济南市历城区2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题
说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题至少有一个选项符合题目要求。
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
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、，粒子在M点和N点时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是
A．，
B．，
C．，
D．，
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300 g，相邻两盘间距1.0 cm，重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为
A．10 N/m
B．100 N/m
C．200 N/m
D．300 N/m
4．(多选)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
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
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
7．无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于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和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为
A．
B．
C．
D．
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（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
9．(多选)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
10．(多选)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
C．
D．
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． ，
B． ，
C． ，
D． ，
12．如图是电阻甲和乙的图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是
A．当甲两端电压为时，通过它的电流为
B．当乙两端电压为，其电阻值为
C．将甲和乙串联，若电流为，则它们两端的电压为
D．若甲和乙并联，若电压为，则它们的干路电流为
13．小灯泡和分别标有“”、“”，将和分别如图甲、乙所示的方式与同一电源连接，闭合开关后，和都能发光，假设灯丝电阻不变，下列说法正确的是
A． 甲图中通过的电流大于通过的电流
B． 乙图中比更亮些
C． 乙图中、两端的实际电压相等
D． 甲、乙两图中的实际功率都小于的实际功率
14．标有“ ”和“ ”的两只灯泡、串联在电路中时，两灯均发光，实际消耗的功率分别为和，则
A． B．
D． 无法确定
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． 电阻短路
B． 电阻断路
C． 电阻短路
D． 电阻断路
二、计算题
16．(12分) 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、S 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？
17．(12分)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)
18．(16分)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？济南市历城区2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题
说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题至少有一个选项符合题目要求。
1．D 2．A 3．B 4．AC 5．B 6．B 7．B 8．B 9．AC 10．BC
11．C 12．D 13．B 14．A 15．C
灯泡正常发光，电流通过灯泡产生的热量为；
电源电压为；
当开关、、同时闭合，电路消耗的最大功率为。
【详解】(12分)(1)因为，所以灯泡产生的热量为
……………………4分
(2)当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联，灯泡实际功率
由图象知，灯泡两端电压为
……………………2分
因为，所以滑动变阻器两端电压为
所以电源电压为
…………2分
(3)当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联，因为
所以灯泡实际功率
由图象知，定值电阻阻值为
所以R1功率为
…………2分
电路消耗的最大总功率为
…………2分
17．(12分)【答案】(1)80 N (2)8 kg
【详解】(1)对B球受力分析如图所示
B球处于平衡状态有
…………3分
细绳对B球的拉力大小
…………3分
(2)A球处于平衡状态，在水平方向上有：
…………2分
在竖直方向有
…………2分
由以上两式解得：A球的质量为
…………2分
其他方法结果正确，给分。
18．(16分)【答案】（1）10N；（2）；（3）或
【详解】(1) (5分)小球从开始到第一圆轨道最高点的过程，由动能定理可得
…………2分
解得小球在经过第一圆形轨道的最高点时的速度大小
FN+ …………2分
根据牛顿第三定律，故轨道对小球作用力的大小为：FN=10N …………1分
(2) (4分)小球从第一圆轨道最高点到第二圆轨道最高点的过程，由动能定理可得
…………2分
在第二圆轨道最高点满足
…………1分
联立解得
…………1分
(3) (7分)小球恰好到达第二圆轨道的最低点，满足
…………1分
解得
…………1分
若小球恰能到达第二圆轨道与圆心等高处，由动能定理可得
…………1分
解得
…………1分
若小球恰能过第二圆轨道最高点，由(2)的解析可知，应满足
若两圆轨道刚好相切，由几何关系可得
…………1分
解得
…………1分
综上所述，要使小球不脱离轨道，间距应该满足
或…………1分
