湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（原卷版）

这是一份湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（原卷版），共7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。

时量：75分钟 满分：100分
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1. 测量引力常量的实验装置图如图所示，关于该实验说法正确的是（ ）
A. 该实验最早由牛顿完成
B. 该实验应用了“微小量放大”的实验方法
C. 实验测得的引力常量是一个没有单位的常量
D. 引力常量与物体质量有关
2. 如图为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是（ ）
A. 该电池的电动势为4.2V
B. 该电池在工作1小时后达到的电流为620mA
C. 当电池给手机供电时，外电路电压为3.7V
D. 若电池以10mA的电流工作，可用62小时
3. 如图所示，质量为m的物体，从高度为h的粗糙斜面顶端从静止开始释放，以后停在粗糙程度处处相同的平面上的B点，若该物体从斜面顶端以初速度沿斜面下滑，则停留在C点，恰有。A点有一小段圆弧连接。重力加速度为g，那么物体在斜面上运动时摩擦力做的功为（ ）
A. B. C. D. 条件不足，无法判断
4. 2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3∶2，如图所示。（已知）根据以上信息可以得出（ ）
A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27∶8B. 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最小
C. 过1.80年再次出现“火星冲日”D. 过2.25年再次出现“火星冲日”
5. 质量为1000kg的一跑车在封闭的水平道路上进行性能测试时，其牵引力的功率随时间的变化关系如图所示，已知0~10s内汽车做匀加速直线运动，10s末汽车速度达到20m/s，一段时间后达到最大速度60m/s，运动过程中阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 匀加速过程加速度大小为B. 匀加速过程发生的位移大小为200m
C. 速度为时，加速度大小为D. 整个加速过程，持续时间一定大于30s
6. 如图所示，ab是半径为R=1 m的圆的一条直径，该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中。将质子从a点以30eV的动能在该平面内朝着不同方向射出，质子可经过圆周上所有点。其中，到达c点的动能最大为90 eV。已知∠cab=30° ，若不计重力和阻力，且规定圆心O处电势为0，则下列说法正确的是（ ）

A. 电场方向为ac方向
B. 电场强度大小40 V/m
C. b点电势为20 V
D. 质子经过该圆周时，可能具有5eV动能的同时，其电势能为45eV
7. 我们把两个等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。面积足够大的平行板电容器，两极板之间的距离为d，将电容器接在电压恒定的电源两端，规定无穷远处电势为0。将带电量极小的电偶极子用长度为l的绝缘轻杆连接，将其从无穷远处移到电容器两极板之间处于如图所示的状态（杆和极板垂直），移动电偶极子的过程中电场力做功为W；将两极板分别围绕O、点顺时针旋转，如图中虚线所示，仍将绝缘轻杆连接的电偶极子从无穷远处移动到同一位置，此过程中电场力做功为（ ）
A. 0B. WC. D.
二、多选题（本大题共4小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 上课了，老师推门进入教室。如图所示，在教室门被推开的过程中，下列关于教室门上A、B两个位置的圆周运动说法正确的是（ ）

A. A、B位置的线速度相等
B. A、B位置的角速度相等
C. A、B位置的周期相等
D. A、B位置的向心加速度相等
9. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线串联连接在电路中，横截面积之比。下列说法正确的是（ ）
A. 两导线电阻之比为B. 两导线中的电场强度之比为
C. 两导线的焦耳热功率之比为D. 自由电子在两导线中移动的速率之比
10. 如图所示的电路中，定值电阻的阻值均为，电源电动势为，内阻为，为滑动变阻器，电表均为理想电表。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动的过程中，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表示数增大B. 消耗功率减小
C. 电源的效率减小D.
11. 如图所示，弹性绳一端固定于A点，另一端连接穿在竖直杆上质量为m的小球，B处是位于AM中点的光滑定滑轮，且AB距离等于弹性绳原长L，此时ABM在同一水平线上，弹性绳劲度系数（g为重力加速度）。小球从M点由静止开始经过时间t滑到距M点为h的N点时速度恰好为零，球与杆间的动摩擦因数为=0.5，则从M到N的过程中（ ）
A. 弹性绳对小球做的功为
B. 摩擦力对小球做的功为－mgh
C. 小球的加速度先减小再增大
D 小球下落时，速度大小达到最大值
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
12. 如图1所示为验证机械能守恒定律实验装置。
（1）如图2，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是________；
（2）由于受阻力的影响，重锤增加的动能与减少的重力势能的大小关系为________（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）如图是某次实验中打出的一条纸带，O点是打下的第一个点，打点计时器打点的时间间隔为T，重力加速度为g，要验证O点到B点过程机械能是否守恒，则需要验证等式________是否成立。
13. 某物理实验小组准备测量未知电阻Rx（约为2kΩ）的阻值和某型号手机锂电池的电动势和内阻。电池已拆开，电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA。在实验室备有如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，内阻RA为25Ω）
C．电流表A2（量程2mA，内阻R2约为100Ω）
D．滑动变阻器R（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R0（0～9999Ω）
F．开关S一个、导线若干
（1）为了测定电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应选用______（选填“A1”或“A2”），将电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（2）该实验小组设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。
①电流表示数的倒数与电阻箱阻值R0之间的关系式为______（用字母E，r，RA表示）；
②在实验中，多次改变电阻箱的阻值，获得多组数据，根据数据作出的图像为图丙所示的直线，根据图像可知该锂电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位有效数字）
四、计算题（本大题共3小题，14题10分，15题10分，16题16分，共36分）
14. 有一水平足够长的传送带，以的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端平滑连接了一个倾角为的粗糙斜面，物体与斜面、物体与传送带之间的动摩擦因数均为0.5；现将一质量的物体轻放在距离传送带最右端处，已知，，取，求：
（1）该物块从轻放到第一次到达传送带最右端经过的时间；
（2）该物块从轻放到第一次到达传送带最右端全程产生的热量；
（3）物体最终在斜面上走过总路程。
15. 如图所示，一弹射游戏装置，由竖直光滑管道AB、半径的四分之一光滑圆弧轨道BC和倾角为的斜面EF组成。游戏时，将弹簧压缩到某一位置，依靠弹簧弹力将质量为的小球发射出去。现将弹簧压缩至离地面上A点0.2m处释放，小球能沿着圆弧恰好通过最高点C，并垂直击中斜面EF上的D点。已知圆弧轨道的C点和斜面底端E点在同一竖直线上，忽略空气阻力，重力加速度大小取。求：
（1）C、D两点间的竖直高度；
（2）弹簧对小球做的功。
16. 绝缘的粗糙水平地面上方有一竖直方向的矩形区域，该区域由三个水平边长是L，竖直边长是的小矩形区域组成，从左到右依次为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，且矩形区域的下边OC与桌面相接。为方便描述建立如图所示的平面直角坐标系；区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别存在沿y轴负方向、y轴正方向、y轴正方向的匀强电场，其场强大小比例为。现有一带正电的滑块（可视为质点）以某一初速度（未知）从O点沿x轴正方向进入区域Ⅰ，滑块最终从P点（图中未标出）离开区域Ⅲ。已知滑块在区域Ⅰ中所受静电力与所受重力大小相等，地面与滑块间的动摩擦因数为0.125，重力加速度为g。求：
（1）滑块进入区域Ⅲ时的速度大小；
（2）滑块在矩形区域运动的总时间；
（3）若滑块以相同大小的初速度（未知）从P点沿x轴负方向进入区域Ⅲ，试确定滑块离开电场区域的位置（Q点）坐标。