2023-2024学年湖南省长沙市天心区长郡中学高二(上)入学物理试卷

2023-2024学年湖南省长沙市天心区长郡中学高二（上）入学物理试卷一、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．与静止点电荷的电场类似，地球周围也存在引力场，引力做功与路径无关，所以可定义引力场强度和引力势。设地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，质量为m的质点距地心r（r＞R）时，引力势能为Ep＝﹣G（取无穷远处为势能零点）。下列说法正确的是（）A．距地心r处，地球的引力场强度大小为G B．距地心r处，地球的引力势为﹣G C．r增大，引力场强度和引力势均增大 D．r增大，引力场强度和引力势均减小2．北斗系统主要由离地面高度约为6R（R为地球半径）的同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中圆轨道卫星组成，已知地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。则下列说法正确的是（）A．中圆轨道卫星的运行周期为12小时 B．中圆轨道卫星的向心加速度约为 C．同步轨道卫星受到的向心力小于中圆轨道卫星受到的向心力 D．因为同步轨道卫星的速度小于中圆轨道卫星的速度，所以卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向前方喷气减速3．如图所示，质量为m的带电小球（可视为质点）置于光滑绝缘的半圆形轨道上，空间存在水平向左的匀强电场。小球静止时，小球与圆心O的连线与竖直方向之间的夹角为θ（θ＜45°）。现将电场方向沿顺时针缓慢转过90°，小球始终处于平衡状态，在此过程中，下列关于角度θ的变化情况说法正确的是（）A．θ逐渐减小 B．θ逐渐增大 C．θ先减小后增大 D．θ先增大后减小4．可视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动，小球与出发位置的高度差h与时间t的图像如图所示，重力加速度为g，根据图像所给的信息，下列说法正确的是（）A．甲回到抛出点的时刻为2t2 B．乙回到抛出点的时刻为2t2 C．甲距抛出点的最大高度为 D．甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为g（t2﹣t1）25．如图所示，一带正电的小球在匀强电场中，受到的电场力与小球的重力大小相等，以初速度v0沿ON方向做加速度不为零的匀变速直线运动，ON与水平面的夹角为30°。不计空气阻力，重力加速度为g。则（）A．电场力方向可能水平向左 B．小球可能做匀加速直线运动 C．小球的加速度大小一定小于g D．经过时间小球的速度方向发生改变6．一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量不计的物块P，Q为质量为4kg的重物，弹簧的劲度系数为k＝600N/m，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上匀加速运动，已知在前0.2s内F为变力，0.2s以后F为恒力（sin37°＝0.6，g＝10m/s2），则以下分析正确的是（）A．P、Q一起匀加速运动的加速度为2m/s2 B．F的最小值为8N，F的最大值为36N C．P、Q分离时弹簧为压缩状态 D．若P为有质量的物体，P、Q分离时弹簧为原长二、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）（多选）7．每周末在学校的路上，可以见到同学们带行李箱，同学们有两种拉箱子的方式，将其简化为如图甲、乙所示的模型。两图中，箱子的质量、与水平地面间的动摩擦因数均相同，图甲中拉力F的方向水平，图乙中拉力F'的方向与水平地面存在夹角。若要使两图中的箱子由静止开始拉动相同的距离获得相同的速度，则（）A．甲箱子克服摩擦力做的功Wf一定大于乙箱子克服摩擦力做的功Wf′ B．甲箱子克服摩擦力做的功Wf一定小于乙箱子克服摩擦力做的功Wf′ C．F做的功WF一定大于F'做的功WF′ D．F做的功WF一定小于F'做的功WF′（多选）8．如图所示，单刀双掷开关S原来跟“2”相接。从t＝0开始，开关改接“1”，一段时间后，把开关改接“2”，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像可能正确的有（）A． B． C． D．（多选）9．如图所示，质量为M、长为L＝7m的木板Q放在光滑的水平面上，可视为质点的质量为m的物块P放在木板的最左端。T＝0时刻给物块水平向右的初速度，当物块P滑到木板Q的最右端时木板Q的位移为x＝4m。则下列说法正确的是（）A．P、Q所受的摩擦力之比为m：M B．摩擦力对P、Q所做的功的绝对值之比为11：4 C．P减小的动能与P、Q间因摩擦而产生的热量之比为11：7 D．Q增加的动能与系统损失的机械能之比为11：4（多选）10．如图甲所示，一平行板电容器极板板长l＝10cm，宽a＝8cm，两极板间距为d＝4cm。距极板右端处有一竖直放置的荧光屏；在平行板电容器左侧有一长b＝8cm的“狭缝”粒子源，可沿着两极板中心平面均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010C/kg、速度为4×106m/s的带电粒子（不计重力）。现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期。下列说法不正确的是（）A．粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为6.25cm B．粒子打在屏，上的区域面积为16cm2 C．在0～0.02s内，进入电容器内的粒子有32%能够打在屏上 D．在0～0.02s内，屏上出现亮线的时间为0.0128s三、实验题（共2小题，每空2分，共16分）11．某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图a所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图b所示，小球直径d＝mm。（3）测量时，应（选填“A”或“B”“，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和t2。（4）计算小球通过光电门门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失△E＝（用字母m、d、t1和t2表示）。（5）若适当调高光电门的高度，将会（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。12．为了测定某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱R1、R2两个、阻值为6Ω定值电阻R0、电流表A（内阻未知）、开关若干、待测电源、导线若干。（1）现实验小组成员先测量电流表内阻，实验电路如图甲所示，有关实验操作如下：①S1闭合，S2断开，调节R1，使电流表A满偏；②保持R1不变，再闭合S2，调节R2，当R2＝2.0Ω，电流表A的读数为满刻度的三分之二，由此可得电流表的内阻RA的测量值为Ω。③上述测量中，电流表的测量值比真实值（填“偏大”“偏小”或“不变”），产生误差的原因是合上开关S2后，通过电阻箱R2的电流（填“大于”或“小于”）电流表A的满刻度的三分之一的值。（2）测定电流表内阻后，实验小组成员设计如图乙所示的电路图测量图中的电源的电动势和内阻。将开关S合上，多次调节电阻箱R的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，实验小组成员作出了R图像如图丙所示，根据图像和已知条件可求出电源电动势E＝V；电源的内阻r＝Ω。四、计算题（共3小题，共40分）13．如图所示电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，指示灯RL的阻值为16Ω，电动机M线圈电阻RM为2Ω，电流表内阻不计。当开关S闭合时，指示灯RL的电功率P＝4W。求：（1）流过电流表的电流；（2）电动机M输出的机械功率。14．如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个，质量为2m3的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？（已知重力加速度为g）15．如图所示，在xOy直角坐标系中，第一象限内的等腰直角三角形ABO区域内有水平向左的匀强电场