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吉林省梅河口市第五中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附答案）
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这是一份吉林省梅河口市第五中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷（Word版附答案），共8页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列公式中，、、、、、、、分别表示静电力、电荷量、电场场强、电势差、点电荷之间的距离、沿电场线方向的距离、电场中某点的电势、电荷在电场中某点所具有的电势能：①，②，③，④，⑤，以下说法正确的是（ ）
A. 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B. ①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立，⑤只对匀强电场成立
C. ①②③④只对点电荷或点电荷电场成立，⑤对任何电场都成立
D. ①②只对点电荷成立，③④⑤对任何电场都成立
2. 如图所示，三个点电荷、、电性如图所示，其中、电荷固定且所带电荷量均为，点电荷质量为，自由放在倾角为的光滑斜面上处于静止状态。、、三点连线构成等边三角形，边长为，连线平行于斜面，已知静电力常量为，重力加速度为，所处空间为真空，则电荷所带的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
3. 某静电场中，其一条电场线恰好与轴重合，其电势随位置坐标变化的关系如图所示，一个质子沿轴正方向运动，途中经过间距相等的A、B、C三点，三点的坐标位置分别为，，。若该质子只受电场力作用，则（ ）
A. A点的电场强度大于B点的电场强度
B. 质子经过A点的速率大于经过B点的速率
C. C、B两点电势差等于B、A两点电势差
D. 质子在A点所具有的电势能大于质子在B点所具有的电势能
4. 人体含水量约为，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。某型号脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄A、B，闭合开关，体型相近的两人相比，脂肪含量高者则（ ）
A. 电流表示数大B. 路端电压小C. 电压表示数大D. 电源输出功率大
5. 如图（甲）所示，玻璃皿的中心放置一个圆柱形电极P，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极Q，将P、Q与12V直流电源的两极相连后，P、Q间电场线分布如图（乙）所示，a、b为电场中的两个点｡往玻璃皿中倒入导电液体（如硫酸铜溶液），再将其放在如图甲所示的磁场中｡下列分析正确的有（ ）
A. 该电场为匀强电场
B. a、b两点的场强大小，电势
C. 导电液体中阴､阳离子将在电场力的驱动下运动，并受到与运动方向相同的洛伦兹力
D. 从上往下看，可观察到液体在玻璃皿中缓慢沿顺时针方向旋转
6. 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束黄光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出）射向空气中，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点，C点、D点分别为B点正下方和正上方的一点，下列说法正确的是（ ）
A. O1点在O点的左侧
B. 黄光从水中射入空气中后，波长变短
C. 若沿AO1方向射向空气中是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点
D. 若红光沿AO1方向射向空气中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点
7. 如图所示，竖直向下的匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器C。导体棒AD放置在导轨上，在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且与导轨电接触良好，不计棒和导轨的电阻。则（ ）
A. 导体棒向右做加速度减小的加速运动
B. 导体棒向右做匀加速运动
C. 恒力F做的功等于导体棒增加的动能
8. 如图所示，匀强磁场中有一等边三角形线框abc，匀质导体棒在线框上向右匀速运动。导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E，通过的电流为I。忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，则导体棒（ ）
A. 从位置①到②的过程中，E增大、I增大
B. 经过位置②时，E最大、I为零
C. 从位置②到③的过程中，E减小、I不变
D. 从位置①到③的过程中，E和I都保持不变
9. 磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压无关
B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，N侧电势高
D. 丁中长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示匀强磁场，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b有关
10. 如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压积不变，U3变小输出功率分别为U2和 P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4 。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时有（ ）
A. 变小，变大B. 不变，变小
C. 变小，变小D. 变大，变大
11. 如图所示，光滑的水平地面上有一辆质量的小车，一质量的人站在小车左端与小车一起以速度水平向右做匀速直线运动，某一时刻，人相对小车以速度水平向左跳下，落地后在落地点经过0.2s的屈膝缓冲后保持静止，已知从起跳点到落地点的过程中人的重心下降高度为，重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）
A. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1200N
B. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1800N
C. 落地时人与小车左端的水平距离为m
D. 落地时人与小车左端的水平距离为1.6m
12. 如图所示，在xOy平面的第I象限内y轴和虚线之间存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，虚线与x轴正方向的夹角，在M（0，l）处有一个粒子源，可沿平面内各个方向射出质量为m，电量为q的带正电的粒子，粒子速率均为，不计粒子间的相互作用力与重力，则能从x轴正半轴射出的粒子（ ）
A. 在磁场中运动的最短时间为
B. 在磁场中运动的最短时间为
C. 在磁场中运动的最长时间为
D. 在磁场中运动的最长时间为
二、实验题（本题共2小题，共8分）
13. 某同学做《用单摆测定重力加速度》实验的装置如图甲所示，请回答下面的问题：
（1）在实验中，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____________。（填正确答案标号）
A.为了便于测量周期，可适当缩短摆线，从而减小测量周期的绝对误差
B.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线，密度大而直径较小的摆球
C.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，摆长是摆线长度和小球半径之和
D.测量周期时，当单摆经过平衡位置时开始计时，测量经过30~50次全振动的总时间算出周期
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得小钢球的直径____________。
（3）除了已测摆球直径，还已知细线长，完成35次全振动的时间是，由这些数据计算得出重力加速度大小____________。（取3.14，结果保留三位有效数字）
14. 如图（a）所示，是多用电表欧姆挡内部部分原理图，已知电源电动势E=1.5V，内阻r=1Ω，灵敏电流计满偏电流Ig=10mA，内阻为rg=90Ω，表盘如图b所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”
（1）多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某挡位时，将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图（b）所示，则该电阻的阻值为________Ω。
（2）若将选择开关旋至“×1”，则需要将灵敏电流计并联一阻值为________Ω的电阻，再欧姆调零。
（3）多用电表长时间使用后，电源内阻变大，电动势变小，但此表仍能调零。此因素会造成被测电阻的测量值比真实值________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
三、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短为0.1s）. 碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2 . 求：
（1）A点距墙面的距离x ；
（2）碰撞过程中，墙对小物块平均作用力的大小.（碰撞时物块与地面间摩擦忽略不计）
16. 如图甲，间距的平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨左端MP之间接有一阻值为的定值电阻，导轨电阻忽略不计；一导体棒（电阻不计）垂直于导轨放在距离导轨左端的ab处，其质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数，整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。取竖直向下为正方向，从时刻开始，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示；在内导体棒在外力作用下处于静止状态，不计感应电流磁场的影响，取。
（1）求时安培力的大小和方向；
（2）从开始，导体棒在恒力作用下向右运动时，导体棒的速度达到最大。求导体棒的最大速度及该过程中电阻R上产生的热量Q。
17. 间距为L的光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量为m、电阻为R、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，空间有竖直方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时细线水平，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，不考虑导体棒切割磁感线的影响，导轨电阻不计，重力加速度为g。
（1）磁场方向如何？
（2）求电源电动势E的大小。
（3）求导体棒在向上摆动过程中的最大动能是多大？
1-8 BABCB ABC 9AB 10BD 11BD 12AC
13 ①. BCD ②. 20.2 ③. 9.86
14 ①. ②. ③. 偏大
15 （1）5m；（2）65N
16 （1），方向水平向右；（2）；
17 （1） 方向竖直向上；（2） ；（3）
1. 下列公式中，、、、、、、、分别表示静电力、电荷量、电场场强、电势差、点电荷之间的距离、沿电场线方向的距离、电场中某点的电势、电荷在电场中某点所具有的电势能：①，②，③，④，⑤，以下说法正确的是（ ）
A. 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B. ①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立，⑤只对匀强电场成立
C. ①②③④只对点电荷或点电荷电场成立，⑤对任何电场都成立
D. ①②只对点电荷成立，③④⑤对任何电场都成立
2. 如图所示，三个点电荷、、电性如图所示，其中、电荷固定且所带电荷量均为，点电荷质量为，自由放在倾角为的光滑斜面上处于静止状态。、、三点连线构成等边三角形，边长为，连线平行于斜面，已知静电力常量为，重力加速度为，所处空间为真空，则电荷所带的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
3. 某静电场中，其一条电场线恰好与轴重合，其电势随位置坐标变化的关系如图所示，一个质子沿轴正方向运动，途中经过间距相等的A、B、C三点，三点的坐标位置分别为，，。若该质子只受电场力作用，则（ ）
A. A点的电场强度大于B点的电场强度
B. 质子经过A点的速率大于经过B点的速率
C. C、B两点电势差等于B、A两点电势差
D. 质子在A点所具有的电势能大于质子在B点所具有的电势能
4. 人体含水量约为，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。某型号脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄A、B，闭合开关，体型相近的两人相比，脂肪含量高者则（ ）
A. 电流表示数大B. 路端电压小C. 电压表示数大D. 电源输出功率大
5. 如图（甲）所示，玻璃皿的中心放置一个圆柱形电极P，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极Q，将P、Q与12V直流电源的两极相连后，P、Q间电场线分布如图（乙）所示，a、b为电场中的两个点｡往玻璃皿中倒入导电液体（如硫酸铜溶液），再将其放在如图甲所示的磁场中｡下列分析正确的有（ ）
A. 该电场为匀强电场
B. a、b两点的场强大小，电势
C. 导电液体中阴､阳离子将在电场力的驱动下运动，并受到与运动方向相同的洛伦兹力
D. 从上往下看，可观察到液体在玻璃皿中缓慢沿顺时针方向旋转
6. 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束黄光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出）射向空气中，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点，C点、D点分别为B点正下方和正上方的一点，下列说法正确的是（ ）
A. O1点在O点的左侧
B. 黄光从水中射入空气中后，波长变短
C. 若沿AO1方向射向空气中是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点
D. 若红光沿AO1方向射向空气中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点
7. 如图所示，竖直向下的匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器C。导体棒AD放置在导轨上，在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且与导轨电接触良好，不计棒和导轨的电阻。则（ ）
A. 导体棒向右做加速度减小的加速运动
B. 导体棒向右做匀加速运动
C. 恒力F做的功等于导体棒增加的动能
8. 如图所示，匀强磁场中有一等边三角形线框abc，匀质导体棒在线框上向右匀速运动。导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E，通过的电流为I。忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，则导体棒（ ）
A. 从位置①到②的过程中，E增大、I增大
B. 经过位置②时，E最大、I为零
C. 从位置②到③的过程中，E减小、I不变
D. 从位置①到③的过程中，E和I都保持不变
9. 磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压无关
B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，N侧电势高
D. 丁中长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示匀强磁场，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b有关
10. 如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压积不变，U3变小输出功率分别为U2和 P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4 。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时有（ ）
A. 变小，变大B. 不变，变小
C. 变小，变小D. 变大，变大
11. 如图所示，光滑的水平地面上有一辆质量的小车，一质量的人站在小车左端与小车一起以速度水平向右做匀速直线运动，某一时刻，人相对小车以速度水平向左跳下，落地后在落地点经过0.2s的屈膝缓冲后保持静止，已知从起跳点到落地点的过程中人的重心下降高度为，重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）
A. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1200N
B. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为1800N
C. 落地时人与小车左端的水平距离为m
D. 落地时人与小车左端的水平距离为1.6m
12. 如图所示，在xOy平面的第I象限内y轴和虚线之间存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，虚线与x轴正方向的夹角，在M（0，l）处有一个粒子源，可沿平面内各个方向射出质量为m，电量为q的带正电的粒子，粒子速率均为，不计粒子间的相互作用力与重力，则能从x轴正半轴射出的粒子（ ）
A. 在磁场中运动的最短时间为
B. 在磁场中运动的最短时间为
C. 在磁场中运动的最长时间为
D. 在磁场中运动的最长时间为
二、实验题（本题共2小题，共8分）
13. 某同学做《用单摆测定重力加速度》实验的装置如图甲所示，请回答下面的问题：
（1）在实验中，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____________。（填正确答案标号）
A.为了便于测量周期，可适当缩短摆线，从而减小测量周期的绝对误差
B.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线，密度大而直径较小的摆球
C.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，摆长是摆线长度和小球半径之和
D.测量周期时，当单摆经过平衡位置时开始计时，测量经过30~50次全振动的总时间算出周期
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得小钢球的直径____________。
（3）除了已测摆球直径，还已知细线长，完成35次全振动的时间是，由这些数据计算得出重力加速度大小____________。（取3.14，结果保留三位有效数字）
14. 如图（a）所示，是多用电表欧姆挡内部部分原理图，已知电源电动势E=1.5V，内阻r=1Ω，灵敏电流计满偏电流Ig=10mA，内阻为rg=90Ω，表盘如图b所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”
（1）多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某挡位时，将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图（b）所示，则该电阻的阻值为________Ω。
（2）若将选择开关旋至“×1”，则需要将灵敏电流计并联一阻值为________Ω的电阻，再欧姆调零。
（3）多用电表长时间使用后，电源内阻变大，电动势变小，但此表仍能调零。此因素会造成被测电阻的测量值比真实值________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
三、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短为0.1s）. 碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2 . 求：
（1）A点距墙面的距离x ；
（2）碰撞过程中，墙对小物块平均作用力的大小.（碰撞时物块与地面间摩擦忽略不计）
16. 如图甲，间距的平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨左端MP之间接有一阻值为的定值电阻，导轨电阻忽略不计；一导体棒（电阻不计）垂直于导轨放在距离导轨左端的ab处，其质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数，整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。取竖直向下为正方向，从时刻开始，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示；在内导体棒在外力作用下处于静止状态，不计感应电流磁场的影响，取。
（1）求时安培力的大小和方向；
（2）从开始，导体棒在恒力作用下向右运动时，导体棒的速度达到最大。求导体棒的最大速度及该过程中电阻R上产生的热量Q。
17. 间距为L的光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量为m、电阻为R、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，空间有竖直方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时细线水平，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，不考虑导体棒切割磁感线的影响，导轨电阻不计，重力加速度为g。
（1）磁场方向如何？
（2）求电源电动势E的大小。
（3）求导体棒在向上摆动过程中的最大动能是多大？
1-8 BABCB ABC 9AB 10BD 11BD 12AC
13 ①. BCD ②. 20.2 ③. 9.86
14 ①. ②. ③. 偏大
15 （1）5m；（2）65N
16 （1），方向水平向右；（2）；
17 （1） 方向竖直向上；（2） ；（3）
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