安徽省淮南市第一中學2023-2024學年高二下學期開學考試物理試題

高二物理試卷考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第三冊，選擇性必修第一冊第一章，選擇性必修第二冊第一、二章。一、選擇題（本題共10小題，共42分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第9~10題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.關于電路的有關知識，下列說法正確的是（）A.電流既有大小，又有方向，是一個矢量B.由，導體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比C.將一根導線等分為二，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的一半D.用多用電表測電阻時，如果指針偏轉角度太大，應換用較小倍率后重新調節(jié)測量【答案】D【解析】【詳解】A．電流既有大小，又有方向，但運算法則符合代數運算法則，是一個標量，故A錯誤；B．導體的電阻是其本身的屬性，與它兩端的電壓、通過它的電流無關，故B錯誤；C．根據電阻定律，將一根導線等分為二，電阻減半，而電阻率是導體材料的特性，與長度無關，故C錯誤；D．用多用電表測電阻時，如果指針偏轉角度太大，應換用較小倍率后重新調節(jié)測量，故D正確。故選D。2.三個點電荷形成的電場如圖所示，A，B，C是電場中的三個點，設三點電場強度的大小分別為、、，三點的電勢分別為、、。下列說法錯誤的是（）A三個點電荷中有兩個帶負電荷B.A、B、C三點電場強度大小C.A、B兩點電勢D.若將一帶正電的試探電荷從B移動到A，電場力做正功【答案】B【解析】【詳解】A．正電荷電場線方向為正電荷到無窮遠處，負電荷電場線方向為無窮遠處到負電荷，可知三個點電荷的中有兩個帶負電荷，故A正確；B．電場線越密，電場強度越大，A、B、C三點電場強度大小故B錯誤；C．沿著電場線方向電勢逐漸降低，則A、B兩點電勢故C正確；D．由于則有則電場力做功為則帶正電的試探電荷從B移動到A，電場力做正功，故D正確。本題選擇錯誤的，故選B。3.某同學用如圖所示裝置，探究平行板電容器的電容影響因素，圖中M、N是平行板電容器的兩個極板，探究過程中，發(fā)現電流表中有a到b的電流，不可能原因是（）A.M板向下平移 B.M板向上平移 C.電介質向左移 D.M板向左移【答案】A【解析】【詳解】A．在圖示的連接方式中，兩極板間的電壓保持不變；M板向下平移，則極板間距減小，根據可知電容器的電容增大；根據可知電容器帶電量增大，則電容器充電，電流方向是從b到a的，故A不可能；B．M板向上平移，則極板間距增大，根據可知電容器的電容減?。桓鶕芍娙萜鲙щ娏繙p小，則電容器放電，電流方向是從a到b的，故B可能；C．電介質向左移，則介電常數減小，根據可知電容器的電容減??；根據可知電容器帶電量減小，則電容器放電，電流方向是從a到b的，故C可能；D．M板向左移，則極板正對面積減小，根據可知電容器的電容減小；根據可知電容器帶電量減小，則電容器放電，電流方向是從a到b的，故D可能。故選A。4.如圖所示，紙面內豎直向上的長直絕緣導線通有向上的電流，導線左右有a、b兩點，它們相對于導線對稱，整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外（未畫出）。若通電導線在a點產生的磁感應強度大小為B，則（）A.a點磁感應強度大小為BB.b點磁感應強度大小為BC.a、b兩點磁感應強度大小、方向都不同D.a點磁感應強度方向垂直紙面向里【答案】B【解析】【詳解】由右手螺旋定則可知，直導線在a點產生的磁場方向垂直紙面向里，在b點產生的磁場垂直紙面向外，由疊加原理可知，a點磁感應強度大小為方向垂直紙面向外，由于a、b兩點相對于導線對稱，則b點磁感應強度大小為方向垂直紙面向外故選B。5.如圖所示，甲、乙相同的帶正電小球從離水平地面同一高度處以初速度水平向左拋出，乙球處于垂直紙面向里的勻強電場中，下列說法正確的是（）A.甲比乙先著地，甲、乙兩球落地時的速度大小相等B.乙比甲先著地，甲、乙兩球落地時的速度大小相等C.甲、乙同時著地，甲球落地時的速度比乙球落地時的速度大D.甲、乙同時著地，乙球落地時的速度比甲球落地時的速度大【答案】D【解析】【分析】【詳解】根據題意可知：甲球只受重力，豎直方向上做自由落體運動；乙球除重力做功外，還受到垂直紙面向里的電場力作用，豎直方向做自由落體運動，而且電場力對其做正功。所以兩個球在豎直方向上都做自由落體運動，下落的高度又相同，故下落時間相同，兩球同時落地；根據動能定理可知，而乙球合外力做的功比甲球合外力做的功大，而初速度相等，故乙球的末速度比甲球的末速度大。

故選D。6.甲，乙，丙為三個完全相同的金屬小球，甲帶電量＋10Q，乙?guī)щ娏浚璔，丙不帶電，將甲、乙固定，相距r，甲，乙間的相互作用力為10N；然后讓丙球反復與甲、乙球多次接觸，最后移去丙球，甲乙兩球最后總帶電量和甲，乙兩球間的相互作用力分別變?yōu)椋ǎ〢.3Q9NB.3Q6NC.6Q9ND.6Q6N【答案】C【解析】【詳解】帶電體相互接觸后移開，同種電荷電量平分，異種電荷電量先中和再平分。將甲、乙固定起來，然后讓丙球反復與甲、乙球接觸，最后移走丙，所以甲、乙、丙最終帶電量q＝3Q，甲、乙兩球所帶電荷總量為6Q，原來甲、乙間的相互吸引力的大小是后來甲、乙間的相互吸引力的大小是故選C。7.在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一圓形導體環(huán)，導體環(huán)面積為，導體環(huán)的總電阻為。磁場向上為正，磁感應強度B隨時間t的變化如乙圖所示，。下列說法正確的是（）A.時，導體環(huán)中電流為零B.第2s內，導體環(huán)中電流為俯視順時針方向C.第3s內，導體環(huán)中電流的大小為0.1AD.第4s內，通過導體環(huán)中某一截面的電荷量為零【答案】B【解析】【詳解】A．時，穿過導體環(huán)的磁通量變化率不為零，則導體環(huán)中感應電流不為零，A錯誤；B．第2s內，向上穿過導體環(huán)的磁通量增大，根據楞次定律感應磁場方向向下，由安培定則可知，導體環(huán)中電流為俯視順時針方向，B正確；C．第3s內，導體環(huán)中電流大小為C錯誤；D．第3s內與第4s內產生的感應電流相同，則第4s內，通過導體環(huán)中某一截面的電荷量為D錯誤；故選B。8.如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源的電動勢為10V，內阻為1，定值電阻R的阻值為5，滑動變阻器的最大阻值是10。閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P由最左a端向最右b端滑動過程中，下列說法正確的是（）A.電流表的示數變大 B.滑動變阻器消耗的功率一直變大C.電源內部消耗的功率變小 D.電源的最大效率約為91.7%【答案】C【解析】【詳解】A．當滑動變阻器滑片P由最左a端向最右b端滑動過程中，滑動變阻器接入電路中電阻增大，電路中總電阻增大，總電流減小，電流表的示數變小，故A錯誤；B．把定值電阻R視為電源內電阻，當滑動變阻器的阻值滑動變阻器消耗的功率最大，所以滑動變阻器消耗的功率先變大后變小，故B錯誤；C．總電流減小，內阻r不變，根據電源內部消耗的功率變小，故C正確；D．電源的效率當時，有最大功率故D錯誤。故選C。9.如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為理想電表，電源電動勢，電源內阻忽略不計，電路中的電阻，小型直流電動機M的內阻，閉合開關S后，電動機轉動，電壓表示數，電動機以勻速豎直向上提升質量為m重物，重力加速度g取，則（）A.電流表的示數為5A B.電動機的發(fā)熱功率為20WC.電動機輸出的機械功率為550W D.重物的質量【答案】ABD【解析】【詳解】A．由電路中的電壓關系可得電阻R的分壓流過電阻R的電流即電流表的示數為5A，A正確；BC．通過電動機電流電動機的分壓輸入電動機的電功率電動機的發(fā)熱功率電動機輸出的機械功率B正確，C錯誤；D．電動機將重物勻速提升，則有所以D正確。故選ABD。10.通常用質譜儀來分析同位素，如圖所示為一質譜儀，該質譜儀由加速電場和一半圓形的勻強磁場構成，磁場的圓心為O。兩個電荷量相同、質量不同的帶電粒子經同一電場加速后，由O點垂直ab方向進入磁場，經過一段時間粒子1、2分別到達豎直接收屏的c、d兩點。已知粒子到達接收屏時粒子1的速度與接收屏垂直，粒子2的速度與接收屏的夾角為60°。忽略粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）A.磁場方向垂直紙面向里 B.粒子1、2做圓周運動的半徑比為C.粒子1、2的質量比為1：2 D.粒子1、2在磁場中運動的時間比為3：4【答案】CD【解析】【詳解】A．由于帶電粒子可由加速電場加速后進入磁場，則可得粒子帶正電，粒子進入磁場后向左偏轉，則由左手定則可得，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B．分別做粒子進出磁場速度方向的垂線，交點可確定圓心位置分別為O1、O2，作圖如下設兩軌跡圓半徑分別為R1、R2，磁場圓半徑為R，則由幾何關系可得解得由幾何關系可得O2與a重合，則可得R2=R則粒子1、2做圓周運動的半徑比為故B錯誤；C．粒子由電場加速可得進入磁場做圓周運動可得化簡可得可知質量與軌跡圓半徑的平方成正比，則設粒子在磁場中運動時圓心角為，粒子在磁場中運動時間可表示為由幾何關系可得，兩次圓心角分別為、，則可得時間之比為故CD正確。故選CD。二、實驗題（本題共2小題，共16分）11.如圖甲所示，將兩個不同金屬電極插入水果中就可以做成一個水果電池，某同學準備測定一水果電池的電動勢和內阻。實驗室提供的器材如下：A．待測水果電池（電動勢約1V、內阻小于）B．滑動變阻器（阻值）C．滑動變阻器（阻值）D．電壓表V（量程3V，內阻約）E．毫安表A（量程1.0mA，內阻為）F．開關一個，導線若干（1）為了盡可能準確測定這個水果電池的電動勢和內阻，已提供的如圖甲、乙所示的兩個測量電路圖應選______（填“甲”或“乙”）；滑動變阻器應選______（填“B”或“C”）。（2）該同學實驗時根據記錄的數據在坐標系中描點并作出圖線如圖丙所示，根據圖線求出這個水果電池的電動勢為____V，內阻為___（內阻結果保留整數）?！敬鸢浮竣?甲②.C③.0.97##0.98##0.99④.700##690##691##692##693##694##695##696##697##698##699##701##702##703##704##705##706##707##708##709##710##711#3712##713##714##715##716##717##718##719##720【解析】【詳解】（1）[1]電流表的內阻已知，故電流表用內接采用甲電路圖。[2]毫安表滿偏時，電路的總電阻所以滑動變阻器接入電路的阻值最小應為幾百歐，故滑動變阻器選擇C。（2）[3][4]UI圖線如題圖丙所示，圖線與縱軸截距即為電動勢，即圖像的斜率絕對值為解得12.某實驗小組做“測量一粗細均勻的新材料制成的金屬絲的電阻率”實驗。備選器材如下：A.電動勢、內阻很小的直流電源B.量程為5mA、內阻的電流表C.量程為0.6A、內阻的電流表D.量程為6V、內阻約為15kΩ的電壓表E.最大阻值為15Ω、最大允許電流為2A的滑動變阻器F.定值電阻G.定值電阻H.開關一個，導線若干I.多用電表，螺旋測微器，刻度尺（1）如圖甲所示，用螺旋測微器測待測金屬絲的直徑，則螺旋測微器的示數________mm，如圖乙所示，用多用表“”Ω擋粗測其電阻為________Ω。（2）采用圖丙所示電路盡可能精確地測量該金屬絲的電阻率，電流表應選用________（選填“B”或“C”），定值電阻應選用________（選填“F”或“G”）。（3）電壓表的示數記為U，所選用電流表的示數記為I，則該金屬絲的電阻的表達式________；若用刻度尺測得待測金屬絲的長度為L，則其電阻率的表達式為________（表達式中所用到的物理量必須用對應的物理量符號表示，不得直接用數值表示）?！敬鸢浮浚?）①.1.200②.150（2）①.B②.F（3）①.②.【解析】【小問1詳解】[1]根據螺旋測微器讀數規(guī)則可知故填1.200mm；[2]多用電表用×10倍率測量，讀數為故填150；【小問2詳解】[1][2]電壓表量程為6V，電阻絲電阻約150Ω，電流表量程應該為40mA左右，可以將量程5mA的電流表并聯5Ω的電阻改裝成量程為55mA的電流表，故電流表選擇B，定值電阻選擇F；【小問3詳解】[1]金屬絲中電流為電壓為由歐姆定律可得金屬絲電阻故填；[2]由電阻定律而聯立解得電阻率為故填。三、計算題（本題共3小題，共計42分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13.如圖所示，ABCD為豎直放在場強為E=104N/C的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的ABC部分是半徑為R=0.5m的半圓環(huán)（B為半圓弧的中點），軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點，D為水平軌道的一點，而且CD=2R，把一質量m=100g、帶電荷量q=104C的負電小球，放在水平軌道的D點，由靜止釋放后，在軌道的內側運動。g取10m/s2，求：（1）它到達B點時的速度是多大？（2）它到達B點時對軌道的壓力是多大？（3）要是小球能安全通過最高點A，則開始釋放點應C點至少多遠？【答案】(1)；(2)5N；(3)1.25m【解析】【詳解】(1)小球在B點的速度大小是vB，則對于小球由D到B的過程中，應用動能定理解得(2)在B點的圓軌道徑向方向上，小球受到軌道對它的彈力和電場力，應用牛頓第二定律，有解得由牛頓第三定律可知，它對軌道的壓力為5N。(3)在A點，小球要恰好通過，則設釋放點距C點的距離為x，由動能定理得解得為了使帶電小球在半圓弧軌道上運動不脫軌，小球在水平軌道上釋放的位置到C點的距離至少為1.25m。14.如圖所示的xOy坐標系中，y軸的右側存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為，y軸的左側存在沿x軸正方向的勻強電場。P點為x軸上的點，，一電荷量為、質量為的正粒子由P點沿x軸的正方向射入磁場，經過一段時間粒子通過y軸進入電場，速度方向與y軸的負方向成，粒子在電場中垂直x軸經過Q點。忽略粒子的重力，求：（1）粒子射入磁場的初速度大??；（2）電場強度E；（3）粒子從開始到第二次經過y軸的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動作出運動軌跡