高二下學(xué)期開學(xué)考試物理3

2024學(xué)年鄭州市宇華實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二下學(xué)期開學(xué)摸底考試物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必用黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、座位號(hào)在答題卡上填寫清楚；2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，在試卷上作答無效；3.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1至7小題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項(xiàng)符合題目的要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1．預(yù)碰撞安全系統(tǒng)能自動(dòng)探測(cè)前方障礙物，測(cè)算出發(fā)生碰撞的可能性，若系統(tǒng)判斷碰撞不可避免，則會(huì)預(yù)先收緊前座安全帶、啟動(dòng)剎車來最大限度地減輕損傷。某新型賽車進(jìn)行自動(dòng)剎車性能測(cè)試的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像如圖所示，已知汽車在平直路面上行駛，從發(fā)現(xiàn)問題開始計(jì)時(shí)，經(jīng)0.1s反應(yīng)時(shí)間后開始采取制動(dòng)措施，之后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，則以下說法正確的是（）A．汽車運(yùn)動(dòng)的最后5m內(nèi)平均速度大小為B．時(shí)，汽車停止運(yùn)動(dòng)C．汽車初速度大小為40m/sD．汽車減速時(shí)的加速度大小為2．如圖所示，從斜面上A點(diǎn)斜向上拋出一小球，水平擊中斜面上B點(diǎn)，現(xiàn)將小球從AB中點(diǎn)C點(diǎn)拋出，仍要水平擊中B點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．可以僅將拋出時(shí)的速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隑．可以僅將拋出時(shí)的速度方向與水平面間夾角變?yōu)樵瓉淼囊话隒．第二次擊中B點(diǎn)時(shí)的速度為第一次的一半D．第二次在空中飛行過程中重力對(duì)小球做的功為第一次的一半3．如圖的軌道，物塊以的初速度從A出發(fā)向右到B的速度為大小，時(shí)間；以同樣的初速度從B出發(fā)向左到A的速度大小為，時(shí)間。則（）A．若接觸面光滑，、相等時(shí)間大于B．若接觸面光滑，、相等時(shí)間小于C．如果所有接觸面粗糙程度一樣，大于D．如果所有接觸面粗糙程度一樣，小于4．如圖，G為靈敏電流計(jì)，V為理想電壓表，為定值電阻，是一根鹽水柱（封于橡皮管內(nèi)，與電路導(dǎo)通），平行板電容器兩極板水平，開關(guān)S閉合后，電容器兩板間的帶電油滴恰好靜止。則握住鹽水柱兩端將它豎直均勻拉伸的過程中（忽略溫度對(duì)電阻的影響）（）A．電阻的阻值減小B．V表示數(shù)減小C．油滴仍然靜止D．G表中有從c到a的電流5．自1957年蘇聯(lián)成功發(fā)射首顆人造衛(wèi)星以來，截至2023年10月底，全球有近9500個(gè)航天器在軌工作，而這其中90%的發(fā)電比例都來源于太陽能電池，因此太陽能電池為人類探索浩瀚星空插上了一雙強(qiáng)勁的“翅膀”。如圖所示，曲線I為某太陽能電池在一定光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像，直線II是某定值電阻的圖像，M為曲線I和直線II的交點(diǎn)，M點(diǎn)坐標(biāo)為。過M點(diǎn)作曲線I的切線，分別與坐標(biāo)軸相交于、?，F(xiàn)將該電池和定值電阻組成閉合回路，保持上述光照強(qiáng)度照射時(shí)，下列計(jì)算式正確的是（）A．電池的電動(dòng)勢(shì)為 B．此時(shí)電池的內(nèi)阻為C．電源的輸出功率為 D．電源的效率為6．如圖所示，單色光Ⅰ和Ⅱ照射到半圓形玻璃磚的圓心O，從玻璃磚圓弧面上的同一位置離開玻璃磚，下列說法正確的是（）A．在同種玻璃中單色光Ⅰ的折射率較大B．在同種玻璃中單色光Ⅰ的傳播速度大C．增大單色光Ⅰ的入射角會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象D．若單色光Ⅰ為綠光，單色光Ⅱ可能是紫光7．如圖所示是我國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記錄了“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)比世界上其他同類實(shí)驗(yàn)早了500多年。其操作是：剪一小紙人放在需要調(diào)整音準(zhǔn)的弦上，然后撥動(dòng)另一個(gè)音調(diào)準(zhǔn)確的琴上對(duì)應(yīng)的琴弦，同樣的撥動(dòng)力度下，小紙人跳動(dòng)越明顯代表音調(diào)越準(zhǔn)確。下列說法正確的是（

）A．“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)是利用了聲音的反射現(xiàn)象B．“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)是利用了聲音的衍射現(xiàn)象C．“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)是利用了聲音的干涉現(xiàn)象D．“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)是利用了聲音的共振現(xiàn)象8．如圖甲，一光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平面內(nèi)，Oa與Ob夾角為，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一長(zhǎng)直導(dǎo)體棒在外力作用下垂直于Oa向左運(yùn)動(dòng)，在從PQ運(yùn)動(dòng)到MN的過程中，其速度的倒數(shù)與棒距PQ距離x的關(guān)系如圖乙所示。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，，，除電阻R外其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，，。則（）A．流過導(dǎo)體棒的電流恒為 B．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．通過回路的電荷量為 D．外力做功為9．某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電．圖中交流電源電壓為，定值電阻，小燈泡、的規(guī)格均為“

”，理想變壓器、原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1．分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時(shí)，（）A．與一樣亮 B．比更亮C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小10．如圖所示，理想變壓器原線圈通過電阻接電壓有效值為的正弦式交流電源，原、副線圈的匝數(shù)比為，理想電流表的示數(shù)為，則下列判斷正確的是（）A．電阻的阻值為B．電阻兩端電壓是電阻兩端電壓的2倍C．變壓器輸出功率為D．若減小的阻值，電流表的示數(shù)將變大二、非選擇題：本題共6小題，共70分。11．（6分）利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材研究平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，要想得到鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就得設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置（每次使用鉛筆記下小球球心在木板上的水平投影點(diǎn)）。通過多次實(shí)驗(yàn)，把在豎直白紙上記錄的鋼球的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來就得到了鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是（）。A．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦B．使用密度小、體積大的鋼球C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球每次都從同一位置由靜止開始滾下D．使斜槽末端切線保持水平（2）實(shí)驗(yàn)過程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是（）。A．

B．C．

D．（3）若某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的三點(diǎn)的位置，如圖，取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，小球平拋的初速度大?。ㄖ亓铀俣热。Y(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是（以為單位，答案不用寫單位，注意正負(fù)號(hào)）。12．（9分）為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材：①待測(cè)干電池E（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為）②電流表G（滿偏電流為3.0mA，內(nèi)阻為）③電流表A（量程0~0.60A，內(nèi)阻約為）④滑動(dòng)變阻器（，3A）⑤滑動(dòng)變阻器（，1A）⑥定值電阻⑦開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）為了能盡量準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，也為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是（填“”或“”）。（2）在圖甲所示的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并注明器材代號(hào)。（3）如圖乙所示為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖作出的圖線（為電流表G的示數(shù)，為電流表A的示數(shù)），由該圖線可求出被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)阻=。（結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）13．（10分）如圖甲，水平放置的平行板電容器的兩極板的長(zhǎng)度為、間距為，兩板間加一恒定電壓。一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從上極板邊緣點(diǎn)以水平速度射入電容器后，從點(diǎn)飛出，點(diǎn)與下極板的距離為。不計(jì)粒子受到的重力和空氣阻力。（1）求兩板間的電壓；（2）若兩極板間的電勢(shì)差隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，其。中時(shí)刻，粒子從上極板邊緣點(diǎn)以水平速度射入電容器，求粒子射出電容器的位置與下極板間的距離（用表示）。14．（12分）如圖，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形ABCD區(qū)域內(nèi)存在著水平向右電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。G是AB的中點(diǎn)，F(xiàn)是BC的中點(diǎn)。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子甲從G點(diǎn)由靜止釋放進(jìn)入電場(chǎng)，同時(shí)完全相同的粒子乙從F點(diǎn)垂直于電場(chǎng)方向以某一初速度進(jìn)入電場(chǎng)。兩粒子從同一點(diǎn)離開電場(chǎng)。不計(jì)重力，不考慮兩粒子間的作用力。求（1）粒子乙進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小；（2）粒子甲、乙離開電場(chǎng)的時(shí)間差；（3）保持粒子乙的入射速度和位置不變，若粒子甲、乙能夠相遇，粒子甲進(jìn)入電場(chǎng)的初速度v1是多少？15．（15分）如圖所示，質(zhì)量的物體C放置在質(zhì)量的物體B上，物體B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅，彈簧的勁度系數(shù)為，運(yùn)動(dòng)過程中物體B對(duì)物體C的摩擦力的最大值恰好為最大靜摩擦力（假定最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧，形變量為x時(shí)的彈性勢(shì)能，取重力加速度大小。（1）求物體C的下表面與B的上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能與振子（物體B、C整體）的動(dòng)能相等時(shí)，求此時(shí)振子的速度v；（3）已知該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期，求振子從平衡位置到彈簧的彈性勢(shì)能與振子的動(dòng)能相等所需的最短時(shí)間。16．（18分）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=10Ω，線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行。線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸OOˊ以角速度ω＝400rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)。求：(1)線圈中感應(yīng)電流的最大值；(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻R的熱功率；(3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過周期通過電阻R的電荷量。

參考答案一、選擇題：本題共10小題，共40分。1．【答案】A【解析】C．根據(jù)圖像可知，前0.1s勻速運(yùn)動(dòng)，故速度的平方保持不變，位移2m后發(fā)生改變，故汽車初速度大小為C錯(cuò)誤；D．物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度與位移關(guān)系公式可知，汽車減速時(shí)的初速度為，減速的位移為10m，故加速度為D錯(cuò)誤；B．汽車減速的時(shí)間為故加上反應(yīng)時(shí)間，時(shí)，汽車停止運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；A．汽車運(yùn)動(dòng)的距停下來5m時(shí)的速度為解得汽車運(yùn)動(dòng)的最后5m內(nèi)平均速度大小為A正確。故選A。2．【答案】D【解析】ABC．反向看是平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)斜面傾角為，根據(jù)，則兩次時(shí)間之比為，則vy=gt，可知，兩次豎直速度之比，根據(jù)，可知水平速度之比為，所以兩次擊中點(diǎn)速度之比為，根據(jù)，兩次拋出時(shí)速度的大小之比為，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度方向相同，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)推論可知，位移偏轉(zhuǎn)角正切值是速度偏轉(zhuǎn)角正切值的一半，則，可知兩次拋出時(shí)速度方向相同，ABC錯(cuò)誤；D．根據(jù)，則兩次重力做功之比為，D正確。選D。3．【答案】C【解析】AB．若接觸面光滑，不管是從A到B還是從B到A，整個(gè)過程中外力做功為0，所以與相等，路程相等，則時(shí)間等于，A、B錯(cuò)誤；CD．如果所有接觸面粗糙程度一樣，從A到B經(jīng)過凸面某一點(diǎn)的速度大于從B到A經(jīng)過凸面該點(diǎn)的速度，則從A到B經(jīng)過凸面某一點(diǎn)的支持力小于從B到A經(jīng)過凸面該點(diǎn)的支持力，從A到B經(jīng)過凸面某一點(diǎn)的摩擦力小于從B到A經(jīng)過凸面該點(diǎn)的摩擦力，同理可得從A到B經(jīng)過凹面某一點(diǎn)的摩擦力小于從B到A經(jīng)過凹面該點(diǎn)的摩擦力，所以從A到B克服摩擦力做的功小于從B到A克服摩擦力做的功，大于，C正確，D錯(cuò)誤；選C。4．【答案】D【解析】A．根據(jù)電阻定律，握住鹽水柱兩端將它豎直均勻拉伸的過程中，可知電阻的阻值增大，A錯(cuò)誤；BCD．由于電阻的阻值增大，可知電路總阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流減小，路端電壓增大，則V表示數(shù)增大，電容器極板電壓增大，板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，油滴受到的電場(chǎng)力增大，油滴向上運(yùn)動(dòng)；根據(jù)，可知電容器所帶電荷量增大，電容器充電，則G表中有從c到a的電流，BC錯(cuò)誤，D正確。選D。5．【答案】D【解析】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律，由題圖可得時(shí)，，可得電池的電動(dòng)勢(shì)為，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)兩圖線交點(diǎn)可知此時(shí)閉合回路的路端電壓，電流為，由，解得此時(shí)電池的內(nèi)阻為，注意內(nèi)阻并不等于曲線I在M點(diǎn)切線的斜率絕對(duì)值，B錯(cuò)誤；C．此回路電源的輸出功率為，C錯(cuò)誤；D．此回路電源的效率為，D正確；選D。6．【答案】A【解析】A．單色光Ⅰ和Ⅱ進(jìn)入介質(zhì)后，折射角相等，單色光Ⅰ的入射角大于Ⅱ的入射角，根據(jù)折射率的定義式可知，在同種玻璃中單色光Ⅰ的折射率較大，A正確；B．根據(jù)折射率與光速的關(guān)系式有，根據(jù)上述，在同種玻璃中單色光Ⅰ的折射率較大，則在同種玻璃中單色光Ⅰ的傳播速度小，B錯(cuò)誤；C．光發(fā)生全反射需要從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，圖中的光是從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，可知，增大單色光Ⅰ的入射角不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；D．在同種玻璃中單色光Ⅰ的折射率較大，則單色光Ⅰ的頻率較大，由于紫光的頻率大于綠光的頻率，可知，若單色光Ⅰ為綠光，單色光Ⅱ不可能是紫光，D錯(cuò)誤。選A。7．【答案】D【解析】調(diào)弦過程中音調(diào)準(zhǔn)確的琴弦的振動(dòng)導(dǎo)致另一根要調(diào)整的弦也發(fā)生受迫振動(dòng)，小紙人跳動(dòng)越明顯，說明要調(diào)整的琴弦與音調(diào)準(zhǔn)確的琴弦產(chǎn)生了共振，此時(shí)兩琴弦的頻率相同，“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)是利用了聲音的共振現(xiàn)象。選D。8．【答案】BD【解析】由圖乙可知，導(dǎo)體棒運(yùn)行的速度與位移的關(guān)系為A．由于Oa與Ob夾角為，則，當(dāng)位移為x時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，代入數(shù)據(jù)可得，回路中的電流，A錯(cuò)誤；B．在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積等于所用時(shí)間，可知，B正確；C．通過回路的電荷量，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)能量守恒可知，外力做的功一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即，D正確。選BD。9．【答案】BC【解析】若開關(guān)接cd端，則若電源電壓為，理想變壓器、的匝數(shù)比為，用戶電阻為，輸電線電阻為，由變壓器工作原理和歐姆定律。升壓變壓器次級(jí)電壓，降壓變壓器初級(jí)電壓，降壓變壓器次級(jí)電壓，，，，可得輸電功率為，輸電線上損耗的電功率為，用戶得到的電功率為，若開關(guān)接ab端，則負(fù)載得到的功率，輸電線上損耗的電功率為，將，，k=3帶入可知，可得，即比更亮；，上消耗的功率比的大。選BC。10．【答案】BC【解析】C．由，得兩端電壓為40V，由理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比可知原線圈輸入電壓為200V，兩端電壓為20V，由，得電流為1A，變壓器輸出功率為200W，C正確；AB．變壓器輸出功率也為200W，由，得輸出電流為5A，電流為4A，電壓為40V，則，A錯(cuò)誤，B正確；D．若減小的阻值，整個(gè)電路等效電阻減小，電流增大，電壓增大，變壓器輸入電壓減小，輸出電壓減小，兩端電壓減小，電流表讀數(shù)減小，D錯(cuò)誤。選BC。二、非選擇題：本題共6小題，共70分。11．（6分）【答案】CD/DC；C；1.0；（10、5）或（10cm、5cm）【解析】（1）[1]A．對(duì)斜槽軌道是否光滑無要求，根據(jù)動(dòng)能定理，每次合外力做功相同，就會(huì)獲得相同大小的速度，有無摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響。A錯(cuò)誤；B．使用密度小、體積大的鋼球，實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)增大。B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中為保證速度大小恒定，則要求每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放。實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)減小。C正確；D．斜槽的作用是提供一個(gè)恒定的水平速度，水平速度要求斜槽軌道末端水平。實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)減小。D正確；選CD。（2）[2]建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)將小球在斜槽末端時(shí)，球心在豎直面上的投影為坐標(biāo)原點(diǎn)。選C。（3）[3]如圖所示，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，在豎直方向，代入得，水平方向初速度為，代入得[4]由圖知，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為，代入得，則小球從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為，根據(jù)豎直方向小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直方向位移為，代入得，則拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（10，5）12．（9分）【答案】；見解析；1.45；0.90【解析】（1）[1]由于電源電壓約為1.5V，而電流表的滿偏電流為0.6A，根據(jù)歐姆定律可知回路的最小電阻約為，為了操作方便，滑動(dòng)變阻應(yīng)選R1。（2）[2]將電流表G與定值電阻R3串聯(lián)，改裝成電壓表，再利用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，連接電路如圖所示（3）[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律，整理可