2024-2025学年湖南省长沙市岳麓实验中学高二（上）开学考试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年湖南省长沙市岳麓实验中学高二（上）开学考试物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.一个物体在10N合外力的作用下，产生了5m/s2的加速度，若使该物体产生8m/s2A.12N B.14N C.16N D.18N2.下列说法正确的是(

)A.B.C.D.3.如图所示的皮带传动装置中，甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴，其中，甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半．A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则(

)A.A、B两点的线速度大小之比为2：1

B.B、C两点的角速度大小之比为1：2

C.A、B两点的向心加速度大小之比为2：1

D.A、C两点的向心加速度大小之比为1：44.“天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球表面400km的空间站中一天内可以看到16次日出。已知地球半径为6400km，万有引力常数G=6.67×10−11N⋅m2/kg2A.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.空间站与地球间的万有引力

D.地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值5.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其F−y图像或y−t图像可能正确的是(

)A.B.C.D.6.如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中AB部分为倾角为30°的斜面，BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为E的水平匀强电场中。现将一带电荷量为+q、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点。已知重力加速度为g，且qE=3mg，下列说法正确的是(

)A.释放点A到斜面底端B的距离为52R

B.小滑块运动到C点时对轨道的压力为9mg

C.小滑块运动过程中最大动能为52mgR

D.小滑块从D点抛出后恰好落在轨道上的7.如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是(

)A.1绳的拉力一直小于2绳的拉力

B.1、2两绳的拉力都在减小

C.1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力

D.1、2两绳的拉力之比保持不变二、多选题：本大题共4小题，共20分。8.高速公路某段平直路面上有三块车距判断牌，分别标识为“0m”“50m”“100m”，相邻判断牌间距50m，某同学乘车时发现通过“0m”牌时，车速为72km/ℎ，经过“50m”牌时车速为90km/ℎ，经过“100m”牌时车速为108km/ℎ，若汽车运动过程中一直做加速直线运动，以下判断正确的是

A.汽车可能做匀加速直线运动

B.从“0m”牌到“50m”牌过程与“50m”牌到“100m”牌过程平均速度可能相同

C.汽车加速度可能一直增大

D.从“0m”牌到“50m”牌过程与50m”牌到“100m”牌过程合外力做功之比为9:119.如图所示，ab、cd、ef是半径为r的圆的三条直径，O为圆心，三条直径互成60∘角。在a点和e点固定有电量为+q的点电荷，在d点固定有电荷量为−q的点电荷。以下说法正确的是(    )

A.b点的电场强度大小为7kq4r2 B.O点电场强度等于c点电场强度

C.c点的电势大于O点的电势 D.b10.如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是(

)A.在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变

B.在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ

C.在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gcosθ

D.在11.中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为r1的轨道上做匀速圆周运动，其周期为T1。火星半径为R0，自转周期为T0。引力常量为GA.火星的质量为4π2R02GT02

B.火星表面两极的重力加速度为三、实验题：本大题共2小题，共22分。12.电线根据其铜芯的横截面积可分为“1.5平方(毫米)”、“2.5平方(毫米)”、“4平方(毫米)”等规格。小秦同学家里在做电路改造，为了检验家里购买的“2.5平方(毫米)”电线铜芯是否合格，他从刚购买的电线中取2卷进行检测。该同学手头有以下器材可供选择：待测电线Rx：铜芯长度为L，直径为电流表A1：量程为0∼30mA，内阻电流表A2：量程为0∼2mA，内阻电阻箱R1：最大阻值为定值电阻R2：阻值为滑动变阻器R3：最大阻值为电池：电动势E=1.5V，内阻r很小开关K一个、导线若干。(1)剥去部分电线的外皮，用螺旋测微器测铜芯的直径d，示数如图1所示，则d=__________mm。接着，小秦设计电路测量电线铜芯的电阻Rx。为了提高精确度，小秦先用多用电表的欧姆挡估测待测电线的电阻Rx，发现不管使用欧姆挡的哪个倍率挡，指针的偏角都太大，且示数几乎接近0Ω，于是小秦将定值电阻R2与Rx串联后用欧姆挡“×1”挡进行测量，读数如图2所示，则(2)小秦设计如图3所示的电路精确测量Rx的阻值。为了提高测量的精确度，图中电流表A小秦应选__________(选填“A1”或“(3)若电路设计中使用到电流表A1、A2电阻箱，某次其示数分别用I1、I2、R1表示，则电线铜芯的电阻率ρ=___________(用题中物理量的字母表示)。然后将计算结果与铜的电阻率进行比较，即可推断该铜线是否合格。判断导线是否合格，还可以采用比较同长度导线电阻的方法。已知长度为1000m的2.5平方毫米标准铜导线的电阻为7.8Ω，若实验中测得140m待检测电线的电阻值与(1)中Rx13.某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“向心力与线速度关系”的探究，将小球用质量不计的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一宽度为d的遮光片，测得小球的直径为D、线长为L，重力加速度用g表示．请回答下列问题：(1)游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为______mm；如果遮光片经过光电门时的遮光时间为10−2s，则小球通过光电门时的速度为v=______(2)小球通过光电门时力传感器的示数为F0，如果小球及遮光片总质量为m，则向心力为F=______；改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组F0、v的数据，作出F0−v2的图像，如果图线的斜率为k，则小球和遮光片的总质量为______(用k、(3)如上操作，结果发现向心力的理论值总大于F，则下列说法正确的是______.(填选项前字母)A.小球的质量偏大

B.小球不是由静止释放的C.小球运动过程中受阻力的作用

D.测量的小球速度偏大四、计算题：本大题共3小题，共30分。14.如图所示，用轻绳OA与轻绳OB将质量为m的小球悬挂于天花板与竖直墙之间，小球处在静止状态。轻绳OA与竖直方向的夹角为θ，轻绳OB水平，重力加速度为g。求：(1)小球受到轻绳OA拉力的大小；(2)小球受到轻绳OB拉力的大小。

15.如图1所示是某科技馆内的空中悬浮的娱乐风洞装置，通过制造和控制向上气流把人“吹”起来，体验太空飘浮的感觉，图2为圆柱形竖直管道的简化示意图。现有一位质量为m的游客悬浮在A点，气流突然消失，游客开始做自由落体运动，当下落到B点时立即开启更强的气流，使气流对游客的向上冲击力为游客重力的4倍，游客下落到C点时速度恰好减为零。已知A、B两点间的高度差ℎ1= 4.05m，重力加速度g =10m/s2(1)求游客体验到完全失重(自由落体)的时间；(2)求B、C过程中游客下降的加速度大小；(3)求B、C两点间的高度差；(4)求游客下落过程的平均速度大小。16.如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°、长为5m的传送带与两平台平滑连接。现有一小物体以10m/s的速度沿平台AB向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台CD上。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)

(1)求小物体跟传送带间的动摩擦因数；

(2)当小物体在平台AB上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台CD，求这个临界速度；

(3)若小物体以8m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？

答案解析1.C

【解析】根据牛顿第二定律得，物体的质量m=Fa=105kg=2kg.由牛顿第二定律知：若使该物体产生2.B

【解析】A、使接线插板负载过大，电路中保险丝熔断，可能是由于短路或烧坏接线插板，故A错误；B、电器失火应先断开电源，然后用灭火砂进行灭火，注意不能用水灭火，故B正确；C、钢丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用，故C错误；D、手抓电线拔出插头的过程中容易将线拉断，正确的做法是捏住插头将插头拔出，故D错误．点睛：本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生．3.D

【解析】AC、由于甲、乙两轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，即vA=vB,所以vA：vB=1：1，由于RA=2RB，由v=ωR知，ωA：ωB=RB：RA=1：2，由a=v2R知，向心加速度与半径成反比，即A、B两点向心加速度大小之比aA:aB=1：2，故AC错误；

B、由于乙、丙两轮共轴，故两轮角速度相同，即ωB=ωC，即B、C两点的角速度大小之比为ω4.C

【解析】A.根据一天内可以看到16次日出可以求得空间站的周期

T1

，并且地球半径R和空间站轨道高度ℎG可求出地球的质量，地球的半径已知，可求出地球的体积，根据ρ=可求得地球的平均密度，A正确；B.忽略地球自转，则由代换公式有g=设地球的第一宇宙速度为v，质量为m的物体绕地球表面以第一宇宙速度v运行，根据牛顿第二定律有G结合A选项，可知能确定地球的第一宇宙速度和地球表面的重力加速度，B正确；C.由于空间站的质量未知，所以无法求得空间站与地球的万有引力，C错误；D.空间站的线速度大小为v根据G结合G结合地球的质量联立可求出同步卫星的线速度大小，故地球同步卫星与空间站的线速度大小的比值，D正确。故选C。5.B

【解析】

AB.木块释放过程中，位移由0增加到H时未接触弹簧时，木块的合外力为重力，保持不变。当y=H时接触弹簧，根据胡克定律，可知之后弹簧的弹力逐渐增大，且与物块的位移成线性关系，当弹簧弹力等于重力时合力为零，之后弹力大于重力，合力方向反向向上，到达最低点后木块开始向上移动，位移y变小，此后木块的受力特点和之前的受力特点呈现对称情况，位移由最大减小到零的过程，图像与之前的重合，故A错误，B正确;

CD.木块在未接触弹簧时做自由落体，加速度保持恒定，则y−t图像为抛物线，而后弹簧开始有弹力且逐渐增大，由牛顿第二定律mg−ky=ma，加速度逐渐减小后反向增大，木块先做加速运动后做减速运动，直到速度为零，而后的运动情况和之前的成对称特点，故在y=H之后到位移最大的过程，图像的斜率先变大后变小到零，故CD错误。

故选：B。6.B

【解析】小滑块受到的重力与电场力的合力为F合=(mg)2+(Eq)2=2mg，

设两个力合力与水平方向的夹角为θ，则有tanθ=mgEq=33，所以θ=30°，

即F合方向与OD方向重合，小滑块恰好能到达D点，则在D点恰好F合提供向心力，

则有F合=mvD2R，

解得vD=2gR，

对小滑块从A到D，因为F合方向与AB方向平行，设线段AD在AB上的投影为AF，如图：

根据动能定理有F合×AF=12mvD2，解得AF=12R，所以，AB=AF+FB=AF+DO=32R，故A错误；

B、小滑块运动到B的速度为vB，则从A到B有12mvB2=F合×AB，从B到C，有12mvC2−12mvB2=mgR(1−cos30°)+EqRsin30°，

联立解得vB7.B

【解析】A.如图由几何关系得cosθ1=ℎ由于P点到M点的距离小于P点到N点的距离，则θ根据平行四边形定则结合正弦定理得T由于

θ1<θ2

且空调室外机竖直向下缓慢运动，则B.根据正弦定理可得sin化简可得T其中O因此可知

sinθ1⋅1tanθ2+cosθ1

变大，则

T1C.由于空调室外壳缓慢移动，处于动态平衡，则1、2两绳拉力的合力等于空调室外机的重力。故C错误；D.设OM=s1，ON=s2。由

可见，ℎ变化，1、2两绳的拉力之比也变。故D错误。故选B。8.CD

【解析】B.“50m”牌到“100m”的最低速度为90km/ℎ，从“0m”牌到“50m”牌最高速度为90km/ℎ，且汽车在做加速运动，则“50m”牌到“100m”的平均速度大于90km/ℎ，从“0m”牌到“50m”牌的平均速度小于90km/ℎ，则“50m”牌到“100m”牌过程平均速度大于从“0m”牌到“50m”牌过程的平均速度，故B错误；

A.两段位移相同，“50m”牌到“100m”牌过程平均速度大于从“0m”牌到“50m”牌过程的平均速度，则50m”牌到“100m”牌过程所用时间小于从“0m”牌到“50m”牌过程的所用时间；速度的变化量相同，根据a=ΔvΔt可知“50m”牌到“100m”牌过程的加速度大于从“0m”牌到“50m”牌过程的加速度，汽车不是匀加速直线运动，故A错误；

C.由A可知，“50m”牌到“100m”牌过程的加速度大于从“0m”牌到“50m”牌过程的加速度，则汽车加速度可能一直增大，故C正确；

D.通过“0m”牌时，车速为72km/ℎ=20m/s，经过“50m”牌时车速为90km/ℎ=15m/s，经过“100m”牌时车速为108km/ℎ=30m/s，设汽车的质量为m，根据动能定理可得：从“0m”牌到“50m”牌过程与50m”牌到“100m”牌过程合外力做功之比为W19.AC

【解析】AB、O点的电场强度大小为EO=2kqr2，b点与f点电场强度等大，大小为Eb=Ef=(3kqr2)2+(kq4r2)2=7kq410.BC

【解析】A.在

AC

剪断前，根据平衡条件可知绳子

BC

拉力为T在

AC

剪断瞬间，小球开始做圆周运动，速度为零，如图向心方向上合力为0，即T=mg所以

BC

对绳子的拉力改变，A错误；B.小球在圆周运动的切向，根据牛顿第二定律mg解得a=gB正确；CD.剪断

BC

前，小球受力平衡，剪断

BC

后，因为

AC

是橡皮筋，剪断瞬间，橡皮筋拉力不变，与重力的合力和剪断

BC

前绳子的拉力等大反向，根据牛顿第二定律mg解得a′=C正确，D错误。故选BC。11.BC

【解析】A.对探测器有GMmr12=m4π2T12r1，得火星质量M=4π2r13GT12，故A错误；

B.由GMmR12.

(1) 1.785(1.783∼1.787均可)

1(2)

A1

(3)

πd2

【解析】(1)[1]螺旋测微器读数为d=1.5mm+28.5×0.01mm=1.785mm[2]欧姆表读数为R可得R(2)[1]根据I=若选电流表

A1

I若选电流表

A2

I结合两个电流表的量程，为了提高测量的精确度，电流表选择

A1

[2]虚线框内应该是电压表，选项中无电压表所以需要用电流表A2进行改装，电流表AU=小于电源的电动势，所以应使电流表A2串联一个电阻，根据题目给的仪器，应使电流表A2串联电阻箱，设将电阻箱阻值调到有

RE=解得R在电阻箱的阻值调节范围内，所以补充的电路图为(3)[1]根据欧姆定律，可得R根据电阻定律，有R联立解得ρ=[2]长度为1m标准铜导线电阻为R长度为1m的待测导线电阻为R′=R′<所以该待检测电线合格。13.(1)6.75；0.675；(2)F0−mg；k2L+D【解析】(1)由游标卡尺的读数规则可知图示遮光片的宽度为6mm+0.05×15mm=6.75mm；

小球经过光电门时的遮光时间极短，则该过程的平均速度近似等于瞬时速度，则小球的速度大小为v=dt=6.75×10−30.01m/s=0.675m/s；

(2)小球通过最低点时的向心力为细线的拉力与小球重力的合力，即F=F0−mg；

由牛顿第二定律得F0−mg=mv2L+D2，整理得F0=14.(1)(2)小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，设AO绳的拉力为

TA

，OB绳的拉力为

tBTA=mgcos

15.解：(1)设旅客做自由落体运动的时间t1，由运动学公式：ℎ1=12gt12

代入数据得：t1=0.9s；

(2)设旅客做减速运动的加速度大小为