2024届高二下学期物理开学摸底考01（人教版2019）物理试题及答案

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（考试时间：90分钟试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．如图所示，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷M、N，O为AB的中点，CD为AB的垂直平分线，a、c为AB上关于O点对称的两点，b、d为CD上关于O点对称的两点。则关于各点电场强度Ea、Eb、Ec、Ed及电场力，下列说法正确的是（）

A．Ea、Eb、Ed的方向不相同
B．Ea、Ec两点的电场强度大小相等，方向相反
C．任意改变b点在中垂线上的位置，也不可能使EaD．将一点电荷由a点沿AB移动到c点，点电荷受到的库仑力先增大后减小
2．有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是（）

A．点的电势大于点的电势
B．、两点的电场强度大小相等，方向相反
C．负电荷在点的电势能小于在点的电势能
D．将带正电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
3．为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心，r为半径作圆，如图甲所示。DIS电压传感器的一个黑表笔保持与基准点接触，红表笔从P点起沿圆周逆时针逐点测圆上各点的电势并记录相应转过的角度θ，再用此数据绘制图。当半径r分别取时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为，且曲线③的最小值恰好为零，则下列说法正确的是（）
A．曲线①对应的r取值为
B．电场方向沿x轴负方向
C．坐标原点O的电势为
D．电场强度的大小为
4．如图所示，其中电流表A的量程为，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示；的阻值等于电流表内阻的；的阻值与电流表的内阻相等。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示
5．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属板。从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动。在P、Q间距增大过程中（）
A．电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
6．关于公式和的下列认识正确的是（）
A．由可知，一个磁场中某点的磁感应强度跟磁场力F成正比
B．由可知，一个磁场中某点的磁感应强度跟IL成反比
C．和都是磁感应强度的比值定义
D．由可知，当仅v为0，B则为无限大
7．下雨时，由于空气阻力的作用，因此雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，假设雨滴落地时的速度为2m/s。某次下小雨时小明同学打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为），由于下雨，因此小明增加撑雨伞的力约为（）
A．0.16NB．1.6NC．16ND．160N
8．竖直方向振动的弹簧振子及其振动图像如图所示，已知小球质量为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（）
A．振子（小球）的位移随时间变化的关系式为
B．在第1s末到第2s末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加
C．小球的最大加速度为
D．该小球在0~20s内的位移为100cm
9．图（a）为某一简谐横波在时刻的图像，处的质点的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（）
A．该波沿x轴负方向传播
B．处质点的振动方程为
C．该波的波速为2m/s
D．0~2.5s内，处的质点经过的路程为
10．哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块边长为1m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一盏可视为点光源的灯，已知冰的折射率为。下列说法正确的是（）
A．若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则
B．由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出
C．由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出
D．从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深仍是1m
11．如图甲所示，光滑的水平地面上静置一光滑斜面，将以小物块（可视为质点）从斜面上距离水平地面高h处由静止释放，小物块滑至斜面底部时相对地面的水平位移为x，改变小物块在斜面上的高度h，得到小物块的水平位移x和高度h的关系图像如图乙所示（图中p、q均为已知量）。已知斜面与小物块的质量之比为2：1，则关于小物块下滑的过程，下列说法正确的是（）

A．斜面对小物块做负功
B．小物块与斜面组成的系统动量守恒
C．斜面倾角的正切值为
D．斜面倾角的余弦值为
12．如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（）
A．在冰晶中，a光的传播速度较大
B．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距较大
C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D．用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹更宽
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13．（7分）某学习小组测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：
电池组（电动势约为3.0V，内阻约为1Ω）；
灵敏电流计G（满偏电流，内阻）；
定值电阻，定值电阻，变阻箱R；
开关，导线若干。
学习小组研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，设计了如图甲所示的电路图。
（1）在实验设计中，灵敏电流计与定值电阻R2串联改装成一个量程为3V的电压表，则定值电阻R2的阻值应为 Ω；
（2）采集灵敏电流计的读数I和变阻箱的读数R，作出了如图乙所示的图像。已知电源中的电流远大于灵敏电流计中的电流，图线的斜率为k，纵截距为b，则测得电池组的电动势为，内阻为；（用题目中所给的字母表示）
（3）电池组电动势的测量值与真实值相比。（填“偏大”或“相等”或“偏小”）
14．（8分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

（1）摆动时偏角满足的条件是偏角小于，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最（填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间，则单摆的振动周期为。
（2）用最小刻度为的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为。
（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为．
（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大”。学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中。（选填下列字母代号）
A．甲的说法正确 B．乙的说法正确 C．两学生的说法都是错误的
三、计算题：本题共3小题，共37分。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。
15．（12分）如图所示，一束截面为圆形（半径）的平行单色光垂直射向一玻璃半球的面，经折射后在屏幕上形成一个圆形亮区。已知玻璃半球的半径为，屏幕至球心的距离为，玻璃对该单色光的折射率为。不考虑光的干涉和衍射，试求圆形亮区的面积。
16. （12分）光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长L=0.02m，间距也为L，两极间有扫描电压，其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离为。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为，单个电子的初动能为Ek0=1.6×10-14J。不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。（e=1.6×10-19C）
（1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？电子束到达芯片时的落点位置？
（2）若扫描电压为多少时，电子束刚好打在束偏移器的下边界不能离开束偏移器？
（3）若某时刻扫描电压为15kV，则电子束到达芯片时的位置离O点的距离为多少？
17．（13分）如图所示，一无弹性的轻绳一端悬挂于O点，另一端拴接一可视为质点的小球，小球的右侧有一放在光滑水平面上的木板C，在木板上从左向右依次放有A、B两个可视为质点的滑块。开始时该装置均处于静止状态，现把小球拉到水平位置由静止释放（轻绳刚好绷紧），小球摆到最低点时恰好与A发生弹性正撞，碰撞时间极短，最终滑块A、B均未从木板C上滑下，且滑块A、B也未发生碰撞。已知小球的质量为3m，绳长为L，滑块A的质量为3m，滑块B的质量为m，木板C的质量为m，两滑块与木板C之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，求：
（1）小球与滑块A相碰后瞬间，滑块A的速度大小；
（2）整个过程中，系统因摩擦而产生的热量；
（3）从滑块A开始运动到滑块A与木板恰好保持相对静止时所用的时间；
（4）开始时，滑块A、B之间的最小距离。