湖南省郴州市五校2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題

2024年秋季高二第一次聯(lián)考（暨入學(xué)檢測）物理時(shí)量：75分鐘滿分：100分一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.如圖所示為某城市公園的噴泉，噴出的水柱高達(dá)45m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為10m/s2，則水從噴嘴噴出時(shí)的速度大小為（）A.25m/s B.30m/s C.35m/s D.40m/s【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律可知可得故選B。2.額定電壓為6V的某個(gè)小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，該燈泡兩端電壓為4V時(shí)的功率約為（）A.2.4W B.1.6W C.1.4W D.1.07W【答案】C【解析】【詳解】由小燈泡的伏安特性曲線可知，燈泡兩端電壓為4V時(shí)電流約為0.35A，則實(shí)際功率為故選C。3.如圖所示，水平地面上的物體A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做勻速運(yùn)動，則下列說法中正確的是（）A.物體A可能只受到三個(gè)力的作用B.物體A一定受到了五個(gè)力的作用C.物體A受到的滑動摩擦力大小為D.物體A對水平地面的壓力大小一定為【答案】C【解析】【詳解】AB．物體一定受到重力，拉力F的作用產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，水平向右拉物體和豎直向上拉物體，由于物體向右做勻速直線運(yùn)動，物體受力平衡，水平方向必有摩擦力與拉力F在水平方向分力平衡，即一定有摩擦力，必定有支持力，因而物體一定受到四個(gè)力的作用，故AB錯誤；CD.物體A做勻速運(yùn)動，根據(jù)受力平衡可得，根據(jù)牛頓第三定律可知，物體A對水平地面的壓力大小為故C正確，D錯誤。故選C。4.某同學(xué)用如圖甲所示的電路研究電容器的充電放電。電路圖中定值電阻的阻值為R，電源內(nèi)阻不計(jì)，先將開關(guān)S合向1，待電路穩(wěn)定后再合向2，用電流傳感器得到電容器放電電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，測得圖線與坐標(biāo)軸所圍面積為，則電容器的電容為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)電容器充電結(jié)束時(shí)的電壓為，開關(guān)接2時(shí)電容器開始放電，有由圖像的面積表示放電的電量，有聯(lián)立解得故選A。5.某足球運(yùn)動員練習(xí)傳球，該運(yùn)動員一腳將足球傳出時(shí)，足球的初速度與水平方向的夾角為，足球在空中運(yùn)動的時(shí)間為1.8s，不計(jì)空氣阻力，足球看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為10m/s2，則（）A.足球被踢出時(shí)的初速度大小為15m/sB.足球被踢出時(shí)的初速度大小為20m/sC.足球被踢出后射程為25mD.足球被踢出后的射程為30m【答案】A【解析】【詳解】AB．豎直方向，根據(jù)可得足球被踢出時(shí)的初速度大小為選項(xiàng)A正確，B錯誤；CD．足球被踢出后的射程為選項(xiàng)CD錯誤，故選A。6.2024年5月3日，長征五號遙八運(yùn)載火箭成功將嫦娥六號探測器送入預(yù)定軌道，并成功著陸月球背面。圖為嫦娥六號著陸月球前部分軌道的簡化示意圖，1、2是嫦娥六號繞月球運(yùn)行的橢圓軌道，3是嫦娥六號繞月球運(yùn)行的圓形軌道。P、Q分別為橢圓軌道1上的遠(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)，不考慮月球的自轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）A.嫦娥六號在地球的發(fā)射速度大于第二宇宙速度B.嫦娥六號在軌道1上的機(jī)械能大于在軌道2上的機(jī)械能C.嫦娥六號在軌道3上Q點(diǎn)加速度大于在軌道2上Q點(diǎn)加速度D.嫦娥六號在軌道3上的速度大于月球的第一宇宙速度【答案】B【解析】【詳解】A．嫦娥六號沒有脫離地球的引力范圍，則在地球的發(fā)射速度小于第二宇宙速度，選項(xiàng)A錯誤；B．嫦娥六號從軌道1到軌道2要在Q點(diǎn)減速做向心運(yùn)動，則在軌道1上的機(jī)械能大于在軌道2上的機(jī)械能，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)可得嫦娥六號在軌道3上Q點(diǎn)加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)加速度，選項(xiàng)C錯誤；D．根據(jù)嫦娥六號在軌道3上軌道半徑大于月球的半徑，可知在軌道3的速度小于月球的第一宇宙速度，選項(xiàng)D錯誤。故選B。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）7.如圖所示的電路中，R是光敏電阻，當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，它的阻值減小。電壓表和電流表均為理想電表，當(dāng)外界的光照強(qiáng)度減弱時(shí)，下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)增大 B.電壓表的示數(shù)增大C.電源的總功率減小 D.電源的輸出功率減小【答案】BC【解析】【詳解】AB．當(dāng)外界的光照強(qiáng)度減弱時(shí)，光敏電阻R的值增大，電路中的總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流減小，路端電壓增大；則電流表的示數(shù)減小，兩端電壓減小，則光敏電阻R兩端電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，故A錯誤，B正確；C．電源的總功率為由于電路總電流減小，所以電源總功率減小，故C正確；D．電源的輸出功率為當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，由于題干不清楚外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系，所以無法判斷輸出功率的變化，故D錯誤。故選BC。8.如圖甲所示為點(diǎn)電荷電場中的一條電場線，a、b是電場線上的兩點(diǎn)，試探電荷在a、b兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q的關(guān)系如圖乙所示，a、b間的距離為L，則下列判斷正確的是（）A.場源電荷在b點(diǎn)右側(cè)B.場源電荷帶負(fù)電C.場源電荷到b點(diǎn)距離為D.場源電荷到a點(diǎn)距離為【答案】BC【解析】【詳解】AB．根據(jù)場強(qiáng)定義式結(jié)合圖乙可知a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小之比為由于離點(diǎn)電荷越近場強(qiáng)越大，則場源電荷在a點(diǎn)左側(cè)，且場源電荷帶負(fù)電，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)場源電荷到a點(diǎn)距離為，場源電荷的電荷量為，根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)表達(dá)式可得，聯(lián)立解得則場源電荷到b點(diǎn)距離為，故C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，實(shí)線為靜電場的等差等勢線，從P點(diǎn)分別射出a、b兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動軌道如圖中虛線所示，已知a粒子帶正電，A、B是a粒子運(yùn)動軌跡上兩點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，則下列判斷正確的是（）A.b粒子帶負(fù)電B.b粒子運(yùn)動過程中電勢能增大C.電場中，A點(diǎn)電場強(qiáng)度比B點(diǎn)電場強(qiáng)度大D.電場中，A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高【答案】BC【解析】【詳解】AB．根據(jù)曲線運(yùn)動合力方向位于軌跡的凹側(cè)，且電場力與等勢面垂直，a粒子帶正電，則a、b兩個(gè)帶電粒子在電場中的受力和電場方向如圖所示由圖可知，b粒子受到的電場力與場強(qiáng)方向相同，b粒子帶正電；對于b粒子，電場力方向與速度方向的夾角大于，電場力做負(fù)功，b粒子的動能減小，電勢能增大，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)，可知等差等勢面密集的地方場強(qiáng)大，則A點(diǎn)電場強(qiáng)度比B點(diǎn)電場強(qiáng)度大，故C正確；D．根據(jù)沿電場方向電勢降低，可知A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢低，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，半徑為R的四分之三圓弧軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，B是軌道的最低點(diǎn)，AB是圓弧的豎直直徑，CD是圓弧的水平直徑，將一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道右端點(diǎn)C的正上方與A等高處由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.若圓弧軌道光滑，小球會恰好到達(dá)A點(diǎn)B.若圓弧軌道光滑，小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小等于C.若圓弧軌道粗糙且粗糙程度處處相同，小球又恰好能運(yùn)動到D點(diǎn)，則小球從C運(yùn)動到B和從B運(yùn)動到D克服摩擦力做功相等D.若圓弧軌道粗糙且粗糙程度處處相同，小球又恰好能運(yùn)動到D點(diǎn)，則小球從C運(yùn)動到D克服摩擦力做功等于【答案】BD【解析】【詳解】A．小球恰好到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力得解得若圓弧軌道光滑，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，如果小球到達(dá)A點(diǎn)，則小球的速度為0，故A錯誤；B．若圓弧軌道光滑，小球從釋放到B點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理可得解得在B點(diǎn)由牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小等于，故B正確；C．若圓弧軌道粗糙且粗糙程度處處相同，小球又恰好能運(yùn)動到D點(diǎn)，由于存在摩擦力做負(fù)功，可知小球的機(jī)械能減少，則小球從C運(yùn)動到B和從B運(yùn)動到D兩個(gè)過程的任意相同高度時(shí)，從C運(yùn)動到B過程的速度大于從B運(yùn)動到D過程的速度，根據(jù)牛頓第二定律可知，從C運(yùn)動到B過程軌道對小球的支持力較大，小球受到的摩擦力較大，則小球從C運(yùn)動到B克服摩擦力做功大于從B運(yùn)動到D克服摩擦力做功，故C錯誤；D．若圓弧軌道粗糙且粗糙程度處處相同，小球又恰好能運(yùn)動到D點(diǎn)，從靜止釋放到D點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理可得解得小球從C運(yùn)動到D克服摩擦力做功為故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，第11題7分，第12題9分，共16分）11.某同學(xué)用如圖所示裝置“驗(yàn)證動能定理”，重力加速度為g。（1）實(shí)驗(yàn)前先平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)________（選填“需要”“不需要”）懸掛鉤碼；實(shí)驗(yàn)過程中為了保證細(xì)線對小車的拉力近似等于懸掛鉤碼的重力，需要滿足的條件是________。（2）按實(shí)驗(yàn)要求安裝、調(diào)整好裝置，按正確的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某次實(shí)驗(yàn)懸掛鉤碼的質(zhì)量為m，打出的紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)為剛釋放鉤碼時(shí)打下的點(diǎn)，A、B、C、D是四個(gè)連續(xù)點(diǎn)，各點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離圖中已標(biāo)出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f，小車質(zhì)量為M，則打下C點(diǎn)時(shí)，小車的速度表達(dá)式為_______（用物理量符號表示），從打O點(diǎn)到打C點(diǎn)過程中，如果表達(dá)式________（用物理量符號表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則動能定理得到驗(yàn)證。（3）由于細(xì)線對小車的拉力近似等于懸掛鉤碼的重力，因此求得的合外力的功_______（填“大于”或“小于”）小車動能的增量?！敬鸢浮浚?）①.不需要②.鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）①.②.（3）大于【解析】【小問1詳解】[1]實(shí)驗(yàn)前先平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)不需要懸掛鉤碼；[2]以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得以鉤碼為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得則實(shí)驗(yàn)過程中為了保證細(xì)線對小車的拉力近似等于懸掛鉤碼的重力，需要滿足的條件是鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。【小問2詳解】[1]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則打下C點(diǎn)時(shí)，小車的速度表達(dá)式為[2]從打O點(diǎn)到打C點(diǎn)過程中，合力對小車做功為小車的動能變化量為則如果表達(dá)式在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則動能定理得到驗(yàn)證?！拘?詳解】由于細(xì)線對小車的拉力近似等于懸掛鉤碼的重力，則代入計(jì)算的合力偏大，因此求得的合外力的功大于小車動能的增量。12.某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材：一節(jié)干電池、滑動阻器R（最大阻值為20Ω）、電壓表（0~3V）、電流表器（0~10mA，內(nèi)阻），開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）為了將電流表改裝成量程為0.6A的電流表，還需要一個(gè)與電流表并聯(lián)的定值電阻，該定值電阻的阻值應(yīng)為_______（保留三位有效數(shù)字）。（2）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了甲、乙兩種電路，為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為合適的電路是______（填“甲”或“乙”）電路。（3）根據(jù)合適的電路連接電路，閉合開關(guān)前調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使滑動變阻器接入電路的電阻最大，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓表的示數(shù)U，并根據(jù)電流表的示數(shù)算出對應(yīng)的電池中的電流I，某次，電壓表的指針?biāo)傅奈恢萌鐖D丙所示，則電壓表的讀數(shù)為_______V；根據(jù)測得的多組U和I，作圖像，如圖丁所示，則得到電池的電動勢為_______V，電池的內(nèi)阻________（后兩空均保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）1.02（2）乙（3）①.0.80②.1.50③.0.400【解析】【小問1詳解】為了將電流表改裝成量程為0.6A的電流表，還需要一個(gè)與電流表并聯(lián)的定值電阻，則有解得該定值電阻的阻值應(yīng)為【小問2詳解】由于改裝后的電流表內(nèi)阻已知，為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，合適的電路是乙電路。【小問3詳解】[1]圖中電壓表的分度值為，由圖丙可知電壓表的讀數(shù)為[2][3]改裝后的電流表內(nèi)阻為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得由圖丁中的圖像可得，解得內(nèi)阻為四、計(jì)算題（本題共3小題，第13題12分，14題12分，15題16分，共40分）13.“低空經(jīng)濟(jì)”使無人機(jī)得到越來越廣泛的應(yīng)用。用無人機(jī)運(yùn)送某貨物時(shí)，貨物用輕繩懸吊在無人機(jī)下，如圖所示，貨物的質(zhì)量為10kg，開始時(shí)無人機(jī)帶著貨物從地面開始向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動，加速度大小為3m/s2，達(dá)到最大速度9m/s后向上做勻減速運(yùn)動，減速到速度為零時(shí)懸停，然后無人機(jī)開始沿水平方向先做加速度為7.5m/s2的勻加速運(yùn)動最后勻速運(yùn)動，無人機(jī)上升的最大高度為27m，重力加速度為10m/s2，，不計(jì)空氣阻力，求：（1）向上加速運(yùn)動時(shí)，輕繩的拉力多大；（2）向上減速運(yùn)動的時(shí)間為多少；（3）無人機(jī)與貨物沿水平方向做勻加速運(yùn)動時(shí)，懸繩與豎直方向夾角為多少?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】向上加速運(yùn)動時(shí)，以貨物為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得輕繩的拉力大小為【小問2詳解】無人機(jī)向上加速的時(shí)間為無人機(jī)向上加速的位移大小為則無人機(jī)向上減速的位移大小為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得可得無人機(jī)向上減速運(yùn)動的時(shí)間為【小問3詳解】無人機(jī)與貨物沿水平方向做勻加速運(yùn)動時(shí)，設(shè)懸繩與豎直方向夾角為，根據(jù)牛頓第二定律可得解得可得14.如圖所示，傾角為的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O點(diǎn)為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高，質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑，恰能滑到與O點(diǎn)等高的D點(diǎn)，g取10m/s2，sin=0.6，cos0.8(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值；(3)若滑塊離開C點(diǎn)的速度大小為4m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上所經(jīng)歷的時(shí)間t?！敬鸢浮?1)0.375；)2m/s；(3)0.2s【解析】詳解