湖南省長沙市某中學(xué)2023-2024學(xué)年高二年級上冊入學(xué)考試物理 含解析

長郡中學(xué)2023年高二暑假作業(yè)檢測試卷

物理試題

時(shí)量:75分鐘滿分:100分

第1卷選擇題（共44分）

一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一

項(xiàng)符合題目要求，選對得4分，有選錯(cuò)得0分）

1.與靜止點(diǎn)電荷的電場類似，地球周圍也存在引力場，引力做功與路徑無關(guān)，所以可定義引力場強(qiáng)度和

引力勢。設(shè)地球的質(zhì)量為M,地球半徑為凡引力常量為G,質(zhì)量為，力的質(zhì)點(diǎn)距地心距離為/?（r>R）

Ep--G-----

時(shí)，引力勢能為r（取無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)）。下列說法正確的是（）

m

A.距地心r處，地球的引力場強(qiáng)度大小為G=

r

M

B.距地心/?處，地球的引力勢為—G—

r

C.r增大，引力場強(qiáng)度和引力勢均增大

D.r增大，引力場強(qiáng)度和引力勢均減小

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由于點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度大小關(guān)系為女?，對應(yīng)到引力場應(yīng)為G絲，A錯(cuò)誤；

rr

B.根據(jù)電勢能與電勢對應(yīng)關(guān)系

EP=（pq

可推斷引力勢能與引力勢的對應(yīng)關(guān)系

Ep=（pm

可知

（P--CJ----

B正確：

CD.根據(jù)以上分析可知，隨著r增大，引力場強(qiáng)度減小，但由于引力勢是負(fù)數(shù)，因此將增大，CD均錯(cuò)

誤。

故選B?

2.北斗系統(tǒng)主要由離地面高度約為6/?（R為地球半徑）的同步軌道衛(wèi)星和離地面高度約為3R的中圓軌

道衛(wèi)星組成，己知地球表面重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（）

A,中圓軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期為12小時(shí)

B.中圓軌道衛(wèi)星的向心加速度約為國~

16

C.同步軌道衛(wèi)星受到的向心力小于中圓軌道衛(wèi)星受到的向心力

D.因?yàn)橥杰壍佬l(wèi)星的速度小于中圓軌道衛(wèi)星的速度，所以衛(wèi)星從中圓軌道變軌到同步軌道，需向前方

噴氣減速

【答案】B

【解析】

【詳解】A.設(shè)M表示地球的質(zhì)量，機(jī)表示衛(wèi)星的質(zhì)量，根據(jù)萬有引力提供向心力

可知中圓軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期不等于12小時(shí)，故A錯(cuò)誤；

B.在地球表面為a。的物體，有

G*=%g

K

中圓軌道衛(wèi)星

GMmGMm

ina=----------7=----1-

（R+3R）-16R-

聯(lián)立可得中圓軌道衛(wèi)星向心加速度約為

a=—

16

故B正確；

C.同步軌道衛(wèi)星與中圓軌道衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系不確定，則不能判斷所受的向心力的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)橥杰壍佬l(wèi)星的軌道半徑大于中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以衛(wèi)星從中圓軌道變軌到同步軌道,

需向后方噴氣加速做離心運(yùn)動，故D錯(cuò)誤。

故選B。

3.如圖所示，質(zhì)量為加的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于光滑絕緣的半圓形軌道上，空間存在水平向左的

勻強(qiáng)電場。小球靜止時(shí)，小球與圓心。的連線與豎直方向之間的夾角為6（8<45。）。現(xiàn)將電場方向沿

順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過90。，小球始終處于平衡狀態(tài)，在此過程中，下列關(guān)于角度。的變化情況說法正確的是

c.e先減小后增大D.e先增大后減小

【解析】

【詳解】現(xiàn)將電場方向沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過90。，電場力的大小不變，方向不斷變化，重力的方向不變，如

圖所示

由圖可知，電場方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動過程中，。先增大后減小，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

4.視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩個(gè)小球先后在同一水平面相鄰的兩個(gè)位置以相同的初速度做豎直上拋運(yùn)動，小球與

出發(fā)位置的高度差〃與時(shí)間，的圖像如圖所示，重力加速度為g,根據(jù)圖像所給的信息，下列說法正確的

A.甲回到拋出點(diǎn)的時(shí)刻為2%

B.乙回到拋出點(diǎn)的時(shí)刻為2%

c.甲距拋出點(diǎn)的最大高度為g(%一4)

2

D,甲、乙在同一水平線上時(shí)離拋出點(diǎn)的高度為gg(J-4丫

【答案】B

【解析】

【詳解】A.設(shè)甲回到拋出點(diǎn)的時(shí)刻為&，兩個(gè)〃—r圖像具有對稱性，則有

t3-t2=t2-tx

解得

4=2,2-4

故A錯(cuò)誤；

B.乙回到拋出點(diǎn)的時(shí)刻為

，4=A+4=2f2

故B正確；

C.設(shè)豎直上拋運(yùn)動的最大高度為幻，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動對稱性

—

結(jié)合

t3=2t,-

可得

故C錯(cuò)誤；

D.設(shè)甲運(yùn)動到最高點(diǎn)的時(shí)刻為r,由〃-，圖像的對稱性可得

A

t=—

2

r至質(zhì)，甲下落的高度為

%=[g&T)2

甲、乙在同一水平線時(shí)的高度為

h=hm-\

綜合可得

%=5gt2（，2F）

故D錯(cuò)誤.

故選Bo

5.如圖所示，一帶正電的小球在勻強(qiáng)電場中，受到的電場力與小球的重力大小相等，以初速度vo沿ON

方向做加速度不為零的勻變速直線運(yùn)動，ON與水平面的夾角為30。。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。

A.電場力方向可能水平向左

B.小球可能做勻加速直線運(yùn)動

C.小球的加速度大小一定小于g

D.經(jīng)過時(shí)間與小球的速度方向發(fā)生改變

g

【答案】D

【解析】

【詳解】ABC.小球做勻變速直線運(yùn)動，合力方向一定和速度方向在同一直線上，即在ON直線上，因

為mg=qE,所有電場力必與重力關(guān)于ON對稱，根據(jù)幾何關(guān)系可知，電場力處與水平方向夾角為

合力沿ON方向向下，大小為mg,所以加速度為g,方向沿ON向下，與速度方向相反，粒子做勻減速

直線運(yùn)動，故ABC錯(cuò)誤；

D.當(dāng)粒子減速為零時(shí)，所用時(shí)間為f,則

ag

故經(jīng)過時(shí)間瓦，小球速度剛好減為零，然后反向加速，即小球的速度方向發(fā)生改變，故D正確。

g

故選D。

6.一輕質(zhì)彈簧一端固定在傾角為37°的光滑斜面的底端，另一端拴住質(zhì)量不計(jì)的物塊P,。為質(zhì)量為

4kg的重物，彈簧的勁度系數(shù)為左=6(X)N/m,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)給Q施加一個(gè)方向沿斜面向上的

力F,使它從靜止開始沿斜面向上勻加速運(yùn)動，已知在前0.2s內(nèi)F為變力，0.2s以后F為恒力

(sin37°=0.6,^=10m/s2),則以下分析正確的是()

F

A.P、。一起勻加速運(yùn)動的加速度為2m/s2B.尸的最小值為8N,尸的最大值為36N

C.P,Q分離時(shí)彈簧為壓縮狀態(tài)D.若P為有質(zhì)量的物體，P、。分離時(shí)彈簧為原長

【答案】A

【解析】

【詳解】AC.P、。靜止時(shí)，設(shè)彈簧壓縮量為x,則

kx=mQgsin0①

0.2s時(shí)P、。分離，由于產(chǎn)質(zhì)量不計(jì)，合力為零，此時(shí)尸、。間無彈力,彈簧恢復(fù)原長，則0在0.2s內(nèi)

12

x=—at②

2

帶入數(shù)據(jù)可得

?=2m/s2③

故A正確，C錯(cuò)誤；

B.設(shè)P、。間作用力大小為FPQ,彈簧彈力為FT,對尸

FPQ=FT④

對Q

F+FPQ-m^gsin370--mQa⑤

在P、。加速上移過程中，F(xiàn)T在逐漸較小，F(xiàn)PQ逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大，故0s時(shí)的尸是最小值小曲，0.2s

時(shí)的F是最大值F,?ax?

0s時(shí)

耳=%=%gsin37°(6)

帶入⑤式可得

Enin=mQ4=8N⑦

0.2s時(shí)

式PQ=4=O⑧

帶入⑤式可得

小=%gsin37°+%a=32N

故B錯(cuò)誤；

D.若P有質(zhì)量，則剛要分離時(shí)，戶合力也要沿斜面向上，彈簧必須有沿斜面向上的彈力，應(yīng)處于壓縮狀

態(tài)，D錯(cuò)誤。

故選Ao

二、選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)

符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯(cuò)得0分）

7.每周末在學(xué)校路上，可以見到同學(xué)們帶行李箱，同學(xué)們有兩種拉箱子的方式，將其簡化為如圖甲、乙

所示的模型。兩圖中，箱子的質(zhì)量、與水平地面間的動摩擦因數(shù)均相同，圖甲中拉力尸的方向水平，圖乙

中拉力尸的方向與水平地面存在夾角。若要使兩圖中的箱子由靜止開始拉動相同的距離獲得相同的速度,

則（）

A.甲箱子克服摩擦力做的功％一定大于乙箱子克服摩擦力做的功

B.甲箱子克服摩擦力做的功嗎一定小于乙箱子克服摩擦力做的功

C.F做的功叫一定大于尸做的功明.

D.P做的功叫一定小于「做的功”，

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.箱子的質(zhì)量、與水平地面間的動摩擦因數(shù)均相同，圖甲的摩擦力大小和圖乙的摩擦力大小

分別為

f=〃〃際

f'=/.iN'=—F

位移相同，根據(jù)功的定義式得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W「，A正確,

B錯(cuò)誤；

CD.箱子獲得相同的動能，根據(jù)動能定理得

叫一叱=妝

甲克服摩擦力做功較大，故F做的功叫一定大于F'做的功明一C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

8.如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S原來跟“2”相接。從r=0開始，開關(guān)改接“1”，一段時(shí)間后，把開關(guān)改

接“2”，則流過電路中尸點(diǎn)的電流/和電容器兩極板的電勢差UAB隨時(shí)間變化的圖像可能正確的有

()

【解析】

【詳解】AB.從，=0開始，開關(guān)接“1”電容器開始充電，由于電容器帶電量越來越多，充電電流越來越

小，最后減小到0,把開關(guān)改接“2”后，電容器通過電阻R放電，隨電容器帶電量越來越小，電流也會越

來越小，最后電流減小到零，放電過程中電流的方向與充電過程中相反，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.從。=0開始，開關(guān)接“1”電容器開始充電，由于充電電流越來越小，電容器兩板間的電壓增加的越

來越慢，把開關(guān)改接“2”后電容器通過R放電，由于放電電流越來越小，電容器兩板間的電壓減小的越

來越慢，但整個(gè)過程中UAB始終為正值，故c正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

9.如圖所示，質(zhì)量為M、長為L=7m的木板Q放在光滑的水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為，"的物塊P放

在木板的最左端。7=0時(shí)刻給物塊水平向右的初速度，當(dāng)物塊P滑到木板Q的最右端時(shí)木板Q的位移為

x=4m。則下列說法正確的是（）

~P]—?^0

》〃/〃〃〃蘇〃/〃/》〃〃/

A.P、Q所受的摩擦力之比為：M

B.摩擦力對P、Q所做的功的絕對值之比為11:4

C.P減小的動能與P、Q間因摩擦而產(chǎn)生的熱量之比為11:7

D.Q增加的動能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之比為11:4

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.P對Q的摩擦與Q對P的摩擦是作用力、反作用力，即P、Q所受的摩擦力之比為1:1,故A

錯(cuò)誤；

B.摩擦力對物體P所做的功為

叱P=-AP=-〃X+L）

摩擦力對物體Q所做的功為

%=自=衣

摩擦力對P與摩擦力對Q所做的功的絕對值之比為11:4,故B正確；

CD.對P由動能定理得

fp=

對Q由動能定理得

△Q=心

P、Q組成的系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

△E=fL

即系統(tǒng)損失的機(jī)械能為幾，則

AEkP:AE=11:7

L

y/+迫，2

-2mdv0v0

解得

y=d=4cm

又由對稱性知，粒子打在屏上的總長度為2y,區(qū)域面積為

S=2yb=64cm2

故A、B錯(cuò)誤；

C.粒子打在屏上的比例為

Ios

——％=64%

200

所以在0~0.02s內(nèi)，進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子有64%能夠打在屏上，故C錯(cuò)誤；

D.在前內(nèi)，粒子打到屏上的時(shí)間

4

128

L=-x0.005s=0.0032s

°200

又由對稱性知，在一個(gè)周期（0?0.02s）內(nèi)，打到屏上的總時(shí)間

/=4r0=0.0128s

即屏上出現(xiàn)亮線的時(shí)間為0.0128s,故D正確。

本題選擇錯(cuò)誤的，故選ABC.

第〃卷非選擇題（共56分）

三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，每空2分，共16分）

11.某實(shí)驗(yàn)小組為測量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失，設(shè)計(jì)了如圖"）

所示的裝置，實(shí)驗(yàn)過程如下：

釋放粵

小球

（a）（b）

（1）讓小球從某一高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門位置，使小球

從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。

（2）用螺旋測微器測量小球的直徑，示數(shù)如圖（6）所示，小球直徑8=mm。

（3）測量時(shí)，應(yīng)__________（選填"A”或"B"，其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計(jì)時(shí)器”，B

為“先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器，后釋放小球”）。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時(shí)間A和弓。

（4）計(jì)算小球通過光電門的速度，己知小球的質(zhì)量為血，可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失

\E=（用字母機(jī)、d、A和I2表示）。

（5）若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度，將會（選填“增大”或“減小”）因空氣阻力引起的測量誤

差。

【答案】①.7.884##7.882##7.883##7.885##7.886②.B③.H—gi*#④.增大

【解析】

【詳解】（2）[1]依題意，小球直徑為

d=7.5mm+38.4x0.01mm=7.884mm

（3）[2]在測量時(shí)，因小球下落時(shí)間很短，如果先釋放小球，有可能會出現(xiàn)時(shí)間記錄不完整，所以應(yīng)先接

通數(shù)字計(jì)時(shí)器，再釋放小球，故選B.

（4）[3]依題意，小球向下、向上先后通過光電門時(shí)的速度分別為電、也，則有

則小球與硅膠材料碰撞過程中機(jī)械能的損失量為

Afi21211，d、2

AE=—mv.—mv.=—m（—）—m（一）

22'2Z,2t2

（5）[4]若調(diào)高光電門的高度，較調(diào)整之前小球會經(jīng)歷較大的空中距離，所以將會增大因空氣阻力引起的

測量誤差。

12.為了測定某電源的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

電阻箱與、&兩個(gè)、阻值為6。定值電阻&）、電流表A（內(nèi)阻未知）、電鍵若干、待測電源、導(dǎo)線若

干。

（1）現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小組成員先測量電流表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作如下:

7?A=1/?2=1Q

③⑵⑶上述測量中，電流表的測量值比真實(shí)值偏小；產(chǎn)生誤差的原因是合上開關(guān)S2后，電流總電阻變

小，電路總電流變大，故通過電阻箱&的電流大于電流表A的滿刻度的三分之一的值，則有

可得

"真>]&=&A測

（2）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=/(&)+&+r+R)

可得

]—]AR-1r4+&+「

IEE

可知圖像的斜率為

.」=52_2.6丫_|

E7.8

解得電動勢為

E=Z1=3V

2.6

R圖像的縱軸截距為

,墨+&+r=2.6A7

E

解得內(nèi)阻為

r—2.6E—/?0—RA=(2.6x3—6—1)Q=0.8Q

四、計(jì)算題（共3小題，共40分）

13.如圖所示電路中，電源電動勢居12匕內(nèi)阻=2。，指示燈&的阻值為16C,電動機(jī)〃線圈電阻

RM為20當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，指示燈&的電功率々4叱求:

(1)流過電流表4的電流.

(2)電動機(jī)〃輸出的機(jī)械功率.

【答案】(1)2A.(2)7.5W.

【解析】

【詳解】(1)設(shè)流過指示燈RL的電流為L,流過電流表A的電流為I

則指示燈RL的電功率P=II2RL

代入數(shù)據(jù)解得l!=0.5A

路端電壓U=LRL=8V

由閉合電路歐姆定律有E=U+Ir

解得I=2A

即流過電流表的電流示數(shù)為2A.

(2)設(shè)流過電動機(jī)M電流為12

根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系h=I-l1=1.5A

2

電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P*=LU-I2RM

代入數(shù)據(jù)解得Pm=7.5W

電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為7.5W.

14.如圖，質(zhì)量為網(wǎng)的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為加2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)

為A,A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A,另一端連一輕掛鉤.開

始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)量為加3的物體C并從靜止

狀態(tài)釋放，己知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為2啊的物體D,仍從上

述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B剛離地時(shí)D的速度的大小是多少？(已知重力加速度為g。)

〃/〃〃〃〃〃〃〃〃

Am\

k

Bm2

2加3(町+，”2)g2

【答案】

(m,+2m^)k

【解析】

【詳解】畫出未放A時(shí)彈簧的原長狀態(tài)和掛C后剛好使B離開地面的狀態(tài).

以上兩個(gè)狀態(tài)彈簧的壓縮量和伸長量分別為

町g

玉

k

和

〃i2g

k

該過程A上升的高度和C下降的高度都是x+X2,且A、C的初速度、末速度都為零，設(shè)該過程彈性勢能

的增量為XE，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒

m\g(x\+x2)-nng(x\+x2)+=0

將C換成D后，A上升M+X2過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒