2024-2025學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙一中高二（上）開學(xué)物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙一中高二（上）開學(xué)物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)最早由牛頓完成

B.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了“微小量放大”的實(shí)驗(yàn)方法

C.實(shí)驗(yàn)測(cè)得的引力常量是一個(gè)沒有單位的常量

D.引力常量與物體質(zhì)量有關(guān)2.如圖為一塊手機(jī)電池背面印有的一些符號(hào)，下列說法正確的是(

)摩托羅拉SNN5779A(L6…)

電池型號(hào)：SL?1102A?SNN5779AA

標(biāo)稱電壓：3.7V

額定容量：620mA?

充電限制電壓：4.2V

生產(chǎn)日期：A.該電池的電動(dòng)勢(shì)為4.2VB.該電池在工作1小時(shí)后達(dá)到的電流為620mA

C.當(dāng)電池給手機(jī)供電時(shí)，外電路電壓為3.7VD.若電池以10mA的電流工作，可用62小時(shí)3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體，從高度為?的粗糙斜面頂端從靜止開始釋放，以后停在粗糙程度處處相同的平面上的B點(diǎn)，若該物體從斜面頂端以初速度v0沿斜面下滑，則停留在C點(diǎn)，恰有AB=BC。A點(diǎn)有一小段圓弧連接。重力加速度為g，那么物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力做的功為(

)A.14mv02 B.124.2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，如圖所示。(已知33：22A.火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27：8

B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩者的相對(duì)速度最小

C.過1.80年再次出現(xiàn)“火星沖日”

D.過2.25年再次出現(xiàn)“火星沖日”5.一跑車在封閉的水平道路上進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，其牽引力的功率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，已知0～10s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，10s末汽車速度達(dá)到20m/s，一段時(shí)間后達(dá)到最大速度60m/s，運(yùn)動(dòng)過程中阻力恒定，下列說法正確的是(

)A.勻加速過程加速度大小為3m/s2

B.勻加速過程發(fā)生的位移大小為200m

C.速度為30m/s時(shí)，加速度大小為1.5m/s26.如圖所示，ab是半徑為R=1m的圓的一條直徑，該圓處于平行該圓周平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。將質(zhì)子從a點(diǎn)以30eV的動(dòng)能在該平面內(nèi)朝著不同方向射出，質(zhì)子可經(jīng)過圓周上所有點(diǎn)。其中，到達(dá)c點(diǎn)的動(dòng)能最大為90eV。已知∠cab=30°，若不計(jì)重力和阻力，且規(guī)定圓心O處電勢(shì)為0，則下列說法正確的是(

)A.電場(chǎng)方向?yàn)閍c方向

B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為40

V/m

C.b點(diǎn)電勢(shì)為20

V

D.質(zhì)子經(jīng)過該圓周時(shí)，可能具有5eV動(dòng)能的同時(shí)，其電勢(shì)能為45eV7.我們把兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)稱為電偶極子。面積足夠大的平行板電容器，兩極板之間的距離為d，將電容器接在電壓恒定的電源兩端，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0。將帶電量極小的電偶極子用長(zhǎng)度為l的絕緣輕桿連接，將其從無窮遠(yuǎn)處移到電容器兩極板之間處于如圖所示的狀態(tài)(桿和極板垂直)，移動(dòng)電偶極子的過程中電場(chǎng)力做功為W；將兩極板分別圍繞O、O′點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°，如圖中虛線所示，仍將絕緣輕桿連接的電偶極子從無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到同一位置，此過程中電場(chǎng)力做功為(

)A.0 B.W C.3D.2二、多選題：本大題共4小題，共20分。8.上課了，老師推門進(jìn)入教室。如圖所示，在教室門被推開的過程中，下列關(guān)于教室門上A、B兩個(gè)位置的圓周運(yùn)動(dòng)說法正確的是(

)A.A、B位置的線速度相等

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.如圖所示，兩段長(zhǎng)度和材料相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線a、b串聯(lián)連接在電路中，橫截面積之比Sa：Sb=2：3。下列說法正確的是A.兩導(dǎo)線電阻之比為2：3

B.兩導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為2：3

C.兩導(dǎo)線的焦耳熱功率之比為3：2

D.自由電子在兩導(dǎo)線中移動(dòng)的速率之比va：vb=310.如圖所示的電路中，定值電阻R1、R2、R3的阻值均為R0，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R為滑動(dòng)變阻器，電表均為理想電表。開關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片從圖示位置向左滑動(dòng)的過程中，電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔU，電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔIA.電壓表示數(shù)增大 B.R2消耗的功率減小 C.電源的效率減小 D.11.如圖所示，彈性繩一端固定于A點(diǎn)，另一端連接穿在豎直桿上質(zhì)量為m的小球，B處是位于AM中點(diǎn)的光滑

定滑輪，且AB距離等于彈性繩原長(zhǎng)L，此時(shí)ABM在同一水平線上，彈性繩勁度系數(shù)k=mgL(g為重力加速度).小球從M點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過時(shí)間t滑到距M點(diǎn)為?的N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.則從M到N的過程中(

)A.彈性繩對(duì)小球做的功為?1B.摩擦力對(duì)小球做的功為?mg?

C.小球的加速度先減小再增大 D.小球下落L2三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。12.如圖1所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)如圖2，釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是______；

(2)由于受阻力的影響，重錘增加的動(dòng)能ΔEk與減少的重力勢(shì)能ΔEp的大小關(guān)系為ΔEk______ΔEp(選填“大于”、“小于”或“等于”)；

(3)如圖3是某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，重力加速度為g，要驗(yàn)證13.某物理實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備測(cè)量未知電阻Rx(約為2kΩ)的阻值和某型號(hào)手機(jī)鋰電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池已拆開，電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.4V，允許最大放電電流為100mA。在實(shí)驗(yàn)室備有如下實(shí)驗(yàn)器材：

A.電壓表V(量程4V，內(nèi)阻RV約為10kΩ)

B.電流表A1(量程100mA，內(nèi)阻RA為25Ω)

C.電流表A2(量程2mA，內(nèi)阻R2約為100Ω)

D.滑動(dòng)變阻器R(0～40Ω，額定電流1A)

E.電阻箱R0(0～9999Ω)(1)為了測(cè)定電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路原理圖，電源用待測(cè)的鋰電池，則電流表應(yīng)選用______(選填“A1”或“A2”)，將電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為Rx的測(cè)量值，則測(cè)量值______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。

(2)該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路原理圖來測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。

①電流表示數(shù)的倒數(shù)1I與電阻箱阻值R0之間的關(guān)系式為______(用字母E，r，RA表示)。

②在實(shí)驗(yàn)中，多次改變電阻箱的阻值，獲得多組數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)作出的1I?R0圖像為圖丙所示的直線，根據(jù)圖像可知該鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E=______四、計(jì)算題：本大題共3小題，共36分。14.有一水平足夠長(zhǎng)的傳送帶，以v0=5m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，傳送帶右端平滑連接了一個(gè)傾角為37°的粗糙斜面，物體與斜面、物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.5；現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的物體輕放在距離傳送帶最右端L=7.5m處，已知sin37°=35，cos37°=45,g取10m/s2，求：

(1)15.如圖所示，一彈射游戲裝置，由豎直光滑管道AB、半徑R=0.9m的四分之一光滑圓弧軌道BC和傾角為37°的斜面EF組成。游戲時(shí)，將彈簧壓縮到某一位置，依靠彈簧彈力將質(zhì)量為m=0.1kg的小球發(fā)射出去?，F(xiàn)將彈簧壓縮至離地面上A點(diǎn)0.2m處釋放，小球能沿著圓弧恰好通過最高點(diǎn)C，并垂直擊中斜面EF上的D點(diǎn)。已知圓弧軌道的C點(diǎn)和斜面底端E點(diǎn)在同一豎直線上，忽略空氣阻力，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)C、D兩點(diǎn)間的豎直高度；

(2)彈簧對(duì)小球做的功。16.絕緣的粗糙水平地面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域OCC′O′，該區(qū)域由三個(gè)水平邊長(zhǎng)是L，豎直邊長(zhǎng)是2L的小矩形區(qū)域組成，從左到右依次為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，且矩形區(qū)域的下邊OC與桌面相接。為方便描述建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系；區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分別存在沿y軸負(fù)方向、y軸正方向、y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為1：1：2?，F(xiàn)有一帶正電的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度v0(未知)從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ，滑塊最終從P點(diǎn)(3L,12L)(圖中未標(biāo)出)離開區(qū)域Ⅲ。已知滑塊在區(qū)域Ⅰ中所受靜電力與所受重力大小相等，地面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.125，重力加速度為g。求：

(1)滑塊進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ時(shí)的速度大小v1；

(2)滑塊在矩形區(qū)域OCC′O′運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

(3)若滑塊以相同大小的初速度v0(未知)從P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ，試確定滑塊離開電場(chǎng)區(qū)域的位置答案解析1.B

【解析】解：A.測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn)最早由卡文迪什完成，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了“微小量放大”的實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)萬有引力定律可知，測(cè)得的引力常量是一個(gè)帶有單位的常量，引力常量與物體質(zhì)量無關(guān)，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

根據(jù)物理學(xué)史分析判斷；測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了“微小量放大”的實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)萬有引力定律分析判斷。

在高中物理學(xué)習(xí)中，我們會(huì)遇到各種不同的研究方法，這些方法對(duì)我們理解物理有很大的幫助，注意理解引力常量。2.D

【解析】解：A、該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.7V，故A錯(cuò)誤；

B、容量的含義是指620mA的電流放電，只能放電1小時(shí)；而不是工作1小時(shí)后電流達(dá)到620mA，故B錯(cuò)誤；

C、3.7V是電源的電動(dòng)勢(shì)，與外電路無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D、該電池的總電量為620mA??，為電池的容量由q=It可知，以10mA的電流為用電器供電則供電時(shí)間為：t=qI=620mA??10mA=62?，故D正確；

故選：D。

620mA??，表示電池儲(chǔ)存能量的多少，mA??為電量單位；3.B

【解析】解：設(shè)斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力所做的功為W1，AB段摩擦力所做的功為W2，由于AB=BC，則在BC段摩擦力做功也為W2。

過程一，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg?+W1+W2=0；

過程二，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg?+W1+2W2=0?12mv02；

聯(lián)立解得：W4.D

【解析】解：A.根據(jù)開普勒第三定律r3T2=k，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3：2，火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為

T火T地=3322

故A錯(cuò)誤；

B.火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，由于兩者的速度方向相反，故此時(shí)兩者相對(duì)速度最大，故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為

T火T地=3322

已知地球的公轉(zhuǎn)周期為

T地=1年

則火星的公轉(zhuǎn)周期為

T5.D

【解析】解：A.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)加速度a=vt=2010m/s2=2m/s2，即加速度大小為2m/s2，故A錯(cuò)誤；

B.勻加速過程中的位移大小x=12at2=12×2×102m=100m，故B錯(cuò)誤；

C.汽車的最大速度為vm=60m/s，圖中發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率P=60kW，則阻力f=Pvm=60×10360N=1000N，當(dāng)汽車速度為v1=30m/s時(shí)，設(shè)加速度大小為a1，根據(jù)Pv1?f=ma6.B

【解析】解：A、小球在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，電場(chǎng)力做的功最多，則c點(diǎn)的電勢(shì)最低。作過c點(diǎn)與圓周相切的線，該切線為等勢(shì)線，Oc方向即為電場(chǎng)方向，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)A選項(xiàng)分析，作出下圖所示。

由幾何關(guān)系可知

Lad=R+Rcos60°=1.5R=1.5×1m=1.5m

根據(jù)分析可知

Uad=Uac=Wace=Ekc?Ekae=90eV?30eVe=60V

則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

E=UadLad=601.5V/m=40V/m，故B正確；

C、根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，結(jié)合圖可得UeO=UbO=φb?φO=?ERsin30°，其中φO=0

解得：φb=?20V，故C錯(cuò)誤；7.B

【解析】解：設(shè)初始時(shí)刻電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1，則E1=Ud，設(shè)正、負(fù)電荷所在點(diǎn)的電勢(shì)分別為φ1和φ2，則電偶極子的電勢(shì)能Ep1=q(φ1?φ2)=qE1l=qUld，則電場(chǎng)力做功W=?Ep1=?qUld8.BC

【解析】解：B.由于A、B位置繞同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故A、B的角速度相等，故B正確；

A.由線速度公式：v=ωr可知，A、B位置的角速度相等，半徑不同，則A、B的線速度不等，故A錯(cuò)誤；

C.由周期與角速度的公式：T=2πω可知，A、B位置的角速度相等，則A、B的周期相等，故C正確；

D.由向心加速度公式：a=ω2r可知，A、B位置的角速度相等，半徑不同，則A、B的向心加速度不等，故D錯(cuò)誤。

故選：BC。

9.CD

【解析】解：A、根據(jù)電阻定律R=ρLS可得兩導(dǎo)線的電阻之比為RaRb=SbSa=32，故A錯(cuò)誤；

B、兩導(dǎo)線串聯(lián)，所以通過兩導(dǎo)線的電流相等，根據(jù)歐姆定律U=IR可得兩導(dǎo)線兩端的電壓之比為UaUb=RaRb=32，

根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系E=Ud可得，兩導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為EaEb=U10.AD

【解析】解：A.滑動(dòng)變阻器的滑片從圖示位置向左滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，則外電路總阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I干=Er+R外，可知干路電流減小，電壓表的示數(shù)為：U=E?l干(r+R1)，可知電壓表示數(shù)增大，故A正確；

B.R2消耗的功率為PR2=U2R2，因U增大，故R2消耗的功率增大，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)電源的效率η=U端I干EI干=U端E，而路端電壓U端=E?l干r，可得U端增大，電源的效率增大，故11.ACD

【解析】解：AB、設(shè)小球在MN中間的任意位置C時(shí)，此時(shí)BC兩點(diǎn)的距離為x，設(shè)彈性繩與水平方向的夾角為θ，則此時(shí)小球?qū)U的彈力為：

FN=kx?cosθ=kL

又k=mgL

解得：FN=mg

小球受到的摩擦力為：

f=μFN=12mg

根據(jù)求功公式，可知小球從M到N摩擦力做功為：

Wf=?f?=?12mg?

對(duì)小球從M到N的過程中，根據(jù)功能關(guān)系得：

mg?+W彈?12mg?=0

解得彈性繩對(duì)小球做的功為：W彈=?12mg?，

故A正確，B錯(cuò)誤；

D、小球下落L2時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系，可知彈性繩的伸長(zhǎng)量為：

ΔL=L2+(L212.丙

小于

g(s【解析】解：(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，且保證重錘和紙帶下落過程中，盡可能只受到重力的作用，且保證能充分利用紙帶打出較多清晰的點(diǎn)，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直位置，并且使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故合理的位置為丙圖。

(2)由于紙帶受阻力的影響，重錘的一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致增加的動(dòng)能ΔEk小于減少的重力勢(shì)能ΔEp。

(3)重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為

vB=s1+s22T

要驗(yàn)證O點(diǎn)到B點(diǎn)過程機(jī)械能是否守恒，需要驗(yàn)證等式

mg(s0+s1)=12mvB2

即13.A2

大于

1I=R0【解析】解：(1)根據(jù)題意，由歐姆定律可得，流過電流表的最大電流約為

I=ERx=3.42000A=1.7×10?3A=1.7mA

則電流表應(yīng)選用A2。

根據(jù)電路圖甲可知，電流表采用的是內(nèi)接法，由于電流表的分壓，電壓表的測(cè)量值大于真實(shí)值，由歐姆定律可知，電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。

(2)①根據(jù)題意及電路圖乙，由閉合電路的歐姆定律可得：

E=I(r+RA+R0)

整理可得：1I=R0E+RA+rE

②根據(jù)題意，結(jié)合圖丙可得：14.解：(1)物塊輕放上傳送帶以后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知，其加速度為a=μmgm=μg

物塊加速到與傳送帶共速所走過的位移為x=v022a

解得x=2.5m<7.5m

勻加速階段時(shí)間為t1=v0a

物塊與傳送帶共速后保持勻速，物塊勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=L?xv0

所以該物塊從輕放到第一次到達(dá)傳送帶最右端經(jīng)過的時(shí)間為t=t1+t2

解得t=2s

(2)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過程中物塊和傳送帶之間的相對(duì)位移為Δx=v0t1?x

所以產(chǎn)生熱量為Q=μmgΔx

解得Q=12.5J

(3)小物塊以v0第一次沖上斜面后再次回到最底端時(shí)速度v1的大小小于v0，在足夠長(zhǎng)傳送帶上運(yùn)動(dòng)一個(gè)來回后速度與【解析】(1)分析物塊在傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答；

(2)根據(jù)摩擦力做功可解得熱量；

(3)分析物塊的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)功能關(guān)系解答。

解決該題的關(guān)鍵是明確知道物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況，知道物塊從斜面上滑下再回到傳送帶上的運(yùn)動(dòng)過程，熟記運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)的公式。15.解：(1)小球恰好通過C點(diǎn)，在C點(diǎn)所需向心力恰好等于重力，則有：

mg=mvC2R

解得：vC=3m/s

由C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程小球做平拋運(yùn)動(dòng)，擊中斜面時(shí)速度方向垂直于斜面，如下圖所示：

可得在D點(diǎn)豎直分速度與水平分速度的關(guān)系為：vC=vytan37°

豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，則有：vy2=2g?1

解得C、D兩點(diǎn)間的豎直高度為：?1=0.8m

(2)小球平拋運(yùn)動(dòng)的過程，在豎直方向上有：?1=12gt2