湖南省師范大學附屬中學2022-2023學年高二上學期入學考試物理試題（解析版）

湖南師大附中2022-2023-1學年度高二上學期入學限時檢測物理時量：75分鐘滿分：100分第I卷（共44分）注意事項：1.答題前，請考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，并認真核對條形碼上的姓名、準考證號、準考證號、考室和座位號；2.必須在答題卡上答題，在草稿紙、試卷上答題無效；3.答題時，請考生注意各大題題號后面的答題提示；4.請勿折疊答題卡，保持字體工整、筆跡清晰、卡面清潔；5.答題卡上不得使用涂改液、涂改膠和貼紙；6.本學科試卷共四大題，考試時量75分鐘，滿分100分。一、單選題（每小題4分，共24分）1.下列說法正確的是（）A.勻速圓周運動中，任意相等的時間內通過的位移相等B.力對物體做功越多，力的功率越大C.開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律D.牛頓在實驗中測出萬有引力常量G，因而被稱為是能稱出地球質量的人【答案】C【解析】【詳解】A．勻速圓周運動中，速度的方向在時刻變化，在任意相等的時間內通過的弧長相等，位移是矢量，任意相等時間內位移方向不一定相同，所以不一定相等，故A錯誤；B．單位時間內力對物體做功越多，力的功率越大，故B錯誤；C．開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律，故C正確；D．卡文迪什在實驗中測出萬有引力常量G,因而被稱為是能稱出地球質量的人，故D錯誤。故選C。2.如圖，是生活中的圓周運動實例。下列說法正確的是（）A.圖甲中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內軌對輪緣會有擠壓作用B.圖乙中，汽車通過拱橋的最高點時，無論汽車速度多大，汽車對橋始終有壓力C.圖丙中，汽車通過凹形路面的最低點時處于超重狀態(tài)D.圖丁中，“水流星”可以在豎真平面內以任意大小的速度做完整的圓周運動【答案】C【解析】【詳解】A．火車轉彎時，剛好由重力和支持力的合力提供向心力時，根據(jù)牛頓第二定律有解得當時，重力和支持力的合力小于所需的向心力，則火車有離心運動的趨勢，外軌對輪緣會有擠壓作用，故A錯誤；B．當車的速度比較大時，車可以對橋面沒有壓力，此時車的重力提供向心力，則解得即當車的速度大于等于時，車對橋面沒有壓力，故B錯誤；C．汽車通過凹形橋最低點時，具有向上的加速度（向心加速度），處于超重狀態(tài)，故C正確；D．水流星在最高點時，速度至少要滿足重力恰好可以提高向心力，故D錯誤。故選C。3.新能源汽車的研發(fā)和使用是近幾年的熱門話題。在某次新車性能測試過程中，新能源汽車速度隨時間變化的圖像如圖所示，其中t1至t2階段汽車牽引力的功率P保持不變，t2時達到最大速度vm，該新能源汽車質量為m，所受阻力恒定不變，下列說法正確的是（）

A.t1~t2這段時間內牽引力保持不變B.t1~t2這段時間內加速度保持不變C.0~t2這段時間內所受阻力大小為D.0~t2這段時間內牽引力做功大小為Pt2【答案】C【解析】【詳解】A．t1~t2這段時間內牽引力的功率P保持不變，而速度增加，根據(jù)可知，牽引力減小，故A錯誤；B．t1~t2這段時間內牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度減小，故B錯誤；C．汽車勻速時，阻力與牽引力平衡，則所受阻力恒定不變，0~t2這段時間內所受阻力大小為，故C正確；D．0~t1這段時間內，加速度不變，則牽引力不變，而速度增加，則功率增加，故這段時間內的功率小于P，0~t2這段時間內牽引力做功大小小于Pt2，故D錯誤。故選C。4.大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成，如圖是改裝后的電表，已知靈敏電流表G的滿偏電流為，內阻為，變阻箱R接入電路的阻值為，下列說法正確的是（）A.甲表是電壓表，改裝后的量程為B.甲表是電流表，若增大接入電路的變阻箱R的阻值，則改裝表的量程減小C.乙表是電流表，改裝后的量程為D.乙表是電壓表，若減小接入電路的變阻箱R的阻值，則改裝表的量程增大【答案】B【解析】【詳解】AB．電流表的改裝需要并聯(lián)一個分流電阻，故改裝后甲表是電流表，改裝后量程為表頭G的電流滿偏時通過改裝表的總電流，即量程所以改裝后并聯(lián)的分流電阻越大，其量程越小，故A錯誤，B正確；CD．電壓表的改裝需要串聯(lián)一個分壓電阻，故改裝后乙表是電壓表，改裝后量程為表頭G的電流滿偏時加在改裝表兩端的總電壓，即量程所以改裝后串聯(lián)的分壓電阻越小，其量程越小，故CD錯誤。故選B。5.如圖，質量分別為和的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為和，用絕緣細線懸掛在天花板上。平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細線與豎直方向間夾角分別為與（）。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為和，最大動能分別為和。則下列選項中正確的是（）

①一定小于②一定大于③一定大于④一定大于A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④【答案】C【解析】【詳解】①對小球A受力分析，受重力、靜電力、拉力，如圖所示

根據(jù)平衡條件，有故同理有由于，故，故①正確；②兩球間的庫侖力是作用力與反作用力，一定相等，與兩個球是否帶電量相等無關，故②錯誤；③設懸點到AB的豎直高度為h，則擺球A到最低點時下降的高度小球擺動過程機械能守恒，有解得由于，A球擺到最低點過程，下降的高度，故A球的速度較大，故③正確；④小球擺動過程機械能守恒，有其中相同，根據(jù)數(shù)學中的半角公式，得到其中相同，故越大，動能越大，故一定大于，故④正確。由上述分析可知，①③④是正確。故選C。6.如圖所示，A，B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，B，C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連，C球放在水平地面上?，F(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知A的質量為4m，B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面。下列說法正確的是（）

A.斜面傾角B.A獲得最大速度為C.C剛離開地面時，B的加速度最大D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．C剛離開地面時，對C有此時B有最大速度，即對B有對A有以上方程聯(lián)立可解得故A錯誤；B．初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對B有由上問知則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒，即以上方程聯(lián)立可解得A球獲得最大速度為故B正確；C．C剛離開地面時，B球的加速度為零，對B球進行受力分析可知，剛釋放A時，B所受合力最大，此時B具有最大加速度，故C錯誤；D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球以及彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒。故D錯誤。故選B。二、多選題（每小題5分，共20分，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不選的得0分）7.如圖所示，用長為L的輕繩（輕繩不可伸長）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質點），放置在水平圓盤上，圓盤繞過圓心O的軸線轉動。甲、乙連線的延長線過圓盤的圓心O，甲與圓心O的距離也為L，甲物塊質量為2m，乙物塊的質量為3m。甲、乙與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，甲、乙始終相對圓盤靜止，則下列說法中正確的是（）

A.圓盤轉動的最大角速度為 B.圓盤轉動的最大角速度為C.輕繩最大彈力為 D.輕繩最大彈力為【答案】AC【解析】【詳解】甲、乙始終相對圓盤靜止，則甲乙的角速度相同，均為，甲物塊圓周運動所需向心力乙物塊圓周運動所需向心力甲物塊的最大靜摩擦力為乙物塊的最大靜摩擦力為在繩繃緊之前，繩的彈力為0，假設角速度逐漸增大時，甲物塊先達到最大靜摩擦力，則此時，乙物塊所需向心力表明，在繩繃緊之前，繩的彈力為0，若角速度逐漸增大時，乙物塊先達到最大靜摩擦力，則解得當角速度在之上進一步增大時，繩繃緊，乙彈力方向指向圓心，對甲的彈力方向背離圓心，當角速度增大到最大值時，甲物體也達到最大靜摩擦力，繩的彈力亦達到最大，此時對甲乙分別進行受力分析有，解得，AC正確，BD錯誤。故選AC。8.2021年4月29日，長征五號B遙二運載火箭搭載中國載人航天工程中第一個空間站核心艙“天和核心艙”，在海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空。最終“天和核心艙”順利進入離地約400km高的預定圓軌道，運行速率約為7.7km/s，宇航員24h內可以看到16次日出日落。已知萬有引力常量G，根據(jù)以上信息能估算出（）A.地球的半徑B.地球的質量C.“天和核心艙”的質量D.“天和核心艙”受到的地球引力【答案】AB【解析】【詳解】A．記核心艙的周期為T，距地面的高度為h，質量為m，地球的半徑為R，由題意可以求出核心艙的運行周期為

由圓周運動線速度公式可得

故A正確；B．由萬有引力定律可知

故B正確；CD．由題中信息無法求出核心艙的質量，也無法求出核心艙所受地球的引力，故CD錯誤。故選AB。9.如圖所示，水平傳送帶以逆時針勻速轉動，A、B為兩輪圓心正上方的點，，兩邊水平面分別與傳送帶上表面無縫對接，彈簧右端固定，自然長度時左端恰好位于B點；現(xiàn)將一質量為小物塊（視為質點）與彈簧接觸但不栓接，并壓縮至圖示位置后由靜止釋放，已知小物塊與各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，，小物塊與軌道左端擋板P碰撞后原速率反彈，小物塊剛好返回到B點時速度減為零，取，則下列說法正確的是（）

A.小物塊與擋板P碰撞后返回到A點時，速度大小為B.小物塊從B到A一定是先加速后勻速C.開始時彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)具有的彈性勢能滿足D.小物塊對傳送帶做功的絕對值與傳送帶對小物塊做功的絕對值一定相等【答案】A【解析】【詳解】A．設物體與擋板P碰撞后到達A點的速度為vA，運動到B點的速度為零，對物塊返回到A點到B的過程，由動能定理得解得選項A正確；B對物體由A到P點再返回到A點過程，由動能定理得解得v′A=4m/s小物塊可能在傳送帶上減速到共速、加速到共速，也可能一開始到B端時就共速，故B錯誤；C．若物體滑上傳送帶時的速度vB較大，則一直做勻減速運動，到達A點時與傳送帶共速，則從B點到A點，由能量關系可得在B點時的最大動能若速度vB較小，物塊在AB上一直加速，到A點時恰好與傳送帶同速，由能量關系可得在B點時的最小動能由于物塊被彈簧彈開時與水平面之間也有摩擦力，則開始時彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)具有的最大彈性勢能將大于24J，最小彈性勢能大于8J，故C錯誤；D．小物塊與傳送帶間摩擦力大小相等，但小物塊對傳送帶做功的絕對值為摩擦力乘以傳送帶位移，傳送帶對小物塊做功的絕對值為摩擦力乘以小物塊位移，當有滑動摩擦力時，兩者位移不同，因此功的絕對值也不同，故D錯誤。故選A。10.如圖所示，，為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質點由靜止開始下落，若不計空氣阻力，該質點到達b孔時速度恰為零，然后返回?，F(xiàn)要使帶電質點能穿過b孔，則可行的方法是（）

A.保持閉合，將A板適當上移B.保持閉合，將B板適當下移C.先斷開，再將A板適當下移D.先斷開，再將B板適當下移【答案】BC【解析】【詳解】AB．設釋放時，質點與a孔的距離為h，兩板寬度為d，根據(jù)動能定理開關閉合，則兩板間電勢差不變若將A板上移，設釋放點到a孔的距離為，兩板間距為，由動能定理因為可知質點到達b孔的速度為零，然后返回若將B板下移，設兩板間距為，根據(jù)動能定理因為所以即質點能穿過b孔，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)動能定理斷開開關，則電容器電荷量保持不變，由，，得可知，電場強度保持不變若將A板下移，由動能定理因為，可知說明質點能通過b孔若將B板下移，由動能定理因為可知說明質點不能到達b板，故C正確，D錯誤。故選BC。第II卷（共56分）三、實驗題（11小題每空2分，共6分；12小題每空3分，共9分）11.某實驗小組同學利用如圖所示的裝置探究合外力做功與滑塊動能改變量的關系。將遮光條安裝在滑塊上，用天平測出遮光條和滑塊的總質量M，槽碼和掛鉤的總質量m。實驗時，用游標卡尺測量遮光條寬度d，用刻度尺測量光電門1和2之間的距離L。將滑塊系統(tǒng)系在繞過定滑輪懸掛有槽碼的細線上，由靜止釋放，數(shù)字計時器記錄下遮光條通過光電門1和2的遮光時間和。

（1）將槽碼和掛鉤的重力視為滑塊系統(tǒng)受到的合外力，則需要滿足______。（2）滑塊系統(tǒng)從光電門1運動到光電門2的過程中，合外力對其做的功為______；滑塊系統(tǒng)動能的改變量為______。（用測量的物理量的字母符號表示）【答案】①.②.mgL③.【解析】【詳解】（1）[1]遮光條和滑塊的總質量M遠大于槽碼和掛鉤的總質量m。（2）[2]合力做功為（3）[3]滑塊通過光電門1和2的速度分別為，動能變化量為12.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現(xiàn)除了有一個標有“，”的小燈泡、導線和開關外，還有：A.直流電源（電動勢約為，內阻可不計）B.直流電流表（量程，內阻約為）C.直流電流表（量程，內阻約為）D.直流電壓表（量程，內阻約為）E.直流電壓表（量程，內阻約為）F.滑動變阻器（最大阻值，允許通過的最大電流為）G.滑動變阻器（最大阻值，允許通過的最大電流為）實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)。（1）實驗中電流表應選用____，電壓表應選用____，滑動變阻器應選用____（均用序號字母表示）。（2）某同學通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，則電壓為時燈泡的實際功率為____。（結果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.C②.E③.F④.1.4【解析】【詳解】（1）[1][2]小燈泡的額定電壓為5V，故電壓表選E，小燈泡的額定電流為故電流表選C。[3]要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，選擇阻值較小的F方便調節(jié)，減小誤差。（2）[4]由圖可知，當電壓為3V時電流為0.45A，此時的實際功率為四、計算題（每小題14分，共42分。要求寫出必要的文字描述和關系式）13.如圖，AB為傾角的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙且動摩擦因數(shù)為。BP為圓心角等于弧，半徑的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點，P、O兩點在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點，另一自由端在斜面上C點處，現(xiàn)有一質量的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點后（不拴接）釋放，物塊經過C點時速度為，假設物塊第一次經過B點后恰能到達P點，，，）試求：（1）若，物塊從D點運動到C點的過程中，彈簧對物塊所做的功；（2）B、C兩點間的距離x；

【答案】(1)156J；(2)6.125m【解析】【分析】【詳解】(1)設物體從D點運動到C點的過程中，彈簧對物塊所做的功為W，由動能定理得解得(2)物塊在P點為圓周運動的最高點，重力提供向心力物體從C到P過程中，由動能定理得解得14.如圖所示，在平面直角坐標系中，第I象限存在沿軸負方向的水平勻強電場，在軸下側平面內某處固定著一點電荷（設勻強電場與點電荷電場以軸為界互不影響），一質量為，電荷量為的帶正電的粒子從軸正半軸上的點以速度垂直于軸射入電場，經軸上的點與軸正方向成角射入第IV象限，此后在點電荷作用下做勻速圓周運動，最后從軸負半軸上的點垂直于軸射出，。不計粒子重力，靜電力常量為，求：（1）、兩點間的電勢差；（2）固定軸