江蘇省揚州市高郵市2023-2024學年高二物理上學期開學考試試題含解析

2023-2024學年高二第一學期期初學情調研測試物理試題注意事項：1.本試卷共6頁，滿分為100分，考試時間75分鐘。2.答題前，請務必將自己的學校、班級、姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在答題卡的規(guī)定位置。3.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿涂黑：作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上指定位置作答，在其他位置作答一律無效。4.如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個選項最符合題意。1.地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向，從而保護地球。下列說法中正確的是（）A.地磁場的磁感線從地理南極出發(fā)終止于地理北極B.圖中A處沒有磁感線，說明該處不存在磁場C.南北極處磁場非常強，故磁感線非常密集，可以相切D.地球周圍某點的磁場方向可以用磁感線在該點的切線方向表示【答案】D【解析】【詳解】A．地理南北兩極與地磁場的南北兩極并不重合，而是存在一定的磁偏角，地磁場的磁感線從地磁場北極出發(fā)終止于地磁場南極，故A錯誤；B．磁感線是人為畫出來的，磁場存在于磁體周圍的空間，沒有磁感線的區(qū)域也有磁場，故B錯誤；C．磁場中的某點不可能有兩個磁場方向，故磁感線不能相交，也不能相切，故C錯誤；D．根據(jù)磁感線的特點可知，磁感線某點的切線方向為該點的磁場方向，故D正確。故選D。2.如圖所示，將長為L的直導線從處折成60°的“?”形，并置于與其所在平面垂直、磁感應強度為B的勻強磁場中。當在導線通以電流I時，則通電導線所受的安培力大小為（）A.BIL B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)幾何知識可得在磁場中該導線的有效長度為故該通電導線所受的安培力大小為故選C。3.下列元器件，名稱正確是（）A.可變電容器、發(fā)光二極管、電阻箱、固定電容器B.電源、固定電容器、電阻箱、固定電容器C.線圈、固定電容器、電阻箱、二極管D.可變電容器、發(fā)光二極管、滑動變阻器、固定電容器【答案】A【解析】【詳解】上面元器件對應的分別是可變電容器、發(fā)光二極管、電阻箱、固定電容器；故選A。4.如圖所示，豎直放置的通電直導線右側放置小磁針，導線中通有如圖所示的恒定電流，不考慮地磁場的影響，則小磁針（）A.保持不動 B.N極將向下轉動C.N極將垂直于紙面向外轉動 D.N極將垂直于紙面向里轉動【答案】D【解析】【詳解】當通入如圖所示的電流時，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場方向是垂直紙面向里，由于小磁針靜止時N極的指向為磁場的方向，所以小磁針的N極將垂直于紙面向里轉動，S極向外轉動；故選D。5.物理學中用試探電荷研究電場，用電流元來研究磁場，通電導線與磁場方向垂直時，通電導線受到磁場的作用力F=ILB，下列說法中正確的是（）A.由可知B與F成正比，與IL成反比B.比值與電流元無關，是描述磁場性質的C.一小段通電導線在某處不受磁場力，說明該處一定無磁場D.若長為L、電流為I的導線在某處受到的磁場力為F，則該處的磁感應強度大小為【答案】B【解析】【詳解】AB．是采用比值法定義的，磁感應強度B是由磁場決定的物理量，是描述磁場性質的，與電流元無關，與通電導線受到磁場的作用力以及IL無關，故A錯誤，B正確；C．一小段通電導線在某處不受磁場力，可能是導線平行磁場放入磁場中，該處不一定無磁場，故C錯誤；D．只有長為L、電流為Ⅰ的導線垂直放入磁場某處受到的磁場力為F時，該處的磁感應強度大小才為，若導線與磁場不垂直，則該處的磁感應強度大小大于，故D錯誤。故選B。6.在測量金屬絲電阻率的實驗中，下列操作不正確的是（）A.用毫米刻度尺測量金屬絲接入電路中的有效長度，多測量幾次，求出其平均值B.用螺旋測微器在金屬絲三個不同位置各測量一次直徑，求出其平均值C.電流表采用外接法測量時，由于電壓表的分流引起測量誤差，使ρ測>ρ真D.實驗中，為保持金屬絲的溫度不變，每次讀完示數(shù)后應立即斷開開關【答案】C【解析】【詳解】A．實驗時，應用毫米刻度尺測量金屬絲接入電路中的有效長度，多測量幾次，求出其平均值，故A正確；B．了減小實驗誤差，應用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑，算出其平均值，故B正確；C．電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用電流的測量值偏大，由歐姆定律可知電阻的測量值小于真實值，根據(jù)電阻率計算公式可得ρ測<ρ真故C錯誤；D．實驗中，為保持金屬絲的溫度不變，防止電路通電時間過長導致金屬絲溫度升高而電阻率發(fā)生變化，故不能通電時間過長，每次讀完示數(shù)后應立即斷開開關，故D正確。本題選錯誤項，故選C。7.下列關于歐姆表的使用和操作正確的是（）A.歐姆表歐姆調零后，用“×10”擋測量電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉如圖甲所示，為了提高測量精度，應換用“×100”擋，重新調零后再測量B.用多用電表測量不同的電阻R時，均需要重新歐姆調零C.若用多用電表歐姆擋測量某晶體二極管，結果如圖乙所示，可知該二極管的正極為B端D.多用電表用完后，將紅黑表筆拔出即可【答案】A【解析】【詳解】A．歐姆表歐姆調零后，用“×10”擋測量電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉如圖甲所示，說明電阻讀數(shù)較大，量程擋位選小了，為了把電阻測得更準一些，應換用“×100”擋，重新調零后再測量，故A正確；B．換擋時需要重新歐姆調零，不換擋則不需要重新歐姆調零，故B錯誤；C．若用多用電表歐姆擋測量某晶體二極管，結果如圖乙所示，由圖內可知左圖中電阻較大，所測的為二極管的反向電阻；右圖中電阻較小，測的是正向電阻，則該極管的正極為A端，故C錯誤；D．為保護電路與多用電表，多用電表使用完后應把開關置于OFF擋，故D錯誤。故選A。8.成人體液主要成分是水和電解質，因此容易導電，而體內脂肪則不容易導電，我們可以用某型號脂肪測量儀（如圖甲所示）來測量脂肪率，脂肪測量儀根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示：測量時，閉合開關S，測試者兩手分別握住兩手柄M、N，則（）A.人體內水和脂肪導電性不同，兩者中脂肪電阻率更小一些B.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對應的電壓表示數(shù)較小C.由電阻公式可知，個子高的一定比個子矮的電阻大D.剛沐浴后，人體水分增多，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小【答案】D【解析】【詳解】A．體內脂肪則不容易導電，故水和脂肪兩者中脂肪電阻率更大，故A錯誤；B．脂肪含量高者人體電阻較大，則對應的電流表示數(shù)較小，根據(jù)串并聯(lián)電路特點可知內電壓和R分得電壓較小，則電壓表示數(shù)較大，故B錯誤；C．由電阻公式可知，個子的高矮與電阻大小沒有直接的關系，故C錯誤；D．剛沐浴后，人體水分增多，電阻減小，電壓表數(shù)值減小，即脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數(shù)據(jù)會偏小，故D正確；故選D。9.磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度很高，可以測出很弱的電流，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場如圖乙所示。線圈中通以如圖所示的電流，下列說法正確的是（）A.該磁場是勻強磁場B.線圈轉動時，螺旋彈簧被扭動阻礙線圈轉動C.當線圈轉到圖乙所示的位置時，b端受到的安培力方向向上D.轉動時線圈所受安培力的方向不變【答案】B【解析】【詳解】A．該磁場并不是處處磁場大小同等、方向相同，故不是勻強磁場，故A錯誤；B．線圈轉動時，會使螺旋彈簧扭動，產生一個阻礙彈簧轉動的力從而阻礙線圈轉動，故B正確；C．當線圈轉動到題圖乙所示的位置時，a端所受到的安培力方向向上，b端所受到的安培力方向向下，使線圈順時針轉動，故C錯誤；D．轉動時線圈所受安培力的方向與磁感線垂直，時刻變化，故D錯誤。故選B。10.如圖所示為顯像管原理示意圖，若觀察到電子束（）A.打在熒光屏正中的O點，則偏轉磁場方向向上B.打在屏上A點，則偏轉磁場垂直紙面向里C.打在熒光屏上的位置由O點逐漸移向B點，則偏轉線圈中電流增大D.向上偏轉，則洛倫茲力對電子束做正功【答案】C【解析】【詳解】A．如果偏轉線圈中沒有電流，不產生磁場，則電子束將沿直線打在熒光屏正中的O點。故A錯誤；B．根據(jù)左手定則，打在屏上的A點，偏轉磁場的方向應垂直紙面向外，故B錯誤；C．要使電子束打在熒光屏上的位置由O點逐漸移向B點，偏轉磁場應垂直紙面向里，電子做圓周運動的軌道半徑r逐漸變小，則磁感應強度B應逐漸變強，偏轉線圈中電流增大，故C正確；D．洛倫茲力對電子束始終不做功，故D錯誤。故選C。11.如圖所示為安德森在云室內拍下的正電子的徑跡，則圖中正電子（）A.在鉛板上方的速度大于下方的速度 B.在鉛板上方運動的軌跡是拋物線C.穿過鉛板后做圓周運動的周期變小 D.正、負電子的質量之和為零【答案】A【解析】詳解】A．粒子做圓周運動時洛倫茲力提供向心力即則半徑為根據(jù)半徑公式可知，速度越大，半徑越大，根據(jù)圖形可知，粒子在鉛板上方運動的半徑大于下方的運動半徑，所以粒子在鉛板上方運動的速度大于在鉛板下方運動的速度，故A正確；B．根據(jù)題意可知粒子在磁場中做勻速圓周運動，其軌跡是圓，不是拋物線，故B錯誤；C．粒子做勻速圓周運動的周期為粒子穿過鉛板后質量與電荷量不變，粒子做圓周運動的周期不變，故C錯誤；D．正負電子的質量均不為負，故其之和不為零，故D錯誤；故選A。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第12題~第16題解答時請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(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.某學習小組需要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供的器材有：干電池一節(jié)（電動勢約1.5V，內阻小于1Ω）；多用電表一個電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）；電流表A（量程0.6A，內阻約1Ω）；滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）；定值電阻R1（阻值2Ω）；定值電阻R2（阻值5Ω）；開關一個，導線若干。（1）為了估測電池的電動勢和內阻，先用多用電表進行測量，組內三位同學的操作如下，你認為正確的是________（單選，填正確答案標號）。A．小明選擇直流電壓10V檔，紅表筆接電池負極、黑表筆接電池正極，測量電池的電動勢B．小莉選擇直流電壓2.5V檔，紅表筆接電池正極、黑表筆接電池負極，測量電池的電動勢C．小陽選擇歐姆擋合適的倍率，歐姆調零后，直接將紅、黑表筆與電池兩極連接，測量電池內阻（2）①該小組按照圖甲所示的電路進行實驗，通過調節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實驗數(shù)據(jù)在U-I坐標紙上描點，如圖乙所示，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________。（單選，填正確答案標號）A．滑動變阻器調節(jié)范圍小B．電壓表量程偏大C．干電池內阻較?、卺槍Τ霈F(xiàn)的問題，該小組利用實驗室提供的器材改進了實驗方案，在圖丙中用筆畫線代替導線，請在答題卡上按照改進后的方案，將實物圖連接成完整電路________。③改進方案后重新測量，得到數(shù)據(jù)并繪出新的U-I圖像如圖丁，可得干電池內阻為________Ω。④在該測量方案不變的前提下，請寫出一種減小系統(tǒng)誤差的方法________?！敬鸢浮竣?B②.C③.④.0.58Ω（0.50-0.62Ω均可）⑤.選用內阻更大的電壓表；選用精度更高的電表等等【解析】【詳解】（1）[1]可以用多用電表的直流電壓擋測粗測電源電動勢，同時因為電池的電動勢在1.5V左右，故選擇2.5V檔的直流電，由于歐姆表有內置電源，為保護電表不能用多用電表的歐姆擋直接測電源內阻；（2）①[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得路端電壓當電源內阻r太小時，干路電流I有較大變化時，Ir變化很小，電壓表示數(shù)即路端電壓U變化很小，電壓表示數(shù)變化范圍很?。虎赱3]應用伏安法測電源電動勢與內阻，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，電源內阻較小，為使電壓表示數(shù)變化明顯，把定值電阻與電源整體當作等效電源，為減小實驗誤差，相對于電源電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示③[4]由圖丁所示電源U-I圖象可知，電源電動勢為E=1.55V圖象斜率的絕對值則可得電源內阻④[5]在該測量方案不變的前提下，減小系統(tǒng)誤差的方法有選用內阻更大的電壓表；選用精度更高的電表等等。13.夏日炎炎，手持電風扇小巧便攜、可充電，深受同學們的喜愛。下表為某品牌手持風扇的銘牌。拆開風扇，測得風扇電動機的內阻為0.5Ω。根據(jù)相關信息，請計算該風扇正常工作時的電流I及機械功率P。類型手持風扇額定功率7.4W電池容量4000mAh電源輸出電壓3.7V【答案】2A；5.4W【解析】【詳解】（1）根據(jù)電功率公式得P額=UI得I=2A（2）該風扇產生的熱量功率為則可得電風扇的機械功率為14.如圖所示，金屬棒ab靜置在傾角為θ=37°的光滑金屬導軌上，已知金屬棒ab質量為1kg，此時距離導軌底端3m，導軌間距為L=1.5m。整個裝置處在磁感應強度B=5T的豎直向上的勻強磁場中。sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度為g=10m/s2。求：（1）棒與導軌構成的閉合回路內的磁通量；（2）金屬棒中的電流?！敬鸢浮浚?）18wb；（2）1A【解析】【詳解】（1）該金屬框在磁場中的有效面積為故棒與導軌構成閉合回路內的磁通量為（2）安培力方向向右，受力分析如下圖根據(jù)受力平衡可得可得到安培力大小為根據(jù)可得15.如圖所示，電路中電源電動勢為6V，內阻為2Ω。電阻R1=4Ω，R2=R3=8Ω，求：（1）若將cd端短路，求電路中的路端電壓是多少；（2）若將cd兩端接28μF的電容器，求電路穩(wěn)定時電容器的帶電量；（3）在cd兩端接一未知電阻，使ab之間消耗的功率最大，求