2023-2024学年湖南省永州重点中学高二（上）入学物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年湖南省永州重点中学高二（上）入学物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.为了美观和经济，许多桥面建成拱形，如图所示。汽车通过桥顶时，对桥面的压力会减小，行驶速度过大的汽车将失去控制、无法转向，造成安全隐患，故拱形桥上都会有限速标志。设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时，其速度就是限速标志对应的速度，桥顶圆弧对应的半径为100m，取g=10mA.40km/h B.50km2.北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统，2020年我国已发送了北斗系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，a是地球同步卫星，(忽略地球自转)则

A.卫星a的向心加速度大于地球表面重力加速度

B.卫星a的加速度大于b的加速度

C.卫星b的周期大于24h

D.卫星a的角速度小于c3.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表、电压表均为理想电表，当R2的滑片向左滑动时(

)A.电压表读数变小

B.电流表读数变大

C.R1消耗的功率变大

D.电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比ΔU4.如图所示装置可以根据平行板电容器的决定因素来测量微小形变，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度变化时，极板上所带电荷量增多，则(

)

A.材料竖直方向尺度减小 B.极板间电场强度不变

C.通过电流表的电流方向向左 D.电容器电容变大5.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中的四点，它们的连线构成正方形，其中AD边与电场线平行，O点为AC与BD连线的交点。一个电荷量为Q的正点电荷固定在O点，下列说法正确的是(

)

A.C、D两点的电场强度相同

B.A、B两点的电势不等

C.将电子沿直线从B点移动到C点，电场力做正功

D.将电子沿直线从C点移动到D点，电势能先减小后增大6.如图，△abc中bc=4cm，∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc

A.电场强度的方向沿ac方向

B.电场强度的大小为450V/m

C.电子从a点移动到b点，电场力做功为18eV

D.7.如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为(重力加速度为g)(

)

A.v216g B.v28g二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）8.如图所示，电源电动势E=10V，内阻为r=1Ω，R1=1.5Ω，R2=5A.通过电动机线圈的电流为10A B.通过电阻R1的电流为2A

C.电动机输出的机械功率为50W9.北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。飞船在某段时间内的无动力运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道，B点为椭圆轨道Ⅱ的近地点，椭圆轨道Ⅱ与圆形轨道Ⅰ相切于A点，设圆形轨道Ⅰ的半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，不考虑大气阻力。下列说法正确的是(

)A.空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期之比为r3：a3

B.载人飞船由B点飞到A点速度逐渐减少

C.载人飞船在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度10.如图所示，轻绳的一端系一质量为m的金属环，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为5m的重物。金属环套在固定的竖直光滑直杆上，定滑轮与竖直杆之间的距离OQ=d，金属环从图中P点由静止释放，OP与直杆之间的夹角θ=37

A.金属环从P上升到Q的过程中，重物所受重力的瞬时功率一直增大

B.金属环从P上升到Q的过程中，绳子拉力对重物做的功为−103mgd

C.金属环在Q点的速度大小为2gd11.如图所示，在竖直平面xOy内存在大小、方向未知的匀强电场。一质量为m的小球从y轴上P点以水平速度v进入第一象限，速度方向沿x轴正方向；经过x轴上Q点时的速度大小也为v，方向与x轴夹角为60°。重力加速度大小为g。不计空气阻力，小球从P点运动到Q点的过程中(

)

A.速度的最小值为32v

B.所受电场力的最小值为3mg2

C.三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）12.某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”的实验中。

(1)图甲所示操作中合理的是______。

(2)本实验中，下列说法正确的是______。(多选)

A.先接通电源，后让重锤下落

B.若测得的重锤质量不准则会导致实验误差

C.可以根据v=gt来计算重物在t时刻的瞬时速度

D.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上

(3)在实验中，当地重力加速度g=9.8m/s2，若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示(相邻计数点时间间隔为0.0213.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A.电流表A1(内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=5mA)

B.电流表A2(内阻约为1Ω，量程为0.3A)

C.定值电阻R0=900Ω

D.滑动变阻器R1(2kΩ,2A)

E.滑动变阻器R2(100Ω,2A)

F.干电池组(6V,0.05Ω，允许通过的最大电流为0.5A)

G四、简答题（本大题共3小题，共34.0分）14.如图所示，马戏团正在上演飞车节目，杂技演员驾驶摩托车(整体可视为质点)在一个可视为球体的固定铁笼内绕铁笼的竖直直径在水平面内做匀速圆周运动，此时摩托车所在位置与铁笼中心O点的连线与水平方向的夹角θ=30°。已知铁笼的半径R=5.4m，杂技演员与摩托车整体的质量m=150kg，不计铁笼与摩托车间的摩擦，取重力加速度大小g15.如图a所示，水平面与斜面在B处平滑连接，斜面上的C端处安装有轻弹簧。质量为m=1kg小物块被斜向上α=37°的恒力F作用下从A位置静止开始向右运动，到达B点后撤去恒力F。小物块从A点出发到速度第一次减为零的过程，其动能Ek、重力势能Ep(以水平面为零势能面)，弹簧弹性势能E随小物块路程s的变化如图b三条图线所示。

(1)请判断三条图线各表示哪个能量；(无需分析过程)

(2)求斜面的倾斜角16.如图甲所示，质量为m、电荷量为e、初速度为0的电子经电压U1加速后，沿O1O2方向垂直进入偏转电场，偏转电场极板M、N长度均为2L，极板间距为d。O1O2为两极板的中心线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L，不考虑电场边缘效应。

(1)求电子通过偏转电场的时间；

(2)若偏转电场电压恒为U2，电子经过偏转电场后打在屏上A点(图甲中未画出)，求A点到中心线O1O2的距离；

(3)若偏转电场两板间的电压答案和解析1.【答案】C

【解析】解：汽车以最大速度到达桥顶时，对汽车受力分析，汽车受到重力mg，桥面对汽车的支持力FN=F压=0.6mg

由牛顿第二定律得：mg−0.6mg=mv2.【答案】D

【解析】解：设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M。卫星绕地球匀速圆周运动时，有GMmr2=mv2r=ma=m4π2T2r=mω2r

可得v=GMr，a=GMr2，T=2πr3GM，ω=GMr3

A、由于忽略地球自转，则地球表面处的重力加速度和近地卫星的加速度相等，由万有引力提供向心力GMmr2=ma

因为卫星a的半径大于近地卫星的半径，所以卫星a的向心加速度小于贴地卫星的向心加速度，故A错误；

B、卫星a与b的轨道半径相等，根据3.【答案】D

【解析】解：AB、当R2的滑片向左滑动时，其接入电路中的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得

I=ER1+R2+r

可知电流表的读数I减小

电压表的读数为U=E−I(R1+r)，I减小，可知电压表的读数增大，故AB错误；

C、R1消耗的功率为P=I2R1，I减小，可知R1消耗的功率在减小，故C错误；

D、根据电压表读数4.【答案】D

【解析】解：AD.根据电容的定义式

C=QU

因为电容器的电荷量增加，电势差保持不变，则电容增大，根据电容的决定式

C=εrS4πkd

可知极板间距d减小，材料竖直方向尺度增大，故A错误，D正确；

B.两极板间形成匀强电场，根据

E=Ud

可知极板间电场强度变大，故B错误；

C5.【答案】D

【解析】解：如图所示，在O点的正点电荷在A、B、C、D四点产生电场方向如图所示；

A、电场强度为矢量，由图可知，根据矢量合成规律可知，C、D两点的电场强度方向不相同，故C、D两点的电场强度不相同，故A错误；

B、匀强电场在A、B两点的电势相等，点电荷形成的电场在A、B两点的电势相等，故A、B两点的电势相等，故B错误；

C、点电荷在B、C两点的电势相等，故将电子沿直线从B点移动到C点，点电荷对电子做功为零，匀强电场对电子做负功，故电场力做负功，故C错误；

D、CD边与匀强电场方向垂直，将电子沿直线从C点移动到D点，匀强电场对电子不做功，点电荷对电子先做正功后做负功，故电势能先减小后增大，故D正确。

故选：D。

结合点电荷的电场线分布和电场叠加原理分析电场强度及电势。结合电场力做功分析做功的变化及电势能变化。

本题考查静电场中电场强度、电势以及电势能等问题，学生需深刻理解场强与电势的关系，运用电场力做功与电势能的关系分析电势能变化。6.【答案】B

【解析】解：AB、由于a、c两点电势相等，故所以c连线为一条等势线。结合电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势可知，电场方向垂直于ac向上，故电场强度的大小为

E=Ucbcbsin30∘=94×12V/cm=450V/m，故A错误，B正确；

C、电子从a点移动到b点，电场力做功为

Wab=−eUab=7.【答案】B

【解析】【分析】

根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径。

本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练。

【解答】

解：设半圆的半径为R，根据动能定理得：

−mg⋅2R=12mv′2−12mv2，

离开最高点做平抛运动，有：

28.【答案】BD【解析】解：B、开关闭合后，电动机恰好正常工作，由电路可知此时R2两端电压为5V，根据闭合电路欧姆定律，可得电阻R1中的电流为

I=E−Ur+R1=10−51+1.5A=2A，故B正确；

A、根据串并联电路可求得通过电动机线圈的电流为

IM=I−IR2=I−UR2=2A−55A=1A，故A错误；

9.【答案】AB【解析】解：A、设空间站运动的周期为T1，载人飞船运动的周期为T2，根据开普勒第三定律有：a3T22=r3T12

则国际空间站运动的周期与载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期之比为r3：a3，故A正确。

B、根据开普勒第二定律可得，载人飞船在远地点A点的速度小于在近地点B点速度的大小，所以飞船由B点飞到A点速度逐渐减少，故B正确；

C、载人飞船在轨道I上通过A点时受到的万有引力等于在轨道Ⅱ上运行时通过A时点万有引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故C错误；

D、国际空间站做匀速圆周运动，设国际空间站运动的周期为T1，由万有引力提供向心力有：GMmr2=mr4π2T12

解得地球质量：M=4π10.【答案】BC【解析】解：A、刚开始时，重物的速度为零，重物所受重力的瞬时功率为零；当环上升到Q时，由于环的速度向上与绳垂直，重物的速度为零，此时重物所受重力的瞬时功率也为零，所以金属环从P上升到Q的过程中，重物所受重力的瞬时功率先增大后减小，故A错误；

B、金属环从P上升到Q的过程中，设绳子拉力对重物做的功为W，对重物，由动能定理得：

W+5mg(dsinθ−d)=0

解得绳子拉力对重物做的功为：W=−103mgd，故B正确；

C、设金属环在Q点的速度大小为v，重物的速度为0，对环和重物组成的系统，由机械能守恒定律得：

5mg(dsinθ−d)=mg⋅dtanθ+12mv2，解得：v=2g11.【答案】AC【解析】解：由于小球从P到Q动能变化为零，则合力方向与PQ垂直，在Q点进行速度的分解，如图所示：

根据几何关系可得：vx=vcos60°，vy=vsin60°

根据运动学公式可知：x=v+vx2t=3vt4，y=vy2t=3vt4，则tanθ=yx，解得：θ=30°

A、小球的速度最小值为沿PQ方向的速度，即为：vmin=v12.【答案】D

AD

0.97

存在空气阻力和摩擦阻力做功【解析】解：(1)正确的手持纸带的方法：手持纸带的末端，让纸带保持竖直，重物靠近打点计时器，故ABC错误，D正确。

故选D。

(2)A.先接通电源，后让重锤下落，可有效的利用纸带，故A正确；

B.要验证的表达式为：mgh=12mv2，重锤的质量可以被约掉，重锤的质量不准，不会对实验有影响，故B错误；

C.利用v=gt，来计算重物在t时刻的瞬时速度，是认为物体做自由落体运动，而做自由落体运动的物体，其机械能是守恒的，这就失去了验证的意义，故C错误；

D.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，可减少纸带与限位孔之间的摩擦阻力，故D正确。

故选：AD。

(3)B点的速度等于AC段的平均速度，则有：v13.【答案】5.660

12.425

17

R2【解析】解：(1)螺旋测微器的精度为0.01mm，读数为5.5mm+0.160mm=5.660mm；

20

分度游标卡尺的精度为0.05mm，读数为124mm+5×0.05mm=124.25mm=12.425cm；

(2)14.【答案】解：(1)演员驾驶摩托车的受力分析如图

在竖直方向，根据平衡条件可得

FNsinθ=mg

可得铁笼对摩托车的支持力为

FN=mgsinθ

代入数据解得FN=3000N

根据牛顿第三定律可知摩托车对铁笼的压力大小为

FN′=FN【解析】(1)对摩托车受力分析，列出平衡方程可以得到摩托车受到的支持力，然后根据牛顿第三定律可以求得结果；

(215.【答案】解：(1)①表示小物块的动能，②表示小物块的重力