广东省顶级名校2021-2022学年高二上学期入学考试物理试题

物理试题 ） 第 １页（共８页） １ ２ ０ ２ — ２ ２ ０ ２ 学年度高二第一学期入学考试� � � � 物 理 时量： ７５分钟 满分： １００分 得分 一、单项选择题（本题共６小题，每小题４分，共２４分．每小题只有一个选 项符合题目要求．） １．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角增大时，物体由静止 变为运动，发现倾角θ 为３０° 和３７° 时，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则 物块与木板间的动摩擦因数为 Ａ．１ ２ Ｂ．槡３ ３ Ｃ．５ ８ Ｄ．３ ４ ２．犃、 犅两木块自左向右做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上 多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，曝光的时间间隔相 等，则 Ａ． 狋２时刻， 犃木块速度大于犅 木块速度 Ｂ． 狋２时刻， 犃木块速度小于犅 木块速度 Ｃ． 狋１时刻， 犃木块速度大于犅 木块速度 Ｄ． 狋１时刻， 犃木块速度小于犅 木块速度 ３．如图所示，一块光滑薄绝缘板水平放置，距离薄板上、下 犺处依次有电荷量为＋犙和电荷量为－犙的两个点电荷， 一个电荷量为＋狇（ 狇犙）的绝缘小球从绝缘板的左端以 初速度狏０向右运动，并一直沿着绝缘板表面到达板的右端，则在小球通过 薄板的过程中 Ａ．先减速运动，后加速运动 Ｂ．先加速运动，后减速运动 Ｃ．先减速运动，后加速运动，再减速运动 Ｄ．一直匀速运动 物理试题 第 ２页（共８页） ４．在一次足球比赛中，球从位于球门正前方的罚球点踢 出后，在空中飞行的速率与时间的关系如图所示．已 知球在狋２时刻刚好飞入球门，不计空气阻力，则罚球 点到球门的距离为 Ａ． 狏２狋２ Ｂ． 狏１狋２ Ｃ． 狏３狋２ Ｄ． 狏２＋狏３ ２ 狋２ ５．转盘游戏中，游客坐在水平转盘上随转盘一起转动，所有 游客和转盘间动摩擦因数相同且最大静摩擦力等于滑动 摩擦力．当转盘加速转动至最大速度时，最后没有被甩出 的人胜出，则 Ａ．质量越大的游客越容易获胜 Ｂ．质量越小的游客越容易获胜 Ｃ．距离转盘中心越近的游客越容易获胜 Ｄ．距离转盘中心越远的游客越容易获胜 ６． ２０１９年４月１０日，事件视界望远镜（ＥＨＴ）项目团队发布了人类历史上的 首张黑洞照片，我国科学家也参与其中做出了巨大贡献．经典的“黑洞”理 论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体 的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙 速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞．若太阳演变成一个黑 洞后的密度为ρ 、半径为犚，设光速为犮，第二宇宙速度是第一宇宙速度的 槡２倍，引力常量为犌，则ρ犚 ２的最小值是 Ａ．３犮 ２ ４π犌 Ｂ．３犮 ２ ８π犌 Ｃ． ４π犌 ３犮 ２ Ｄ． ８π犌 ３犮 ２ 二、多项选择题（本题共４小题，每小题５分，共２０分，全部选对得５分，选对 但不全得３分，有选错的得０分．） ７．如图，一粗糙斜面放在水平地面上，斜面顶端装有一 光滑定滑轮．一轻质细绳跨过定滑轮，一端悬挂物块 犖，另一端与斜面上的物块 犕 相连，整个装置向左 匀速运动．某时刻斜面突然减速，整个过程 犕 始终相对斜面保持静止，则 在斜面刚减速时 Ａ．细绳的张力大小可能减小 Ｂ．细绳的张力大小一定增大 Ｃ．犕 所受斜面的摩擦力大小可能减小 Ｄ．犕 所受斜面的摩擦力大小一定不变 物理试题 第 ３页（共８页） ★８．传送带广泛地应用于物品的传输、分拣、分装等工作中，某煤炭企业利 用如图所示的三角形传送带进行不同品质煤的分拣，传送带以６ｍ／ｓ 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是１ｍ，且与水平方向的夹 角均为３７° ．现有两方形煤块犃、犅（可视为质点）从传送带顶端静止释 放，煤块与传送带间的动摩擦因数均为０． ５，下列说法正确的是 Ａ．煤块犃、 犅在传送带上的划痕长度不相同 Ｂ．煤块犃、 犅受到的摩擦力方向都与其运动方向相反 Ｃ．煤块犃比煤块犅 后到达传送带底端 Ｄ．煤块犃运动至传送带底端时速度大小为 槡 ２ ５ｍ／ｓ ★９．如图所示，从灯丝发出的电子（初速度为零）经加速电场加速后，进入偏 转电场，若加速电压为犝 １，偏转电压为犝 ２，电子能够射出，要使电子在 电场中的偏转量狔增大为原来的２倍，下列方法中正确的是 Ａ．使犝 １减小到原来的１ ２倍 Ｂ．使犝 ２增大为原来的２倍 Ｃ．使偏转板的长度增大为原来的２倍 Ｄ．使偏转板的距离减小为原来的１ ２倍 ★１０．一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球犃 和小球 犅，小球犃的正下方通过一轻弹簧与小球犆 栓接，小球犆 放置于水平地面上．初始时用手托住小球犅，整个系统处 于静止状态，且轻绳恰好伸直．已知小球犃 的质量为犿， 小球犅和小球犆 的质量均为２犿，弹簧劲度系数为犽，弹 簧弹性势能的表达式为犈ｐ＝１ ２犽狓 ２（其中狓为弹簧的形 变量），重力加速度为犵．假设运动过程中，小球犃不会触 及定滑轮，小球犅不会触地，弹簧始终在弹性限度内．不计一切摩擦． 现释放小球犅，下列说法正确的是 Ａ．释放瞬间，小球犅的加速度大小为２ ３犵 Ｂ．小球犅的速度最大时，弹簧恰好恢复原长 Ｃ．小球犅的最大速度为 ４犿犵 ２ ３ 槡 犽 Ｄ．小球犆刚离开地面时，小球犅的速度大小为 犿犵 ２ 槡犽 物理试题 第 ４页（共８页） 选择题答题卡 题号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 得分 答案 三、非选择题（共５６分） １１．（ ４分）（ １）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是 ． Ａ．在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行 Ｂ．每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可 Ｃ．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 Ｄ．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些 （ ２）某同学通过实验探究物块速度随时间的变化，得到一条纸带如图所 示（图中相邻两点间有４个点未画出）．根据实验数据分析，该同学认 为物块的运动为匀加速运动，物块的加速度大小为 ｍ／ｓ ２． （保留两位有效数字） １２．（ １１分）如图１所示，用质量为犿的重物通过滑轮牵引质量为犕 的小车， 使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用 该装置可以完成“探究动能定理”的实验． 图１ （ １）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是把长木板右端 垫高，在不挂重物且 （选填选项前的字母）的情况下，轻推一 下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他 阻力的影响． Ａ．计时器不打点 Ｂ．计时器打点 物理试题 第 ５页（共８页） （ ２）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的 第一个点标为犗．在纸带上依次取犃、 犅、 犆… … 若干个计数点，已知相 邻计数点间的时间间隔为犜．测得犃、犅、 犆… … 各点到犗点的距离为 狓１、 狓２、 狓３… … ，如图２所示． 图２ 实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为 犿犵．从打犗点到打犅 点的过程中，拉力对小车做的功犠＝ ， 打犅点时小车的速度狏＝ ． （ ３）以狏 ２为纵坐标，犠 为横坐标，利用实验数据作出如图３所示的狏 ２－犠 图象．由此图象可得狏 ２随犠 变化的表达式为 ．根据功与能 的关系，动能的表达式中可能包含狏 ２这个因子；分析实验结果的单位 关系，与图线斜率有关的物理量应是 ． 图３ （ ４）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足 远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图４中正确反映狏 ２－犠 关 系的是 ． 图４ 物理试题 第 ６页（共８页） １３．（ １２分）一辆卡车的平板车厢上放置一个木箱，木箱与接触面间的动摩擦 因数为μ ＝０． ５，卡车运行在一条平直的公路上，重力加速度犵＝１０ｍ／ｓ ２． （已知木箱所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等） （ １）当卡车以犪＝２ｍ／ｓ ２的加速度启动时，请分析说明木箱是否会发生 滑动； （ ２）当卡车遇到紧急情况刹车停止后，司机下车发现木箱已经撞在驾驶 室后边缘，已知木箱在车上滑行的距离犱＝４ｍ，刹车前卡车的车速为 狏＝７２ｋｍ／ｈ，求卡车刹车时的加速度犪１至少为多大． 物理试题 第 ７页（共８页） １４．（ １２分）如图所示，轻质小滑轮通过竖直杆固定于 天花板上，细绳犾１跨过小滑轮连接犪、 犫两球， 犫球 再通过细绳犾２、 犾３分别连接右侧竖直墙壁和水平 地面，整个系统保持静止．细绳犾３沿竖直方向，滑 轮最高点犘与细绳犾２在竖直墙壁上的固定点 犕 等高， 犘点、犕 点到犫球的距离均为犾＝０．５ｍ，与犫球之间的高度差为 犺＝０． ４ｍ， 犪球的质量为犿 １＝２ｋｇ， 犫球的质量为犿 ２＝１ｋｇ．某时刻将细 绳犾３剪断，以后的过程中犪、 犫两球均不会碰到地面或天花板，取重力加 速度犵＝１０ｍ／ｓ ２，求： （ １）未剪断细绳犾３时，细绳犾３对犫球的拉力； （ ２）剪断细绳犾３后， 犫球运动至与犕 点等高处的速度大小． 物理试题 第 ８页（共８页） １５．（ １７分）如图所示，光滑绝缘水平地面上相距２犔的犃、 犅两点固定有两个 电量均为犙 的正点电荷， 犪、 犗、 犫是犃犅 连线上的三点，且犗为中点， 犗犪＝ 犗犫＝犔 ２， 犗点的电势规定为零，即φ 犗＝０，另一质量为犿、电量为狇的点电 荷以初速度狏０从犪点出发，沿犃犅连线向犅 运动，在运动过程中电荷受 到的阻力满足犳＝ 常数（ 狏≠０） ０（ 狏＝０ 烅 烄 烆 ） ，但犳为未知量，当它运动到犗点时，动 能为初动能的４． ５倍，到犫点时速度刚好为零．求： （ １） 犪点的场强大小； （ ２） 犪点的电势； （ ３）电荷狇最终静止在犗 点，求电荷狇在电场中运动的总路程． 物理参考答案 －１ ２ ０ ２ １ — ２ ０ ２ ２ 学年度高二第一学期入学考试� � � � � 物理参考答案 一、单项选择题（本题共 ６小题 ，每小题 ４分，共２４分．每小题只有一个选项符合题目要求 ．） 题号 １ ２ ３ ４ ５ ６ 答案 Ｃ Ｄ Ｄ Ｂ Ｃ Ｂ １．Ｃ 【解析】当木板倾角是３０° 时，物块受到静摩擦力，其大小等于犿犵ｓｉｎ３０° ．当木板倾角是３７° 时，物块受到滑 动摩擦力，其大小等于μ 犿犵ｃｏｓ３７° ．由题意可得：犿犵ｓｉｎ３０° ＝μ 犿犵ｃｏｓ３７° ，解之得： μ ＝５ ８，故Ｃ正确，ＡＢＤ 错误． ２．Ｄ 【解析】根据图象可知， 犃、 犅两木块在狋１到狋３时间内运动了相同的位移，故两木块在整段时间内的平均 速度相等，根据在匀加速直线运动情况下，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在狋２时刻 两木块的速度相等．故ＡＢ错误；由图象可知，对于犃木块， 狋１到狋２时间内的位移与狋２到狋３时间内的位移之 差较大，由Δ狓＝犪犜 ２可知， 犃木块的加速度较大，且狋２时刻两木块速度相等，故狋１时刻犃木块速度更小．故Ｃ 错误，Ｄ正确． ３．Ｄ 【解析】因为绝缘板处于该电场的零势面上，因此绝缘板表面附近的电场强度与板处处垂直，小球在水平 方向上不受力，因此一直以速度狏０做匀速运动．选项Ｄ正确． ４．Ｂ 【解析】不计空气阻力，足球在空中做斜上抛运动，足球在狋１时刻速度最小，到达最高点，此时足球只有水 平速度，所以足球的水平分速度等于狏１．足球水平方向做匀速直线运动，则罚球点到球门的距离为狊＝狏１狋２． 故ＡＣＤ错误，Ｂ正确． ５．Ｃ 【解析】人在转盘上属于同轴转动，具有相同的角速度，根据摩擦力提供向心力μ 犿犵＝犿狉ω ２可知， ω ＝ μ犵 槡狉 ，角速度与质量无关，当半径越大，同一个人所需的摩擦力越大，相同转速下，距离转盘中心越远所需向 心力越大，越容易被甩出，故Ｃ正确，ＡＢＤ错误．故选Ｃ． ６．Ｂ 【解析】根据万有引力提供向心力有犌犕犿 犚 ２＝犿狏 ２ 犚，得第一宇宙速度狏＝ 犌犕 槡犚 ，则第二宇宙速度为狏２＝ 槡 ２ 犌犕 槡犚 ＝ ２犌ρ · ４ ３π犚 ３ 槡 犚 ≥犮，所以ρ犚 ２≥３犮 ２ ８π犌，选项Ｂ正确，ＡＣＤ错误． 二、多项选择题（本题共４小题，每小题５分，共２０分，全部选对得５分，选对但不全得３分，有选错的得０分．） 题号 ７ ８ ９ １０ 答案 ＢＣ ＡＤ ＡＢＤ ＡＣＤ ７．ＢＣ 【解析】整个装置向左匀速运动，此时绳的拉力与物块犖 的重力大小相等，某时刻斜面突然减速，由于惯 性，物块犖 以定滑轮为圆心，向左做圆周运动，根据牛顿第二定律可得犉－犿犖犵＝犿犖狏 ２ 狉 ，故犉大于犿 犖犵，Ａ 物理参考答案 －２ 错误Ｂ正确；整个装置向左匀速运动，物块犕 相对斜面静止，处于平衡状态，此时物块犕 受到的摩擦力可能 沿斜面向下、沿斜面向上或者为零，当受到的摩擦力沿斜面向上时，当斜面突然减速，绳上的拉力增大，故物 块犕 受到的摩擦力可能减小，故Ｃ正确，Ｄ错误．故选ＢＣ． ８．ＡＤ 【解析】煤块犃开始受到的摩擦力方向沿传送带方向向下，与运动方向相同，煤块犅下滑过程中受到的 摩擦力方向沿传送带方向向上，与运动方向相反，选项Ｂ错误；对煤块犃根据牛顿第二定律可得μ 犿犵ｃｏｓ３７° ＋犿犵ｓｉｎ３７° ＝犿犪１，解得犪１＝１０ｍ／ｓ ２，煤块犃达到与传送带共速的时间狋１＝狏０ 犪１＝６ １０ｓ＝０． ６ｓ，位移狓１＝狏 ２ ０ ２犪１ ＝１． ８ｍ＞１ｍ，故不可能与传送带共速，煤块犃 一直以犪１向下加速，达到底部的时间设为狋犃，则有犔＝ １ ２犪犃狋 ２ 犃，解得狋犃＝ ０． 槡 ２ｓ，达到底端的速度为狏犃＝犪１狋犃 槡 ＝２ ５ｍ／ｓ，选项Ｄ正确；对煤块犅根据牛顿第二定 律可得犿犵ｓｉｎ３７° －μ 犿犵ｃｏｓ３７° ＝犿犪２，解得犪２＝２ｍ／ｓ ２，煤块犅达到底部的时间设为狋犅，则有犔＝１ ２犪２狋 ２ 犅，解 得狋犅＝１ｓ＞狋犃，所以犃先达到底部，选项Ｃ错误；煤块犃 相对于传送带的位移Δ狓犃＝狏０狋犃－犔＝（ ６ ０． 槡 ２－ １）ｍ，煤块犅相对于传送带的位移Δ狓犅＝狏０狋犅＋犔＝（ ６＋１）ｍ＝７ｍ，所以煤块犃、 犅在传送带上的划痕长度 不相同，选项Ａ正确．故选ＡＤ． ９．ＡＢＤ 【解析】在加速过程由动能定理可得狇犝１＝１ ２犿狏 ２ ０，在偏转过程由牛顿第二定律可得电子的加速度为犪 ＝狇犈 犿 ＝狇犝２ 犿犱，电子做类平抛运动，满足犾＝狏０狋， 狔＝１ ２犪狋 ２，联立可得狔＝犝２犾 ２ ４犝１犱，对比选项可知，要使电子在电场 中的偏转量狔增大为原来的２倍，可使犝２增大为原来的２倍、 犝１减小为原来的１ ２或使偏转板的距离减小为 原来的１ ２，ＡＢＤ正确． １０．ＡＣＤ 【解析】轻绳恰好伸直，可知此时绳子无弹力，释放瞬间，对犃、 犅整体进行分析可知２犿犵＝３犿犪，解得 犪＝２ ３犵，故Ａ正确；对犃、 犅整体进行分析， 犅球加速度为０时，此时犅速度最大，则有２犿犵＝犿犵＋犽狓，解得 狓＝犿犵 犽 ，即当弹簧的伸长量为犿犵 犽 时，犅 的速度最大，故Ｂ错误；对犃、犅 整体进行分析，由动能定理可得 ２犿犵· ２狓－犿犵· ２狓＝１ ２· ３犿狏 ２ ｍ，解得狏ｍ＝ ４犿犵 ２ ３ 槡 犽 ，故Ｃ正确；当小球犆刚离开地面时，有犽狓′ ＝２犿犵，解得 狓′ ＝２狓， 犃与犅 球的速度大小相等，对整体由动能定理有２犿犵· ３狓－犿犵· ３狓－ １ ２犽 ２ （ ） 狓 ２＋ １ ２犽狓 ２＝ １ ２· ３犿狏 ２ 犅，由狓＝犿犵 犽 代入得狏犅＝ 犿犵 ２ 槡犽 ，故Ｄ正确． 三、非选择题（共５６分） １１．（ ４分）（ １）ＡＤ（ ２分） （ ２） ２． ０（ ２分） 【解析】（ １）弹簧秤是否与木板平面平行，将会影响弹簧秤的读数，即力的大小，Ａ正确；两次拉橡皮筋，要使 橡皮筋的结点到达同一位置，并不是两次拉橡皮筋的伸长量相同，也不一定橡皮条要在两细线的夹角平分 线上，ＢＣ错误；在记录力的方向时，同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，Ｄ正确； 物理参考答案 －３ （ ２）由逐差法可得加速度犪＝狓犆犈－狓犃犆 ４犜 ２ ＝１０． ６１＋８． ６１－６． ５９－４． ６１ ４× ０． １ ２ × １０ －２ｍ／ｓ ２＝２． ０ｍ／ｓ ２． １２．（ １１分）（ １）Ｂ（ １分） （ ２）犿犵狓２（ ２分） 狓３－狓１ ２犜 （ ２分） （ ３）狏 ２＝犽犠， 犽＝（ ４．５～５．０）ｋｇ －１（２分） 质量（ ２分） （ ４）Ａ（ ２分） 【解析】（ １）平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带 上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动，选Ｂ． （ ２）小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此犠＝犿犵狓２；小车 做匀变速直线运动，因此打犅点时小车的速度为打犃犆 段的平均速度，则狏＝狓３－狓１ ２犜 ． （ ３）由图３可知，图线斜率犽≈４． ７ｋｇ －１，即狏 ２＝４． ７ｋｇ －１· Ｗ；设小车质量为犕，根据动能定理有犠＝犕狏 ２ ２ ， 变形得狏 ２＝２ 犕· 犠，即犽＝２ 犕，因此与图线斜率有关的物理量为质量． （ ４）若犿不满足远小于犕，则由动能定理有犠＝（犕＋犿） 狏 ２ ２ －０，可得狏 ２＝ ２ 犕＋犿· 犠， 狏 ２与犠 仍然成正比 关系，选Ａ． １３．（ １２分）【解析】（ １）当卡车的加速度为犪＝２ｍ／ｓ ２时，假设木箱与卡车一起运动． 则对于木箱由牛顿第二定律得： 犳＝犿犪 （ ２分） ������������������������� 木箱所受的最大静摩擦力为犳ｍ＝μ 犿犵 （ １分） ������������������������� 代入数据可知犳＜犳ｍ，假设成立，木箱没有发生滑动． （ １分） ������������������� （ ２）刹车过程中，汽车向前运动的距离为狊１＝狏 ２ ２犪１ （ ２分） ��������������������� 如不撞击，木箱向前运动的距离为狊２＝狏 ２ ２犪２ （ ２分） ������������������������ 其中犪２＝μ 犿犵 犿 ＝μ犵 （ １分） ��������������������������������� 根据题意： 狊２－狊１≥犱 （ １分） ��������������������������������� 代入数据解得犪１≥５０ ９ ｍ／ｓ ２ （ ２分） ������������������������������ １４．（ １２分）【解析】（ １）因为两绳等长， 犘点和犕 点等高，则两绳与竖直方向的夹角相等，设为θ ，根据平衡条件得 犜１ｓｉｎθ ＝犜２ｓｉｎθ （ １分） ����������������������������������� 犜１ｃｏｓθ ＋犜２ｃｏｓθ ＝犿２犵＋犜３ （ １分） ����������������������������� 犜１＝犿１犵 （ １分） �������������������������������������� ｃｏｓθ ＝犺 犾 （ １