图示位置开始缓慢下滑，则（）

A、小环b对轨道的压力可能先指向圆心，后背离圆心 B、小环b对轨道的压力的大小始终不变 C、两小环之间的库仑力先增大后减小 D、当小环b的电荷量为初始电荷量的一半时，a、b之间的距离也减半

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9. 如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则（）

A、如果将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大 B、无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，α角将不变 C、无论增大或减小小球A的质量，α角一定都不变 D、悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力

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10. 如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度 $v_{0}$ 水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M ，所受浮力不变，重力加速度为g ，不计阻力，以下判断正确的是（）

A、投出物资后热气球做匀加速直线运动 B、投出物资后热气球所受合力大小为 $m g$ C、 $d = (1 + \frac{m}{M}) \sqrt{\frac{2 H v_{0}^{2}}{g} + H^{2}}$ D、 $d = \sqrt{\frac{2 H v_{0}^{2}}{g} + {(1 + \frac{m}{M})}^{2} H^{2}}$

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11. 如图所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表示数范围为1A到2A之间，电压表示数范围为6V到9V之间，则定值电阻R的阻值及电源电压分别为（）

A、 $3 Ω$ ， 15V B、 $6 Ω$ ， 15V C、 $3 Ω$ ， 12V D、 $6 Ω$ ， 12V

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12. 如图是电阻甲和乙的U-I图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（）

A、当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A B、当乙两端电压为1V，其电阻值为4Ω C、将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为3V D、若甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们的干路电流为1A

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13. 小灯泡 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 分别标有“6V3W”、“6V6W”，将 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 分别如图甲、乙所示的方式与同一电源连接，闭合开关后， $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 都能发光，假设灯丝电阻不变，下列说法正确的是（）

A、甲图中通过 $L_{1}$ 的电流大于通过 $L_{2}$ 的电流 B、乙图中 $L_{1}$ 比 $L_{2}$ 更亮些 C、乙图中 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 两端的实际电压相等 D、甲、乙两图中 $L_{1}$ 的实际功率都小于 $L_{2}$ 的实际功率

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14. 标有“220V 40W”和“220V 60W”的两只灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 串联在电路中时，两灯均发光，实际消耗的功率分别为 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ ，则（）

A、 $P_{1} > P_{2}$ B、 $P_{1} = P_{2}$ C、 $P_{1} < P_{2}$ D、无法确定

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15. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，电流表和电压表都有示数。如果某时刻电路出现故障，两表的示数都变大了，那么故障可能是（）

A、电阻 $R_{1}$ 短路 B、电阻 $R_{1}$ 断路 C、电阻 $R_{2}$ 短路 D、电阻 $R_{2}$ 断路

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二、计算题

16. 如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I-U关系图象，如图乙所示．电源电压恒定不变，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为12Ω．当开关S、S₂闭合，开关S₁断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W．求：

(1)、灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量？

(2)、电源电压？

(3)、当开关S、S₁、S₂同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率？

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17. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角．已知B球的质量为4 kg，求：

(1)、细绳对B球的拉力大小；

(2)、A球的质量．(g取10 m/s²)

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18. 过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成，B、C分别是两个圆形轨道的最低点，半径R₁＝2.0 m、R₂＝1.6 m。一个质量为m＝1.0 kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧A点以v₀＝12.0 m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L₁＝6.0 m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠，重力加速度取g＝10 m/s² ，计算结果保留小数点后一位数字，求：

(1)、小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；

(2)、如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距L应是多少。

(3)、要使小球不脱离轨道，BC间距L应该满足什么条件？

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