湖南省株洲市远恒佳景炎高级中学2023-2024学年高二上学期入学考试物理试题（原卷版+解析版）

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物理试卷

时量：60分钟满分：100分

一、单选题（每小题只有一个正确答案，每小题4分，共10小题，本题总分40分）

1.如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气。根据开普勒行星运动定律可以判定，地球绕太阳公转速度最小的节气是（）

A.春分B.夏至C.秋分D.冬至

2.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的。由图可知，木块1做匀加速直线运动，木块2做匀速直线运动。则下列判断正确的是（）

A.在时刻以及时刻两木块速度相同

B.在时刻两木块速度相同

C.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同

D.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同

3.一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（）

A.，1：2：3B.，

C.1：2：3，1：1：1D.1：3：5，1：2：3

4.下列各组共线的三个自由电荷，可以平衡的是（）

A.4Q，4Q，4QB.4Q，5Q，3Q

C.9Q，-4Q，36QD.-4Q，2Q，-3Q

5.如图1，物体受到水平推力F作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2、3所示，，则（）

A.第1s内推力做的功为1J

B.第2s内摩擦力对物体做的功为2J

C.第1.5s时推力F做功的功率为3W

D.第2s内推力F做功的平均功率W

6.在粗糙的水平面上，并排放置质量分别为M、m的两个物体，它们与水平面间的动摩擦因数相同，已知M>m。第一次用水平力F向右推M使两物体共同滑动，物体间的弹力大小为N1；第二次用同样大小的水平力F向左推m使两物体共同滑动，物体间的弹力大小为N2。则下列判断正确的是（）

A.N1>N2B.N1=N2

C.N1m。第一次用水平力F向右推M使两物体共同滑动，物体间的弹力大小为N1；第二次用同样大小的水平力F向左推m使两物体共同滑动，物体间的弹力大小为N2。则下列判断正确的是（）

A.N1>N2B.N1=N2

C.N1<N2D.无法确定

【答案】C

【解析】

【详解】对M和m整体分析，可知两幅图中整体的加速度大小相同，设为a。在左图中，对m分析，根据牛顿第二定律有

在右图中，对M分析，根据牛顿第二定律有

由于，则比较上述两式可知

故选C。

7.如图所示，均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上，下端置于光滑水平面上，现细杆由与墙面夹角很小处滑落，则当细杆A端与B端的速度大小之比为时，细杆与水平面间夹角为（）

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

【详解】当细杆与水平面间夹角为时，细杆A端与B端的速度沿杆方向的分速度相等，可得

即

解得

故选A。

8.如图所示，质量为m的小球（可视为质点）在竖直平面内绕O点做半径为L的圆周运动，重力加速度大小为g，连接O点与小球的为轻杆。对小球，下列说法正确的是（）

A.过圆周最高点的临界速度为

B.过圆周最高点的的速度不能大于

C.在圆周最高点对轻杆的作用力大小可以为零

D.在圆周最高点对轻杆的作用力大小最小为

【答案】C

【解析】

【详解】连接O点与小球的为轻杆，轻杆可以提供支持力，则小球过圆周最高点的临界速度为零；小球在圆周最高点时轻杆的作用力可能为零。

故选C。

9.一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示。已知重力加速度为g，环沿杆以加速度a匀加速下滑，则此时箱子对地面的压力大小为（）

A.Mg＋mg－maB.Mg－mg＋ma

C.Mg＋mgD.Mg－mg

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】环在竖直方向上受重力及箱子内的杆对它的竖直向上的摩擦力Ff，受力情况如图甲所示

以环为研究对象

根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下摩擦力Ff′大小等于Ff，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，受力情况如图乙所示

以箱子为研究对象

根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，即

故选A

10.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，==2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（）

A.B.

C.D.

【答案】A

【解析】

【详解】假设在O点有一个完整的带电荷量为2q的带电球壳，设完整球壳在N点产生的场强大小为E0，左半球壳在N点产生的电场强度大小为E左，右半球壳在N点产生的电场强度大小为E右，根据电场叠加原理

根据题意

解得

A正确，BCD错误。

故选A。

二、多选题（每题6分，选对但不全记4分，有错误答案不记分，本题共24分）

11.北京时间2023年5月30日18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。已知“天宫”距离地面的平均高度约为h=390km，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G。根据以上四个数据，下列物理量可以求出的是（）

A.地球的质量

B.地球的公转周期

C.“天宫”运行的周期

D.地球对航天员桂海潮的万有引力

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据在地球表面万有引力等于重力

得出地球质量

可知能够求出地球质量，故A正确；

B．上述信息无法求解地球公转的周期，故B错误；

C．“天宫”运行由万有引力提供向心力

可知能够求出“天宫”运行的周期

故C正确；

D．要求地球对航天员桂海潮的万有引力，需要知道航天员桂海潮的质量，故D错误。

故选AC。

12.如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的整个过程中，下列说法中正确的是（）

A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大

B.小球刚接触弹簧时加速度依然竖直向下

C.从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小

D.从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先减小后增大

【答案】BCD

【解析】

详解】B．小球刚刚接触弹簧时，弹簧没有发生形变，小球仍然仅仅受到重力作用，可知小球刚接触弹簧时加速度依然竖直向下，故B正确；

CD．小球接触弹簧向下运动过程中，弹簧的形变开始较小，形变逐渐增大，弹力逐渐增大，弹簧的弹力小于重力，加速度方向向下，即小球开始向下做加速度减小的加速运动，当弹簧的弹力大小与重力相等时，加速度为0，小球的速度达到最大值，随后，小球进一步向下运动，弹力增大，且弹力大于重力，加速度方向向上，之后，小球向下做加速度增大的减速运动，直至运动到最低点，可知从小球接触弹簧至到达最低点过程中，小球的速度先增大后减小，小球的加速度先减小后增大，故CD正确；

A．根据上述，弹簧弹力大小等于重力时，小球加速度为0，小球的速度达到最大值，故A错误。

故选BCD。

13.ab是长为L的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是（）

A.两处的电场方向相同B.两处的电场方向相反

C.E1＜E2D.E1＞E2

【答案】BC

【解析】

【详解】CD．由于细杆均匀带电，我们取a关于P1对称点，则a与关于P1点的电场互相抵消，整个杆对于P1点的电场，仅仅相对于b部分对于P1产生的电场，而对于P2，却是整个杆都对其有作用，所以

E1＜E2

故C正确，D错误；

AB．P2点的场强大，将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看作点电荷。设细杆带正电，根据场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，即两处的电场方向相反，当细杆带负电，同理可得两处的电场方向相反，故A错误，B正确。

故选BC。

14.如图所示，光滑斜面固定在粗糙水平面上，斜面底端用小圆弧与水平地面平滑连接，在距斜面底端为d的位置有一竖直墙壁。小物块自斜面上高为h处由静止释放，小物块与水平地面之间的动摩擦因数为，若小物块与墙壁发生碰撞后以原速率反弹，且最多只与墙壁发生一次碰撞。小物块可看作质点，则物块最终静止时距墙壁的距离可能为（）

A.B.

C.D.

【答案】ABCD

【解析】

【详解】AB．小物块下滑到最终静止由能量守恒得

在水平面上滑行的路程为

若向右运动未与墙发生碰撞，则最终静止时距墙壁的距离为，若，则，故AB正确；

C．若小物块与墙发生一次碰撞，且向左滑到某位置停止，则最终静止时距墙壁的距离为，故C正确；

D．若小物块与墙发生一次碰撞，且向左滑上斜面，又下滑到水平面向右滑到某位置停止，则最终静止时距墙壁的距离为，故D正确。

故选BCD。

三、实验题（共2小题，每空2分，共16分）

15.如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。

（1）进行该实验时，下列器材需要用到的是________。

A.打点计时器B.弹簧测力计C.重垂线

（2）研究平抛运动，下列说法正确的是________。

A.使用密度大、体积小的小球

B.必须测出平抛小球的质量

C.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦

（3）某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹，若小球在运动途中的几个位置如图乙中的所示，测出的长度，则小球平抛的初速度大小为________（用和当地重力加速度表示）。

【答案】①.C②.AC##CA③.

【解析】

【详解】（1）[1]该实验需要使用重垂线确定竖直方向，弹簧测力计和打点计时器不需要使用。

故选B。

（2）[2]AC．研究平抛运动，一是尽量减小小球运动中空气阻力的影响，所以使用密度大、体积小的小球；二是准确地描绘出小球的轨迹，则需要将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，故AC正确。

BD．研究平抛运动不需要测量小球的质量，每次小球从同一高度下滑，摩擦力做功相同，便可知平抛的初速度相同，故不需要尽量减小小球与斜槽之间的摩擦，BD错误。

故选AC。

（3）[3]由平抛运动的规律可知，间与间所用时间相等，设为，则

所以

初速度

16.用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1＝50g、m2＝150g，电火花计时器所接电源的频率为50Hz，则（计算结果均保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度大小v＝_____m/s。

（2）在计数点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝_____J。若取重力加速度大小g＝10m/s2，则系统重力势能的减少量ΔEp＝_____J。

（3）在本实验中，若某同学作出了图象，如图丙所示，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度大小g＝_____m/s2。

（4）实验结果显示ΔEp＞ΔEk，造成这一现象的主要原因是_____。

【答案】①.2.4②.0.58③.0.59④.9.7⑤.系统各部分的阻力做功，机械能减少

【解析】

【详解】（1）[1]由运动学公式求速度

（2）[2][3]动能的增加量

系统重力势能的减少量

（3）[4]在本实验中，若某同学作出了图象，由机械能守恒律有

所以图象的斜率

则

（4）[5]实验结果显示ΔEp＞ΔEk，那么造成这一现象的主要原因是：系统各部分的阻力做功，机械能减少；在考虑这些因素情形下，在误差允许范围内，机械能守恒。

四、计算题（共2小题，每小题10分，共20分）

17.如图，水平地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（大小可忽略）用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。（，）

（1）判断小球所带电性；

（2）求匀强电场的场强大小E；

（3）现将细线剪断，求小球落地前的加速度大小a。

【答案】（1）负电；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）小球受到的电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电。

（2）根据受力平衡

解得

（3）细绳剪断后，小球做匀加速直线运动，所受合力与静止