湖南省長沙市望城區(qū)長郡斑馬湖中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)物理試題（解析版）

2024年下學(xué)期長郡斑馬湖中學(xué)高二入學(xué)考試物理考試范圍：必修部分；滿分100分，考試時(shí)間：75分鐘；注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在試卷上無效。3.考試結(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的v-t圖像為正弦曲線，從圖中可判斷（）A.在0~t1時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功 B.在0~t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C.在t2時(shí)刻，外力的功率最大 D.在t1~t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零【答案】D【解析】【詳解】A．在0~t1時(shí)間內(nèi)，由圖像可知，物體的速度增大，動能增大，根據(jù)動能定理可知，外力做正功，故A錯(cuò)誤；B．圖線切線的斜率表示加速度，在0~t1時(shí)間內(nèi)加速度減小，合外力也減小，t1時(shí)刻，斜率為零，外力為零，根據(jù)功率的計(jì)算公式由于0時(shí)刻速度為零，則0時(shí)刻功率為零，t1時(shí)刻，外力為零，則功率為零，所以在0~t1時(shí)間內(nèi)，功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．t2時(shí)刻物體的速度為零，則外力的功率為零，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，t1、t3時(shí)刻，物體的速度大小相等，方向相反，動能相同，動能變化量為零，根據(jù)動能定理可得，外力做的總功為零，故D正確。故選D。2.如圖所示，某人由A點(diǎn)劃船渡河，船頭指向始終與河岸垂直，則小船能到達(dá)對岸的位置是（）A.正對岸的B點(diǎn)B.正對岸B點(diǎn)的右側(cè)C.正對岸B點(diǎn)的左側(cè)D.正對岸的任意點(diǎn)【答案】B【解析】【詳解】小船船頭指向始終與河岸垂直渡河，在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根據(jù)運(yùn)動的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到達(dá)對岸的位置是正對岸B點(diǎn)的右側(cè)．A.正對岸的B點(diǎn)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.正對岸B點(diǎn)的右側(cè)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.正對岸B點(diǎn)的左側(cè)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.正對岸的任意點(diǎn)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。3.如圖所示的兩個(gè)斜面，傾角分別為37°和53°，在頂點(diǎn)兩個(gè)小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上，若不計(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動時(shí)間之比為（）A.1：1 B.4：3 C.16：9 D.9：16【答案】D【解析】【詳解】小球落在斜面上時(shí)，位移和水平方向的夾角等于斜面的傾角，則：所以時(shí)間t：，則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動時(shí)間之比：，A．，而并非1：1，A錯(cuò)誤；B．，而并非4：5，B錯(cuò)誤；C．，而并非16：9，C錯(cuò)誤；D．，D正確．4.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，兩物塊始終相對于圓盤靜止，則兩物塊（）A.線速度相同 B.角速度相同C.向心加速度相同 D.向心力相同【答案】B【解析】【詳解】AB、由于A、B在同一轉(zhuǎn)盤上無相對運(yùn)動，因此它們的角速度相等，它們與轉(zhuǎn)軸的距離不同，由v=ωr，可知線速度不同，故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)a=ω2r，可知角速度相等，半徑不同則向心加速度不同，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)F=mω2r可知，質(zhì)量相等，角速度相等，半徑不同則向心力不同，故D錯(cuò)誤．5.質(zhì)量為的小物塊，從離桌面高處由靜止下落，桌面離地面高為，如圖所示。如果以桌面為參考平面，那么小物塊落地時(shí)的重力勢能及整個(gè)過程中重力勢能的變化分別是（）A.， B.，C.， D.，【答案】C【解析】【詳解】以桌面為參考平面，小物塊落地時(shí)在桌面下方，所以小物塊落地時(shí)的重力勢能為根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系可知整個(gè)過程中重力勢能的變化為故選C。6.關(guān)于開普勒定律下列說法正確的是（）A.所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，且太陽一定處在該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.所有行星與太陽的連線，在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積C.所有行星的軌道的半長軸的二次方與跟它的公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等D.開普勒行星定律只適用于行星繞太陽，不適用衛(wèi)星繞地球【答案】A【解析】【詳解】A．所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A正確；B．對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間掃過的面積相等，故B錯(cuò)誤；C．所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等，故C錯(cuò)誤；D．開普勒行星運(yùn)動三定律不僅適用于行星繞太陽的運(yùn)動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動，故D錯(cuò)誤。故選A。7.中俄聯(lián)合實(shí)施了探測火星活動計(jì)劃，由中國負(fù)責(zé)研制的“螢火一號”火星探測器與俄羅斯研制的“福布斯——土壤”火星探測器一起由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星。如果火星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的，火星的半徑為地球半徑的，那么關(guān)于火星探測器，說法中正確的是（）A.發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可B.發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度C.發(fā)射速度只有達(dá)到第三宇宙速度才可以D.火星探測器環(huán)繞火星運(yùn)動的最大速度約為地球第一宇宙速度的【答案】B【解析】【詳解】ABC．火星探測器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．由可得已知火星的質(zhì)量約為地球的，火星的半徑約為地球半徑的，則火星的第一宇宙速度與地球第一宇宙速度之比為故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題：本大題共4小題，共20分。8.一個(gè)內(nèi)壁光滑圓錐的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個(gè)小球和貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，的半徑較大，則（）A.球的角速度小于球 B.球的線速度小于球C.球的周期等于球 D.球?qū)ν脖诘膲毫Υ笮〉扔谇颉敬鸢浮緼D【解析】【詳解】ABC．以小球?yàn)檠芯繉ο?，對小球受力分析，小球受力如圖所示由牛頓第二定律得解得則角速度、周期為由圖示可知，對于A、B兩個(gè)球來說，重力加速度與角相同，A的轉(zhuǎn)動半徑大，B的半徑小，則A的角速度小于B的角速度，A的線速度大于B的線速度，A的周期大于B的周期，故A正確，故BC錯(cuò)誤；D．由受力分析圖可知，球受到的支持力由于兩球的質(zhì)量與角度相同，則桶壁對A、B兩球的支持力相等，由牛頓第三定律可知，兩球?qū)ν氨诘膲毫ο嗟?，故D正確。故選AD。9.以初速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球下落高度為h時(shí)小球的速度為v，則在拋出過程中，人手對小球做的功為（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】A．球原來速度為零，人對它做功后，使它獲得了速度v0，根據(jù)動能定理有故A正確；BCD．從拋出到落地，由機(jī)械能守恒定律得所以所以故BC錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)椋ㄎ闯^彈性限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（）A.圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零B.圓環(huán)的機(jī)械能守恒C.彈簧彈性勢能增大了D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增加【答案】CD【解析】【詳解】A．圓環(huán)所受合力為零，速度最大，此后圓環(huán)繼續(xù)向下運(yùn)動，則彈簧的彈力增大，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力不為零，故A錯(cuò)誤；B．圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C．圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長狀態(tài)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)?，可得物體下降的高度為根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得，彈簧的彈性勢能增大量為故C正確；D．根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，知圓環(huán)的動能先增大后減小，則圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增大，故D正確。故選CD。11.如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B.b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C.c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD.a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大【答案】BD【解析】【詳解】A．由萬有引力提供向心力有，化簡后可得，因此b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故A錯(cuò)誤；B．由萬有引力提供向心力有，化簡后可得，因此b、c的加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B正確；C．c加速，萬有引力不夠提供向心力，做離心運(yùn)動，離開原軌道，所以不會與軌道上的衛(wèi)星相遇；b減速，萬有引力大于向心力，做向心運(yùn)動，也會脫離原來軌道，所以也不能與c相遇，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，根據(jù)，則線速度增大，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。12.在“研究平拋物體運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中（1）除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是_______A．刻度尺B．秒表C．坐標(biāo)紙D．天平E．彈簧秤（2）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_______A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末端可以不水平C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置釋放D．為更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些（3）如圖所示為實(shí)驗(yàn)中用方格紙記錄了小球的運(yùn)動軌跡，a、b、c為軌跡上的三點(diǎn)，小方格的邊長為L，重力加速度為g，則a點(diǎn)是否為小球初始的拋出點(diǎn)_______（填“是”或“否”），小球平拋運(yùn)動的初速度大小v=_______．【答案】①（1）AC；②.（2）CD；③.（3）否④.【解析】【詳解】(1)做“研究平拋運(yùn)動物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是刻度尺與坐標(biāo)紙，它人作用是測量長度求得速度，故選AC；(2)為了能畫出平拋運(yùn)動軌跡，首先保證小球做平拋運(yùn)動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的，同時(shí)要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運(yùn)動軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)，然后將這幾個(gè)點(diǎn)平滑連接起來，同時(shí)為了更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些；(3)設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，豎直方向：得；水平方向：小球在b點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的瞬時(shí)速度等于則小球在a點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的瞬時(shí)速度等于，所以a點(diǎn)不是小球起始的拋出點(diǎn)．13.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究做功與物體動能變化的關(guān)系，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．(1)該小組成員用游標(biāo)卡尺測得遮光條(如圖乙所示)的寬度d=_____________cm，用天平測得滑塊與遮光條的總質(zhì)量為M、鉤碼的質(zhì)量為m．(2)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之水平，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速v=_________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).(3)在本次實(shí)驗(yàn)中為了確保細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力做的功近似相等，則滑塊與遮光條的總質(zhì)量M與鉤碼的質(zhì)量m間應(yīng)滿足_________，本實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量是___________________________(用文字說明并用相應(yīng)的字母表示)．(4)本實(shí)驗(yàn)中可通過改變鉤碼的質(zhì)量測得多組數(shù)據(jù)并作出-m圖象來進(jìn)行探究，則下列圖象中符合真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況的是__________________．【答案】①.0.670②.0.55③.④.開始滑塊靜止時(shí)逆光條到光電門的距離S⑤.C【解析】【詳解】(1)[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)．所以遮光條的寬度為：(2)[2]滑塊經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度為(3)[3]令細(xì)線的拉力為T，則有：所以：只有當(dāng)時(shí)，即當(dāng)時(shí)細(xì)線拉力做的功與鉤碼重力所做的功近似相等；(4)[4]細(xì)線拉力做的功為即需要測量開始滑塊靜止時(shí)遮光條到光電門的距離；

(5)[5]保持滑塊與遮光條的總質(zhì)量M不變，細(xì)線拉力做的功滑塊與遮光條的動能改變量由運(yùn)動學(xué)公式可得由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得即圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，但當(dāng)鉤碼的質(zhì)量不能遠(yuǎn)小于滑塊與遮光條的總質(zhì)時(shí)，有兩式相比可知，圖象斜率會變小，故直線末端將會發(fā)生完全，故C正確，ABD錯(cuò)誤．四、計(jì)算題：本大題共3小題，共34分。14.如圖所示，光滑曲面與水平面平滑連接于點(diǎn)，右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為的細(xì)圓管，管口端正下方直立一根勁度系數(shù)為的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口端平齊。質(zhì)量為的滑塊在曲面上距的高度為處從靜止開始下滑，滑塊與間的動摩擦因數(shù)，進(jìn)入管口端時(shí)與圓管恰好無作用力，通過后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大為試求：（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；（2）水平面BC的長度x；（3）在壓縮彈簧過程中當(dāng)滑塊的速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能Ep?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】滑塊從A到B錯(cuò)誤，根據(jù)機(jī)械能守恒可得解得【小問2詳解】滑塊進(jìn)入管口端時(shí)與圓管恰好無作用力，重力提供向心力，由牛頓第二定有解得滑塊從A到C錯(cuò)誤，根據(jù)動能定理可得解得【小問3詳解】當(dāng)壓縮彈簧過程中速度最大時(shí)，小球所受的重力和彈力平衡，則有以此位置為重力勢能的零勢能點(diǎn)，則根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得解得15.一半徑為R、邊緣距地高h(yuǎn)的雨傘繞傘柄以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)（如圖所示），雨滴沿傘邊緣的切線方向飛出．則：⑴雨滴離開傘時(shí)的速度v多大？⑵甩出的雨滴在落地過程中發(fā)生的水平位移多大？⑶甩出的雨滴在地面上形成一個(gè)圓,求此圓的半徑r為多少?【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】解：(1)雨滴離開傘邊緣后沿切線方向水平拋出雨滴飛出的速度大小為：(2)雨滴做平拋運(yùn)動在豎直方向上有：解得運(yùn)動時(shí)