湖南省名校联盟2024-2025学年高二上学期入学考试物理试题

这是一份湖南省名校联盟2024-2025学年高二上学期入学考试物理试题，共13页。

本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，取得了很多的成就．下列关于物理学研究方法和物理学家的成就叙述正确的是（ ）
A．忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了类比法
B．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
C．第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律
D．牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量的数值
2．某人（视为质点）在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端点由静止滑下，经过转折点后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的点，两段运动均可视为匀变速直线运动．点在水平地面上的射影为点，该过程简化示意图如图所示．已知人与倾斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为，、两点间的距离为，、两点间的距离为，人的质量为，重力加速度大小为，不计人通过转折点时的机械能损失，下列说法正确的是（ ）
A．人在倾斜滑垫上运动的距离比在水平滑垫上运动的距离长
B．人在倾斜滑垫上运动的平均速度比在水平滑垫上运动的平均速度小
C．人从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为
D．倾斜滑垫的倾角未知，不能求出人从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功
3．如图所示，在水平面内的、两点各固定一个点电荷，带电量均为．为的中点，过点固定一个绝缘杆，杆水平且与垂直．一光滑带孔小球穿在绝缘杆上，小球带负电，开始时在的左侧，现给小球一向右的初速度，则小球向右运动的过程中（ ）
A．小球从开始到点，做加速度增大的加速运动
B．小球受到绝缘杆的弹力先增大后减小
C．若把点变为，小球做匀速运动
D．若把点变为，小球受到绝缘杆的弹力始终不变
4．我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）．已知地球半径为、地球表面的重力加速度为、地球自转周期为，下列说法正确的是（ ）
A．地球的第一宇宙速度为B．该卫星距地面的高度为
C．该卫星的加速度大小为D．入轨后该卫星可能位于西昌的正上方
5．某条电场线是一条直线，上边依次有、、、四个点，相邻两点间距离均为，以点为坐标原点，沿电场强度方向建立轴，该电场线上各点电场强度随的变化规律如图所示．一个带电荷量为的粒子，从点由静止释放，仅受电场力作用．则（ ）
A．若点的电势为零，则点的电势为
B．粒子从到做匀变速直线运动
C．粒子在段电势能减少量等于段电势能减少量
D．粒子运动到点时动能为
6．有一段水平粗糙轨道长为，第一次物块以初速度由点出发，向右运动到达点时速度为，第二次物块以初速度由出发向左运动．以为坐标原点，物块与地面的摩擦力随的变化如图，已知物块质量为，下列说法正确的是（ ）
A．第二次能到达点，且所用时间与第一次相等
B．图像的斜率为
C．若第二次能到达点，则在点的速度小于
D．两次运动中，在距离点处摩擦力功率大小相等
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
7．一种利用电容器原理制作的简易“液体深度指示计”，如图所示，是外层包裹着绝缘电介质的金属电极，将它带上一定电量后与一个静电计的全属球用导线相连，静电计的外壳接地．然后将放入装有导电液体的容器中，金属导线将导电液体与大地相连．下列有关描述中正确的是（ ）
A．电容器的两极分别是金属电极和导电液体
B．金属电极外层包裹着的绝缘电介质层越厚，电容器的电容值越大
C．若打开容器出口处阀门K，随着液面高度降低，电容器的电容值减小
D．若打开容器出口处阀门K，随着液面高度降低，静电计指针的偏角将减小
8．如图所示，一质量为的小球用两个长度均为的轻质细绳系着，两根绳另一端分别固定在竖直转轴上的、两点，、两点之间的距离也为，小球随竖直转轴一起在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为，当竖直转轴以不同的角速度转动时，下列说法正确的是（ ）
A．若时，绳1上的张力随的增大而减小
B．两绳均处于伸长状态时，绳1上的张力不随的变化而变化
C．两绳均处于伸长状态时，绳1上的张力与绳2上的张力差值恒定
D．当竖直转轴的角速度为时，绳2上的张力大小等于
9．如图所示，顺时针运行的传送带与水平面夹角，底端到顶端的距离，运行速度大小．将质量的物块轻放在传送带底部，物块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度．下列说法正确的是（ ）
A．物块从传送带底端到达顶端的时间为5s
B．物块相对传送带的位移大小为6m
C．物块被运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做的功为80J
D．物块被运送到顶端的过程中，电动机对传送带做功至少为136J
10．空间存在一匀强电场，将一质量为、带电荷量为的小球从一水平线上的点分两次抛出．如图所示，第一次抛出时速度大小为，方向与竖直方向的夹角为，经历时间回到点；第二次以同样的速率竖直向上抛出，经历时间经过水平线上的点，为小球运动轨迹的最高点．电场方向与小球运动轨迹在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为．关于小球从抛出到回到水平线的过程，下列说法正确的是（ ）
A．第一次抛出后，小球做匀变速曲线运动B．
C．电场沿水平方向时，电势差D．电场强度的最小值为
三、非选择题：本题共5小题，共56分．
11．（8分）用如图所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．
（1）下列实验条件必须满足的有_________（填标号）．
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次必须从斜槽同一位置无初速度释放钢球
E．小球运动时不应与硬板上的白纸相接触
（2）为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系．
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的_________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点．
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，可按下述方法处理数据：如图所示，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，那么钢球从运动到所用时间为_________s，钢球平抛的初速度大小为_________（已知）．
12．（8分）如图甲所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地的重力加速度为）．
（1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点（重物静止）的距离分别为、、，已知打点计时器打点的周期为，重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量_________J，重物动能增加量_________J（保留三位有效数字）．
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是____________________________________．
（3）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算打下对应计数点的重物速度，得到如图丙所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度_________（保留两位小数）．
13．（12分）随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定功率为，驾驶员和汽车的总质量为，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.2倍．若汽车从静止开始以恒定的加速度启动，时，功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，时速度达到最大值，汽车运动的图像如图所示，取，求：
（1）汽车的额定功率；
（2）汽车在期间牵引力的大小及汽车在期间牵引力做的功；
（3）汽车在期间的位移大小．
14．（12分）研究人员利用电场控制带电物体的运动，如图所示，实验区域内充满与水平面夹角斜向上的匀强电场，电场强度大小．为竖直固定的绝缘光滑半圆弧轨道，为圆心，半径，圆弧与绝缘光滑水平面平滑连接并相切于点，间距离．一质量、电荷量的带正电小球，轻放于水平面上点，一段时间后，小球从点飞出，立即撤去圆弧轨道．不考虑空气阻力，重力加速度，求：
（1）小球通过点时的速度大小；
（2）小球通过点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）小球从圆弧轨道点飞出后，运动到距点1.5m处所用的时间．
15．（16分）如图甲所示，竖直正对放置的平行极板、间存在一匀强电场，在极板处的放射源连续无初速度地释放质量为、电荷量为的电子，电子经极板、间的电场加速后由极板上的小孔离开，然后沿水平放置的平行极板、的中心线进入偏转电场．、两极板的长度均为、间距为，两板之间加有如图乙所示的交变电压，时间段内极板的电势高于极板的电势．电子被加速后离开极板、间的加速电场时的速度大小为，所有电子在极板、间的偏转电场里运动时均不会打到、两极板上，不考虑电子的重力及电子之间的相互作用和极板的边缘效应．求：
（1）极板、之间的电势差；
（2）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时速度偏角的正切值；
（3）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离．
参考答案、提示及评分细则
1．D 忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了理想模型法，故A错误；伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，B错误；开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律，所以C错误；牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量的数值，所以D正确．
2．C 设倾斜滑垫的倾角为，人在倾斜滑垫上运动时，加速度大小为，位移大小为，则有：，；设人在水平滑垫上运动时，加速度大小为，位移大小为，则有：，，由于倾角未知，则加速度大小关系未知，故无法比较、的大小关系，A错误；由匀变速直线运动的特点可知，即，B错误；人从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功，故C正确，D错误．
3．C 应用矢量合成可知，等量同种正电荷中垂线上的场强，方向沿中垂线，大小从无限远到中点先增大后减小，题中没有明确给出小球开始时是处在最大场强的左侧还是右侧，所以加速度变化无法判断，A错误；绝缘杆所在处场强与杆平行，由平衡可知，杆对小球弹力总等于其重力，B错误；应用矢量合成可知，等量异种电荷中垂线上的场强方向垂直中垂线，大小从无限远到中点一直增大，小球运动方向不受任何力作用，则做匀速运动，C正确；小球从开始到点，场强与杆垂直，不断增大，电场力增大，由平衡条件可知，杆对小球的弹力总等于其重力与电场力的合力，则弹力从开始到点一直增大，过点后，向右运动过程中弹力逐渐减小，D项错误．故选C．
4．B 地球的第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力，有，在地球表面万有引力近似等于重力，即：，联立解得：；而为地球自转周期，也为同步卫星的周期，但不等于近地卫星的周期，故A错误；卫星绕地球运行，万有引力提供向心力，故，故卫星距地面的高度，B正确；卫星绕地球运行加速度，C错误；地球同步卫星都位于赤道的正上方，故不可能位于西昌的正上方，D错误．
5．D 由图可知图像所包围的面积表示两点间的电势差大小，因此：，由于，因此，故A错误；粒子由到过程电场力一直做正功，则带正电粒子一直加速运动，在该过程电场强度增大，带电粒子做加速度增大的加速直线运动，故B错误；粒子在段的平均电场力小于段的平均电场力，则段的电场力做功小于段电场力做功，由功能关系知，粒子在段电势能的变化量小于段变化量，或者从段和段图像包围的面积分析可知，根据电场力做功公式和，也可得出粒子在段电势能的变化量小于段变化量，故C错误；从到点过程由动能定理，则有，可得，故D正确．
6．B 根据能量守恒，第二次也能到达点，且速度也为，且一开始加速度大，速度很快减小，所以花费时间较第一次长，故A、C错误；从到运用动能定理，则有：，图像的斜率为，B正确；两次运动中，物块运动到距离点时摩擦力做的功不相等，速度大小不相等，而摩擦力大小相等，根据力的瞬时功率计算公式，可得在距离点处摩擦力功率大小不等，故D错误．
7．AC 由图可知，导电液体与金属电极构成了电容器，电容器的两极分别是金属电极和导电液体，A正确；根据，绝缘电介质层越厚，即变大，电容器的电容值变小，B错误；若打开容器出口处阀门K，随着液面高度降低，两板间距离不变，正对面积变小，电容器的电容值变小，C正确；又因为两极板电荷量不变，电容器的电容值变小，根据，可知两极板电势差增大，静电计指针的偏角将增大，D错误．
8．CD 根据几何关系可知，两绳都处于伸长状态时，两绳与竖直杆的夹角（锐角）均为；当绳2刚好伸直时，有，解得，故当时，绳2松弛，绳1与竖直方向的夹角为，有：，得，故绳1上的张力随的增大而增大，A错误；两绳均处于伸长状态时，竖直方向有：，可得，可知绳1上的张力与绳2上的张力差值恒定，故C正确；水平方向有：，可得，绳1、绳2上的张力均随的增大而增大，B错误；当竖直转轴的角速度为时，代入上式联立解得：，D正确．
9．ACD 物块刚放上传送带时，所受摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律得，解得，物块速度与传送带速度相等的时间，之后，由于，摩擦力突变为静摩擦力，大小为，物块与传送带保持相对静止向上匀速运动，物块匀加速阶段的位移，传送带的位移，物块与传送带保持相对静止运动的时间，物块从传送带底端到达顶端的时间，物块相对传送带的位移大小为，故A正确、B错误；物块被运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做的功为，故C正确；物块被运送到顶端的过程中，电动机对传送带做的功转化为焦耳热和物块增加的机械能，其大小为，故D正确．
10．BC 第一次抛出后，小球回到点，说明重力与电场力的合力恰好与的方向相反，小球做匀变速直线运动，A错误；两次小球的竖直加速度相同，则第一次，第二次，解得，B正确；电场沿水平方向时，小球在水平方向做初速度为零的匀加速运动，则，根据可知，电势差，C正确；当电场力方向与第一次抛出时的初速度方向垂直时场强最小，则此时，电场强度的最小值为，D错误．
11．（每空2分）（1）BDE（未选全得1分，有选错的不得分）
（2）球心 0.4 2
解析：（1）因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，B、D正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误；小球运动时不应与硬板上的白纸相接触，否则会改变运动轨迹，E正确．
（2）a．因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点（平抛运动的起始点）；b．由，得，故钢球从运动到所用时间为0.4s，又因为，解得．
12．（每空2分）（1）0.232 0.231
（2）重物受到空气阻力和纸带受到摩擦阻力的影响
（3）9.75
解析：（1）重物在点的瞬时速度为，根据题图可知，从起始点下落的高度为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量，动能的增加量；
（2）重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是重物受到空气阻力和纸带受到摩擦阻力的影响；
（3）若重物下落机械能守恒，则有，即，可知图线是一条过原点的直线，直线的斜率为，题图丙所示的图线的斜率为，因此可求得当地重力加速度大小为．
13．（1） （2） （3）
解：（1）汽车受到的阻力为
当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则汽车的额定功率为：
解得：
（2）从0～5s时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为：
汽车匀加速直线运动的位移为
根据牛顿第二定律可得，可得
在期间牵引力做的功为，可得
（3）在期间，由动能定理得：
解得
14．（1） （2）0.36N （3）或
解：（1）对小球受力分析，由题可得：
故小球从点运动到点过程，根据动能定理，可得：
解得：
（2）小球通过点时，竖直方向上，由牛顿第二定律可得：
解得：，
由牛顿第三定律可得：
（3）小球从圆弧轨道点飞出后，做水平方向的匀减速直线运动，有：
当小球位于点左侧，即时，得：
当小球位于点右侧，即时，得：
15．（1） （2） （3）
解：（1）粒子在、板之间加速后获得速度为：
根据动能定理可得：
极板、之间的电势差为：
（2）电子进入极板、间的偏转电场后在电场力的作用下做类平抛运动，
沿水平方向做匀速直线运动有，解得：
时刻进入极板、间的偏转电场的电子，
前时间内加速度大小为：
后时间内加速度大小为：
则有： 得：
则有：
（3）时刻进入极板、间的偏转电场的电子在时刻射出，
时刻有：
时刻有：
故偏移量为：
代入解得：
（用其他方法解答的同样给分）