江西省部分学校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江西高二下学期开学考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将〖答案〗答在答题卡上。选择题每小题选出〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围:必修第三册，选择性必修第一册。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.关于点电荷、电场强度、静电感应、电势能，下列说法正确的是（）A.点电荷一定是电荷量很小的电荷B.沿电场线方向，电场强度越来越小C.金属导体有导电的作用，运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶更安全D.在电场中同一位置，正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能〖答案〗C〖解析〗A．带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故A错误；B．沿电场线方向，电势逐渐降低，但电场强度的大小与电场线疏密有关，故B错误；C．金属桶可把积累的电荷导走，故用金属桶装易燃的汽油要安全，故C正确；D．若电场中某一点的电势值为正，则该点正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能，若电场中某一点的电势值为负，该点正检验电荷的电势能小于负检验电荷的电势能，故D错误。故选C。2.如图所示，平行板PQ、MN与电源相连，开关K闭合，从O点沿两板间中线不断向两板间射入比荷一定的带正电的粒子，粒子经电场偏转后发生的侧移为y，不计粒子的重力，要减小侧移y，下列操作可行的是（）A.仅将PQ板向下平移一些B.仅将PQ板向上平移一些C.将开关K断开，仅将PQ板向下平移D.将开关K断开，仅将PQ板向上平移〖答案〗B〖解析〗AB．粒子在电场中偏转的侧移量为而粒子在电场中运动的加速度为电容器在连接电源的情况下，极板间电压不变，极板间场强为仅将PQ板向下平移一些，两板间的场强变大，粒子沿电场方向的加速度增大，侧移变大，仅将PQ板向上平移一些，两板间的场强变小，粒子沿电场方向的加速度减小，侧移变小，A项错误，B项正确；CD．将开关K断开，两板的带电量不变，极板间场强为可知仅将PQ板向下平移或向上平移，两板间的电场强度不变，侧移不变，C、D项错误。故选B。3.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向左为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.0～0.5s时间内，振子的加速度方向向右，大小从最大变为零B.5～10s时间向，振子所受回复力方向向左，大小从零变为最大C.1.0～1.5s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大D.1.5～2.0s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大〖答案〗D〖解析〗A．根据图像可知，0～0.5s时间内，振子由O向B运动，振子从平衡位置到正的最大位移处，根据可知加速度方向向右，大小从零变为最大，A错误；B．根据图像可知，0.5～1.0s时间内，振子由B向O运动，振子从正的最大位移处运动到平衡位置，根据可知回复力减小，所受回复力方向向右，大小从最大变为零，B错误；C．根据图像可知，1.0～1.5s时间内，振子由O向A运动，振子的速度方向向右，大小从最大变为零，C错误；D．根据图像可知，1.5～2.0s时间内，振子由A向O运动，振子的速度方向向左，大小从零变为最大，D正确。故选D。4.静止在光滑水平面上的物块，某时刻开始受到一个水平拉力，大小如图甲所示，此后物块运动的动量随时间变化的图像，正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗依题意，根据动量定理有由图像可知：0～时间内，F恒定，则动量p与时间成正比例关系，图线为一条过原点的倾斜直线；～时间内，F随时间t均匀增大，由数学知识知动量p与时间成二次函数关系变化，为开口向上抛物线的一部分；～时间内，F恒定，但由于比0～时的值大，则动量p与时间成线性变化，且直线的斜率比为0～直线的斜率大，选项C图线符合；故选C。5.如图所示，电源电动势6V，内阻，小灯泡L标有“2V0.4W”字样，开关S闭合后，小灯泡L正常发光。已知电动机的内阻也是，则电动机的输出功率为（）A.0.76W B.0.72W C.0.04W D.0.4W〖答案〗B〖解析〗由小灯泡L正常发光，可知电路中电流为则电动机两端电压为电动机的输入功率为电动机发热功率为可得电动机的输出功率为故选B。6.一列简谐横波沿轴传播，图甲为该波在时刻的波形图，M是平衡位置为处的质点，图乙为质点M的振动图像，则（）A.时刻质点M沿轴正方向振动，该波沿轴正方向传播B.波的振幅为，波长C.波的周期为，波的传播速度为D.时刻，处的质点偏离平衡位置的位移大小为〖答案〗D〖解析〗A．根据M点的振动图像可知，时刻质点M沿轴正方向振动，则该波轴负方向传播，A错误；B．该波的振幅为，波长，B错误；C．周期，由可得该波的传播速度C错误；D．波动图像的方程为时间，处的质点偏离平衡位置的位移大小为，D正确。故选D。7.如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为l的两点上，使成直角三角形，，。已知长为l，下端点系着一个小球（直径很小），下列说法正确的是（以下均指小角度摆动）（）A.让小球在纸面内振动，则周期为B.让小球在垂直纸面内振动，则周期为C.让小球在纸面内振动，则周期为D.让小球在垂直纸面内振动，则周期〖答案〗A〖解析〗AC．当小球在纸面内做小角度振动时，悬点是点，摆长为，故周期为故A正确，C错误；BD．小球在垂直纸面内做小角度振动时，悬点在直线上且在点正上方，摆长为故周期为故BD错误。故选A。8.为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（）A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同〖答案〗AD〖解析〗A．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；B．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；C．打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，选项C错误；D．树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确。9.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（）A.粒子运动到处时速度最大B.粒子从到的过程中，先做加速运动后做减速运动C.粒子从到的过程中，加速度一直减小D.O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等〖答案〗BD〖解析〗A．根据图像可知粒子在从O点到x2的过程中，电场力一直做正功，所以粒子运动到处时速度最大，故A错误；B．粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，所以粒子先做加速运动后做减速运动，故B正确；C．粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，根据牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，故C错误；D．根据题意可知粒子刚好从O点运动到x=x3处，则O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，故D正确。故选BD。10.如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）A.图乙中，B.图甲中定值电阻R的最大功率是C.图乙中滑动变阻器的最大功率D.调节阻值，不能使电源以最大的功率输出〖答案〗ABD〖解析〗AC．由图乙知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率由图乙知，滑动变阻器的阻值为与阻值为时消耗的功率相等，有解得A正确，C错误；B．是定值电阻，流过的电流越大，的功率越大，当时，电路中有最大电流的最大功率B正确；D．即使，外电阻也大于，电源不可能有最大功率D正确。二、实验题（本题共2小题，共16分）11.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率。已知电源的输出电压为E，电流表的内阻较小，具体操作步骤如下：①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径，取平均值记为金属丝的直径d；②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上，在金属丝上夹上一个小金属夹A，并按图甲连接电路；③测量AC部分金属电阻丝的长度x；④闭合开关，记录电流表的示数I；⑤进行多次实验，改变金属夹位置，记录每一次的x和I；⑥以为纵轴，x为横轴，作出的图像，并测量图像的斜率k和纵截距a根据以上操作步骤，回答下列问题：（1）某次测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图乙所示，该次测量金属丝直径的测量值为___________mm。（2）为了电路安全，开始实验时应将A夹在靠近___________（填“B”或“C”）端的位置。（3）该金属丝材料的电阻率___________（用题中所给字母表示）。（4）该实验还可测出所用电流表的内阻___________（用题中所给字母表示）。〖答案〗（1）4.700（2）B（3）（4）aE〖解析〗（1）[1]根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数+可动刻度读数+估读，金属丝直径的测量值为（2）[2]为了电路安全，应使连入电路的电阻尽可能大，故应将A夹在靠近B端的位置；（3）[3]电阻丝的电阻由闭合电路欧姆定律有联立解得故图像的纵截距，斜率，解得该金属丝材料的电阻率（4）[4]图像的纵截距，故所用电流表的内阻12.某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：A．待测干电池（电动势约为，内阻约为）B．电流表A1（量程0.6A，内阻较小）C．电流表A2（量程300μA，内阻）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2A）E．滑动变阻器R2（0～2kΩ，额定电流为1A）F．电阻箱R0（阻值为）G．开关一个，导线若干为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”）。（2）为了操作方便，需利用电流表A2和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需_________（选填“串联”或“并联”）阻值R0=_______Ω的电阻箱。（3）请根据电路图甲将图乙中的实物连接完整，要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端______。（4）闭合电键S后，多次调节滑动变阻器，测得多组电流表A1、A2的示数I1、I2，绘制出图像，如图丙所示，则电源的电动势__________，电源的内阻___________（结果均用a、b、R0和Rg表示）。〖答案〗（1）（2）串联9000（3）（4）〖解析〗（1）为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的；（2）[1]将电流表和电阻箱改装成量程为的电压表，需串联的电阻；[2]需要串联的阻值为（3）要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端，依据电路原理图甲，将实物进行连接，如图所示（4）[1][2]分析电路，根据闭合电路欧姆定律有整理得对照图像可得联立解得三、计算题（本题共3小题，共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后〖答案〗的不能得分.有数值计算的题，〖答案〗中必须明确写出数值和单位）13.一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、b为x轴正方向上的两个点（且a更靠近坐标原点），如图甲所示，t=0时刻开始计时，a、b两点的振动图象如图乙所示，a与b间的距离为5m。求：（1）处在平衡位置的b质点从t=0开始到第三次处于波峰位置时，a质点在振动过程中通过的路程；（2）该简谐横波的波长和波速。〖答案〗（1）0.77m；（2）若波沿x轴正方向传播有：，；若波沿x轴负方向传播有：，〖解析〗（1）由题意知a点振动了，则a质点通过的路程为（2）若波沿x轴正方向传播有联立得若波沿x轴负方向传播有联立得14.如图所示，竖直虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为E1（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为，质量为、电荷量为，可视为质点的小球由区域Ⅰ中的A点以水平向右的速度进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度，，求：（1）A、B两点的水平间距x以及E1的大小；（2）若弧形轨道的半径为R=0.5m，小球运动到C点时对轨道的压力大小；（3）小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？〖答案〗（1）2.4m，；（2）182N；（3）或〖解析〗（1）设小球在区域Ⅰ中运动的加速度大小为a，则由牛顿第二定律得由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为在水平方向上有竖直方向上有又由以上解得，（2）小球在B点的速度大小为小球由B到C的过程，由动能定理得小球C点时，由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为182N。（3）小球在区域Ⅱ中运动时，电场力大小为重力为则电场力与重力的合力大小为方向斜向左下方与竖直方向的夹角为小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二