湖南省郴州市五校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

2024年秋季高二第一次联考（暨入学检测）物理时量：75分钟满分：100分一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每题只有一个选项符合题意）1.如图所示为某城市公园的喷泉，喷出的水柱高达45m，不计空气阻力，重力加速度为10m/s2，则水从喷嘴喷出时的速度大小为（）A.25m/s B.30m/s C.35m/s D.40m/s【答案】B【解析】【详解】根据竖直上抛运动的规律可知可得故选B。2.额定电压为6V的某个小灯泡的伏安特性曲线如图所示，该灯泡两端电压为4V时的功率约为（）A.2.4W B.1.6W C.1.4W D.1.07W【答案】C【解析】【详解】由小灯泡的伏安特性曲线可知，灯泡两端电压为4V时电流约为0.35A，则实际功率为故选C。3.如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（）A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了五个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为D.物体A对水平地面的压力大小一定为【答案】C【解析】【详解】AB．物体一定受到重力，拉力F的作用产生两个作用效果，水平向右拉物体和竖直向上拉物体，由于物体向右做匀速直线运动，物体受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力F在水平方向分力平衡，即一定有摩擦力，必定有支持力，因而物体一定受到四个力的作用，故AB错误；CD.物体A做匀速运动，根据受力平衡可得，根据牛顿第三定律可知，物体A对水平地面的压力大小为故C正确，D错误。故选C。4.某同学用如图甲所示的电路研究电容器的充电放电。电路图中定值电阻的阻值为R，电源内阻不计，先将开关S合向1，待电路稳定后再合向2，用电流传感器得到电容器放电电流随时间变化规律如图乙所示，测得图线与坐标轴所围面积为，则电容器的电容为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设电容器充电结束时的电压为，开关接2时电容器开始放电，有由图像的面积表示放电的电量，有联立解得故选A。5.某足球运动员练习传球，该运动员一脚将足球传出时，足球的初速度与水平方向的夹角为，足球在空中运动的时间为1.8s，不计空气阻力，足球看成质点，重力加速度为10m/s2，则（）A.足球被踢出时的初速度大小为15m/sB.足球被踢出时的初速度大小为20m/sC.足球被踢出后射程为25mD.足球被踢出后的射程为30m【答案】A【解析】【详解】AB．竖直方向，根据可得足球被踢出时的初速度大小为选项A正确，B错误；CD．足球被踢出后的射程为选项CD错误，故选A。6.2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭成功将嫦娥六号探测器送入预定轨道，并成功着陆月球背面。图为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，1、2是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，3是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道1上的远月点和近月点，不考虑月球的自转。下列说法正确的是（）A.嫦娥六号在地球的发射速度大于第二宇宙速度B.嫦娥六号在轨道1上的机械能大于在轨道2上的机械能C.嫦娥六号在轨道3上Q点加速度大于在轨道2上Q点加速度D.嫦娥六号在轨道3上的速度大于月球的第一宇宙速度【答案】B【解析】【详解】A．嫦娥六号没有脱离地球的引力范围，则在地球的发射速度小于第二宇宙速度，选项A错误；B．嫦娥六号从轨道1到轨道2要在Q点减速做向心运动，则在轨道1上的机械能大于在轨道2上的机械能，选项B正确；C．根据可得嫦娥六号在轨道3上Q点加速度等于在轨道2上Q点加速度，选项C错误；D．根据嫦娥六号在轨道3上轨道半径大于月球的半径，可知在轨道3的速度小于月球的第一宇宙速度，选项D错误。故选B。二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）7.如图所示的电路中，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小。电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（）A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大C.电源的总功率减小 D.电源的输出功率减小【答案】BC【解析】【详解】AB．当外界的光照强度减弱时，光敏电阻R的值增大，电路中的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；则电流表的示数减小，两端电压减小，则光敏电阻R两端电压增大，电压表的示数增大，故A错误，B正确；C．电源的总功率为由于电路总电流减小，所以电源总功率减小，故C正确；D．电源的输出功率为当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于题干不清楚外电阻与内阻的关系，所以无法判断输出功率的变化，故D错误。故选BC。8.如图甲所示为点电荷电场中的一条电场线，a、b是电场线上的两点，试探电荷在a、b两点的静电力F与电荷量q的关系如图乙所示，a、b间的距离为L，则下列判断正确的是（）A.场源电荷在b点右侧B.场源电荷带负电C.场源电荷到b点距离为D.场源电荷到a点距离为【答案】BC【解析】【详解】AB．根据场强定义式结合图乙可知a、b两点的场强大小之比为由于离点电荷越近场强越大，则场源电荷在a点左侧，且场源电荷带负电，故A错误，B正确；CD．设场源电荷到a点距离为，场源电荷的电荷量为，根据点电荷场强表达式可得，联立解得则场源电荷到b点距离为，故C正确，D错误。故选BC。9.如图所示，实线为静电场的等差等势线，从P点分别射出a、b两个带电粒子，运动轨道如图中虚线所示，已知a粒子带正电，A、B是a粒子运动轨迹上两点，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（）A.b粒子带负电B.b粒子运动过程中电势能增大C.电场中，A点电场强度比B点电场强度大D.电场中，A点电势比B点电势高【答案】BC【解析】【详解】AB．根据曲线运动合力方向位于轨迹的凹侧，且电场力与等势面垂直，a粒子带正电，则a、b两个带电粒子在电场中的受力和电场方向如图所示由图可知，b粒子受到的电场力与场强方向相同，b粒子带正电；对于b粒子，电场力方向与速度方向的夹角大于，电场力做负功，b粒子的动能减小，电势能增大，故A错误，B正确；C．根据，可知等差等势面密集的地方场强大，则A点电场强度比B点电场强度大，故C正确；D．根据沿电场方向电势降低，可知A点电势比B点电势低，故D错误。故选BC。10.如图所示，半径为R的四分之三圆弧轨道ABC固定在竖直面内，B是轨道的最低点，AB是圆弧的竖直直径，CD是圆弧的水平直径，将一质量为m的小球（可视为质点）从轨道右端点C的正上方与A等高处由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.若圆弧轨道光滑，小球会恰好到达A点B.若圆弧轨道光滑，小球运动到B点时对轨道的压力大小等于C.若圆弧轨道粗糙且粗糙程度处处相同，小球又恰好能运动到D点，则小球从C运动到B和从B运动到D克服摩擦力做功相等D.若圆弧轨道粗糙且粗糙程度处处相同，小球又恰好能运动到D点，则小球从C运动到D克服摩擦力做功等于【答案】BD【解析】【详解】A．小球恰好到达A点时，由重力提供向心力得解得若圆弧轨道光滑，根据机械能守恒可知，如果小球到达A点，则小球的速度为0，故A错误；B．若圆弧轨道光滑，小球从释放到B点过程，根据动能定理可得解得在B点由牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可知，小球运动到B点时对轨道的压力大小等于，故B正确；C．若圆弧轨道粗糙且粗糙程度处处相同，小球又恰好能运动到D点，由于存在摩擦力做负功，可知小球的机械能减少，则小球从C运动到B和从B运动到D两个过程的任意相同高度时，从C运动到B过程的速度大于从B运动到D过程的速度，根据牛顿第二定律可知，从C运动到B过程轨道对小球的支持力较大，小球受到的摩擦力较大，则小球从C运动到B克服摩擦力做功大于从B运动到D克服摩擦力做功，故C错误；D．若圆弧轨道粗糙且粗糙程度处处相同，小球又恰好能运动到D点，从静止释放到D点过程，根据动能定理可得解得小球从C运动到D克服摩擦力做功为故D正确。故选BD。三、实验题（本题共2小题，第11题7分，第12题9分，共16分）11.某同学用如图所示装置“验证动能定理”，重力加速度为g。（1）实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时________（选填“需要”“不需要”）悬挂钩码；实验过程中为了保证细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，需要满足的条件是________。（2）按实验要求安装、调整好装置，按正确的操作进行实验，某次实验悬挂钩码的质量为m，打出的纸带如图乙所示，O点为刚释放钩码时打下的点，A、B、C、D是四个连续点，各点与O点间的距离图中已标出，已知打点计时器所用交流电的频率为f，小车质量为M，则打下C点时，小车的速度表达式为_______（用物理量符号表示），从打O点到打C点过程中，如果表达式________（用物理量符号表示）在误差允许的范围内成立，则动能定理得到验证。（3）由于细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，因此求得的合外力的功_______（填“大于”或“小于”）小车动能的增量。【答案】（1）①.不需要②.钩码的质量远小于小车的质量（2）①.②.（3）大于【解析】【小问1详解】[1]实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要悬挂钩码；[2]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得联立可得则实验过程中为了保证细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，需要满足的条件是钩码的质量远小于小车的质量。【小问2详解】[1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下C点时，小车的速度表达式为[2]从打O点到打C点过程中，合力对小车做功为小车的动能变化量为则如果表达式在误差允许的范围内成立，则动能定理得到验证。【小问3详解】由于细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，则代入计算的合力偏大，因此求得的合外力的功大于小车动能的增量。12.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材：一节干电池、滑动阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（0~3V）、电流表器（0~10mA，内阻），开关及导线若干。（1）为了将电流表改装成量程为0.6A的电流表，还需要一个与电流表并联的定值电阻，该定值电阻的阻值应为_______（保留三位有效数字）。（2）该同学根据实验器材设计了甲、乙两种电路，为了尽可能减小实验误差，你认为合适的电路是______（填“甲”或“乙”）电路。（3）根据合适的电路连接电路，闭合开关前调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电压表的示数U，并根据电流表的示数算出对应的电池中的电流I，某次，电压表的指针所指的位置如图丙所示，则电压表的读数为_______V；根据测得的多组U和I，作图像，如图丁所示，则得到电池的电动势为_______V，电池的内阻________（后两空均保留三位有效数字）。【答案】（1）1.02（2）乙（3）①.0.80②.1.50③.0.400【解析】【小问1详解】为了将电流表改装成量程为0.6A的电流表，还需要一个与电流表并联的定值电阻，则有解得该定值电阻的阻值应为【小问2详解】由于改装后的电流表内阻已知，为了尽可能减小实验误差，合适的电路是乙电路。【小问3详解】[1]图中电压表的分度值为，由图丙可知电压表的读数为[2][3]改装后的电流表内阻为根据闭合电路欧姆定律可得可得由图丁中的图像可得，解得内阻为四、计算题（本题共3小题，第13题12分，14题12分，15题16分，共40分）13.“低空经济”使无人机得到越来越广泛的应用。用无人机运送某货物时，货物用轻绳悬吊在无人机下，如图所示，货物的质量为10kg，开始时无人机带着货物从地面开始向上做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为3m/s2，达到最大速度9m/s后向上做匀减速运动，减速到速度为零时悬停，然后无人机开始沿水平方向先做加速度为7.5m/s2的匀加速运动最后匀速运动，无人机上升的最大高度为27m，重力加速度为10m/s2，，不计空气阻力，求：（1）向上加速运动时，轻绳的拉力多大；（2）向上减速运动的时间为多少；（3）无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，悬绳与竖直方向夹角为多少。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】向上加速运动时，以货物为对象，根据牛顿第二定律可得解得轻绳的拉力大小为【小问2详解】无人机向上加速的时间为无人机向上加速的位移大小为则无人机向上减速的位移大小为根据运动学公式可得可得无人机向上减速运动的时间为【小问3详解】无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，设悬绳与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律可得解得可得14.如图所示，倾角为的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高，质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10m/s2，sin=0.6，cos0.8(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C点的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。【答案】(1)0.375；)2m/s；(3)0.2s【解析】详解