2025-2026学年湖南省长沙市名校联考联合体高二（上）第一次联考（暨入学模拟考试）物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年湖南省长沙市名校联考联合体高二（上）第一次联考（暨入学模拟考试）物理试卷（含解析），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，三脚架上放置泥三角，泥三角上放置坩埚，坩埚总质量为m，重力加速度为g。静止时，泥三角对坩埚的作用力为( )
A. mgB. 12mgC. 13mgD. 14mg
2.小刘同学在练习踢足球，一次练习时足球从球门正前方的草地上由静止被踢出，恰好以速度大小v0击中球门横梁的中点，已知横梁距离地面的高度为ℎ，足球质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，则小刘同学在踢球瞬间对足球所做的功为( )
A. mgℎB. mgℎ+12mv02
C. 12mv02D. 不知v0的方向，无法求得
3.如图所示，水平旋转餐桌与桌面上的花瓶(可视为质点)一起匀速转动，两者间没有相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 花瓶受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
B. 花瓶所受静摩擦力方向与速度方向相反
C. 花瓶受到的合力方向不变
D. 保持餐桌的角速度不变，将花瓶放在更靠近圆心的位置，两者仍可保持相对静止
4.考驾照需要进行“定点停车”的考核，经测试，汽车正常刹车的v—t图像如图所示。路旁有一标志杆，若汽车初始的速度为6m/s，汽车在正常刹车时，要使汽车的车头正好停在标志杆处，则汽车( )
A. 刹车时长为1.5sB. 刹车时长为2s
C. 车头距离标志杆5m处刹车D. 车头距离标志杆7.2m处刹车
5.如图所示，A、B两物体并排放在光滑水平面上，质量分别为1kg和2kg。在水平推力F的作用下一起向右运动，A、B之间作用力的大小为6N，则水平推力F的大小为( )
A. F=2NB. F=4NC. F=9ND. F=12N
6.地球同步卫星的对地张角为2θ，运行轨道如图中圆形虚线所示。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的自转周期为( )
A. 2π RgB. 2π RgsinθC. 2πsinθ RgD. 2π Rgsin3θ
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.静电除尘器是一种高效除尘器。某静电除尘器的收尘板AB是很长的条形金属板。工作时收尘板左侧的电场线分布如图所示，一运动的粉尘仅在电场力作用下从P点沿虚线运动，最后落在AB上，下列说法正确的是( )
A. 该粉尘带正电B. 粉尘在M点时的加速度最大
C. 粉尘在M点时的电势能最大D. 粉尘的动能先减小后增大
8.荷兰“MardOne”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划，2013年该机构将通过电视真人秀的方式招募首批4名志愿者，并与2024年前往火星，登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常数为G，则下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道上运动时，运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ
B. 飞船在轨道Ⅰ上P点的加速度大于在轨道Ⅱ上P点的加速度
C. 飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度方向喷气
D. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度
9.宇航员要适应在高速旋转下的生活。某次训练时，训练宇航员的运动可以简化为如图所示的模型，在高速旋转的竖直圆筒上，竖直侧壁有一质量为m的物体，该物体随圆筒一起做半径为R的匀速圆周运动，已知物体和竖直侧壁的动摩擦因数为μ，物体和侧壁最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则( )
A. 物体一定受重力、弹力和静摩擦力的作用B. 物体转动角速度越大，静摩擦力越大
C. 物体转动的角速度至少为 μgRD. 物体转动的最大周期为2π μRg
10.如图所示，套在粗糙竖直杆上的圆环A用跨过光滑定滑轮的橡皮筋与放置在粗糙水平面上的滑块B相连，滑轮(可视为质点)到B的距离为橡皮筋的原长，到杆的距离为L，初始橡皮筋水平。现由静止释放圆环A，A下移L，在该过程中B始终静止，已知橡皮筋的弹力满足胡克定律，橡皮筋的劲度系数为k，则在该过程中( )
A. 杆对圆环的弹力不变
B. 杆对圆环的弹力增大
C. 水平面对B的最大摩擦力为 2kL
D. 水平面对B的最大摩擦力为 2−1kL
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.图甲所示的装置可以用来探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系。挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示两种组合方式传动。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 ；
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C.探究平抛运动的特点
(2)在探究向心力大小F与质量m的关系时，应把传动皮带调至第_________(选填“一”或“二”)层塔轮，质量不同的两小球应放置于挡板A和挡板_________(选填“B”或“C”)处。
(3)若将皮带套在第二层塔轮，质量相同的两钢球放在图甲所示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出4格，则可以得出的实验结论为：________________________。
12.某物理兴趣小组利用如图所示装置测量钩码C的质量，如图甲所示。质量为m1的带遮光条的滑块A放在长木板上，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码B相连，间距为x的光电门1和2固定在长木板上。长木板与水平面的夹角可调，当地的重力加速度为g。
(1)螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d=_________mm；
(2)调整长木板与水平面的夹角，给B一个竖直向下的初速度，使得滑块A通过两个光电门的时间相等；
(3)在满足(2)的情况下，将待测质量的钩码C挂到钩码B上，由静止释放，测出滑块依次经过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则滑块通过光电门1的速度为_________(用题中所给的物理量符号表示)，钩码C的加速度a=______________(用题中所给的物理量符号表示)，钩码C的质量m=_________(用物理量m1、m2、g和加速度a表示)
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，某次抛秧时农民将秧苗(视为质点)从A点以大小为v0=5m/s、方向与水平面成θ=37°的速度抛出，秧苗落在水平水田上的B点，已知A、B两点的水平距离x=4m，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)秧苗在空中的运动时间t；
(2)A和B两点的竖直高度ℎ。
14.如图，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°，现小球在F=10N的沿杆向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆向上运动。已知杆与球间的动摩擦因数为 35。求：
(1)小球运动的加速度a1；
(2)若F作用2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm。
15.如图所示，在竖直平面内固定一绝缘轨道ABCD，光滑轨道AB水平放置，粗糙轨道CD与水平方向夹角为θ=60°，BC是绝缘光滑的圆弧形轨道，与AB、CD相切于B、C两点，圆弧的圆心为O，半径R=1m。轨道所在空间存在水平向左的匀强电场，电场强度的大小E=1×104N/C。现有一质量m= 3kg、电荷量q=1×10−3C的带正电的小物块(可视为质点)，从CD轨道上某一位置由静止释放，物块第一次在轨道AB上运动到距离B点最远的距离为L=2 3m，物块与轨道CD间的动摩擦因数为μ= 36，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g=10m/s2。求：
(1)物块第一次经过圆弧上的B点时，对轨道的压力大小；
(2)物块释放点距离C点的高度ℎ；
(3)物块在CD轨道上运动的总路程x。
答案解析
1.【答案】A
【解析】对坩埚受力分析，其受重力和泥三角的作用力而静止，根据平衡条件可知泥三角对坩埚的作用力大小为F=mg。
故选A。
2.【答案】B
【解析】设足球离开脚的瞬间速度为v，则小刘同学在踢球瞬间对足球所做的功为 W=12mv2
根据机械能守恒有 12mv2=mgℎ+12mv02
则小刘同学在踢球瞬间对足球所做的功为 W=mgℎ+12mv02
故选B。
3.【答案】D
【解析】AB.花瓶受到重力、支持力、静摩擦力作用，静摩擦力提供做圆周运动的向心力，静摩擦力方向与速度方向垂直，故AB错误；
C.花瓶做匀速圆周运动，则受到的合力指向圆心，方向不断发生变化，故C错误；
D.保持餐桌的角速度不变，将花瓶放在更靠近圆心的位置，根据 f=mω2r 可知，花瓶受的静摩擦力变小，则花瓶与桌面仍可保持相对静止，故D正确。
故选D。
4.【答案】D
【解析】根据汽车正常刹车的v−t图像，得汽车刹车的加速度大小为 a=ΔvΔt=52m/s2=2.5m/s2
若汽车初始的速度为 v0=6m/s ，则刹车时间为 t=v0a=2.4s
刹车距离 x=v02t=7.2m
要使汽车的车头正好停在标志杆处，则汽车应在车头距离标志杆7.2m处刹车。
故选D。
5.【答案】C
【解析】根据题意，由牛顿第二定律，对整体有 F=(mA+mB)a
对物体B有 FAB=mBa
联立解得 F=(mA+mB)FABmB=(1+2)×62N=9N
故选C。
6.【答案】D
【解析】同步卫星的环绕半径为 r=Rsinθ
对同步卫星，根据 GMmr2=m2πT2r
又 m0g=GMm0R2
解得 T=2π Rgsin3θ
因地球自转周期等于同步卫星的周期，可知地球自转周期为 2π Rgsin3θ 。
故选D。
7.【答案】CD
【解析】A.根据物体做曲线运动的条件可知，粉尘所受电场力方向指向运动轨迹的凹侧，故该粉尘带负电，故A错误；
B.根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知，在轨迹上M点的场强最小，粉尘在M点时受到的电场力最小，加速度最小，故B错误；
CD.在粉尘运动过程中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，在M点时电势能最大，故CD正确。
故选CD。
8.【答案】ACD
【解析】【分析】
1、根据开普勒第三定律可以知道，判断飞船的周期的关系；
2、飞船仅受万有引力，飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时有r相等，则加速度必定相等；
3、飞船从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上运动，必须在P点时，点火加速，使其速度增大做离心运动，所以从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ需减速；
4、根据万有引力提供向心力与角速度的关系确定。
本题要知道飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，与轨道和其它量无关。
【解答】
A. 根据开普勒第三定律a3T2=k可以知道，飞船在轨道上运动时，运行的周期TⅢ> TⅡ> TⅠ ，故A正确；
B.飞船仅受万有引力，飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时有r相等，则加速度必定相等，故B错误；
C.飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道Ⅰ，C正确；
D.根据GMmr2=mω2r以及M=43πr3ρ，计算得出ρ=3ω24πG，即若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度，故D正确。
故选ACD。
9.【答案】AD
【解析】A.物体受重力、弹力、静摩擦力，三力的合力指向圆心，故A正确；
B.物体所受的静摩擦力一直和重力相等，故B错误；
CD.竖直方向有 μFN=mg
水平方向有 FN=mω2R
解得物体转动的角速度至少为 ω= gμR
最大周期为 T=2πω=2π μRg ，故C错误，D正确。
故选AD。
10.【答案】AC
【解析】AB.设下滑过程，定滑轮到圆环的距离为 L′ ，倾斜部分橡皮筋和竖直方向的夹角为θ，则在下滑过程中橡皮筋的弹力为 F=kL′ ，对杆而言水平方向上受力平衡，有 N−Fsinθ=0
即 N=Fsinθ=kL′sinθ=kL ，也即杆对圆环的弹力保持不变，故A正确，B错误；
CD.当圆环向下运动L时，此时橡皮筋的形变量最大为 2L ，橡皮筋弹力最大，水平面对B的最大摩擦力为 f=Fmax= 2kL ，故C正确，D错误。
故选AC。
11.【答案】(1)B
(2) 一 C
(3)两小球的质量和做圆周运动的半径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比

【解析】(1)本实验要探究F与m、ω、r之间的关系，需要保持m、ω、r中两个量相等，探究F与第三个量之间的关系，这种探究方法叫作控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律所采用的探究方法为等效替代法，探究加速度与物体受力、物体质量的关系所采用的探究方法为控制变量法，探究平抛运动的特点所采用的探究方法是运动的合成与分解法。
故选B。
(2)[1][2]在探究向心力大小F与质量m的关系时，应控制两球做圆周运动的角速度相等，做圆周运动半径相等，则应把传动皮带调至第一层塔轮，质量不同的两小球应放置于A、C两位置。
(3)由题意知，两小球的m、r相等， ω1ω2=12
根据 F=mrω2 可知， F1F2=14 ，所以两小球的质量和做圆周运动的半径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比。
12.【答案】6.725 dt1 (dt2)2−(dt1)22x ag−a(m1+m2)
【解析】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为 d=6.5mm+22.5×0.01mm=6.725mm
(3)[2][3][4]物块经过光电门1、2的速度为 v1=dt1 ， v2=dt2
根据速度—位移公式有 v22−v12=2ax
解得 a=(dt2)2−(dt1)22x
设长木板与水平面的夹角为 θ ，滑块A与长木板间的动摩擦因数为μ，滑块通过两个光电门的时间相等，说明滑块做匀速直线运动，满足 m2g=m1gsinθ+μm1gcsθ
待测质量的钩码C挂到钩码B上，有 mg+m2g−(m1gsinθ+μm1gcsθ)=(m1+m2+m)a
解得 m=ag−a(m1+m2)
13.【答案】解：(1)秧苗在水平方向做匀速直线运动，水平速度 v1=v0csθ
根据 x=v1t
解得 t=1.0s
(2)选竖直向上为正方向，秧苗的竖直初速度 v2=v0sinθ
在竖直方向的位移 ℎ=v2t−12gt2
解得 ℎ=−2m
即A和B两点的竖直高度为2m。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：(1)在力F作用时有：F−mgsin30°−μmgcs30°=ma1
代入数据解得a1=2m/s2
(2)刚撤去F时，小球的速度v1=a1t1=2×2m/s=4m/s
小球的位移s1=v12t1=42×2π=4m
撤去力F后，小球上滑时有：mgsin30°+μmgcs30°=ma2，代入数据解得a2=8m/s2
因此小球上滑时间t2=v1a2=48s=0.5s
上滑位移s2=v12t2=42×0.5m=1m
则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=4+1m=5m
【解析】本题考查物体在斜面上的运动以及力的分解与合成。
本题主要考查物体在斜面上的运动以及力的分解与合成。通过分析小球在不同阶段的受力情况，利用牛顿第二定律和运动学公式求解加速度、最大距离和经过特定点的时间。解题过程中需要注意力的正负号和方向，以及运动方向的正确选择。
15.【答案】解：(1)物块从B到距B点最远处，根据动能定理有 −EqL=0−12mvB2
根据牛顿第二定律有 FN−mg=mvB2R
解得 FN=50 3N
根据牛顿第三定律 F N′=50 3N
(2)根据题意BC圆弧对应的圆心角也为 θ=60 ∘ ，设滑块释放点距离C点的高度为ℎ。
从释放点到B，根据动能定理有 mgℎ+mgR(1−csθ)−μ(mgcsθ+Eqsinθ)⋅ℎsinθ−Eqℎtanθ+Rsinθ=12mvB2
解得 ℎ=6m
(3)物块最终在BC间来回振动，从开始释放到最终在C点速度为0，物块在CD轨道上运动的总路程为x，根据动能定理有 mgℎ−μ(mgcsθ+Eqsinθ)⋅x−Eqℎtanθ=0
解得 x=8 3m

【解析】详细解答和解析过程见【答案】