遼寧省朝陽(yáng)市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期開(kāi)學(xué)考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度高二下學(xué)期期初教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回?？荚嚂r(shí)間為75分鐘，滿分100分一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．如圖甲所示為L(zhǎng)C振蕩電路，圖乙的圖像表示LC振蕩電路中電容器上極板電荷量隨時(shí)間變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)，線圈中磁場(chǎng)能在減少B．、兩時(shí)刻電路中電流最小C．、兩時(shí)刻電容器中電場(chǎng)能最小D．該電路可以有效地發(fā)射電磁波2．如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)，振子在O點(diǎn)左側(cè)6cm處B．和時(shí)，振子的速度相同C．從到，系統(tǒng)的勢(shì)能逐漸增加D．和時(shí)，振子的加速度相同3．如圖是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減?。椿蛳乱苿?dòng)）。忽略變壓器上的能量損失，交流電表均看成理想電表，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．示數(shù)變大，示數(shù)不變B．示數(shù)不變，示數(shù)變大C．示數(shù)變大，示數(shù)變小D．與示數(shù)乘積大于與示數(shù)乘積4．如圖所示為磁場(chǎng)的相關(guān)應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲是回旋加速器的示意圖，粒子是在洛倫茲力作用下加速的B．乙圖中，處于蹄形磁鐵中的導(dǎo)體棒通電后向左擺動(dòng)C．丙圖中，下端剛好與水銀液面接觸的金屬軟彈簧通電后將上下振動(dòng)D．圖丁是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可通過(guò)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)減小電源電動(dòng)勢(shì)5．利用如圖所示的電流天平，可以測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。它的右臂掛著等腰梯形線圈，匝數(shù)為n，上下底邊水平且ab長(zhǎng)為l，cd長(zhǎng)為2l，線圈一半的高度處于方框內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡；當(dāng)線圈中通入大小不變、方向相反的電流時(shí)，在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，兩臂再次達(dá)到新的平衡，重力加速度為g。則方框內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A． B．C． D．6．霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的研究上獲得了重大發(fā)現(xiàn)。如圖所示，在一矩形霍爾半導(dǎo)體薄片元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，電子以速度v定向移動(dòng)時(shí)，形成電流I，同時(shí)外加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、與薄片垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在M、N間出現(xiàn)電壓，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，稱(chēng)為霍爾電壓。已知薄片的厚度為d，M、N間距離為，P、Q間距離為，則（）A．電子定向移動(dòng)方向?yàn)锽．M表面電勢(shì)高于N表面電勢(shì)C．M、N表面間的電壓D．元件內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為7．如圖所示為寬度為3L的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。磁場(chǎng)左側(cè)有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框，其總電阻為R，線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直。線框以速度v向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，以線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎才嗔向左為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電流I、ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差、安培力F和線框的發(fā)熱功率P隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．8．如圖所示，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡，L是自感系數(shù)很大、電阻比小燈泡小的線圈，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間（）A．P與Q同時(shí)熄滅 B．P比Q后熄滅C．Q閃亮后再熄滅 D．P閃亮后再熄滅9．如圖甲所示，一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤(pán)上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向運(yùn)動(dòng)，使T形支架下面的彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)隨之振動(dòng)。小球的振幅A與圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速n的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為20HzB．彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期為3sC．當(dāng)圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速保持10r/min不變時(shí)，彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)的頻率為D．當(dāng)圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速保持10r/min不變時(shí)，彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)的頻率為10．如圖為交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，線圈的匝數(shù)、總電阻，線圈圍成的面積。線圈兩端與阻值的電阻相連，交流電壓表可視為理想電表。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，圖示位置矩形線圈與磁感線平行。則（）A．圖示位置，線圈中的電流最大，電流方向?yàn)閍bcdaB．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為C．電路中交流電壓表的示數(shù)為D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為0.02C二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）在“探究通過(guò)變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。（1）為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈匝數(shù)一定，只改變通過(guò)副線圈的電流或者副線圈匝數(shù)，測(cè)量通過(guò)原線圈的電流。這個(gè)探究過(guò)程采用的科學(xué)方法是______。A．控制變量法 B．等效替代法C．演繹法 D．理想實(shí)驗(yàn)法（2）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，將電源接在匝數(shù)為1000匝的原線圈兩端，副線圈的匝數(shù)為500匝，用多用電表測(cè)得通過(guò)副線圈的電流為0.40A，則通過(guò)原線圈的電流可能為_(kāi)_____。A．0.05A B．0.10A C．0.15A D．0.25A（3）如圖所示為利用變壓器原理進(jìn)行遠(yuǎn)程輸電的電路，交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U，采用圖示理想變壓器輸電，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，輸電導(dǎo)線電阻為r，用戶的工作電壓也為U。輸電線上損失的功率為_(kāi)_____。12．（8分）某同學(xué)在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下操作：（1）用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑______cm，把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測(cè)量擺線長(zhǎng)，通過(guò)計(jì)算得到擺長(zhǎng)L。（2）用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并記為，單擺每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到時(shí)秒表的示數(shù)如圖乙所示，該單擺的周期______s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L數(shù)值后，畫(huà)出圖像如圖丙，造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是______。A．?dāng)[球的振幅過(guò)小 B．將計(jì)為擺長(zhǎng)LC．將計(jì)為擺長(zhǎng)LD．?dāng)[球質(zhì)量過(guò)大（4）該小組的另一同學(xué)沒(méi)有使用游標(biāo)卡尺也測(cè)出了重力加速度。他采用的方法是：先測(cè)出一擺線較長(zhǎng)的單擺的振動(dòng)周期，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，再測(cè)出其振動(dòng)周期。用該同學(xué)測(cè)出的物理量表示重力加速度為_(kāi)_____。13．（10分）如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在M、N兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子從N點(diǎn)到第二次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，所用時(shí)間為0.75s。已知M、N之間的距離為20cm，若從振子經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以向右為正方向。求：（1）彈簧振子振動(dòng)周期T；（2）寫(xiě)出彈簧振子位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并在圖乙所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖像。

14．（12分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的平面感光板ab與虛線平行，兩平行線間的距離為l。ab與虛線間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，虛線上有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源S，它可以向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的同種帶電粒子。若粒子以速率v（未知）沿與虛線成角的方向射入磁場(chǎng)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t（未知）后恰能垂直打到感光板ab上；若粒子均以的速率沿紙面不同方向射入磁場(chǎng)，僅考慮能打到感光板ab上的粒子，感光板ab被粒子打中的長(zhǎng)度為x（未知）。不計(jì)粒子的重力，，，求：（1）粒子射入磁場(chǎng)的速率v；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（3）感光板ab被粒子打中的長(zhǎng)度x。

15．（18分）如圖所示，兩平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)。abcd區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)外的細(xì)金屬桿M以初速度向右運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)內(nèi)的細(xì)金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直。金屬桿M、N的質(zhì)量分別為2m、m，在導(dǎo)軌間的電阻分別為R、2R，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)及導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。若兩桿在磁場(chǎng)內(nèi)未相撞且N出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為，求：（1）金屬桿M剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力F的大小和方向；（2）從金屬桿M進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬桿N出磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬桿M上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）金屬桿N在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)回路的電荷量q及初始時(shí)刻N(yùn)到ab的最小距離x。

——★參考答案★——1．B〖解析〗從圖像可知，時(shí)間內(nèi)，電容器的電荷量在減少，故電容器的電場(chǎng)能在減少，線圈中的磁場(chǎng)能在增加，A錯(cuò)誤；從圖像可知，，兩時(shí)刻電容器的電荷量最大，故電容器中電場(chǎng)能最大，線圈中磁場(chǎng)能最小，故電路中電流最小，B正確，C錯(cuò)誤；有效地發(fā)射電磁波需要開(kāi)放電路，D錯(cuò)誤。2．C〖解析〗由圖可知，從到，振子從O向B運(yùn)動(dòng)，時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)，A錯(cuò)誤；和時(shí)，振子的速度大小不相等，B錯(cuò)誤；從到，系統(tǒng)的勢(shì)能逐漸增加，C正確；從到，振子從B向O運(yùn)動(dòng)，和時(shí)，振子的加速度大小不相等，D錯(cuò)誤。3．B〖解析〗理想變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系為，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，則副線圈的輸出電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，示數(shù)不變，因?yàn)橛脩粲秒娖髟黾?，R減小，根據(jù)可知副線圈電流示數(shù)變大，由，可知示數(shù)變小，根據(jù)，可知原線圈的電流增大，即電流表示數(shù)增大，A、C錯(cuò)誤，B正確；變壓器兩端的功率相等，所以與示數(shù)乘積等于與示數(shù)乘積，D錯(cuò)誤。4．C〖解析〗洛倫茲力不做功，粒子是在電場(chǎng)力作用下加速的，A錯(cuò)誤；圖乙中，處于蹄形磁鐵中的導(dǎo)體棒通電后向右擺動(dòng)，B錯(cuò)誤；圖丙中，下端剛好與水銀液面接觸的軟彈簧通電后，根據(jù)同向電流相互吸引可知，軟彈簧收縮，離開(kāi)水銀面，電路斷開(kāi)，由于重力的作用軟彈簧再次與水銀面接觸，再次通電跳起，如此反復(fù)，彈簧將上下振動(dòng)，C正確；對(duì)磁流體發(fā)電機(jī)有，解得，可通過(guò)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)增大電源電動(dòng)勢(shì)，D錯(cuò)誤。5．C〖解析〗線圈一半處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則有效長(zhǎng)度為，安培力大小為，電流反向時(shí)，需要在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，說(shuō)明原來(lái)的安培力方向向上，當(dāng)電流反向，安培力變?yōu)橄蛳聲r(shí)，再次平衡，說(shuō)明安培力等于mg的一半，即，得，C正確。6．C〖解析〗電子定向移動(dòng)方向與電流方向相反，應(yīng)為，A錯(cuò)誤；由左手定則知，電子向M表面偏轉(zhuǎn)，M表面電勢(shì)低于N表面電勢(shì)，B錯(cuò)誤；穩(wěn)定時(shí)，洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，有，解得，C正確；電流，聯(lián)立解得，D錯(cuò)誤。7．C〖解析〗根據(jù)題意，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，根據(jù)楞次定律可判斷電流沿逆時(shí)針?lè)较?，為正，由法拉第電磁感?yīng)定律和閉合回路歐姆定律有，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差（a點(diǎn)電勢(shì)高），cd邊受到的安培力大小為，方向向左，線框的發(fā)熱功率；線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，沒(méi)有感應(yīng)電流，所以線框不受安培力的作用，線框的發(fā)熱功率為零，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差（a點(diǎn)電勢(shì)高）；線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程，電流沿順時(shí)針?lè)较?，為?fù)，電流大小為，線框受安培力大小為，方向向左，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差（a點(diǎn)電勢(shì)高），線框的發(fā)熱功率，A、B、D錯(cuò)誤，C正確。8．BD〖解析〗由于L的電阻比小燈泡小，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，通過(guò)L的電流大于通過(guò)P燈的電流，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅，B、D正確，A、C錯(cuò)誤。9．BD〖解析〗根據(jù)圖像可得當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)，彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)受迫振動(dòng)的振幅最大，所以振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，周期，A錯(cuò)誤，B正確：當(dāng)圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速保持10r/min不變時(shí)，圓盤(pán)的頻率為，振動(dòng)系統(tǒng)做受迫振動(dòng)的頻率也為，C錯(cuò)誤，D正確。10．ACD〖解析〗圖示位置磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，電流最大，根據(jù)右手定則可知，線圈中電流方向?yàn)閍bcda，A正確；從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)矩形線圈的磁通量隨時(shí)間t變化的關(guān)系式，B錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的最大值，則電動(dòng)勢(shì)的有效值，由閉合電路歐姆定律，可得電路中交流電壓表的示數(shù)，C正確；線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量，D正確。11．（1）A（2分）（2）D（2分）（3）（2分）〖解析〗（1）探究過(guò)程采用的科學(xué)方法是控制變量法，A正確。（2）若為理想變壓器，由可得，考慮到實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，有漏磁等現(xiàn)象，通過(guò)原線圈的電流應(yīng)大于0.20A，則通過(guò)原線圈的電流可能為0.25A，D正確。（3）升壓變壓器副線圈的電壓，降壓變壓器原線圈電壓，損失的功率。12．（1）2.05（2）2.25（3）B（4）（每空2分）〖解析〗（1）由題圖甲可知，游標(biāo)卡尺示數(shù)為。（2）由題圖乙可知，秒表示數(shù)為，單擺的周期。（3）題圖丙圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，將圖線向右平移1cm就會(huì)通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，故相同的周期下，擺長(zhǎng)偏小1cm，可能是測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏掉了擺球的半徑，B正確