辽宁省大连市名校2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题参考答案
一、选择题
1.C 2.C 3.D 4.B 5.C 6.D 7.C 8.AC 9.BD 10.ACD
二、实验题
11．（8分）（1）2 相反 不变 （2） 3.9×10-4 （每空2分）
12．（8分）（1）大于 D （2） A B （每空2分）
三、计算题
13．（10分）
【答案】1 400 N 7 700 N
【解析】
根据自由落体运动可知，运动员在空中下落的时间
t＝＝1 s ……………………………..（2分）
从开始下落到落到海绵垫子上停止运动，
mg(t＋Δt1)－1Δt1＝0……………………………..（2分）
代入数据，解得1＝1 400 N……………………………..（2分）
从开始下落到落到沙坑中停止运动，
mg(t＋Δt2)－2Δt2＝0，……………………………..（2分）
代入数据，解得
2＝7 700 N。 ……………………………..（2分）
14．（12分）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）在P点对小球进行受力分析如图所示
则有
……………………………..（2分）
解得
……………………………..（1分）
（2）根据题意可知，在P点有
……………………………..（2分）
根据牛顿第三定律有
……………………………..（1分）
解得小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小
……………………………..（2分）
（3）根据电场力做功与电势能的关系，若电势能最大，则小球克服电场力做功最多，由于电场方向水平向右，小球带正电，可知小球在运动过程中的最大电势能位置位于圆周水平直径的左端点，根据
……………………………..（2分）
解得
……………………………..（2分）
15．（16分）
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）球在空中飞行过程中利用逆向思维，球的运动是一个平抛运动。设球的水平速度大小为，由平抛运动规律得
……………………………..（1分）
……………………………..（1分）
联立解得
……………………………..（1分）
球落入球筐过程，球和球筐组成的系统在水平方向动量守恒，则有
……………………..（2分）
解得
摆动过程中，小车、球以及球筐整个系统水平方向动量守恒，设摆到最高点时系统的速度大小为，则有
……………..（2分）
解得
根据系统机械能守恒有
…………..（2分）
解得球筐摆动的最大高度为
…………………..（1分）
（2）当球与球筐回到最低点时，小车速度最大，设此时车的速度及球与球筐的速度分别为和，根据系统水平方向动量守恒以及机械能守恒有
……………..（2分）
……………..（2分）
联立解得
……………………………..（2分）
即轨道上小车的最大速度为。辽宁省大连市名校2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题
考试时间： 75分钟 满分：100分
第I卷 选择题（共46分）
一、选择题：本题共10小题，1-7题为单项选择，每小题4分；8-10题为多选，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．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A．电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电量成反比
B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功
C．将电荷从A点移到B点，电场力做的功，这两点间的电势差为
D．电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电势能的变化就不再等与电场力所做的功
2．均匀带电薄球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布有正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（ ）
A．－E B． C．－E D．＋E
3．如图所示，若手机质量m=200g，从离人眼约h=20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经=0.01s手机停止运动，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是（ ）
A．手机对眼睛的作用力大小约为30N
B．手机对眼睛的作用力大小约为40N
C．全过程手机重力的冲量大小约为0.40N s
D．全过程手机重力的冲量大小约为0.42N s
4．如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
A． B．ρnev
C． D．
5．如图所示，在直角三角形所在平面内存在一个与该平面平行的匀强电场，，，。将电荷量的粒子从A点移到B点，静电力做功；将该粒子从B点移到C点，其电势能减少。规定A点的电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．C点的电势为3V
B．B点的电场方向由A指向B
C．匀强电场的电场强度为300V/m
D．将该粒子从B点移到中点，静电力做功为
6．如图所示，在光滑绝缘水平面上，A、B两小球质量分别为2m、m，带电荷量分别为
＋q、＋2q。某时刻A有指向B的速度v0，B球速度为零，之后两球在运动中始终未相碰，当两小球从该时刻开始到第一次相距最近的过程中( )
A．任意时刻A、B两小球的加速度大小之比均为2∶1
B．两小球构成的系统动量守恒，电势能减少
C．电场力对A球做功的大小为
D．A球减少的机械能大于B球增加的机械能
7．如图甲所示，物块A、B静止在光滑水平地面上，中间用一轻质弹簧连接，初始时弹簧处于原长，给A一水平向右的瞬时速度，之后两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，已知弹簧始终处于弹性限度内，t1、t3时刻弹簧的弹性势能分别为、，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B的质量之比为
B．t2时刻B的速度为
C．t2时刻弹簧的弹性势能为
D．t3时刻A、B的速率之比为
8．如图所示，一带有半径足够大的光滑圆弧轨道的小车的质量，小车静止在光滑水平地面上，圆弧下端水平。有一质量的小球以水平初速度从圆弧下端滑上小车，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统机械能守恒
B．在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统动量守恒
C．小球沿圆弧轨道上升的最大高度时的速度大小为1m/s
D．小球沿圆弧轨道上升的最大高度为0.5m
9．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（ ）
A．在x2和x4处电势能相等
B．由x1运动到x3的过程中电势能增大
C．由x1运动到x4的过程中电势能先减小后增大
D．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
10．如图所示，A、B为水平放置的平行金属板，两板相距为，带有等量异种电荷且电荷量始终保持不变，两板中央各有一小孔和。今有一带正电的油滴，自A板上方相距为的点自由下落（、、在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达孔时速度恰好为0。下列说法中正确的是（ ）
A．A板带负电
B．油滴克服电场力做功等于从点到点过程油滴电势能的减少量
C．油滴克服电场力做功等于从点到点过程油滴重力势能的减少量
D．若将板下移少许，其余条件不变，油滴自点自由下落后将从N孔穿出
第Ⅱ卷 非选择题（共54分）
二、实验题：(本大题共2小题，每空2分。请将答案填写在答题纸上相应的位置。)
11．（8分）如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。
（1）当开关S接_______时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流经G表的电流方向与充电时________（选填“相同”或“相反”），此过程中电容器的电容将__________（选填“增大”或“减小”或“不变”）。
（2）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，由图可算出电容器的电容为_________F（计算结果保留两位有效数字）。
12．（8分）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：
①用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2）。
②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端处的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端。
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球的落点位置。
④将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和m2在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离，图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。
（1）小球m1和m2需要m1___________m2（填“大于”、“小于”或者“等于），发生碰撞后，m1的落点是图中的___________点。
（2）实验中小球均落在斜面上，用测得的物理量来表示，只要满足以下关系式中的哪一项___________，则说明碰撞中动量守恒；只要再满足关系式___________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。（将正确答案前面的选项填入适当的位置）
A．
B．
C．
D．
三、计算题：(本大题共3小题，其中第13题10分，第14题12分，第15题16分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，只写出最终结果的不得分。)
13．（10分）在卡塔尔多哈2019年田径世锦赛上，质量为m＝70 kg的撑竿跳高运动员从h＝5.0 m高处落到海绵垫子上，经Δt1＝1 s后停止，则该运动员受到海绵垫子对其的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt2＝0.1 s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(不计空气阻力，g取10 m/s2)
14．（12分）如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中，轨道半径为R。一质量为m、电荷量为（）的带电小球（可视为质点）在轨道内侧的P点处于静止，过P点的轨道半径与竖直方向的夹角，，，重力加速度为g。某时刻，沿轨道切线方向给小球一大小为v的速度，使小球能沿轨道做完整的圆周运动。
（1）求电场强度的大小；
（2）求小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小；
（3）设P点的电势为零，求小球在运动过程中的最大电势能。
15．（16分）某游乐场有个“投篮”活动项目，可简化为如下过程。光滑的平直轨道上有一辆质量为的小车，以的速度匀速向右运动，小车下方用较长的轻绳竖直悬挂着一个质量的球筐，随小车一起运动。轨道下方有一个投球点A，与球筐的竖直高度，在小车运动的竖直面内，某时刻一玩家将质量的游戏球以与水平方向成角的速度斜向上抛出，恰好水平击中并落入球筐中，然后和球筐一起摆动，如图所示，重力加速度取，球筐和球均可视为质点，轨道足够长，空气阻力不计，求：
（1）球筐摆动的最大高度；
（2）轨道上小车的最大速度。
