湖南省湘潭市2026-2027学年高二上学期期中考试物理自编卷(范围:必修一二三、选必一第一单元)
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内容正文:
湖南省湘潭市2026-2027学年高二上学期期中考试自编卷
物理试题
考试时间:75分钟; 分值:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.考试范围:人教版必修第一册、必修第二册、必修第三册、选择性必修第一册第1单元。
第一部分(选择题 共43分)
1、 选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4s升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A.螺钉松脱后做自由落体运动
B.矿井的深度为45 m
C.螺钉落到井底时的速度大小为40 m/s
D.螺钉松脱后先做竖直上抛运动,到达最高点后再做自由落体运动
2.如图所示,在距离地面1.8 m高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升3.2 m后回落,最后落回地面。空气阻力忽略不计,规定竖直向上为正方向。以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为3.2 m,落地点的位置坐标为1.8 m
B.网球从抛出点到最高点的位移为5.0 m
C.网球从抛出点到落地点的路程为8.2 m
D.网球从最高点到落地点的位移为5.0 m
3.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球表面自由落体加速度约为月球表面自由落体加速度的6倍,以下推算出的结果正确的是( )
A.地球半径约为月球半径的倍
B.地球半径约为月球半径的倍
C.地球的第一宇宙速度约为月球第一宇宙速度的倍
D.地球的第一宇宙速度约为月球第一宇宙速度的倍
4.当空气中的电场强度超过E0时,空气会被击穿。给半径为R的孤立导体球壳充电,球壳所带电荷量的最大值为Q,已知静电力常量为k(提示:均匀带电球壳对壳外某点的场强,可以看作集中在球壳中心的点电荷对球外某点的场强),则Q为( )
A. B. C. D.
5.关于加速度,下列选项中正确的是( )
A.加速度大于零,物体运动的速度一定增加
B.速度变化越快,加速度越大
C.速度变化量越大,加速度越大
D.飞机比高铁快,是因为飞机的加速度大于高铁的加速度
6.如图所示,将轻质弹簧端固定在竖直墙壁上,另一端与一质量为圆环相连,圆环套在粗糙竖直固定杆上,弹簧水平且处于原长,在过程Ⅰ中,圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大(图中未画出),到达处的速度为零,;在过程Ⅱ中,圆环在处获得一竖直向上的速度。则恰好能回到处,弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为。则圆环( )
A.过程Ⅰ中,加速度一直增大
B.过程Ⅱ中,克服摩擦力做的功为
C.在处,弹簧的弹性势能为
D.过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
7.物体在快速运动时,当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.4秒左右的图像,这种现象被称为视觉暂留现象。在日光灯下观看悬吊电风扇旋转时,有时会感觉3片电风扇的叶片(扇叶之间互成120°)好像变成了6片。已知日光灯接在频率为50 Hz的民用交流电源上,每秒闪烁100次。由此推断,电风扇的转速可能是( )
A.50 r/s B.100 r/s C.120 r/s D.180 r/s
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.A、B、C三个物体均静止在同一水平面上,质量分别为mA、mB、mC,它们和水平面的动摩擦因数分别为μA,μB,μC。在水平拉力的作用下,三个物体的加速度a与水平拉力F的关系如图所示,图中B与C平行,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,由图可知,下列关系正确的是( )
A.μAmA<μBmB<μCmC
B.μA=μB<μC
C.mA>mB=mC
D.mA<mB=mC
9.如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B ,A带电荷量为+Q, B带电荷量为-9Q .现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态, 则下列判断正确的是( )
A.在AB连线的延长线上A点左边,距A点0.2 m处放一个正电荷
B.在AB连线之间,无论在什么地方、放什么电荷,都不可能使三个点电荷处于平衡状态
C.在AB连线的延长线上B点右边,距B点0.2 m处放一个正电荷
D.在AB连线的延长线上A点左边,距A点0.2 m处放一个负电荷
10.如图所示,倾角为的倾斜圆盘绕垂直盘面的轴以角速度ω匀速转动,盘面上有一个离转轴距离为r、质量为m的小物体(可视为质点)随圆盘一起转动。PQ、MN是小物体轨迹圆互相垂直的两条直径,P、Q、M、N是圆周上的四个点,且P是轨迹圆上的最高点,Q是轨迹圆上的最低点,已知重力加速度为g。则( )
A.小物体所受静摩擦力最大值为
B.小物体所受静摩擦力最大值为
C.在最高点P处,小物体所受静摩擦力可能背离圆心
D.在M处,小物体所受静摩擦力大小
第二部分(非选择题 共57分)
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11.某同学做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验。采用如图甲所示的实验装置,让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
(1)为完成实验,除图中已有的器材,还需要交流电源、天平(含配套砝码)和______。
(2)如图甲,关于本实验,下列说法正确的是______。
A.应适当调节滑轮高度,使线与桌面平行,确保小车能做匀加速直线运动
B.此时有可能正在进行“补偿阻力”的实验操作
C.实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放
D.电火花计时器的工作电压应为交流8V
(3)如图乙,是某同学挑选的一条较为清晰的纸带,并选取了部分点为计数点(计数点间的距离如图)。已知打点计时器打点的时间间隔,由图可知小车做匀加速直线运动的加速度______(保留三位有效数字)。据此可知本次实验操作中存在不合理之处在于______。
12.用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变,细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度a.
(1)本实验应用的实验方法是__________
A.理想实验法 B.控制变量法 C.假设法 D.等效替代法
(2)为了让细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F,需满足的条件是______
(3)实验中要进行质量钩码质量m和小车质量M的选取,以下最合理的一组是_____
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
(4)关于实验操作,下列说法正确的是______。
A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
B.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先接通打点计时器电源,后释放小车
(5)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,打B点时小车的速度v=___m/s,小车的加速度a=________m/s².(结果保留两位有效数字)
(6)改变细线下端钩码的个数,得到a-F图象如图丙所示,造成图线上端弯曲的原因可能是_____。
13.如图所示,一质量为m、带电荷量大小为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度g。
(1)判断小球的电性;
(2)求电场强度E的大小。
14.如图所示,竖直平面内的固定光滑半圆轨道与水平地面相切于C点,A、B两点间的距离。质量的滑块甲在水平推力F=2N作用下从A点由静止开始向右运动,与此同时,另一质量的滑块乙从B点以大小的初速度水平向右运动,撤去力F时两滑块恰好在C点相碰并粘合在一起,随后沿半圆轨道恰好通过最高点D。两滑块与地面间的动摩擦因数均为,取,两滑块均可视为质点。求:
(1)滑块甲由静止开始运动到与滑块乙碰撞时所用的时间;
(2)两滑块到达C点后瞬间对轨道的压力大小N;
(3)半圆轨道的半径R。
15.守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律,它为我们解决许多实际问题提供了依据。在物理学中这样的守恒定律有很多,例如:电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等。
(1)在实际生活中经常看到这种现象:适当调整开关,可以看到从水龙头中流出的水柱稳定且粗细不均匀,而是呈现上粗下细的形态,如图所示,说明水柱呈现此形态的原因。(可认为水不可压缩)
(2)如图所示,足够大的水平桌面上一盛有水的圆柱形大容器,水的深度为H。水面的面积为,在容器侧面液面下方h处接有一根水平的短细管,细管内的横截面积为,水能够从细管中喷出,重力加速度为g。本题中认为水不可压缩,而且没有粘滞性。
a.液面下方h处的细管中的水流速度;(用、、h、g表示)
b.若在液面下方不同的h处接水平短细管,会发现水从细管喷出后飞行的水平距离x不同,求最大的水平距离及对应的h值;
c.通过构建适当的模型分析说明:在有水从细管管口稳定流出时(如a中情形)堵住管口所需的力,比堵住管口后维持堵住管口所需的力大。(需要用到题目中又没有给的物理要求给出说明)
答案第1页(共2页)
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湖南省湘潭市2026-2027学年高二上学期期中考试自编卷
物理试题(解析版)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
B
B
D
A
ABD
BD
ACD
1.D
【详解】AD.螺钉松脱后先做竖直上抛运动,到达最高点后再做自由落体运动,故A错误,D正确;
C.规定向下为正方向,根据
螺钉落到井底时的速度大小为
故C错误;
B.螺钉下降距离为
因此井深
故B错误。
故选D。
2.C
【详解】A.以抛出点为坐标原点建立坐标系,竖直向上为正方向,从高出地面1.8 m的位置开始抛出小球,所以落地点的坐标为-1.8 m,网球上升3.2 m后回落,则最高点的坐标为3.2 m,故A错误;
B.网球上升3.2 m后回落,则上升过程的位移为3.2 m,故B错误;
C.网球上升过程的路程为3.2 m,下落过程的路程为5 m,则网球从抛出点到落地点的路程为8.2 m,故C正确;
D.网球在最高点的坐标为3.2 m,落地点的坐标为-1.8 m,所以网球从最高点到落地点的位移为-5.0 m,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】AB.根据万有引力与重力的关系
可得
所以
故A错误,B正确;
CD.根据万有引力提供向心力有
可得
所以
故CD错误。
故选B。
4.B
【详解】均匀带电球壳内部的电场强度为零,当球壳所带电荷量为最大值为Q时,紧贴球壳周围空间的场强为,根据
解得球壳的带电量
故选B。
5.B
【详解】A.加速度大于零,物体的速度不一定增加。当速度为负时,此时物体就做减速运动,故A错误;
B.加速度等于速度的变化率,物体的速度变化率大,即速度变化越快,加速度就大,故B正确;
C.速度变化量越大,加速度不一定越大,还和时间有关,故C错误;
D.飞机比高铁快,是因为飞机的速度大于地铁的速度,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】A.圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,则经过处的加速度为零,到达处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,所以加速度先减小,后增大,故A错误;
BCD.在过程Ⅰ、过程Ⅱ中,圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等,则知在两个过程中,克服摩擦力做功相同,设为,研究过程Ⅰ,运用动能定理列式得
研究过程Ⅱ,运用动能定理列式得
联立解得克服摩擦力做的功为
弹簧弹力做功
所以在处,弹簧的弹性势能为
故BC错误,D正确;
故选D。
7.A
【详解】人的视觉有暂留,在光源两次频闪时间差t=0.01s内,电风扇叶片转过的角度满足关系式,其中k=0,1,2,3,…,
设电风扇的转速为n,则
代入数据得(k=0,1,2,3,…)
k=1时n=50r/s。
故选A。
8.ABD
【详解】CD.根据牛顿第二定律可得
则
则a-F图像的斜率等于质量的倒数,则
C错误,D正确;
B.a-F图像纵轴截距等于-μg,结合图像可知
B正确;
A.由上述解析可知
,
联立可得
μAmA<μBmB<μCmC
A正确;
故选ABD。
9.BD
【详解】三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为负电,在A的左侧.设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有
代入数据解得:r=0.2m.对点电荷A,其受力也平衡,则有
解得
故AC错误,D正确.在AB连线之间,无论在什么地方,该电荷所受的库仑力均指向同一方向,不可能平衡,故B正确。
故选BD。
10.ACD
【详解】ABC.物体在P点受重力和静摩擦力以及支持力,沿斜面方向的合力提供向心力,所以摩擦力可能背离圆心,也可能指向圆心,所以背离指向圆心时
解得
当摩擦力指向圆心时
解得
物体在Q点时合力提供向心力,所以摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
所以小物体所受静摩擦力最大值为,故AC正确,B错误;
D.小物体在M点所受的合力提供向心力,所以
解得
故D正确。
故选ACD。
11.(1)刻度尺
(2)C
(3) 3.01 不满足槽码的质量远小于小车的质量,在实验中用槽码重力来代替小车受到的拉力时产生的误差较大
【详解】(1)为完成实验,除图中已有的器材,还需要刻度尺测量纸带。
(2)A.应适当调节滑轮高度,使线与木板平行,保证线对小车的拉力等于小车受到的合力,故A错误;
B.进行“补偿阻力”的实验操作时,小车前面不能悬挂槽码,故B错误;
C.实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放,以能在纸带上打出更多的点,充分利用纸带,故C正确;
D.电火花计时器的工作电压应为交流220V,故D错误。
故选C。
(3)[1]根据逐差法可得
[2]根据加速度计算结果看,其值较大,可知,实验过程中不合理之处为:不满足槽码的质量远小于小车的质量,在实验中需要用槽码重力来代替小车受到的拉力,此时的误差较大。
12. B M>>m D AD 0.32 0.93 随所挂砝码质量m的增大,不满足M>>m
【详解】(1)[1].探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量;本实验应用的实验方法是控制变量法,故选B。
(2)[2].对整体
对小车
则
当M>>m时T=mg,则为了让细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F,需满足的条件是M>>m。
(3)[3].实验中要保证M>>m,则钩码质量m和小车质量M的选取,最合理的一组是D。
(4)[4].A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;
B.在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故B错误;
C.由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ,所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故C错误;
D.打点计时器要“早来晚走”,即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,故D正确;
选择AD。
(5)[5][6].已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1sB点对应的速度
根据△x=aT2可得
xCE-xAC=a(2T)2
小车运动的加速度
(6)[7].随着力F的增大,即随所挂钩码质量m的增大,不能满足M>>m,因此曲线上部出现弯曲现象。
13.(1)小球带负电;(2)
【详解】(1)小球处于静止状态,所以小球受竖直向下的重力、水平向左的电场力和沿绳斜向上的拉力,由于电场力的方向和电场强度的方向相反,说明小球带负电;
(2)根据平衡条件,有
解得
14.(1)2s;(2)30N;(3)
【详解】(1)根据牛顿第二定律,对滑块甲有
对滑块乙有
自A点至两滑块相遇时有
解得
t=2s
由于相碰前瞬间,滑块乙的速度
即两滑块相碰前瞬间滑块乙的速率恰好为零,故
(2)两滑块相碰前瞬间滑块甲的速度大小为
对两滑块相碰过程,根据动量守恒定律有
两滑块刚过C点时有
解得
根据牛顿第三定律可知,两滑块刚过C点时对轨道的压力大小
(3)根据机械能守恒定律有
两滑块恰好通过最高点D时,有
解得
15.(1)见解析;(2)a.;b.;;c.见解析
【详解】(1)根据质量守恒,相等的时间通过任一截面的质量相等,即水的流量相等,单位时间出来的水的体积不变;
在竖直方向上,随着水向下运动,水速不断变大,即
故有横截面积
因此下降阶段的水柱呈现的形态是上端较粗下端较细;
(2)a.根据能量守恒和机械能守恒定律分析可知:稳定流动的很短一段时间内,对容器中的液体,等效来看:液面上质量为m的薄层水的机械能等于细管中质量为m的小水柱的机械能;
设液面薄层水下降的速度为,细管中质量为m的小水柱的速度为。设细管处为零势面,则有
又有
解得
b.小水柱做平抛运动
解得
利用均值不等式,可知
(当且仅当即时取等号)。
即
相应的
c.在有水从细管管口稳定流出时(如a中情形)堵住管口所需的力设为,堵住管口后维持堵住管口所需的力设为,水的密度为,则
对流动的水,考虑一段很短的时间,流出的小水柱的质量为
要堵住水,意味着水速减为0,对流出的小水柱,由动量定理可知
(规定速度方向为正方向)
解得
堵住管口后维持堵住管口所需的力,只要克服流体静压力即可,故
其中
故
故
(若,则)
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