内容正文:
湖南省涟源市部分学校2026年下学期高二入学考试
物理试题
满分:100分;时间:75分钟
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1:5,线速度之比为3:2,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体的角速度之比是2:15
B. 甲、乙两物体的角速度之比是10:3
C. 甲、乙两物体的周期之比是2:15
D. 甲、乙两物体的周期之比是10:3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
【点睛】此题考查匀速圆周运动的描述,熟记两个公式v=ωr和,掌握圆周运动中各物理量之间的关系即可正确求解。
2. 如图所示,在O、P两点上,分别固定着+q和-q的等量异种点电荷,AB为OP的中垂线,B为垂足,C为BP上的一点,则A、B、C三点场强大小的关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据等量异种电场分布可知,在两电荷连线上C点的场强大于B点的场强;在两点荷连线的垂直平分线上,B点的场强大于A点的场强,即
故选A。
3. 如图所示,一个质量均匀分布的半径为的球体对球外质点的万有引力为。如果在球体中央挖去半径为的一部分球体,且,则原球体剩余部分对质点的万有引力为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设球心点与球外质点的距离为,没挖去前,球体质量为,球外质点质量为,挖去部分的质量为,根据
可知
则没挖去前,球体对质点的万有引力
挖去的部分对球外质点的万有引力
则球体剩余部分对球外质点的引力
故C正确ABD错误。
故选C。
4. 我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站。如图所示,关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,月球的半径为R。下列判断不正确的是( )
A. 航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速
B. 图中的航天飞机正在加速飞向B处
C. 月球的质量
D. 月球的第一宇宙速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.设椭圆轨道半长轴为a。B点到月心的距离为r,远月点到月心的距离大于r,所以a>r。由椭圆轨道机械能关系得
由于,所以。而半径为r的圆轨道速度满足
故,飞船要与空间站同轨,需减小切向速度,故A正确;
B.飞船沿椭圆轨道向近月点B运动时,月球引力对飞船做正功,飞船动能增大,速度增大,因此正在加速飞向B处,故B正确;
C.空间站做半径为r、周期为T的匀速圆周运动,月球引力提供向心力。由万有引力定律和向心力公式得
解得,故C正确;
D.月球表面附近的物体做圆周运动时,月球引力提供向心力。由万有引力定律和向心力公式得
所以
代入得,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
5. 如图甲,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙,取。则( )
A. 物体的质量
B. 物体与水平面间的动摩擦因数
C. 第2s内物体克服摩擦力做功W=2J
D. 前2s内推力F做功的平均功率P=2W
【答案】C
【解析】
【详解】A.第内图像为水平直线,物体做匀速直线运动。由平衡条件
第内,物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律
其中,
联立解得,故A错误;
B.第内,由平衡条件
解得,故B错误;
C.第内图像与时间轴围成的面积表示位移,有
则第内物体克服摩擦力做功,故C正确;
D.前内物体静止,推力不做功;第内位移为C项求得的,推力为。前内推力做功
前内推力的平均功率,故D错误。
故选C。
6. 如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是 ( )
A. 2R B. 5R/3 C. 4R/3 D. 2R/3
【答案】C
【解析】
【详解】当A下落至地面时,B恰好上升到与圆心等高位置,这个过程中机械能守恒,
即:,
接下来,B物体做竖直上抛运动,再上升的高度
两式联立得h=
这样B上升的最大高度H=h+R=4R/3
7. 如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P,它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W,重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.质点P下滑过程中,重力和摩擦力做功,根据动能定理可得
其中
联立可得,故AB错误;
CD.在最低点重力和支持力的合力充当向心力,根据牛顿第二定律可得
联立可得,故C正确,D错误。
故选C。
二、多选题(每题5分,共15分)
8. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断正确的是( )
A. 点电荷M、N一定为同种点电荷
B. 点电荷M、N一定为异种点电荷
C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1
D. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.由图可知,当x = 2a处,场强为零,可知两个点电荷在此处产生的场强等大反向,故点电荷M、N一定为同种点电荷,故A正确,B错误;
CD.由点电荷场强
在x = 2a处
得
故C错,D对。
故选AD。
9. 如图所示,ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面,相邻等势面间距离为5cm,一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面D时,动能为15eV(电子伏),到达等势面A时速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A. 场强方向从A指向D
B. 匀强电场的场强为100V/m
C. 电子经过等势面C时,电势能大小为5eV
D. 电子在上述等势面间运动的时间之比为1:2:3
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电子到达等势面A时速度恰好减为零,说明电场力向下,负电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反,故场强方向从D指向A,故A错误;
B.从D到A,动能减小15eV,故电场力做功﹣15eV,故有
解得
故B正确;
C.只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,故
EkD+EpD=EkA+EpA
解得
EPA=15eV
匀强电场中,沿电场线方向前进相同距离电势变化相同,沿电场线方向前进相同距离电势能变化相同,则EpC=5eV,故C正确;
D.运用逆向思维,到达A后,假设时间倒流,做初速度为零的匀加速直线运动,根据,通过1s、2s、3s的时间之比为1::,故通过连续三段s时间之比为,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,竖直平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带电荷量为的小球自水平面上的O点以初速度竖直向上抛出,最终落在水平面上的A点(图中未画出),已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球被抛出后做匀变速曲线运动
B. 小球上升到最高点时的速度大小为
C. O、A两点间的距离
D. 小球上升时间内水平方向的距离等于下降时间内水平方向的距离
【答案】AB
【解析】
【详解】A.小球的初速度方向与合力方向不共线,合力恒定,加速度恒定,故小球被抛出后做匀变速曲线运动,故A正确;
BD.小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,由竖直上抛的对称性可知,小球上升与下降时间相同,小球上升时间内水平方向的距离与下降时间内水平方向的距离之比为1∶3;小球上升到最高点用时
小球在最高点沿竖直方向的分速度为0,在水平方向的速度
其中
解得
故小球上升到最高点时的速度大小为
故B正确,D错误;
C.小球在水平方向做匀加速运动,则有
解得
故C错误。
故选AB。
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的______________。
A. 动能变化量与势能变化量
B. 速度变化量和势能变化量
C. 速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______________。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量=________,动能变化量=________。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能减少量大于动能增加量,原因是______________。
A. 利用公式计算重物速度
B. 利用公式计算重物速度
C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D. 没有采用多次实验取平均值的方法
【答案】(1)A (2)AB
(3) ①. ②. (4)C
【解析】
【小问1详解】
重物下落时,若只有重力做功,重力势能的减少量等于动能的增加量。因此应比较任意两点间动能变化量与势能变化量的大小。
故A正确。
【小问2详解】
电磁打点计时器需要交流电源;测量纸带上各点间的距离需要刻度尺。重物质量在验证关系中可以约去,不必使用天平。
故AB正确。
【小问3详解】
[1]以O点为重力势能参考平面,重物从O运动到B,B点高度为,由重力势能变化与重力做功的关系得
[2]相邻点间的时间间隔为,B点的瞬时速度用A、C两点间的平均速度表示,有
代入前式,动能变化量为
【小问4详解】
实验中存在空气阻力和纸带与限位孔间的摩擦阻力,除重力外还有阻力做负功,所以重力势能的减少量大于动能的增加量。
故C正确。
12. 如图所示,平行板电容器板间距离d=20cm,与一个直流电源连接,电源电压为10 V,N板接地,取大地电势为零.两板间有一点P,P点距上极板M 10 cm,把K闭合给电容器充电,然后再断开,P点场强大小为_________,电势为_________,若把N板向下移动20 cm,则P点场强大小为__________,电势为_________.
【答案】 ①. 50V/m ②. -5V ③. 50V/m ④. -15V
【解析】
【详解】(1)电容器接电源充电后U=10V,根据匀强电场的场强公式;因P点距N板10cm,且N板电势为零,则.
(2)若把N板向下移动20cm,而电容器已断开,根据公式可知,电场强度与间距无关,则P点的场强大小为;
故.
【点睛】考查匀强电场强度与电势差的关系,掌握求解电势的方法,注意电势与零电势选取有关,而电势差与零电势无关,同时掌握平衡条件的运用,注意电容器断开后,电容器的电量不变,没有断开前,电容器极板电压不变.
四、计算题(2小题,共39分)
13. 开普勒第三定律指出:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图,嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行,周期为T。月球的半径为R,引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在月球表面的B点着陆A、O、B三点在一条直线上。求:
(1)月球的密度;
(2)在轨道Ⅱ上运行的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)万有引力提供向心力
解得
月球体积
密度
解得
(2)椭圆轨道的半长轴
设椭圆轨道上运行周期为,由开普勒第三定律有
在轨道Ⅱ上运行的时间为
解得
14. 如图所示,质量为m=1kg的滑块,在水平力F作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端处与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失),传送带的运行速度为v0=3m/s,长为L=1.4m,今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2。求
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑的高度h;
(3)在第(2)问中若滑块滑上传送带时速度大于3m/s,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量Q。
【答案】(1);(2)0.1 m或0.8 m;(3)0.5 J
【解析】
【详解】(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力FN处于平衡,如图所示:
水平推力
(2)设滑块从高为h处下滑,到达斜面底端速度为v下滑过程,由机械能守恒有
解得
若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动;根据动能定理有
解得
若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度,则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动;根据动能定理有
解得
(3) 在第(2)问中若滑块滑上传送带时速度大于3m/s,则,滑块滑上传动带的速度
设滑块在传送带上运动的时间为t,滑块在传送带上做匀减速直线运动,运动时间
则t时间内传送带的位移
s=v0t=1.2m
滑块相对传送带滑动的位移
相对滑动生成的热量
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湖南省涟源市部分学校2026年下学期高二入学考试
物理试题
满分:100分;时间:75分钟
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1:5,线速度之比为3:2,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体的角速度之比是2:15
B. 甲、乙两物体的角速度之比是10:3
C. 甲、乙两物体的周期之比是2:15
D. 甲、乙两物体的周期之比是10:3
2. 如图所示,在O、P两点上,分别固定着+q和-q的等量异种点电荷,AB为OP的中垂线,B为垂足,C为BP上的一点,则A、B、C三点场强大小的关系为( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,一个质量均匀分布的半径为的球体对球外质点的万有引力为。如果在球体中央挖去半径为的一部分球体,且,则原球体剩余部分对质点的万有引力为( )
A. B. C. D.
4. 我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站。如图所示,关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,月球的半径为R。下列判断不正确的是( )
A. 航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速
B. 图中的航天飞机正在加速飞向B处
C. 月球的质量
D. 月球的第一宇宙速度
5. 如图甲,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙,取。则( )
A. 物体的质量
B. 物体与水平面间的动摩擦因数
C. 第2s内物体克服摩擦力做功W=2J
D. 前2s内推力F做功的平均功率P=2W
6. 如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是 ( )
A. 2R B. 5R/3 C. 4R/3 D. 2R/3
7. 如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P,它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W,重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题5分,共15分)
8. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断正确的是( )
A. 点电荷M、N一定为同种点电荷
B. 点电荷M、N一定为异种点电荷
C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1
D. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1
9. 如图所示,ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面,相邻等势面间距离为5cm,一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面D时,动能为15eV(电子伏),到达等势面A时速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A. 场强方向从A指向D
B. 匀强电场的场强为100V/m
C. 电子经过等势面C时,电势能大小为5eV
D. 电子在上述等势面间运动的时间之比为1:2:3
10. 如图所示,竖直平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带电荷量为的小球自水平面上的O点以初速度竖直向上抛出,最终落在水平面上的A点(图中未画出),已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球被抛出后做匀变速曲线运动
B. 小球上升到最高点时的速度大小为
C. O、A两点间的距离
D. 小球上升时间内水平方向的距离等于下降时间内水平方向的距离
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的______________。
A. 动能变化量与势能变化量
B. 速度变化量和势能变化量
C. 速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______________。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量=________,动能变化量=________。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能减少量大于动能增加量,原因是______________。
A. 利用公式计算重物速度
B. 利用公式计算重物速度
C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D. 没有采用多次实验取平均值的方法
12. 如图所示,平行板电容器板间距离d=20cm,与一个直流电源连接,电源电压为10 V,N板接地,取大地电势为零.两板间有一点P,P点距上极板M 10 cm,把K闭合给电容器充电,然后再断开,P点场强大小为_________,电势为_________,若把N板向下移动20 cm,则P点场强大小为__________,电势为_________.
四、计算题(2小题,共39分)
13. 开普勒第三定律指出:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图,嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行,周期为T。月球的半径为R,引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在月球表面的B点着陆A、O、B三点在一条直线上。求:
(1)月球的密度;
(2)在轨道Ⅱ上运行的时间。
14. 如图所示,质量为m=1kg的滑块,在水平力F作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端处与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失),传送带的运行速度为v0=3m/s,长为L=1.4m,今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2。求
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑的高度h;
(3)在第(2)问中若滑块滑上传送带时速度大于3m/s,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量Q。
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