湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高二上学期入学考试物理试题（原卷版+解析版）

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一、选择题（1-6单选，每题4分。7-10多选，每题5分，少选得3分，错选得0分）
1. 做匀减速直线运动的物体经4s停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内的位移是（ ）
A. 3.5mB. 2mC. 1mD. 0
【答案】B
【解析】
【详解】物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，由题意可知，在第1 s内的位移是14m，最后1s的位移为2m。
故选B
2. 如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈，插在缝A、B之间，尖劈的一个角为α，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A侧压力和对B侧压力分别为( )
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】C
【解析】
【详解】对尖劈进行受力分析如图，对压力F进行分解
对A侧压力
对B侧压力
故选C．
3. 一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图像可知，内汽车以恒定功率行驶，内汽车以恒定功率行驶。设汽车所受牵引力为F，则由
可知当v增加时，F减小，由
可知当v增加时，a减小，根据图像的斜率表示加速度，图A符合要求。
故选A。
4. 如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷+q、+q、-q，则该三角形中心O点处的场强为（ ）
A. ，方向由C指向OB. ，方向由O指向C
C. ，方向由O指向CD. ，方向由C指向O
【答案】C
【解析】
【详解】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为
三个电荷在O处产生的场强大小均 ，根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为 ，再与-q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为
方向由O指向C，故C正确，ABD错误。
故选C
5. 如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（ ）
A. ，质点恰好可以到达Q点
B. ，质点不能到达Q点
C. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离
D. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离
【答案】C
【解析】
【详解】根据质点滑到轨道最低点N时，对轨道压力为4mg，利用牛顿第三定律可知，轨道对质点的支持力为4mg，则在最低点有
解得质点滑到最低点时的速度为
对质点从开始下落到滑到最低点的过程，由动能定理得
解得
对质点由最低点继续上滑的过程，到达Q点时克服摩擦力做功W′要小于W，由此可知，质点到达Q点后，可继续上升一段距离。
故选C。
6. 如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有

因为

则竖直位移为


所以
联立以上各式解得
故选C。
7. 如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动。卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。则以下说法正确的是（ ）
A. 卫星甲的线速度大小为
B. 卫星乙运行的周期为
C. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
由地球表面万有引力等于重力得可计算出卫星甲环绕中心天体运动的线速度大小
故A错误；
B．同理可计算出卫星甲环绕的周期
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，则
故B正确；
C．卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于沿轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，故C正确；
D．卫星运行时只受万有引力，向心加速度，r越大，a越小，故D正确。
故选BCD。
8. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v—t图像如图乙所示，同时人顶杆沿水平地面运动的x—t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是（ ）
A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在2s内做匀变速曲线运动
C. t = 0时猴子的速度大小为8m/s
D. t = 2s时猴子的加速度为4m/s2
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由乙图知，猴子在竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下；由丙图知，猴子在水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，A错误、B正确；
C．x—t图像的斜率等于速度，则由图丙知猴子水平方向的速度大小为vx = 4m/s，由图乙知猴子竖直方向的初速度vy = 8m/s，则t = 0时猴子的速度大小为
C错误；
D．v—t图像的斜率等于加速度，则由图乙知猴子的加速度大小为
D正确。
故选BD。
9. 如图所示，在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则（ ）

A. 物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B. 加速度
C. 以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D. 从F开始作用到B刚要离开C，A位移为
【答案】BD
【解析】
【分析】（1）当物块B刚要离开C时，对挡板的压力为零，根据平衡求出弹簧的弹力，结合胡克定律求出弹簧的形变量；
（2）根据A的运动状态，隔离对A分析，运用牛顿第二定律求出物体A的加速度；
（3）弹簧开始压缩，根据平衡求出压缩量的大小，抓住A的位移等于弹簧长度的形变量求出物块A的位移。
【详解】A．当物块B刚要离开C时，此时B对挡板的压力为零，加速度为零，故A错误；
B．由A分析可知B刚要离开C时重力的分力和弹簧的拉力二力平衡有
解得弹簧的形变量
对A分析根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．此时两物体的加速度不同，不能根据整体法求解，故C错误；
D．系统开始处于静止，弹簧处于压缩状态，根据平衡得
解得
A的位移等于弹簧长度的形变量
故D正确。
故选BD。
10. 如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（α＞）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中（ ）

A. MN上的张力逐渐减小
B. MN上张力先增大后减小
C. OM上的张力逐渐增大
D. OM上的张力先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】方法一：以重物为研究对象分析受力情况，受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1，由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示

F1、F2的夹角不变，在F2转至水平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，故ABC错误，D正确。
方法二：正弦定理
把三力F1、F2、G放在一个矢量三角形中，如图所示

根据正弦定理有
易证明
∠3＋∠α＝180°，∠2＋∠γ＝180°，∠1＋∠β＝180°
故有
在OM由竖直被拉到水平的过程中，α角保持不变，β由钝角减小至90°，γ由锐角增大至钝角，故可判断F1逐渐增大，F2先增大后减小，故D正确。
故选D。
二、实验题。（每空2分，共14分）
11. 某实验小组计划做“探究滑块与木板间动摩擦因数”实验，设计的实验装置如图1所示
(1)某同学打出了所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz，该滑块做匀变速直线运动的加速度a=___________m/s2，(结果保留3位有效数字)
(2)根据实验数据，作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图像如图3所示，则滑块和滑轮的总质量为_______kg．滑块与木板间的动摩擦因数为________(g=10m/s2)(结果均保留1位有效数字)
【答案】 ①. 1.95 ②. 0.5 ③. 0.2
【解析】
【详解】（1）根据△x=aT2，运用逐差法得，
（2）由牛顿第二定律：2F-f=ma，即，则：，解得m=0.5kg；，解得f=1N，则
12. 一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线.如图1所示．在转台达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图图2所示．
请你帮该同学完成下列任务：（只保留2位有效数字）
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1=__cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2=______cm.
（2）如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为v0=_______（用字母表示）
（3）如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离倒数，画出v0一图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为T=________s．
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1) 雾滴运动路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．所以其中速度最大的雾滴到标志线的距离S1=2.10cm；速度最小的雾滴到标志线的距离S2=2.90cm；
(2) 如果转台转动的周期为T，则雾滴运动的时间为，所以
(3)图象中斜率，可得T=1.6s.
【点睛】解决本题的关键知道雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．会根据求出雾滴运动的时间，再根据求出喷枪喷出雾滴的速度．
三、计算题（12分+15分+15分=42分）
13. 如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：（三个小球均可视为点电荷）
（1）C球的电性和电荷量大小；
（2）水平力F的大小。
【答案】（1）负电，2q；（2）
【解析】
【详解】（1）运动过程中间距不变，则三球加速度相同，水平向右；设C球所带电量为Q，对A球受力分析可知C球带负电，且
解得
即C球带负电，其电荷量大小为2q；
（2）对A球受力分析，可知
解得
再对整体受力分析可知
即水平力F的大小为。
14. 如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。
(1)求此时线的拉力为多大？
(2)求此时小球运动的线速度为多大？
(3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s2）
【答案】(1)45 N；(2)5 m/s；(3)2 m
【解析】
【详解】(1)设小球原来的角速度为，线的拉力为F，则有
F＝mrω2
F＋＝mr
又＝40 N，解得
F＝5 N
所以线断时，线的拉力为
F′＝F＋＝45 N
(2)设此时小球的线速度为v，则有
F＋＝m
代入数据得
v＝5 m/s
(3)飞出桌面后小球做平抛运动，则有
h＝gt2
x＝vt
联立两式并代入数据得
x＝2 m
15. 如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取，）
（1）求P第一次运动到B点时速度的大小；
（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能；
（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）根据题意知，B、C之间的距离l为
l=7R–2R
设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得
式中θ=37°，联立以上两式并由题给条件得
（2）设BE=x，P到达E点时速度是零，设此时弹簧的弹性势能为EP，由B点运动到E点的过程中，由动能定理有
E、F之间的距离l1为
l1=4R–2R+x
P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有

联立以上三式并由题给条件得
x=R
（3）设改变后P的质量为m1。D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为
式中，已应用了过C点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实。设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式有
x1=vDt
联立解得
设P在C点速度的大小为vC。在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有
P由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有
联立解得
考点：动能定理、平抛运动、弹性势能。
【点睛】本题主要考查了动能定理、平抛运动、弹性势能。此题要求熟练掌握平抛运动、动能定理、弹性势能等规律，包含知识点多、过程多，难度较大；解题时要仔细分析物理过程，挖掘题目的隐含条件，灵活选取物理公式列出方程解答；此题意在考查考生综合分析问题的能力。