精品解析：湖南省茶陵县三中等校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试卷

高二物理开学考试 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（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，全部选对的得4分，选错的得0分） 1. 为避免野外高压输电线遭受雷击，在三条输电线上方往往架设有两条与大地相连的导线。下列选项中，与该措施原理相同的是（　　） A. 静电除尘设备 B. 建筑物顶部安装避雷针 C. 音、视频等信号线包裹金属网 D. 电子点火器的钉尖形放电极 2. 电场中有一点P，下列说法中正确的是（　　） A. 若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半 B. 若P点没有放电荷，则P点场强为零 C. P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 D. P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同 3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C D. 4. 中国天宫号空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，轨道平面与赤道平面夹角为，轨道离地高约400km，每天绕地球约转16圈，绕行方向自西向东。地球半径约为6400km，下列说法正确的是（　　） A. 空间站中的宇航员受地球的引力约为其在地面时的 B. 空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小 C. 空间站连续两次经过我国某城市上方的时间间隔约为1.5h D. 空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小 5. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心的间距。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（　　） ①滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为 ②滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度比值为 ③滑块A和B在与轮盘相对静止时，线速度的比值为 ④转速增加后滑块A先发生滑动 A ①③ B. ③④ C. ①②④ D. ①③④ 6. 如图所示，置于光滑水平面上的长木板B的左端有一物体A，A、B间有摩擦，现用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在水平面上，F做的功为，产生的内能增量为，第二次使B可自由滑动，F做的功为，产生的内能增量为，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多选题（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，全部选对的得5分，选不全得3分，选错的得0分） 7. 如图甲、乙所示，分别用长度均为的轻质细绳和轻质细杆的一端拴质量均为的小球A、B，另一端分别固定在O、点，现让A、B两小球分别绕O、点在竖直平面内做圆周运动，小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. A球做圆周运动到最高点的最小速度为0 B. B球做圆周运动到最高点的最小速度为0 C. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 D. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 8. “北斗系统”的卫星由若干地球静止轨道卫星（如图中A）、倾斜轨道卫星（如图中B）和极地轨道卫星（如图中C）三种轨道卫星组成，若它们都绕地心做匀速圆周运动，轨道半径关系为。则下列说法中正确的是（　　） A. 三种卫星的线速度大小关系为 B. 三种卫星的角速度大小关系为 C. 三种卫星的周期大小关系为 D. 三种卫星的加速度大小关系为 9. 从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，则（　　） A. 落在a点的小球竖直速度最大 B. 落在a点的小球飞行时间最短 C. 落在a点小球抛出的初速度最大 D. 落在a、b、c三点的小球飞行时间相同 10. 如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘的斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。现将B球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡。与移动前相比，下列说法正确的是（　　） A. 斜面对A的弹力增大 B. 水平面对B的弹力增大 C. 推力F变小 D. 两球之间的距离变小 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，他用一张印有小正方格的纸记录小球运动的轨迹，在方格纸上建立如图乙所示的坐标系，小正方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图乙中的所示，，（结果均保留两位有效数字） （1）小球的初速度为______； （2）小球在点的瞬时速度为______； （3）小球抛出点的坐标是否为坐标原点______（选填“是”或“否”）； （4）该同学做完实验后，提出几项减小实验误差的措施，其中正确的是______。 A. 实验中应使斜槽轨道尽可能光滑 B. 为使小球离开斜槽后能做平抛运动斜槽末端的切线必须水平 C. 为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放 D. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来 12. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图1所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么： （1）根据图1中所给的数据，应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。 （2）从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=___________J。（结果保留三位有效数字） （3）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______。 三、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 中国于2023年5月30号成功发射“神舟十六号”载人飞船。如图，“神舟十六号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道a点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达b点时再次点火进入圆轨道Ⅲ。载人飞船离地球表面的距离为h。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，忽略地球自转。求： （1）地球的质量M； （2）中国空间站绕地球运动的线速度v大小。 14. 为竖直转轴，细绳和的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为，当和均拉直时。能绕竖直轴匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，（g取）求： （1）小球的线速度增大为何值时，绳才刚好被拉直？ （2）若小球的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大？ 15. 滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。图中ABCD为滑板的运动轨道，AB和CD是两段光滑的圆弧，水平段BC的长度L=5m。一运动员从P点以v0=6m/s的初速度下滑，经BC后冲上CD轨道，达到Q点时速度减为零。已知运动员连同滑板的质量m=70kg，h=2m，H=3m，g取10m/s2。求： （1）运动员第一次经过B点和C点的速度vB、vC； （2）滑板与BC之间的动摩擦因数μ； （3）运动员最后静止位置与B点之间的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理开学考试 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（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，全部选对的得4分，选错的得0分） 1. 为避免野外高压输电线遭受雷击，在三条输电线上方往往架设有两条与大地相连的导线。下列选项中，与该措施原理相同的是（　　） A. 静电除尘设备 B. 建筑物顶部安装避雷针 C. 音、视频等信号线包裹金属网 D. 电子点火器的钉尖形放电极 【答案】C 【解析】 【详解】野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，他们与大地相连，属于静电屏蔽原理。 A．静电除尘器用于粉尘较多的各种场所，用来收集或者去除粉尘，属于静电应用，故A错误； B．建筑物顶部安装避雷针，属于尖端放电，故B错误； C．音、视频等信号线包裹金属网，属于静电屏蔽，故C正确； D．燃气灶点火器的放电电极做成针形，属于尖端放电原理，故D错误。 故选C。 2. 电场中有一点P，下列说法中正确的是（　　） A. 若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半 B. 若P点没有放电荷，则P点场强为零 C. P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 D. P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．场强反映电场本身的性质，只由电场本身决定，与试探电荷无关，则若放在P点的电荷的电荷量减半， P点的场强不变；P点没有放电荷， P点的场强也不变，故AB错误； C．根据F=Eq知，P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大，故C正确； D．根据场强方向的规定，正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，故D错误。 故选C。 3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，汽车合外力指向运动轨迹的凹侧，由于汽车速度减小，则合外力方向与速度方向夹角大于。 故选C。 4. 中国天宫号空间站正常绕地运行轨道可视为圆形，轨道平面与赤道平面夹角为，轨道离地高约400km，每天绕地球约转16圈，绕行方向自西向东。地球半径约为6400km，下列说法正确的是（　　） A. 空间站中的宇航员受地球的引力约为其在地面时的 B. 空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小 C. 空间站连续两次经过我国某城市上方的时间间隔约为1.5h D. 空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小 【答案】A 【解析】 【详解】A．地球表面有 在空间站有 整理有 故A项正确； B．由于空间站每天绕地球约转16圈，所以其周期约为 而地球上的物体转一圈的周期为24h，由周期与角速度的关系有 由于空间站的周期小，所以空间的角速度大于在地球上物体的角速度，故B项错误； C．由于空间站的周期为1.5h，地球的周期为24h，但是又由于空间站轨道平面与赤道所在平面不共面，所以每次空间站转16圈，中国某城市相对于空间站回到了出发位置，即空间站连续两次经过我国某城市上方的时间间隔约为24h，故C项错误； D．由于 整理有 由于空间站距离地心的距离比月球小，故其绕行速度比月球的大，故D项错误。 故选A。 5. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心的间距。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（　　） ①滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为 ②滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为 ③滑块A和B在与轮盘相对静止时，线速度的比值为 ④转速增加后滑块A先发生滑动 A. ①③ B. ③④ C. ①②④ D. ①③④ 【答案】A 【解析】 【详解】两轮边缘的线速度相等，根据 可知两轮的角速度之比为 当滑块A和B在与轮盘相对静止时，有 根据 可知滑块A和B的向心加速度的比值为 根据 可知滑块A和B的线速度的比值为 设滑块与轮盘刚要发生相对滑动时，滑块的向心加速度为，则有 可得 由于相对静止时，有 可知转速增加后，滑块B的向心加速度先达到，则滑块B先发生滑动。 故选A。 6. 如图所示，置于光滑水平面上的长木板B的左端有一物体A，A、B间有摩擦，现用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在水平面上，F做的功为，产生的内能增量为，第二次使B可自由滑动，F做的功为，产生的内能增量为，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设A、B间的摩擦力为，木板长为l，第一次木板固定，则 第二次木板不固定，当用恒力F将A拉至B的右端时，设木板的位移为，则 所以有 故ABD错误，C正确。 故选C。 二、多选题（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，全部选对的得5分，选不全得3分，选错的得0分） 7. 如图甲、乙所示，分别用长度均为的轻质细绳和轻质细杆的一端拴质量均为的小球A、B，另一端分别固定在O、点，现让A、B两小球分别绕O、点在竖直平面内做圆周运动，小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. A球做圆周运动到最高点的最小速度为0 B. B球做圆周运动到最高点的最小速度为0 C. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 D. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 【答案】BCD 【解析】 详解】A．A球与细绳相连，则恰好能到最高点时有 解得 故A错误； B．B球与杆相连，则恰好能到最高点的速度大小为 故B正确； CD．对A球在最高点时由牛顿第二定律有 代入数据解得 对B球有两种情况：①杆对小球B为支持力时，则有 代入数据解得 ②杆对小球B为拉力时，则有 代入数据解得 则小球A、B在最高点的速度大小之比为 和 故CD正确。 故选BCD。 8. “北斗系统”的卫星由若干地球静止轨道卫星（如图中A）、倾斜轨道卫星（如图中B）和极地轨道卫星（如图中C）三种轨道卫星组成，若它们都绕地心做匀速圆周运动，轨道半径关系为。则下列说法中正确的是（　　） A. 三种卫星的线速度大小关系为 B. 三种卫星的角速度大小关系为 C. 三种卫星的周期大小关系为 D. 三种卫星的加速度大小关系为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的线速度大小关系为 A正确； B．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的角速度大小关系 B正确； C．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的周期大小关系为 C正确； D．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的加速度大小关系为 D错误。 故选ABC。 9. 从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，则（　　） A. 落在a点的小球竖直速度最大 B. 落在a点的小球飞行时间最短 C. 落在a点的小球抛出的初速度最大 D. 落在a、b、c三点的小球飞行时间相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知落在a点的小球竖直下落高度最小，根据 可知落在a点的小球竖直速度最小，故A错误； BD．由 可知落在a点的小球飞行时间最短，故B正确，D错误； C．三个小球水平位移相同，由 可知落在a点的小球抛出的初速度最大，故C正确。 故选BC。 10. 如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘的斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。现将B球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡。与移动前相比，下列说法正确的是（　　） A. 斜面对A的弹力增大 B. 水平面对B的弹力增大 C. 推力F变小 D. 两球之间的距离变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．如图所示 对小球A受力分析，由平行四边形定则可知，当A小球到达虚线位置时，斜面对A的弹力减小，A错误； B．对AB整体受力分析，和的竖直分量之和等于AB的重力之和，减小，则的竖直分量减小，则水平面对B的弹力增大，B正确； C．对B受力分析，F等于库仑力的水平分量，因为减小且与水平方向的夹角变大，则的水平分量减小，即推力F减小，C正确； D．由A受力可知，两球之间的库仑力减小，根据库仑定律得，两球之间的距离变大，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，他用一张印有小正方格的纸记录小球运动的轨迹，在方格纸上建立如图乙所示的坐标系，小正方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图乙中的所示，，（结果均保留两位有效数字） （1）小球的初速度为______； （2）小球在点的瞬时速度为______； （3）小球抛出点的坐标是否为坐标原点______（选填“是”或“否”）； （4）该同学做完实验后，提出几项减小实验误差的措施，其中正确的是______。 A. 实验中应使斜槽轨道尽可能光滑 B. 为使小球离开斜槽后能做平抛运动斜槽末端切线必须水平 C. 为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放 D. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来 【答案】（1）1.2 （2）1.5 （3）否 （4）BC 【解析】 【小问1详解】 取三点分析，水平位移间隔均为2L，所以小球从a点到b点，从b点到c点所用的时间相同，设时间为T，在竖直方向上有 解得 水平方向上，则有 解得 【小问2详解】 小球在b点时竖直方向上的速度为 所以小球在b点的瞬时速度为 【小问3详解】 设从抛出点到b点的时间为t，则 解得 所以小球抛出点的横坐标为 纵坐标为 小球抛出点的坐标故不是坐标原点。 【小问4详解】 AB．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度，且只受重力作用，所以斜槽轨道末端切线必须要水平，至于是否光滑没有影响，只要能抛出就行，故A错误，B正确； C．为使小球每次运动的轨迹相同，则要确保小球有相同的水平初速度，所以要求小球每次应从同一位置无初速度释放，故C正确； D．为比较准确地描出小球的运动轨迹，应用平滑的曲线将点连接起来，偏差太大的点舍去，从而能减小实验误差，故D错误。 故选BC。 12. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图1所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么： （1）根据图1中所给的数据，应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。 （2）从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=___________J。（结果保留三位有效数字） （3）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______。 【答案】 ①. B ②. 1.88 ③. 1.84 ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]实验需要验证重物重力势能的减少量与动能的增加量相等，需要求出重物的速度，根据题图1结合匀变速直线运动的推论可以求出打B点时重物的瞬时速度，因此应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律。 （2）[2]从O点到B点，对应的重物重力势能的减少量 ΔEp=mg·OB=1.00×9.80×19.20×10-2 J≈1.88 J [3]打B点时重物的瞬时速度为 vB== m/s=1.92 m/s 从O点到B点，对应的重物动能增加量 ΔEk==×1.00×1.922 J≈1.84 J （3）[4]重物下落过程，由机械能守恒定律得 mgh=mv2 整理得 =gh g是定值，则与h成正比，故选A。 三、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 中国于2023年5月30号成功发射“神舟十六号”载人飞船。如图，“神舟十六号”载人飞船发射后先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道a点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达b点时再次点火进入圆轨道Ⅲ。载人飞船离地球表面的距离为h。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，忽略地球自转。求： （1）地球的质量M； （2）中国空间站绕地球运动的线速度v大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当飞船在近地圆形轨道Ⅰ上时，有 所以 （2）当飞船在圆轨道Ⅲ上运行时，有 所以 14. 为竖直转轴，细绳和的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为，当和均拉直时。能绕竖直轴匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，（g取）求： （1）小球的线速度增大为何值时，绳才刚好被拉直？ （2）若小球的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大？ 【答案】（1）；（2）绳先断， 【解析】 【详解】（1）当小球线速度增大时，BC逐渐被拉直，小球线速度增至BC刚被拉直时，对球 BC刚被拉直时 解得小球的线速度大小为 （2）由（1）可知线速度再增大些，增大，不变，为 故BC绳先断。当BC绳刚要断时，拉力为2.25mg，对球有 解得 15. 滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。图中ABCD为滑板的运动轨道，AB和CD是两段光滑的圆弧，水平段BC的长度L=5m。一运动员从P点以v0=6m/s的初速度下滑，经BC后冲上CD轨道，达到Q点时速度减为零。已知运动员连同滑板的质量m=70kg，h=2m，H=3m，g取10m/s2。求： （1）运动员第一次经过B点和C点的速度vB、vC； （2）滑板与BC之间的动摩擦因数μ； （3）运动员最后静止的位置与B点之间的距离x。 【答案】（1）8.72m/s ，7.75m/s；（2）0.16；（3）3.75m 【解析】 【详解】（1）选经过BC的水平面是零势能面，P到B的过程中，机械能守恒，则有 解出 C到Q的过程中，机械能守恒，则有 解出 （2）B到C的过程中，由运动学公式可得 解得 运动员连同滑板，受到三个力的作用，如图所示，在竖直方向受力平衡可得 水平方向由牛顿第二定律可得 联立解出 （3）两侧圆弧形轨道光滑，所以运动员最终停在水平轨道上。运动员在BC轨道上往返过程中，总是在做减速运动，加速度大小恒为1.6m/s2，设BC轨道上往返的总路程为s，由运动学公式 得到 推理，因 故运动员最终停下的位置离B点 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$