湖南省部分名校2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)聯(lián)考物理試卷（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

注意事項：
1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第一、二冊，必修第三冊前兩章。
一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列表述不正確的是
A. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B. 相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用
C. 卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量
D. 愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學(xué)推進到高速領(lǐng)域
【答案】B
【解析】試題分析：英國科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A正確；經(jīng)典力學(xué)是相對論低速情況下的近似，經(jīng)典力學(xué)在宏觀、低速情況下仍然適用，故B錯誤；英國科學(xué)家卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量，故C正確；愛因斯坦建立了狹義相對論，研究高速運動的情形，把物理學(xué)推進到高速領(lǐng)域，故D正確．
考點：考查了物理學(xué)史
2. 圖為某一電場的電場線和等勢面，電荷在A、B兩點，下列說法錯誤的是（）
A. 正電荷在A點的電勢能比在B點的小
B. 負電荷從A點運動到B點，電勢能增加
C. A點的電場強度更大
D. B點的電勢更高
【答案】B
【解析】C．根據(jù)題圖電場線的疏密程度可知，A點的電場強度更大，故C正確，不滿足題意要求；
D．根據(jù)沿電場線方向電勢降低，可知B點的電勢高于A點的電勢，故D正確，不滿足題意要求；
A．根據(jù)
，
可知正電荷在A點的電勢能比在B點的小，故A正確，不滿足題意要求；
B．負電荷從A點運動到B點，電場力做功
可知電場力做正功，所以電勢能減少，故B錯誤，滿足題意要求。
故選B。
3. 一輛質(zhì)量為20kg的玩具賽車在水平直跑道上由靜止開始勻加速啟動，達到額定功率后保持功率不變，其加速度a隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。已知賽車在跑道上運動時受到的阻力恒為40N，賽車從起點到終點所用的時間為35s，賽車到達終點前已達到最大速度，下列說法正確的是（）
A. 賽車勻加速行駛的距離是20m
B. 賽車5s末的速度是10m/s
C. 賽車5s末的功率是1000W
D. 賽車勻速行駛的時間是30s
【答案】B
【解析】A．圖像可知賽車勻加速了，加速度，則賽車勻加速行駛的距離
故A錯誤；
B．由于賽車從靜止開始勻加速啟動，則賽車5s末的速度
故B正確；
C．前5s內(nèi)，對賽車，由牛頓第二定律有
而功率
代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得
故C錯誤；
D．由題中圖像可知，賽車勻加速了5s，且還有一段變加速運動過程，則賽車勻速行駛時間應(yīng)小于30s，選D錯誤。
故選B。
4. “兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶?！比鐖D所示，空中各處風(fēng)力方向一致，在細線拉力的作用下，風(fēng)箏靜止在空中。下列說法正確的是（）
A. 氣流對風(fēng)箏的作用力豎直向上
B. 氣流對風(fēng)箏的作用力在水平方向
C. 圖中細線各處拉力大小不相等
D. 人受到地面的合力方向豎直向上
【答案】C
【解析】AB．風(fēng)箏受重力、氣流的作用力、線的拉力處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡知識知，氣流的作用力斜向上，故AB錯誤；
C．由細線彎曲情況可知，細線各處受力不等，故C正確；
D．由題圖可知，人受到地面的支持力和摩擦力，地面作用力的合力方向不在豎直方向，故D錯誤。
5. 宇宙間存在一些離其他恒星較遠的三星系統(tǒng)。其中一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點，三角形的邊長為R。忽略其他星體對它們的引力作用，三顆星體在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動，引力常量為G，則（）
A. 每顆星體做圓周運動的線速度為
B. 每顆星體做圓周運動的周期為
C. 每顆星體做圓周運動的角速度為
D. 每顆星體做圓周運動的加速度與三顆星體的質(zhì)量無關(guān)
【答案】B
【解析】A．任意兩個星體之間的萬有引力
每顆星體受到的合力
由幾何關(guān)系知，每顆星體做勻速圓周運動的半徑
根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
故A錯誤；
B．根據(jù)萬有引力提供向心力有
解得
故B正確；
C．每顆星體做圓周運動的角速度
故C錯誤；
D．根據(jù)
得
可知加速度與質(zhì)量有關(guān)，故D錯誤。
故選B
6. 帶電球體的半徑為R，以球心O為原點建立坐標(biāo)軸x，軸上各點電勢隨x的變化如圖所示，下列說法正確的是（）
A. 球體帶正電荷
B. 球心處電場強度最大
C. A、B兩點電勢相同，電場強度不相同
D. 一帶負電的試探電荷僅受電場力作用從B點運動到C點，電勢能增大，動能增大
【答案】C
【解析】A．由題圖可知離帶電球體越遠，電勢越高，電場方向由遠處指向球體，所以球體帶負電，故A錯誤；
B．由題圖知球體是等勢體，內(nèi)部任意兩點間的電勢差為零，故電場強度為零，故B錯誤；
C．由題圖可知A、B兩點電勢相同，電場強度大小相等，方向不同，故C正確；
D．由題圖可知B點的電勢比C點的電勢小，帶負電的試探電荷僅受電場力作用從B點運動到C點，根據(jù)
可知電場力做正功，電勢能減小，動能增大，故D錯誤。
故選C。
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
7. 某學(xué)校實驗樓大廳里科普器材中有如圖所示的傳動裝置：在大齒輪盤內(nèi)嵌有三個等大的小齒輪。若齒輪的齒很小，大齒輪半徑（內(nèi)徑）是小齒輪半徑的3倍，則當(dāng)大齒輪順時針勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）
A. 小齒輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動
B. 大、小齒輪的角速度相等
C. 小齒輪的每個齒的線速度大小相等
D. 小齒輪每個齒的向心加速度是大齒輪每個齒的向心加速度的3倍
【答案】CD
【解析】A．小齒輪的運動方向和大齒輪的運動方向相同，所以小齒輪也是順時針勻速轉(zhuǎn)動的，故A錯誤；
B．根據(jù)可知，線速度相等，大齒輪半徑（內(nèi)徑）是小齒輪半徑的3倍時，小齒輪的角速度是大齒輪角速度的3倍，角速度不相等，故B錯誤；
C．大齒輪和小齒輪的線速度大小相等，故C正確；
D．根據(jù)，大齒輪半徑（內(nèi)徑）是小齒輪半徑的3倍，可知小齒輪每個齒的向心加速度是大齒輪每個齒的向心加速度的3倍，故D正確。
故選CD。
8. 一只小船渡過兩岸平行的河流，河中水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于河岸。小船的初速度均相同，且船頭方向始終垂直于河岸，小船相對于水分別做勻加速、勻減速和勻速直線運動，其運動軌跡如圖所示。下列說法正確的是（）
A. AD是小船勻減速運動的軌跡
B. 船沿AB軌跡渡河所用時間最短
C. 船沿不同的三條軌跡渡河所用時間相等
D. 船沿AC軌跡渡河，船靠岸時速度最大
【答案】AD
【解析】A．船沿著船頭方向做勻加速直線運動同時還要隨著水流一起運動，曲線運動的加速度指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故軌跡代表船相對于靜水做勻加速運動，軌跡代表船相對于靜水做勻速運動，軌跡代表船相對于靜水做勻減速運動，故A正確；
D．沿軌跡渡河時，船做勻加速運動，則船到達對岸的速度最大，故D正確；
BC．船相對于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，由前面分析可知船沿三條不同路徑渡河的時間不同，沿軌跡渡河所用的時間最短，故BC錯誤。
故選AD。
9. 如圖所示，在電場強度為的勻強電場中有A、、三個點，長，長，其中沿電場方向，和電場方向的夾角為。下列說法正確的是（）
A. 將電荷量為的正電荷從A點移到點，再從點移到點，靜電力做的功為
B. A點和點的電勢差為
C. A點和點的電勢差為
D. 將電荷量為的正電荷沿直線由A點移到點，靜電力做的功為
【答案】CD
【解析】AD．將電荷量為的正電荷從A點移到點，靜電力做的功為
再從點移到點，靜電力做的功為
則靜電力做的總功為
因電場力做功與路徑無關(guān)，若將該電荷沿直線由A點移到C點，靜電力做功仍為
故A錯誤，D正確；
BC．根據(jù)
代入數(shù)據(jù)解得
故B錯誤，C正確。
10. 如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的絕緣細直管豎直放置。在管子的底部固定一電荷量為的帶電體，在距離底部的管口A處，有一電荷量為、質(zhì)量為m的小球由靜止釋放，小球在距離底部的B處速度恰好為零?，F(xiàn)讓一個電荷量為q、質(zhì)量為2m的小球仍在A處由靜止釋放，已知靜電力常量為k，重力加速度大小為g，帶電體小球均可視為點電荷，則該小球（）
A. 運動到B處時的速度為
B. 在下落過程中加速度一直變大
C. 向下運動了位移時速度最大
D. 運動到B處時的速度為
【答案】AC
【解析】B．質(zhì)量為m的小球由靜止釋放后開始下落，所受庫侖力越來越大，所以小球先加速后減速，則加速度先減小后增大，當(dāng)?shù)竭_B處時，小球的速度為零。由動能定理可得
解得
而當(dāng)換成質(zhì)量為2m的小球時，仍從原來位置由靜止釋放，則小球先加速后減速，加速度先減小后增大，故B錯誤；
C．速度最大的位置，就是加速度為零的位置，即庫侖力與重力相等的位置，當(dāng)小球的質(zhì)量為2m時，設(shè)平衡位置距底部帶電體的距離為，則有
所以
則小球向下運動的位移
故C正確；
AD．質(zhì)量為2m的小球從靜止到B處，由動能定理可得
而
所以小球在B處時的速度為
故A正確，D錯誤。
故選AC。
三、非選擇題：共56分。
11. “祖沖之”研究小組探究平行板電容器實驗，如圖所示，水平放置的平行板電容器上極板帶負電，板間距離為d，上極板與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地（電勢為零），在兩極板正中間P點有一個靜止的帶電油滴，現(xiàn)將電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，靜電計指針偏角______（填“變大”“變小”或“不變”），P點電勢______（填“升高”“降低”或“不變”），油滴的電勢能______（填“大于”“小于”或“等于”）零。
【答案】變小不變小于
【解析】[1]帶電油滴保持靜止，則電場力與重力相平衡，電場力豎直向上，極板間電場線豎直向上，則可知油滴帶正電，由于電容器不與電源相連，則電容器極板所帶電荷量不變，根據(jù)
可知，上極板向下移動后，電容C增大，U減小，則靜電計指針偏角變??；
[2]根據(jù)
可知，極板間電場強度不變，所以下極板與P點間的電勢差不變，而下極板始終接地，電勢始終為零，所以P點電勢不變；
[3]由于下極板接地，上極板帶負電，所以P點電勢小于零，根據(jù)
可知，電勢能小于零。
12. 在研究平拋運動規(guī)律時，讓小鋼球多次從斜槽上的擋板處由靜止釋放，從軌道末端拋出，落在水平地面上。某學(xué)習(xí)小組為了測量小球在軌道上損失的機械能，他們準(zhǔn)備了一塊木板，設(shè)計了如圖所示的實驗方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板與水平地面的夾角為45°。

（1）請完善下列實驗步驟：
①調(diào)整軌道末端沿___________方向；
②軌道末端重垂線的延長線與水平地面的交點記為O點；
③讓小球多次從軌道上滾下，平移木板使小球與木板剛好不相碰，此時木板與地面接觸點記為C點；
（2）用刻度尺測量小球在軌道上初位置A時到地面的高度H、小球在軌道末端B時到地面的高度h、C點到O點距離s，用天平測出小球質(zhì)量m，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。若小球可視為質(zhì)點，則小球離開B點時的速度為___________，小球在軌道上損失的機械能為___________；（用題中所給的物理量表示）
【答案】（1）水平（2）
【解析】（1） ①[1]因為小球要做平拋運動，所以初速度應(yīng)該是水平方向，故調(diào)整軌道末端沿水平方向；
（2）[2][3]設(shè)從B點拋出的小球，經(jīng)過時間t與板相切，可知此時小球的合速度方向沿木板的方向，根據(jù)幾何關(guān)系，可知水平速度和豎直速度均為v0，由幾何關(guān)系
，
解得
根據(jù)能量守恒，可知小球在軌道上損失的機械能為
13. 在xOy坐標(biāo)系的第一象限有沿y軸負方向、大小為E的勻強電場，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從y軸上的P點垂直y軸以速度v進入電場，后從x軸上的Q點射出，已知OP=L，不計粒子受到的重力，求：
（1）粒子的加速度大小a；
（2）OQ的長度d；
（3）粒子經(jīng)過Q點時的速度大小v0。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）由牛頓第二定律有
解得
（2）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向有
豎直方向有
解得
（3）粒子在Q點時豎直方向的分速度
解得
14. 如圖所示，一粗糙斜面下端與光滑圓管軌道BCD相切于B點。整個裝置豎直放置，圓管軌道的最低點為C，最高點為D，圓心角，軌道半徑?，F(xiàn)將一個可視為質(zhì)點的滑塊從斜面上距離B點2.26m處的A點由靜止釋放。已知滑塊的質(zhì)量，與斜面之間的動摩擦因數(shù)。忽略空氣阻力，取重力加速度大小，。求：
（1）滑塊第一次通過C點時的速度大?。?br>（2）滑塊通過最高點D時對軌道的作用力；
（3）滑塊從D點飛出到落到斜面上的時間。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）滑塊從A點到C點的過程，根據(jù)動能定理有
解得
（2）滑塊從C點到D點的過程，根據(jù)動能定理有
解得
在D點，由牛頓第二定律有
代入數(shù)據(jù)解得
由牛頓第三定律得滑塊通過D點時對軌道的壓力大小為，方向豎直向下。
（3）設(shè)滑塊從D點飛出到落到斜面上的時間為t，水平方向有
豎直方向有
且
解得
15. 較大型的超市廣泛使用傳送帶來搬運貨物。如圖所示，傾角的傾斜傳送帶以恒定的速率順時針運動，傳送帶始終是繃緊的，將可視為質(zhì)點的質(zhì)量的貨物輕放在傳送帶上的A端，貨物經(jīng)過到達傳送帶的B端，貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，B端與水平面平滑連接，貨物由傳送帶經(jīng)B點過渡到水平面速率不變，貨物經(jīng)B點后又用了1.4s停在C點。取重力加速度大小，。
（1）通過計算說明貨物從傳送帶A端到達B端的運動情況，并畫出這1.2s內(nèi)貨物的圖像；
（2）求貨物與BC段水平面間的動摩擦因數(shù)；
（3）若貨物在傳送帶上滑動時留下了痕跡，求痕跡的長度。
【答案】（1）見解析（2）（3）
【解析】（1）貨物剛放在傳送帶上，由牛頓第二定律有
解得
當(dāng)貨物與傳送帶共速時
解得
后對貨物由牛頓第二定律有
解得
貨物到B點時
綜上：貨物從A點到B點先以加速度做勻加速直線運動，再以加速度做勻加速直線運動，圖像如圖所示。
（2）貨物在段運動有
根據(jù)牛頓第二定律有
把代入，解得。
（3）在內(nèi)，貨物的位移大小
傳送帶的位移大小
這段過程痕跡的長度
在內(nèi)，貨物的位移大小
傳送帶的位移大小
這段過程痕跡的長度
，所以痕跡的長度為。

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