湖南省長沙市岳麓實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題含答案及解析

機(jī)密★啟用前2024年下學(xué)期岳麓實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二入學(xué)考試物理考試范圍：必修部分；考試時(shí)間：75分鐘，滿分100分。注意事項(xiàng)：1．答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2．請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上一、單選題（共28分）1．（本題4分）一個(gè)物體在10N合外力的作用下，產(chǎn)生了5m/s2的加速度，若使該物體產(chǎn)生8m/s2的加速度，所需合外力的大小是（）A．12N B．14N C．16N D．18N2．（本題4分）下列說法正確的是()A．B．C． D．3．（本題4分）如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，甲輪的軸和塔輪丙和乙的軸均為水平軸，其中，甲、丙兩輪半徑相等，乙輪半徑是丙輪半徑的一半。A、B、C三點(diǎn)分別是甲、乙、丙三輪的邊緣點(diǎn)，若傳動(dòng)中皮帶不打滑，則（）A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2：1B．B、C兩點(diǎn)的角速度大小之比為1：2C．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為2：1D．A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為1：44．（本題4分）“天宮課堂”在2021年12月9日正式開講，神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站進(jìn)行太空授課，王亞平說他們?cè)诰嚯x地球表面400km的空間站中一天內(nèi)可以看到16次日出。已知地球半徑為6400km，萬有引力常數(shù)，同步衛(wèi)星周期為24h，忽略地球的自轉(zhuǎn)。若只知上述條件，則不能確定的是（）A．地球的的平均密度B．地球表面的重力加速度和地球的第一宇宙速度C．空間站與地球間的萬有引力D．地球同步衛(wèi)星與空間站的線速度大小的比值5．（本題4分）如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定。木塊從彈簧正上方H高度處由靜止釋放。以木塊釋放點(diǎn)為原點(diǎn)，取豎直向下為正方向。木塊的位移為y。所受合外力為F，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t。忽略空氣阻力，彈簧在彈性限度內(nèi)。關(guān)于木塊從釋放到第一次回到原點(diǎn)的過程中。其圖像或圖像可能正確的是（）A． B．C． D．6．（本題4分）如圖所示，ABCD為豎直平面內(nèi)的絕緣光滑軌道，其中AB部分為傾角為的斜面，BCD部分為半徑為R的四分之三圓弧軌道，與斜面平滑相切，C為軌道最低點(diǎn)，整個(gè)軌道放置在電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)將一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，小滑塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。已知重力加速度為g，且qE=mg，下列說法正確的是（）A．釋放點(diǎn)A到斜面底端B的距離為RB．小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為9mgC．小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中最大動(dòng)能為mgRD．小滑塊從D點(diǎn)拋出后恰好落在軌道上的B點(diǎn)7．（本題4分）如圖所示是安裝工人移動(dòng)空調(diào)室外機(jī)的情境。剛開始，兩工人分別在與窗戶邊緣等高的M、N兩點(diǎn)通過1、2兩根繩子使空調(diào)室外機(jī)靜止在P點(diǎn)，然后他們緩慢放繩，使空調(diào)室外機(jī)豎直向下緩慢運(yùn)動(dòng)。已知開始時(shí)P點(diǎn)到M點(diǎn)的距離小于P點(diǎn)到N點(diǎn)的距離。繩子的質(zhì)量忽略不計(jì)。在空調(diào)室外機(jī)到達(dá)指定位置前的一段時(shí)間內(nèi)關(guān)于1、2兩繩的拉力，下列說法正確的是（）A．1繩的拉力一直小于2繩的拉力B．1、2兩繩的拉力都在減小C．1、2兩繩拉力的合力小于空調(diào)室外機(jī)的重力D．1、2兩繩的拉力之比保持不變二、多選題（共20分）8．（本題5分）高速公路某段平直路面上有三塊車距判斷牌，分別標(biāo)識(shí)為“0m”“50m”“100m”，相鄰判斷牌間距50m，某同學(xué)乘車時(shí)發(fā)現(xiàn)通過“0m”牌時(shí)，車速為72km/h，經(jīng)過“50m”牌時(shí)車速為90km/h，經(jīng)過“100m”牌時(shí)車速為108km/h，若汽車運(yùn)動(dòng)過程中一直做加速直線運(yùn)動(dòng)，以下判斷正確的是（）A．汽車可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程平均速度可能相同C．汽車加速度可能一直增大D．從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程合外力做功之比為9∶119．（本題5分）如圖所示，ab、cd、ef是半徑為r的圓的三條直徑，O為圓心，三條直徑互成角。在a點(diǎn)和e點(diǎn)固定有電量為的點(diǎn)電荷，在d點(diǎn)固定有電荷量為的點(diǎn)電荷。以下說法正確的是（）

A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B．O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C．c點(diǎn)的電勢(shì)大于O點(diǎn)的電勢(shì)D．b點(diǎn)的電勢(shì)大于O點(diǎn)的電勢(shì)10．（本題5分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球被一根橡皮筋A(yù)C和一根繩BC系住，當(dāng)小球靜止時(shí)，橡皮筋處在水平方向上。下列判斷中正確的是（）A．在AC被突然剪斷的瞬間，BC對(duì)小球的拉力不變B．在AC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為C．在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為D．在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為11．（本題5分）中國行星探測(cè)任務(wù)名稱為“天問系列”，首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”。若已知“天問一號(hào)”探測(cè)器在距離火星中心為r1的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T1。火星半徑為R0，自轉(zhuǎn)周期為T0。引力常量為G，下列說法正確的是（）A．火星的質(zhì)量為B．火星表面兩極的重力加速度為C．火星的第一宇宙速度為D．火星的同步衛(wèi)星距離星球表面高度為三、實(shí)驗(yàn)題（共22分）12．（本題12分）電線根據(jù)其銅芯的橫截面積可分為“1.5平方（毫米）”、“2.5平方（毫米）”、“4平方（毫米）”等規(guī)格。小秦同學(xué)家里在做電路改造，為了檢驗(yàn)家里購買的“2.5平方（毫米）”電線銅芯是否合格，他從剛購買的電線中取2卷進(jìn)行檢測(cè)。該同學(xué)手頭有以下器材可供選擇：待測(cè)電線：銅芯長度為L，直徑為d電流表：量程為，內(nèi)阻電流表：量程為，內(nèi)阻電阻箱：最大阻值為定值電阻：阻值為滑動(dòng)變阻器：最大阻值為電池：電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻r很小開關(guān)K一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)剝?nèi)ゲ糠蛛娋€的外皮，用螺旋測(cè)微器測(cè)銅芯的直徑d，示數(shù)如圖1所示，則。接著，小秦設(shè)計(jì)電路測(cè)量電線銅芯的電阻。為了提高精確度，小秦先用多用電表的歐姆擋估測(cè)待測(cè)電線的電阻，發(fā)現(xiàn)不管使用歐姆擋的哪個(gè)倍率擋，指針的偏角都太大，且示數(shù)幾乎接近，于是小秦將定值電阻與串聯(lián)后用歐姆擋“”擋進(jìn)行測(cè)量，讀數(shù)如圖2所示，則的值約為。(2)小秦設(shè)計(jì)如圖3所示的電路精確測(cè)量的阻值。為了提高測(cè)量的精確度，圖中電流表A小秦應(yīng)選（選填“”或“），請(qǐng)?jiān)購囊陨掀鞑闹羞x出合適的器材，在虛線框內(nèi)補(bǔ)充完整電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。(3)若電路設(shè)計(jì)中使用到電流表、電阻箱，某次其示數(shù)分別用、、表示，則電線銅芯的電阻率（用題中物理量的字母表示）。然后將計(jì)算結(jié)果與銅的電阻率進(jìn)行比較，即可推斷該銅線是否合格。判斷導(dǎo)線是否合格，還可以采用比較同長度導(dǎo)線電阻的方法。已知長度為的2.5平方毫米標(biāo)準(zhǔn)銅導(dǎo)線的電阻為，若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得待檢測(cè)電線的電阻值與（1）中值相同，則該待檢測(cè)電線（選填“合格”或“不合格”）。13．（本題10分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“向心力與線速度關(guān)系”的探究，將小球用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線系于固定在鐵架臺(tái)上的力傳感器上，小球的下端有一寬度為d的遮光片，測(cè)得小球的直徑為D、線長為L，重力加速度用g表示。請(qǐng)回答下列問題：（1）游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度如圖乙所示，則遮光片的寬度為mm，如果遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的遮光時(shí)間為s，則小球通過光電門時(shí)的速度為v=m/s。（2）小球通過光電門時(shí)力傳感器的示數(shù)為，如果小球及遮光片總質(zhì)量為m，則向心力為F=；改變小球釋放點(diǎn)的高度，多次操作，記錄多組、v的數(shù)據(jù)，作出的圖像，如果圖線的斜率為k，則小球和遮光片的總質(zhì)量為（用k、L、D表示）。（3）如上操作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)向心力的理論值總大于F，則下列說法正確的是。（填選項(xiàng)前字母）A．小球的質(zhì)量偏大

B．小球不是由靜止釋放的C．小球運(yùn)動(dòng)過程中受阻力的作用

D．測(cè)量的小球速度偏大四、解答題（共30分）14．（本題6分）如圖所示，用輕繩OA與輕繩OB將質(zhì)量為m的小球懸掛于天花板與豎直墻之間，小球處在靜止?fàn)顟B(tài)。輕繩OA與豎直方向的夾角為，輕繩OB水平，重力加速度為g。求：（1）小球受到輕繩OA拉力的大?。唬?）小球受到輕繩OB拉力的大小。15．（本題12分）如圖1所示是某科技館內(nèi)的空中懸浮的娛樂風(fēng)洞裝置，通過制造和控制向上氣流把人“吹”起來，體驗(yàn)太空飄浮的感覺，圖2為圓柱形豎直管道的簡化示意圖。現(xiàn)有一位質(zhì)量為m的游客懸浮在A點(diǎn)，氣流突然消失，游客開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下落到B點(diǎn)時(shí)立即開啟更強(qiáng)的氣流，使氣流對(duì)游客的向上沖擊力為游客重力的4倍，游客下落到C點(diǎn)時(shí)速度恰好減為零。已知A、B兩點(diǎn)間的高度差h1=4.05m，重力加速度g=10m/s2（1）求游客體驗(yàn)到完全失重（自由落體）的時(shí)間；（2）求B、C過程中游客下降的加速度大??；（3）求B、C兩點(diǎn)間的高度差；（4）求游客下落過程的平均速度大小。16．（本題12分）如圖所示，AB、CD為兩個(gè)光滑的平臺(tái)，一傾角為37°、長為5m的傳送帶與兩平臺(tái)平滑連接．現(xiàn)有一小物體以10m/s的速度沿平臺(tái)AB向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，小物體恰好能滑到平臺(tái)CD上．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求小物體跟傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)當(dāng)小物體在平臺(tái)AB上的運(yùn)動(dòng)速度低于某一數(shù)值時(shí)，無論傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度有多大，小物體都不能到達(dá)平臺(tái)CD，求這個(gè)臨界速度；(3)若小物體以8m/s的速度沿平臺(tái)AB向右運(yùn)動(dòng)，欲使小物體能到達(dá)平臺(tái)CD，傳送帶至少以多大的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)？

參考答案：題號(hào)12345678910答案CBDCBBBCDACBC題號(hào)11答案BC1．C【分析】根據(jù)牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量，再結(jié)合牛頓第二定律求出物體在6N的合外力作用下產(chǎn)生的加速度大?。驹斀狻扛鶕?jù)牛頓第二定律得，物體的質(zhì)量．由牛頓第二定律可知，若使該物體產(chǎn)生8m/s2的加速度，所需的外力的大小．故本題選C．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握牛頓第二定律，抓住質(zhì)量不變進(jìn)行求解．2．B【詳解】A、使接線插板負(fù)載過大，電路中保險(xiǎn)絲熔斷，可能是由于短路或燒壞接線插板，故A錯(cuò)誤；B、電器失火應(yīng)先斷開電源，然后用滅火砂進(jìn)行滅火，注意不能用水滅火，故B正確；C、鋼絲的電阻小、熔點(diǎn)高，在電流過大時(shí)，產(chǎn)生的熱量不容易達(dá)到熔點(diǎn)，因此不會(huì)熔斷，起不到保險(xiǎn)的作用，故C錯(cuò)誤；D、手抓電線拔出插頭的過程中容易將線拉斷，正確的做法是捏住插頭將插頭拔出，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題考查的是日常生活中的一些安全用電常識(shí)，只要同學(xué)們牢記安全用電常識(shí)，并正確規(guī)范操作，就不會(huì)有危險(xiǎn)發(fā)生．3．D【詳解】A．由于甲、乙兩輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以故A錯(cuò)誤；B．由于乙、丙兩輪共軸，故兩輪角速度相同，即，所以故B錯(cuò)誤；C．由，可得A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為故C錯(cuò)誤；D．由，，可得又所以由，可得故D正確。故選D。4．C【詳解】A.根據(jù)一天內(nèi)可以看到16次日出可以求得空間站的周期，并且地球半徑R和空間站軌道高度h均已知，根據(jù)可求出地球的質(zhì)量，地球的半徑已知，可求出地球的體積，根據(jù)可求得地球的平均密度，A正確；B．忽略地球自轉(zhuǎn)，則由代換公式有設(shè)地球的第一宇宙速度為v，質(zhì)量為m的物體繞地球表面以第一宇宙速度v運(yùn)行，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合A選項(xiàng)，可知能確定地球的第一宇宙速度和地球表面的重力加速度，B正確；C．由于空間站的質(zhì)量未知，所以無法求得空間站與地球的萬有引力，C錯(cuò)誤；D．空間站的線速度大小為根據(jù)結(jié)合結(jié)合地球的質(zhì)量聯(lián)立可求出同步衛(wèi)星的線速度大小，故地球同步衛(wèi)星與空間站的線速度大小的比值，D正確。故選C。5．B【詳解】AB．在木塊下落高度之前，木塊所受合外力為木塊的重力保持不變，即當(dāng)木塊接觸彈簧后，彈簧彈力向上，則木塊的合力到合力為零前，隨著增大減??；當(dāng)彈簧彈力大于木塊的重力后到最低點(diǎn),之后，木塊開始反彈，過程中木塊所受合外力向上，隨著減小增大，反彈過程，隨著y減小，圖像向x軸負(fù)方向原路返回，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．在木塊下落高度之前，木塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度逐漸增大，圖像斜率逐漸增大，當(dāng)木塊接觸彈簧后到合力為零前，根據(jù)牛頓第二定律木塊的速度繼續(xù)增大，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以圖像斜率繼續(xù)增大，當(dāng)彈簧彈力大于木塊的重力后到最低點(diǎn)過程中木塊所受合外力向上，木塊做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，所以圖斜率減小，到達(dá)最低點(diǎn)后，木塊向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)以上分析可知，木塊先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，而C圖中H點(diǎn)過后速度就開始逐漸減小，實(shí)際速度還應(yīng)該增大，直到平衡位置速度到達(dá)最大，然后速度逐漸減為零；D圖前半段速度不變，不符合題意，正確示意圖如下故CD錯(cuò)誤。故選B。6．B【詳解】小滑塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，表明小滑塊能通過軌道的等效最高點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力為所以軌道等效最高點(diǎn)為圓心左上60°軌道上，即D點(diǎn)。在等效最高點(diǎn)，有A．從A點(diǎn)到軌道等效最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得解得A錯(cuò)誤；B．從C到等效最高點(diǎn)，有在C點(diǎn)，有解得根據(jù)牛頓第三定律得滑塊對(duì)軌道的壓力為9mg，B正確；C．小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的圓上對(duì)稱點(diǎn)時(shí)，速度最大，有解得C錯(cuò)誤；D．小滑塊從D點(diǎn)拋出后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)剛好落到B點(diǎn)，則有，則在合力方向上的位移為假設(shè)錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選B。7．B【詳解】A．如圖由幾何關(guān)系得，由于P點(diǎn)到M點(diǎn)的距離小于P點(diǎn)到N點(diǎn)的距離，則根據(jù)平行四邊形定則結(jié)合正弦定理得由于且空調(diào)室外機(jī)豎直向下緩慢運(yùn)動(dòng)，則故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)正弦定理可得化簡可得其中因此可知變大，則變小，同理也變小，則1、2兩繩的拉力只能減小。故B正確；C．由于空調(diào)室外殼緩慢移動(dòng)，處于動(dòng)態(tài)平衡，則1、2兩繩拉力的合力等于空調(diào)室外機(jī)的重力。故C錯(cuò)誤；D．設(shè)OM=s1，ON=s2。由得可見，h變化，1、2兩繩的拉力之比也變。故D錯(cuò)誤。故選B。8．CD【詳解】ABC．由題可知，從“0m”牌到“50m”牌過程平均速度小于“50m”牌到“100m”牌過程平均速度，由可知，后半段的平均加速度大于前半段，故汽車不可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車加速度可能一直增大，AB錯(cuò)誤，C正確；D．從“0m”牌到“50m”牌過程與“50m”牌到“100m”牌過程，由動(dòng)能定理可知D正確。故選CD。9．AC【詳解】AB.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為b點(diǎn)與f點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等大，大小為c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故A正確，B錯(cuò)誤；C.把一個(gè)正的試探電荷由O移動(dòng)到c，兩個(gè)正電荷做的功為零，需克服負(fù)電荷做功，故電勢(shì)能增大，電勢(shì)升高，故C正確；D.ab為等量異種點(diǎn)電荷的中垂線，把一個(gè)正的試探電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)降低，故D錯(cuò)誤。故選AC。10．BC【詳解】A．在剪斷前，根據(jù)平衡條件可知繩子拉力為在剪斷瞬間，小球開始做圓周運(yùn)動(dòng)，速度為零，如圖向心方向上合力為0，即所以對(duì)繩子的拉力改變，A錯(cuò)誤；B．小球在圓周運(yùn)動(dòng)的切向，根據(jù)牛頓第二定律解得B正確；CD．剪斷前，小球受力平衡，剪斷后，因?yàn)槭窍鹌そ睿魯嗨查g，橡皮筋拉力不變，與重力的合力和剪斷前繩子的拉力等大反向，根據(jù)牛頓第二定律解得C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。11．BC【詳解】A．設(shè)火星的質(zhì)量為M、“天問一號(hào)”探測(cè)器的質(zhì)量為m，“天問一號(hào)”探測(cè)器在距離火星中心為r1的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有解得A錯(cuò)誤；B．假定有一質(zhì)量為m1的物體靜止在火星兩極表面上，則有得再將代入，解得B正確；C．設(shè)火星的第一宇宙速度為v，則有解得再將代入，解得C正確；D．設(shè)火星的同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m3，高度為h，則有解得再將代入，解得D錯(cuò)誤。故選BC。12．(1)1.785（1.783~1.787均可）1(2)(3)合格【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器讀數(shù)為[2]歐姆表讀數(shù)為可得（2）[1]根據(jù)若選電流表，則通過電流表的最大電流為若選電流表，則通過電流表的最大電流為結(jié)合兩個(gè)電流表的量程，為了提高測(cè)量的精確度，電流表選擇。[2]虛線框內(nèi)應(yīng)該是電壓表，選項(xiàng)中無電壓表所以需要用電流表A2進(jìn)行改裝，電流表A2直接改裝成電壓表量程為小于電源的電動(dòng)勢(shì)，所以應(yīng)使電流表A2串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)題目給的儀器，應(yīng)使電流表A2串聯(lián)電阻箱，設(shè)將電阻箱阻值調(diào)到有，則解得在電阻箱的阻值調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，所以補(bǔ)充的電路圖為（3）[1]根據(jù)歐姆定律，可得根據(jù)電阻定律，有聯(lián)立解得[2]長度為1m標(biāo)準(zhǔn)銅導(dǎo)線電阻為長度為1m的待測(cè)導(dǎo)線電阻為所以該待檢測(cè)電線合格。13．6.750.675D【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺的最小分度值為0.05mm，主尺讀數(shù)為6mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為遮光片的寬度為[2]小球經(jīng)過光電門時(shí)的遮光時(shí)間極短，則該過程的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，則小球的速度大小為（2）[3]小球通過最低點(diǎn)