湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高二上学期入学考试物理试题

物 理 时量：75分钟满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，有选错得0分） 1. 我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　） A. B. C. D. 2. 如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O处的小物块，在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示。已知纵、横坐标轴单位长度代表的数值相同，纵、横坐标单位均为国际单位，曲线部分为半圆，则小物块运动到x0处时拉力所做的功为（　　） A. Fmx0 B. （Fm＋F0）x0 C. （Fm－F0）x0＋F0x0 D. x02＋F0x0 3. 如图所示，轻质弹簧一端系在墙上，另一端系在三根长度相同的轻绳上，轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球，且三个小球均处于静止状态，已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示，以下说法正确的是（　　） 情形 轻绳长度 小球质量 小球电荷量 小球受到的电场力大小 1 L m ① 2 2L m ② 3 L 2m ③ 4 L m ④ A. ②中电荷量为①中电荷量的倍 B. ③中电荷量为②中电荷量的倍 C. ④中电荷量为③中电荷量的倍 D. 情形④下弹簧的伸长量最大 4. 如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d=0.16m，上、下极板开有一小孔，四个质量均为m=13g、带电荷量均为q=6.4×10-6C的带电小球，其间用长为的绝缘轻轩相连，处于竖直状态，今使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落。当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零（g=10m/s2），以下说法正确的是（　　） A. 当最上端的小球进入平行板电容器前，小球一直做加速度减小的加速运动 B. 最下端的小球在两平行板之间的运动过程，系统的电势能先增加后减小 C. 两极板间的电压为500V D. 从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度约为0.82m/s 5. 三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且OC＝2OA，AC＝2BC，如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A. 带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为7∶20 B. 三个粒子在电场中运动的时间之比tA∶tB∶tC＝2∶3∶4 C. 三个粒子在电场中运动的加速度之比aA∶aB∶aC＝1∶3∶4 D. 三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比EkA∶EkB∶EkC＝36∶16∶9 6. 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；当重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（ ） A. 电动机的内电阻为7.5Ω B. 电动机的内电阻发热功率为8W C. 电动机的输出功率为30W D. 电动机的效率约为27% 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 7. 甲，乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，甲车正在刹车，其图像如图所示。在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为，下列判断正确的是（　　） A. 若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是 B. 若甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇 C. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次 D. 若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车一定可以相遇两次 8. 如图所示，是边长为的正四面体，虚线圆为三角形的内切圆，、、分别为、和边与圆的切点，为圆心，正四面体的顶点、和分别固定有电荷量为、和的点电荷，则（　　） A. 、两点的电场强度相同 B. 将正试探电荷由移动到，电场力做负功 C. 将正试探电荷由移动到，电势能增加 D. 正试探电荷由移动到时的电势能变化量大于由移动到时的电势能变化量 9. 如图所示电路，、为定值电阻，K为单刀双掷开关，A、B为导体板，且它们之间的距离足够大，当K接通a时，A、B板间的一个带电小球在P点处于悬浮状态，此时带电小球的电势能为。让开关K脱离a（未接触b），小球开始向下运动，经过时间t再把开关K接通b，此后经过时间t，小球回到P点，此时带电小球的电势能为。则有（　　） A. 小球带负电 B. C. D. 10. 在如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=8Ω，定值电阻滑动变阻器R4的取值范围为0~30Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为△U1、△U2、△I．下列说法正确的是（　　） A. V1读数变小，则V2读数变大，|△U1|小于|△U2| B. C. R4的功率先增大后减小，最大值为0.36W D. 电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计G一个（量程0~2mA，内阻为10Ω）； 电流表A一个（量程0~0.3A，内阻为2Ω）； 滑动变阻器（阻值0~20Ω）； 电阻箱（阻值0~9999Ω）； 开关、导线若干。 （1）小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成2V的电压表，电阻箱应调至___________Ω。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图乙所示的U-I图像。图乙中有可能是旧电池的是___________（选填“A”或“B”），其电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为___________W（结果保留两位有效数字）。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率很大。 12. 密立根通过油滴实验测量了元电荷，实验装置的示意图如图所示。实验时用喷雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间，油在喷射撕裂成油滴（可看作球形）时，一般都会带上负电荷，调整极板之间的电压，使油滴在重力、电场力、空气浮力以及粘滞阻力的作用下分别竖直向上、向下作匀速运动，通过测量油滴匀速上升、下降时的速率和该油滴的直径等物理量，计算油滴的带电量，进而测出元电荷。 (1)下列关于密立根油滴实验的叙述中不正确的是（ ） A．平行极板一定要水平，通电时上极板接电源负极 B．实验时要选择质量、电量适当小一些的油滴 C．实验证明了任何带电体所带电荷都是基本电荷的整数倍 D．质子和电子都是元电荷 (2)当平行板不加电压时，某半径为a的油滴在板间匀速下落的速率为v1，反复调整极板间的电压直至该油滴能匀速上升，此时板间的电压为U，油滴上升的速率为v2，已知油滴的密度为ρ，板间空气的密度为ρ0，油滴受到的空气阻力大小与其速率成正比，重力加速度为g（已知浮力公式为：f浮=ρ气gV排）。请据此计算油滴的质量m=__________，板间的电场强度E=_________，油滴的电荷量q=__________________。 四、计算题（共3小题，共40分） 13. 如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为L=2m的传送带，圆心为O、半径为R=0.2m的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心O等高，∠EOF=。可视为质点的小物块从A点以v0=2.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带间的摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。 （1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时的速度大小； （2）若传送带以v=2m/s的速率顺时针方向转动，求小物块能到达圆轨道的最大高度； （3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从G点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。 14. 如图所示，小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A位于水平传送带的右端，B置于倾角为30°的光滑固定斜面上，轻绳分别与斜面、传送带平行，传送带始终以速度v0=2m/s逆时针匀速转动，某时刻A从传送带右端通过细绳带动B以相同初速率v1=5m/s运动，方向如图，经过一段时间A回到传送带的右端，已知A、B的质量均为1kg，A与传送带间的动摩擦因数为0.1，斜面、轻绳、传送带均足够长，B不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计，g取10m/s2，求： (1)A向左运动的总时间； (2)A回到传送带右端的速度大小； (3)上述过程中，A与传送带间因摩擦产生的总热量。 15. 如图所示的直角坐标系中，在直线到轴之间的区域内存在着沿轴正方向的匀强电场，电场强度为；在轴到直线之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场（电场强度未知），其中轴上方的电场方向沿轴负方向，轴下方的电场方向沿轴正方向。在电场左边界上到区域内，连续分布着电量为、质量为均处于静止状态的带正电粒子。若处于的粒子由静止释放，在电场力作用下，经第一象限恰能从处射出电场，不计粒子的重力及它们间的相互作用。 （1）处粒子由静止释放后，在电场力作用下到达轴时的速度大小； （2）求轴到直线之间的区域内的匀强电场的电场强度； （3）若处于之间的某些粒子由静止释放，它们到达轴时，速度与轴的夹角为，求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。 物 理 时量：75分钟满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，有选错得0分） 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】C 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】D 【5题答案】 【答案】C 【6题答案】 【答案】B 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分） 【7题答案】 【答案】ABD 【8题答案】 【答案】BC 【9题答案】 【答案】AD 【10题答案】 【答案】ABC 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、实验题（共2小题，共16分） 【11题答案】 【答案】 ①. 990 ②. A ③. 1.40##1.4 ④. 26 ⑤. 0.14 【12题答案】 【答案】 ①. AD ②. ③. ④. 四、计算题（共3小题，共40分） 【13题答案】 【答案】（1）； （2）； （3）或 【14题答案】 【答案】(1)2s；(2)；(3) 【15题答案】 【答案】（1）；（2）；（3）位置坐标为，； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $