湖南省长沙市2019-2020学年高二物理上学期入学考试试题（含解析）

湖南省长沙市长郡中学2019-2020学年高二物理上学期入学考试试题（含解析）一、选择题1. 在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A. 英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律B. 德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律C. 英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量D. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的两种新科学的对话中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境【答案】AD【解析】本题考查物理学史。德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了开普勒行星运动定律，牛顿发现万有引力定律，B错；卡文迪许用扭秤测出了万有引力常量，库仑测出了静电力常量，C错；选AD。2.2019年4月10日，人类首张黑洞“照片”问世.黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体，它具有的超强引力使光也无法逃离它的势力范围，即黑洞的逃逸速度大于光速.理论分析表明.星球的逃逸速度是其第一宇宙速度的倍.已知地球绕太阳公转的轨道半径约为，公转周期约为，假设太阳演变为黑洞，它的半径最大为(太阳的质量不变，光速)A. 1kmB. 3kmC. 100 kmD. 300 km【答案】B【解析】【详解】地球绕太阳做圆周运动的向心力由万有引力提供解得太阳的质量 太阳的第一宇宙速度 假设太阳演变为黑洞，它的逃逸速度解得A. 1km与上述计算结果3km不相符，故A不符合题意 B. 3km与上述计算结果3km相符，故B符合题意 C. 100 km与上述计算结果3km不相符，故C不符合题意 D. 300 km与上述计算结果3km不相符，故D不符合题意3.在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的v-t图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（）A. 两壶发生了弹性碰撞B. 碰后蓝壶速度0.8m/sC. 碰后蓝壶移动的距离为2.4mD. 碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩擦力【答案】B【解析】【详解】由图知：碰前红壶的速度v01.0m/s，碰后速度为v00.2m/s，可知，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0mv0+mv，代入数据解得：v0.8m/s，碰撞过程机械能有损失，碰撞为非弹性碰撞，故A错误，B正确；根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，可得，碰后蓝壶移动的位移大小，故C错误；根据图象的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，故D错误。4.如图所示，距小滑轮O正下方l处的B点用绝缘底座固定一带电荷量为+q的小球1，绝缘轻质弹性绳一端悬挂在定滑轮O正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球2连接，发现小球2恰好在A位置平衡，已知OA长为l，与竖直方向的夹角为60。由于弹性绳的绝缘效果不是很好，小球2缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30时，小球2恰好在AB连线上的C位置。已知静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是A. 小球2带负电B. 小球2在C位置时所带电荷量为C. 小球2在A位置时所带电荷量为D. 弹性绳原长为【答案】CD【解析】根据题意可知小球2受到小球1的排斥力，所以2带正电，A错误；设弹性绳的劲度系数为k，原长为，在A位置时，对小球2受力分析可知，受到竖直向下的重力，1对2的库仑力F，绳子的拉力T，根据几何知识可知，三个力正好形成一个等边矢量三角形，故，解得；在B位置时，小球2受力分析可知，受到竖直向下的重力，1对2的库仑力，绳子的拉力，根据几何知识可知，三个力正好形成一个直角矢量三角形，故，解得，联立解得，故B错误CD正确5.根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度。将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的势能。根据以上信息，下列说法正确的是A. 该“力”对水面上小水滴做功与路径有关B. 小水滴沿水面向上移动时该“势能”增加C. 水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直D. 小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量大于该“势能”的减少量【答案】C【解析】【详解】A项：由于该力做功与重力做功类似，所以该“力”对水面上小水滴做功与路径无关，故A错误；B项：由于该“力”与转轴垂直，所以小水滴沿水面向上移动时该力的方向与位移方向夹角小于，该力做正功，该“势能减小，故B错误；C项：以桶为参考系，小水滴处于平衡状态，小水滴受重力，与转轴垂直且背离转轴的力，水面的支持力，由于水面的支持力方向与水面垂直，所以水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直，故C正确；D项：由能量守恒可知，小水滴具有的重力势能和该力对应的势能之和不变，小水滴沿水面向上移动时重力势能增加，该势能减小，所以小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量等于该“势能”的减少量，故D错误。6.如图为近日曝光的摩拜共享电动单车，与普通电动车不同的是，摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝+自行车的方式”，其电池与普通充电宝类似，容量为20000mAH，输入、输出电压均为10V，输入电流为8A，输出电流为15A，可以支持驱动人和单车行驶10公里左右。已知成人在平路上骑自行车所受阻力约为20N，则( )A. 该单车电池最多储存电能7.2104JB. 该单车电池充电时，从零电量充至满电量大约需要5hC. 该单车电池电能的有效利用率约为27.8%D. 成人在平路上骑自行车时，每秒钟平均消耗的电能约20J左右【答案】C【解析】A项：该单车电池最多储存电能为，故A正确；B项：由公式，故B错误；C项：骑车时消耗的电能约为 D项：成人骑行时，车速大约为5m/s，匀速骑行时，人地车提供牵引力，F=f，因此人做的功的功率为P=FV=100w，故D错误。7.宇宙飞船动力装置工作原理与下列情景相似：如图，光滑地面上有一质量为M的绝缘小车，小车两端分别固定带等量异种电荷的竖直金属板，在小车的右板正中央开有一个小孔，两金属板间的电场可看作匀强电场，两板间电压为U。现有一质量为m、带电量为+q、重力不计的粒子从左板正对小孔处无初速释放。则以下判断正确的是：( )A. 小车总保持静止状态B. 小车最后减速运动C. 粒子穿过小孔时速度为D. 粒子穿过小孔时速度为【答案】D【解析】【详解】金属板间的电场方向向右，粒子所受的电场力方向向右，根据牛顿第三定律可知，小车所受的电场力方向向左，则小车将向左做匀加速运动。粒子穿过小孔时速度，粒子不再受电场力作用，小车也不再受电场力，将做匀速运动，故AB错误。设粒子穿过小孔时速度为v1，小车此时的速度为v2取向右方向为正方向。根据系统的动量守恒和能量守恒得：0=mv1-Mv2；qU=mv12+mv22；联立解得，故C错误，D正确。故选D。8.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。则下述说法中正确的是( )若物体滑动中不受摩擦力作用，则全过程机械能守恒即使物体滑动中有摩擦力，全过程物块、弹簧和车组成的系统动量守恒小车的最终速度与断线前相同无论物块滑动是否受到摩擦力作用，全过程物块、弹簧和车组成的系统的机械能不守恒。A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹性碰撞第统机械能有损失，所以全过程的机械能不守恒，故错误，正确；取小车，物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力，（若物体在滑动中有摩擦力，为系统内力），全过程动量守恒，故正确；取系统的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可知，物体沿车滑动B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的，故正确。故应选:B。9.下列关于电阻和电阻率的说法中，不正确的是（ ）A. 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B. 由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C. 将一根导线等分为二，则半根导线电阻和电阻率都是原来的二分之一D. 某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象.发生超导现象时的温度叫“转变温度”【答案】ABC【解析】【详解】A.电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关，故AB错误；C.导线的电阻率有材料本身的特性决定，与导体的电阻、横截面积、长度无关，将一根导线等分为二，则半根导线的电阻是原来的一半，但电阻率不变，故C错误；D.由超导现象的定义知，某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象时的温度叫“转变温度”，故D正确10.2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象，图线b是某纯电阻电器的U- I图象.则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（ ）A. 内阻为5.5B. 输出功率为12.5 WC. 内耗功率为0.22 WD. 效率为50%【答案】AC【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律得U=EIr，当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=3.6v.根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U=2.5V，电流为I=0.2A。A. 将它们组成闭合回路时路端电压为U=2V，电流为I=0.2A，则电池的内阻为故A正确；B. 电池的输出功率为：P出=UI=2.50.2W=0.5W故B错误；C.此时硅光电池的总功率为：P总=EI=3.60.2W=0.72W内耗功率为P内= P总 -P出=0.22 W故C正确；D. 电池的输出效率为：=100%=100%69.4%故D错误11.如图所示，双星系统由质量不相等的两颗恒星组成，质量分别是M、m(M>m)， 他们围绕共同的圆心O做匀速圆周运动。从地球A看过去，双星运动的平面与AO垂直，AO距离恒为L。观测发现质量较大的恒星M做圆周运动的周期为T，运动范围的最大张角为(单位是弧度)。已知引力常量为G，很小，可认为sin= tan= ，忽略其他星体对双星系统的作用力。则A. 恒星m的角速度大小为B. 恒星m的轨道