四川省部分名校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题

这是一份四川省部分名校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题，共10页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

1.本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
第I卷（选择题共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.第五代移动通信技术简称5G，5G应用3300MHz～5000MHz频段的无线电波传送信号，5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是
A.红外线的波长比无线电波的波长更长
B.遥控器是利用无线电波工作的
C.X-射线的频率比γ射线的频率大
D.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
2.中国第39次南极科学考察队在南极工作时观看到美丽的极光。极光是来自太阳的高能带电粒子与大气分子剧烈碰撞或摩擦，而激发大气分子发出的各种颜色的光。如图所示，假设南极观测点附近的磁场方向竖直向上，一带负电的粒子从左向右运动，则粒子受到的洛伦兹力的方向
A.向外B.向里C.向左D.向右
3.如图所示，L是直流电阻可忽略的线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是
A.开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮
B.开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮
C.开关S断开后，a、b灯立即熄灭，c灯逐渐熄灭
D.开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭
4.电子透镜具有光电子成像的作用，其内部的电场线分布如图所示，中间的一条电场线是直线，其他电场线对称分布，取中间电场线上的O点为坐标原点，沿电场线方向建立x轴，下列图线可能正确的是
A
.B.
C.D.
5.电磁弹射装置的原理图如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在0～t0时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是
A.发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右
B.t=t0时驱动线圈产生的自感电动势最大
C.t=0时发射线圈中的感应电动势最大
D.t=t0时发射线圈中的感应电流最大
6.如图所示，在正方形ABCD的A、B、C三个顶点上各放置一个带电荷量为+q的点电荷，已知静电力常量为k，正方形ABCD的对角线AC长为a，则正方形中心点O处的电场强度大小为
A.B.C.D.
7.如图甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子先向右运动，并最终打在A板上。下列判断可能正确的是
A.B.C.D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，其中A是固定极板，B是可动极板，B与被测物体连接在一起，为灵敏电流计，当被测物体水平向左移动时，下列说法正确的是
A.电容器的电容减小B.极板间的电场强度增大
C.电容器所带的电荷量增大D.灵敏电流计中有从a到b方向的放电电流
9.如图所示，表头的量程为I，表盘均匀划分为30个小格，表头的内阻R是电阻R1的29
倍，电阻R2是R的30倍，下列说法正确的是
A.将接线柱1、2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示
B.将接线柱1、2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示
C.将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格表示
D.将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格近似为
10.空间有平行于梯形ABCD的匀强电场，已知∠A=45°，∠C和∠D均为直角，上底BC=10cm，下底AD=20cm，A、B、C三点的电势分别为30V、20V、15V。下列说法正确的是
A.D点的电势高于C点的电势
B.AD中点的电势为20V
C.该匀强电场的电场强度大小为50V/m
D.带正电的检验电荷在B点的电势能比在D点的电势能大
第Ⅱ卷（非选择题：共54分）
三、非选择题：共54分。
11.（6分）刘同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示，该同学正确连接电路，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
（1）闭合开关电路稳定后，该同学将滑动变阻器的滑片__________（填“向左”或“向右”）移动时，灵敏电流计的指针向右偏转。
（2）该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素，实验中发现感应电流从“+”接线柱流人灵敏电流计（指针向右偏转），螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时，指针向右偏转，则条形磁铁__________（填“上端”或“下端”）为N极。进一步实验发现，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向__________（填“相同”或“相反”）。
12.（9分）熊同学正在测量一节干电池的电动势和内阻，该同学设计的实验电路图如图甲所示，实验室提供的电流表和电压表都是双量程的，提供了两个滑动变阻器待选，分别为滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，允许通过的最大电流为2A）和滑动变阻器R2（阻值范围为0～1000Ω，允许通过的最大电流为1A）。
（1）为了调节方便，测量精度更高，实验中电流表应选用的量程为__________A（填“0～0.6”或“0～3”），电压表应选用的量程为__________V（填“0～3”或“0～15”），滑动变阻器应选用__________（填“R1”或“R2”）。
（2）该同学正确连接电路并正确操作，实验中多次改变滑动变阻器的阻值，读出电流表和电压表的示数，得到多组数据，根据实验数据描绘制得的U-I图线如图乙所示。由此可知这个干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。（计算结果均保留两位小数）
13.（10分）如图所示，光滑绝缘直杆与水平面的夹角θ=30°，直杆的底端固定一电荷量为Q的正点电荷，现将套在绝缘杆上有孔的带电物块（可视为点电荷）从直杆上的A点由静止释放，带电物块上滑到B点时速度达到最大，带电物块上滑到C点时速度恰好变为零（C点为物块运动过程中到达的最高点）。已知带电物块的质量为m、电荷量为q，A、C两点间的距离为x，静电力常量为k，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）B点到直杆底端的距离r；
（2）A、C两点间的电势差UAC。
14.（13分）如图所示，用同种材料制成的粗细均匀的正方形导线框abcd放在倾角α=30°的固定绝缘斜面上，将导线框abcd从静止开始释放，导线框向下滑动s=2m后进入一方向垂直于斜面向上、磁感应强度B=1T的匀强磁场区域，ab边、磁场边界（图中虚线）及斜面底边EF均相互平行。已知导线框的质量m=0.4kg，导线框的电阻R=1.6Ω，导线框的边长和磁场区域的宽度均是L=0.8m，导线框与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）导线框ab边进入磁场区域瞬间，导线框ab两端的电压Uab；
（2）导线框穿过磁场区域的过程中，导线框上产生的焦耳热Q。
15.（16分）如图所示，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（q>0）的微粒从原点O射入第三象限，初速度方向与x轴负方向的夹角α=37°，之后从x轴上的P点进入第一象限，再经一段时间从y轴上的Q点射出第一象限，此时速度方向恰好与y轴垂直。已知O、P两点间的距离为L，取sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计微粒受到的重力。求：
（1）微粒从O点射入磁场时的速度大小v0；
（2）Q点到O点的距离yQ；
（3）微粒从O点运动到Q点所用的时间t。
物理开学考试卷参考答案
1.D【解析】红外线的波长比无线电波的波长短，选项A错误；遥控器是利用红外线工作的，选项B错误；X射线的频率比射线的频率小，选项C错误；医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，选项D正确。
2.B【解析】根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向里，选项B正确。
3.D【解析】开关闭合瞬间，灯立即亮，线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，使得灯逐渐变亮，选项错误；开关闭合至电路稳定后，相当于导线，则三灯都亮，选项错误；开关断开后，灯立即熄灭，线圈中产生自感电流阻碍原电流的减小，则电流将在线圈与灯之间形成新的回路，使得灯逐渐熄灭，选项C错误、D正确。
4.A【解析】电场线的疏密表示电场的强弱，由题图可知，从点沿轴正方向电场强度先增大后减小，由于图线的斜率表示电场强度的大小，因此图线的斜率先增大后减小，选项正确。
5.C【解析】根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，通过发射线圈的磁通量增大，根据㭶次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，选项错误；由题图乙可知，时驱动线圈的电流变化率最小，此时通过发射线圈的磁通量变化率最小，驱动线圈产生的自感电动势最小，发射线圈中的感应电流最小，选项均错误；时驱动线圈的电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动势最大，选项C正确。
6.C【解析】带有同种电荷，根据对称性，处点电荷在点处产生的合电场的电场强度点到点的距离点处点电荷在点处产生的电场的电场强度大小，故点处合电场的电场强度大小，选项C正确。
7.B【解析】若，带正电粒子先加速向板运动，再减速运动至速度为零，然后反方向加速运动，再减速运动至速度为零；如此反复运动，每次向右运动的距离等于向左运动的距离，选项错误。若，带正电粒子先加速向右运动，再减速运动至速度为零，然后反方向加速运动，再减速运动至速度为零；如此反复运动，每次向右运动的距离小于向左运动的距离，最终打在板上，选项B正确。若，带正电粒子先加速向左运动，选项C错误。若，带正电粒子先加速向右运动，再减速运动至速度为零；然后反方向加速运动，再减速运动至速度为零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在板上，选项D错误。
8.【解析】当物体水平向左移动时，极板间的距离减小，根据可知，电容器的电容变大，选项错误；由于两极板间的电势差不变，由可得，极板间的电场强度增大，选项正确；根据可知，电容器所带的电荷量增大，选项正确；电容器所带的电荷量增大，电容器充电，故灵敏电流计中的电流方向从到，选项错误。
9.BD【解析】将接线柱串联接人电路时，该装嘼可视为电流表，若流过表头（G）的电流为，流过的电流为，则此时的量程为，每一小格表示，选项B正确、A错误；若将接线柱1，3并联接入电路时，该装置可视为电压表，此时的量程为，每一小格表示，选项D正确。
10.【解析】由于平行于且，沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，所以，解得，选项正确；中点的电势为，选项错误；连线为一条等势线，根据几何关系有，解得，选项正确；点与点的电势相等，则带正电的检验电荷在点时的电势能等于在点的电势能，选项错误。
11.（1）向右（2分）
（2）上端（2分）相同（2分）
【解析】（1）闭合开关时通过线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏，则要使灵敏电流计的指针向右偏转，应使通过线圈的磁场变弱（即通过线圈的磁通量减小），则滑动变阻器的滑片应该向右滑动。
（2）根据题述电流方向可知，感应电流的磁场方向竖直向下，结合楞次定律可知，原磁场磁通量方向向上，即条形磁铁上端为极。根据眆次定律可知，感应电流产生的磁场方向总是阻碍引起感应电流的原磁场磁通量的变化，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。
12.（1）（1分）（1分）（2分）
（2）1.42（2分）0.70（3分）
【解析】（1）一节干电池的电动势约为，为了测量精度更高，实验中电流表应选用的量程，电压表应选用的量程，为了操作方便，滑动变阻器应选用。
（2）根据结合题图乙可知，，内阻。
13.解:（1）带电物块上滑到点时，受到的库仑力大小
带电物块上滑到点时速度最大，此时带电物块所受的合外力等于零，根据受力平衡有（2分）
解得。（1分）
（2）带电物块从点到点，根据动能定理有
（2分）
两点间的电势差
（2分）
解得。（1分）
14.解:（1）设导线框边进人磁场区域瞬间的速度大小为，根据动能定理有
（2分）
导线框边进入磁场区域瞬间，导线框边切割磁感线产生的感应电动势
（1分）
导线框中的电流
（1分）
导线框两端的电压
（1分）
解得。（2分）
（2）导线框边进人磁场后，导线框受到的安培力
（1分）
对导线框受力分析，有
（1分）
即导线框匀速穿过磁场区域，导线框穿过磁场区域的时间
（1分）
导线框上产生的焦耳热
（1分）
解得。（2分）（其他解法答案正确即给分）
15.解:（1）设微粒在磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有
（2分）
根据洛伦兹力提供向心力有
（1分）
解得。（2分）
（2）设微粒在电场中运动的时间为，根据运动的合成和分解有
（2分）
（2分）
解得。（2分）
（3）微粒在磁场中运动的时间
（2分）
微粒从点运动到点所用的时间
（1分）
解得。（2分）