高二下學(xué)期開學(xué)考試物理3

2024學(xué)年鄭州市宇華實驗學(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、座位號在答題卡上填寫清楚；2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，在試卷上作答無效；3.考試結(jié)束后，請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選項中，第1至7小題只有一項符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1．預(yù)碰撞安全系統(tǒng)能自動探測前方障礙物，測算出發(fā)生碰撞的可能性，若系統(tǒng)判斷碰撞不可避免，則會預(yù)先收緊前座安全帶、啟動剎車來最大限度地減輕損傷。某新型賽車進(jìn)行自動剎車性能測試的運動學(xué)圖像如圖所示，已知汽車在平直路面上行駛，從發(fā)現(xiàn)問題開始計時，經(jīng)0.1s反應(yīng)時間后開始采取制動措施，之后做勻減速直線運動直到停止，則以下說法正確的是（）A．汽車運動的最后5m內(nèi)平均速度大小為B．時，汽車停止運動C．汽車初速度大小為40m/sD．汽車減速時的加速度大小為2．如圖所示，從斜面上A點斜向上拋出一小球，水平擊中斜面上B點，現(xiàn)將小球從AB中點C點拋出，仍要水平擊中B點。下列說法正確的是（）A．可以僅將拋出時的速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隑．可以僅將拋出時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點時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，時間；以同樣的初速度從B出發(fā)向左到A的速度大小為，時間。則（）A．若接觸面光滑，、相等時間大于B．若接觸面光滑，、相等時間小于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，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，M點坐標(biāo)為。過M點作曲線I的切線，分別與坐標(biāo)軸相交于、。現(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，下列計算式正確的是（）A．電池的電動勢為 B．此時電池的內(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．如圖所示是我國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中記錄了“古琴正聲”實驗，該實驗比世界上其他同類實驗早了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，然后撥動另一個音調(diào)準(zhǔn)確的琴上對應(yīng)的琴弦，同樣的撥動力度下，小紙人跳動越明顯代表音調(diào)越準(zhǔn)確。下列說法正確的是（

）A．“古琴正聲”實驗是利用了聲音的反射現(xiàn)象B．“古琴正聲”實驗是利用了聲音的衍射現(xiàn)象C．“古琴正聲”實驗是利用了聲音的干涉現(xiàn)象D．“古琴正聲”實驗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。一長直導(dǎo)體棒在外力作用下垂直于Oa向左運動，在從PQ運動到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，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)體棒運動的時間為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，（）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）利用實驗室的斜面小槽等器材研究平拋運動。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動的軌跡就得設(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）。通過多次實驗，把在豎直白紙上記錄的鋼球的多個位置，用平滑曲線連起來就得到了鋼球做平拋運動的軌跡。（1）研究平拋運動，下面做法可以減小實驗誤差的是（）。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．實驗時，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）實驗過程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點選擇正確的是（）。A．

B．C．

D．（3）若某同學(xué)只記錄了小球運動途中的三點的位置，如圖，取點為坐標(biāo)原點，各點的位置坐標(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）；小球拋出點的位置坐標(biāo)是（以為單位，答案不用寫單位，注意正負(fù)號）。12．（9分）為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材：①待測干電池E（電動勢約為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滑動變阻器（，3A）⑤滑動變阻器（，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)行測量，也為了操作方便，實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是（填“”或“”）。（2）在圖甲所示的方框中畫出實驗電路原理圖，并注明器材代號。（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電池的電動勢V，內(nèi)阻=。（結(jié)果均保留小數(shù)點后兩位數(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度為、間距為，兩板間加一恒定電壓。一個質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從上極板邊緣點以水平速度射入電容器后，從點飛出，點與下極板的距離為。不計粒子受到的重力和空氣阻力。（1）求兩板間的電壓；（2）若兩極板間的電勢差隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，其。中時刻，粒子從上極板邊緣點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，在邊長為L的正方形ABCD區(qū)域內(nèi)存在著水平向右電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場。G是AB的中點，F(xiàn)是BC的中點。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子甲從G點由靜止釋放進(jìn)入電場，同時完全相同的粒子乙從F點垂直于電場方向以某一初速度進(jìn)入電場。兩粒子從同一點離開電場。不計重力，不考慮兩粒子間的作用力。求（1）粒子乙進(jìn)入電場的初速度大小；（2）粒子甲、乙離開電場的時間差；（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諧運動，振幅，彈簧的勁度系數(shù)為，運動過程中物體B對物體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摩擦力）。已知勁度系數(shù)為k的彈簧，形變量為x時的彈性勢能，取重力加速度大小。（1）求物體C的下表面與B的上表面間的動摩擦因數(shù)；（2）當(dāng)彈簧的彈性勢能與振子（物體B、C整體）的動能相等時，求此時振子的速度v；（3）已知該簡諧運動的周期，求振子從平衡位置到彈簧的彈性勢能與振子的動能相等所需的最短時間。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)磁場中，線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(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邊中點的轉(zhuǎn)軸OOˊ以角速度ω＝400rad/s勻速轉(zhuǎn)動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。求：(1)線圈中感應(yīng)電流的最大值；(2)線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的熱功率；(3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，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勻速運動，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錯誤；D．物體做勻變速運動，根據(jù)速度與位移關(guān)系公式可知，汽車減速時的初速度為，減速的位移為10m，故加速度為D錯誤；B．汽車減速的時間為故加上反應(yīng)時間，時，汽車停止運動，B錯誤；A．汽車運動的距停下來5m時的速度為解得汽車運動的最后5m內(nèi)平均速度大小為A正確。故選A。2．【答案】D【解析】ABC．反向看是平拋運動，設(shè)斜面傾角為，根據(jù)，則兩次時間之比為，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，所以兩次擊中點速度之比為，根據(jù)，兩次拋出時速度的大小之比為，且到達(dá)B點時速度方向相同，根據(jù)平拋運動推論可知，位移偏轉(zhuǎn)角正切值是速度偏轉(zhuǎn)角正切值的一半，則，可知兩次拋出時速度方向相同，ABC錯誤；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，整個過程中外力做功為0，所以與相等，路程相等，則時間等于，A、B錯誤；CD．如果所有接觸面粗糙程度一樣，從A到B經(jīng)過凸面某一點的速度大于從B到A經(jīng)過凸面該點的速度，則從A到B經(jīng)過凸面某一點的支持力小于從B到A經(jīng)過凸面該點的支持力，從A到B經(jīng)過凸面某一點的摩擦力小于從B到A經(jīng)過凸面該點的摩擦力，同理可得從A到B經(jīng)過凹面某一點的摩擦力小于從B到A經(jīng)過凹面該點的摩擦力，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，板間電場強(qiáng)度增大，油滴受到的電場力增大，油滴向上運動；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，，可得電池的電動勢為，A錯誤；B．根據(jù)兩圖線交點可知此時閉合回路的路端電壓，電流為，由，解得此時電池的內(nèi)阻為，注意內(nèi)阻并不等于曲線I在M點切線的斜率絕對值，B錯誤；C．此回路電源的輸出功率為，C錯誤；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的入射角不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，C錯誤；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)確的琴弦的振動導(dǎo)致另一根要調(diào)整的弦也發(fā)生受迫振動，小紙人跳動越明顯，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，此時兩琴弦的頻率相同，“古琴正聲”實驗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，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，代入數(shù)據(jù)可得，回路中的電流，A錯誤；B．在圖像中，圖線與橫軸圍成的面積等于所用時間，可知，B正確；C．通過回路的電荷量，C錯誤；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。升壓變壓器次級電壓，降壓變壓器初級電壓，降壓變壓器次級電壓，，，，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錯誤，B正確；D．若減小的阻值，整個電路等效電阻減小，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．對斜槽軌道是否光滑無要求，根據(jù)動能定理，每次合外力做功相同，就會獲得相同大小的速度，有無摩擦力對實驗沒有影響。A錯誤；B．使用密度小、體積大的鋼球，實驗誤差會增大。B錯誤；C．實驗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。實驗誤差會減小。C正確；D．斜槽的作用是提供一個恒定的水平速度，水平速度要求斜槽軌道末端水平。實驗誤差會減小。D正確；選CD。（2）[2]建立坐標(biāo)系時，應(yīng)將小球在斜槽末端時，球心在豎直面上的投影為坐標(biāo)原點。選C。（3）[3]如圖所示，根據(jù)平拋運動規(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點時的速度為，代入得，則小球從拋出點到B點的時間為，根據(jù)豎直方向小球做自由落體運動，小球從拋出點到B點的豎直方向位移為，代入得，則拋出點坐標(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，再利用伏安法測量電源電動勢和內(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