湖南省师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期入学考试物理试卷（Word版附解析）

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一、单项选择题（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，只有一项是符合题目要求的）
1. 关于下列四幅图像的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷
B. 图乙中，处于静电平衡状态的导体腔内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0
C. 图丙中，工作人员在超高压带电作业时，穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安全
D. 图丁中，避雷针防止建筑物被雷击的原理是尖端放电
2. 一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则（ ）
A. 截去，剩下部分的电阻变为
B. 均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2R
C. 对折后，电阻变为
D. 均匀拉长使截面积为原来的，电阻变为16R
3. 在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小，方向水平向右。下列说法中正确的是（ ）
A. 在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左
B. 在A点放一个负试探电荷，它所受电场力方向水平向左
C. 在A点放置一个电荷量为的试探电荷，A点的场强变为
D. 在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力仍为F
4. 如图，一块橡皮擦用细绳（粗细不计）悬挂于圆柱体的O点，圆柱体以恒定的角速度滚动，从而使圆柱体匀速向左边移动，同时使橡皮擦上升，细绳将缠绕在圆柱体上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱体长度保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（ ）
A. 橡皮擦运动的轨迹为直线
B. 橡皮擦在水平方向上做加速运动
C. 橡皮擦运动时，绳子上的拉力小于橡皮擦受到的重力
D. 橡皮擦在竖直方向上上升的速度与圆柱体滚动的角速度无关
5. 在宇宙中当一颗恒星靠近黑洞时，黑洞和恒星可以相互绕行，从而组成双星系统。在相互绕行的过程中，质量较大的恒星上的物质会逐渐被吸入到质量较小的黑洞中，从而被吞噬掉，黑洞吞噬恒星的过程也被称之为“潮汐瓦解”。天鹅座X-1就是一个由质量较小黑洞和质量较大恒星组成的双星系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，如图所示。在刚开始吞噬的时间内，恒星和黑洞的距离可认为不变，则在这段时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 恒星做圆周运动的角速度变大B. 恒星做圆周运动的角速度变小
C. 恒星做圆周运动的线速度变大D. 恒星做圆周运动的线速度变小
6. 质量为m的小球，用细绳系在边长为a、横截面积为正方形的木柱的顶角A处，如图所示。细绳长为4a，所能承受的最大拉力T=7mg，开始时细绳拉直并处于水平状态。若以某初速度v0下抛小球，能使细绳绕在木桩上且小球在各段均做圆周运动最后击中A点。（不计空气阻力）则v0的大小可能是（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题（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，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 如图所示，是电视机显像管主聚焦电场中的电场线分布图，中间一根电场线是直线，电子从O点由静止开始只在电场力作用下运动到A点，取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，在此过程中关于电子运动速度v、加速度a随时间t的变化，电子的动能Ek、运动径迹上电势φ随位移x的变化图线，下列可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图甲所示，质量为m的小火箭由静止开始加速上升，其合力与速度倒数的图像如图乙所示，火箭的速度为时对应的合力为，不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭以恒定的功率启动B. 图像的斜率为
C. D. 图像横轴的截距为
9. 如图，带有光滑滑轮的物块a置于水平面上，物块b放在物块a上，轻质细线一端固定在物体b上，另一端绕过光滑的滑轮固定在d点，滑轮2下悬挂物块c，系统处于静止状态。若将固定点d向右移动少许，而b与a始终静止。下列说法正确的是（ ）
A. 轻质细线对滑轮2的作用力增大
B. 物块a对地面的压力不变
C. 地面对物块a的摩擦力增大
D. 物块a对物块b的摩擦力不变
10. 如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为，下列说法中正确的是（ ）
A. A、B、C三者的加速度相同
B. C比A先滑到斜面底端
C. 滑到斜面底端时，B的动能最大
D. 滑到斜面底端时，B的机械能减少最多
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
11. 某研究小组利用图甲所示装置测定重力加速度。实验器材由带有刻度尺的竖直支架、小球释放器、小球、光电门A和B及光电门计时器和网兜组成。实验时，按图装配好实验器材，小球、两个光电门和网兜在同一竖直线上利用刻度尺读出两个光电门的距离小球释放器，打开计时器后释放小球，记录下计时器显示的小球从光电门A到光电门B所用时间；保持光电门A的位置不变，改变光电门B的位置，重复实验，多次读出两个光门间的距离h和小球经过两个光电门所用时间t，在坐标纸上做出图线，如图乙所示。
（1）为提高实验精度，下列说法正确的是________。
A．两光电门间的距离适当大一些
B．小球的直径越大，实验精度越高
C．应该选用材质密度较大的小球
（2）乙图中，图线与纵轴交点坐标为b，题图线斜率为k，则当地的重力加速度值为________，小球释放点距光电门A的高度为________。（用题目给出的已知量表示）
12. 某实验小组设计了如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①用天平分别测出物块A、B的质量4m0和3m0（A的质量含遮光片）。
②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=____________cm。
③将重物A，B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物B，另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为∆t，则此时重物B速度vB=___________（用d、∆t表示）。
（2）要验证系统（重物A，B）的机械能守恒，应满足的关系式为：___________（用重力加速度g、∆t、d和h表示）。
四、计算题（本大题共3小题，共42分）
13. 2022年4月16日， 神舟十三号载人飞船成功返回。我国空间站关键技术完成验证，进入建造阶段。畅想未来，假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星， 在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，已知半径为R的球体体积，求：
（1）该行星的第一宇宙速度v；
（2）该行星平均密度ρ；
（3）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少？
14. 如图所示，光滑的圆弧轨道ABC 竖直放置，其右侧C点与一倾角θ=37°的足够长的倾斜传送带相切，B 点为圆弧轨道最低点，圆弧所在圆的圆心为O点，AO 连线水平。一质量m=2kg的小物块（可视为质点）从圆弧轨道最左端A 点以的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径R=5m，传送带在电机驱动下始终以速度v0=5m/s沿顺时针方向匀速转动，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）小物块经过B 点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）小物块在传送带上第一次向上运动所用时间；
（3）小物块在传送带上第一次向上运动到最高点过程中系统因摩擦所产生的热量。
15. 如图所示，两条相距2L的竖直平行直线和间的区域里有两个场强大小不等、方向相反的有界匀强电场，其中水平直线下方的匀强电场方向竖直向上，上方的匀强电场方向竖直向下。在电场左边界上宽为L的区域内连续分布着质量为m、电荷量为的不计重力的粒子，从某时刻起由M到Q间的带电粒子依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场。已知从Q点射入的粒子通过上的P点进入上方匀强电场，后从边上的F点水平射出，且F点到N点的距离为。求：
（1）不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间t；
（2）下方匀强电场电场强度大小；
（3）能沿水平方向射出的粒子在的射入位置。