广东省顶级名校2021-2022学年高二物理上学期入学考试试题（PDF版带答案）

２０２１—２０２２学年度高二第一学期入学考试ĒĒĒĒ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１槡３５３Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．２３８４２．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０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１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．已知球在狋时刻刚好飞入球门，不计空气阻力，则罚球２点到球门的距离为Ａ．狏２狋２Ｂ．狏１狋２狏２＋狏３Ｃ．狏３狋２Ｄ．狋２２５．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、半径为犚，设光速为犮，第二宇宙速度是第一宇宙速度的ρ２的最小值是槡２倍，引力常量为犌，则ρ犚２２３犮３犮４π犌８π犌Ａ．Ｂ．Ｃ．２Ｄ．２４π犌８π犌３犮３犮二、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２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２槡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，偏转电压为犝，电子能够射出，要使电子在１２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１Ａ．使犝１减小到原来的倍２Ｂ．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１Ｄ．使偏转板的距离减小为原来的倍２★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１２簧弹性势能的表达式为犈ｐ＝犽狓（其中狓为弹簧的形２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２Ａ．释放瞬间，小球犅的加速度大小为犵３Ｂ．小球犅的速度最大时，弹簧恰好恢复原长２４犿犵Ｃ．小球犅的最大速度为槡３犽２犿犵Ｄ．小球犆刚离开地面时，小球犅的速度大小为槡犽物理试题第３页（共８页） 选择题答题卡题号１２３４５６７８９１０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／ｓ２．（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４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５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，卡车运行在一条平直的公路上，重力加速度犵＝１０ｍ／ｓ２μ＝０．５．（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／ｓ２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６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，细绳犾跨过小滑轮连接犪、犫两球，犫球１再通过细绳犾、犾分别连接右侧竖直墙壁和水平２３地面，整个系统保持静止．细绳犾沿竖直方向，滑３轮最高点犘与细绳犾在竖直墙壁上的固定点犕２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３速度犵＝１０ｍ／ｓ２，求：（１）未剪断细绳犾时，细绳犾对犫球的拉力；３３（２）剪断细绳犾后，犫球运动至与犕点等高处的速度大小．３物理试题第７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＝犔犗犫＝，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２荷以初速度狏从犪点出发，沿犃犅连线向犅运动，在运动过程中电荷受０烄常数（狏≠０）到的阻力满足犳＝烅，但犳为未知量，当它运动到犗点时，动烆０（狏＝０）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．物理试题第８页（共８页） ２０２１—２０２２学年度高二第一学期入学考试ĒĒĒĒĒ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１２３４５６答案ＣＤＤＢＣＢ１．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５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＝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，且狋时刻两木块速度相等，故狋时刻犃木块速度更小．故Ｃ２１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．２可知，ω＝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槡μ犵，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狉心力越大，越容易被甩出，故Ｃ正确，ＡＢＤ错误．故选Ｃ．２犕犿狏犌犕６．Ｂ【解析】根据万有引力提供向心力有犌２＝犿，得第一宇宙速度狏＝，则第二宇宙速度为狏２＝犚犚槡犚４３２犌ρ·π犚２槡２犌犕＝３≥犮，所以ρ犚２≥３犮，选项Ｂ正确，ＡＣＤ错误．槡犚槡犚８π犌二、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７８９１０答案ＢＣＡＤＡＢＤＡＣＤ７．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２犿犖狏性，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＝，故犉大于犿犖犵，Ａ狉物理参考答案－１ 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°２＋犿犵ｓｉｎ３７°＝犿犪１，解得犪１＝１０ｍ／ｓ２，煤块犃达到与传送带共速的时间狋１＝狏０＝６ｓ＝０．６ｓ，位移狓１＝狏０犪１１０２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犪犃狋２犃，解得狋犃＝槡０．２ｓ，达到底端的速度为狏犃＝犪１狋犃＝２槡５ｍ／ｓ，选项Ｄ正确；对煤块犅根据牛顿第二定２律可得犿犵ｓｉｎ３７°－μ犿犵ｃｏｓ３７°＝犿犪２，解得犪２＝２ｍ／ｓ２，煤块犅达到底部的时间设为狋犅，则有犔＝１犪２狋２犅，解２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槡０．２－１）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犿狏２０，在偏转过程由牛顿第二定律可得电子的加速度为犪２２＝狇犈＝狇犝２，电子做类平抛运动，满足犾＝狏０狋，狔＝１犪狋２，联立可得狔＝犝２犾，对比选项可知，要使电子在电场犿犿犱２４犝１犱１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减小为原来的或使偏转板的距离减小为２１原来的，ＡＢＤ正确．２１０．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２犪＝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３犿犵犿犵狓＝，即当弹簧的伸长量为时，犅的速度最大，故Ｂ错误；对犃、犅整体进行分析，由动能定理可得犽犽２２犿犵·２狓－犿犵·２狓＝１·３犿狏２ｍ，解得狏ｍ＝４犿犵，故Ｃ正确；当小球犆刚离开地面时，有犽狓′＝２犿犵，解得２槡３犽１２１２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－犽（２狓）＋犽狓＝２２２１·３犿狏２犅，由狓＝犿犵代入得狏犅＝犿犵，故Ｄ正确．２犽槡犽三、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－２ （２）由逐差法可得加速度犪＝狓犆犈－狓犃犆＝１０．６１＋８．６１－６．５９－４．６１×１０－２ｍ／ｓ２＝２．０ｍ／ｓ２．２２４犜４×０．１１２．（１１分）（１）Ｂ（１分）（２）犿犵狓２（２分）狓３－狓１（２分）（３）狏２＝犽犠，犽＝（４．５～５．０）ｋｇ－１（２分）２犜质量（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；小车狓３－狓１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＝．２犜２（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变形得狏２＝２·犠，即犽＝２，因此与图线斜率有关的物理量为质量．犕犕（犕＋犿）狏２（４）若犿不满足远小于犕，则由动能定理有犠＝－０，可得狏２＝２·犠，狏２与犠仍然成正比２犕＋犿关系，选Ａ．２时，假设木箱与卡车一起运动．１３．（１２分）【解析】（１）当卡车的加速度为犪＝２ｍ／ｓ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狏（２）刹车过程中，汽车向前运动的距离为狊１＝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）２犪１２狏如不撞击，木箱向前运动的距离为狊２＝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）２犪２其中犪２＝μ犿犵＝μ犵!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（１分）犿根据题意：狊２－狊１≥犱!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（１分）代入数据解得犪１≥５０ｍ／ｓ２!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）９１４．（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）犺ｃｏｓθ＝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（１分）犾解得犜３＝２２Ｎ，方向竖直向下．!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（１分）（２）绳剪断后，犫球做变速圆周运动，如图所示；物理参考答案－３ 犪球下降的高度为犺１＝犾－（２犾ｓｉｎθ－犾）＝０．４ｍ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）根据机械能守恒定律犿１犵犺１－犿２犵犺＝１犿２狏２!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（３分）２解得狏＝２槡２ｍ／ｓ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）犽犙犽犙１５．（１７分）【解析】（１）设犪点的电场强度为犈，则犈＝２－２!!!!!!!!!!!!!!（２分）（犔）（３犔）２２３２犽犙犈＝２，方向向右（指向犅）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）９犔（２）由对称分析可知，犪、犫两点的电势相等，即φ犪＝φ犫，且φ狅＝０，犝犪犫＝０!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（１分）设电荷狇在运动中所受的阻力为犳，由动能定理得：当电荷由犪运动到犗点时，有狇犝犪犗－犳犔＝狀·１犿狏２０－１犿狏２０!!!!!!!!!!!!!!!（２分）２２２当电荷由犪运动到犫点时，有狇犝犪犫－犳犔＝０－１犿狏２０，犝犪犗＝φ犪－φ犗!!!!!!!!!!!!!!（２分）２２２犿狏０联立各式解得φ犪＝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）狇（３）电荷最终静止在犗点，设由运动到最后静止所通过的路程为狊，则狇犝犪犗－犳狊＝０－１犿狏２０!!!（４分）２联立各式解得狊＝５犔!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（２分）物理参考答案－４