浙江省浙南名校联盟2023-2024学年高二上学期开学物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023学年第二学期浙南名校联盟返校联考高二年级物理学科试题一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列属于国际单位制中导出单位符号的是（）A.kg B.m C.A D.C〖答案〗D〖解析〗国际单位制共有七个基本物理单位。包括如下：热力学温度K（开尔文），长度m（米），质量kg（千克），时间s（秒），电流A（安），物质的量mol（摩尔），光强度cd（坎德拉）。故属于国际单位制中导出单位符号的是库仑（C）。故选D。2.发现电流的磁效应（“电生磁”）和电磁感应现象（“磁生电”）的科学家分别是（）A.安培、法拉第 B.安培、麦克斯韦C.奥斯特、法拉第 D.奥斯特、麦克斯韦〖答案〗C〖解析〗发现电流的磁效应（“电生磁”）的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象（“磁生电”）的科学家是法拉第。故选C。3.某电场的等势线分布如图所示，图像左右、上下对称，a、b、c、d为等势面上的四个点，c、d两点到水平对称轴的距离相等。设这四个点的电势与电场强度分别为及。下列关系正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗c、d点在同一等势面上，电势相等，根据等势面的分布，可得等势面越密，电场强度越大，图像左右、上下对称，可得，故选D。4.如图所示，一个导电圆环静止在水平桌面上，其圆心O正上方有一N极朝下的条形磁铁正在竖直方向运动，圆环某时刻环中产生了如图所示方向的电流I（俯视图逆时针），则此时（）A.磁铁的运动方向竖直向上B.圆环对磁铁的作用力方向向下C.导电圆环有收缩的趋势D.导电圆环对桌面的压力小于重力〖答案〗C〖解析〗A．根据楞次定律可知，磁铁运动方向竖直向下，选项A错误；BD．根据“来拒去留”可知，圆环对磁铁的作用力方向向上，磁铁对圆环的作用力方向向下，则圆环对桌面的压力大于重力，选项BD错误；C．根据“增缩减扩”可知，导电圆环有收缩的趋势，选项C正确。故选C。5.如图所示，将电阻为r、长为、粗细均匀的金属导线折成直角线框abcd，，放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，bc与磁场垂直，ad两点间接一定值电阻R。当线框绕过ad两点的轴以角速度匀速转动时（）A.bc边经过图示位置时感应电动势最大B.a、d两点间的电压的最大值等于C.线框转一周在R上产生的电热为D.若线框的角速度加倍，则电阻上的功率也加倍〖答案〗CB．根据题意可知，感应电动势的最大值为a、d两点间的电压的最大值故B错误；C．电动势的有效值为线框转一周在R上产生的电热为故C正确；D．若线框的角速度加倍，感应电动势的最大值加倍，电阻上电压的最大值加倍，由电阻上的功率可知，电阻上的功率变为原来的4倍，故D错误。故选C。6.小明同学用电流传感器进行电容器放电现象研究，按照图甲正确连接电路，将开关S与1端连接，先给电容器充电。过一段时间后，将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的曲线如图乙中的实线a所示。在重复实验时，小明将电阻用替换，已知，其它实验条件不变，则重复实验所得的放电曲线（用虚线表示）可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗将电阻用替换后，由于可知替换后最大放电电流减小，由于i-t曲线与坐标轴围成面积即为电荷量，而两次放电总电荷量相同，因此两曲线与坐标轴围成的面积应相等，故替换成后放电电流随时间变化的曲线应该是B。故选B。7.如图所示，有一质量为m、电荷量为q、初速度大小为v带电油滴从O点射入真空中的电场，电场方向水平向右，带电油滴的初速度方向与电场方向成角，油滴沿直线到达最高点P，则对油滴从O点运动到P点过程中，下列说法正确的是（）A.P点的机械能最小B.重力势能增加了C.电势能不断地减少D.O点与P点之间的电势差为〖答案〗A〖解析〗AC．由于油滴沿直线到达最高点P，可知，油滴所受重力与电场力的合力方向一定沿该直线，重力方向竖直向下，则电场力方向一定水平向左，即电场力方向与电场强度方向相反，油滴带负电，油滴从O点运动到P点过程中，电场力做负功，电势能增大，机械能减小，可知，P点的机械能最小，故A正确，C错误；B．结合上述对油滴进行受力分析，如图所示则有油滴从O点运动到P点过程中，水平与竖直方向的分位移关系为可知，油滴所受重力与电场力均做负功，则有，则有电势能与重力势能均增大，动能减小，油滴从O点运动到P点过程中，根据动能定理有根据功能关系有，解得，故B错误；D．根据结合上述解得故D错误。故选A。8.电位器是一种常见的电子元件，它通常由电阻体和可转动的电刷组成，如图所示。可以改变电位器上的连接点位置，从而改变电路中的电位差或电阻值，则当电位器的（）A.1、2连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻减小B.1、3连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻减小C.1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端，顺时针转动电刷，输出电压增大D.1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端，顺时针转动电刷，输出电压减小〖答案〗C〖解析〗AB．由题图可知，1、2或者2、3连接点接入电路时，电刷转动，可以改变电位器连入电路中的电阻丝的长度，使接入电路中的电阻发生改变。1、2连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻增大；1、3连接点接入电路时，顺时针转动电刷，无法改变电位器接入电路中的阻值，电阻不变，故AB错误；CD．1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端时，电位器相当于自耦变压器，1、3间的所有线圈连接输入端，电刷与1之间的线圈连接输出端，故顺时针转动电刷时，相当于输入端线圈匝数不变，输出端线圈匝数变大，由电压与匝数成正比可知，输出电压增大，故C正确，D错误。故选C。9.如图所示，竖直放置的“”型光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场I、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度均为B。质量为m、电阻为R的水平金属杆在距磁场I的上边界h（）处由静止释放，先后穿过两个磁场区域，金属杆与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（）A.穿过两个磁场区域产生的电热一定相等B.穿过两磁场产生的总热量一定等于C.穿过两个磁场区域的时间可能相等D.穿过两磁场区域通过某一截面的电量可能不相等〖答案〗C〖解析〗ABC．导体棒进入磁场I的速度大小为此时解得导体棒进入磁场时，可能情况①，导体棒进入匀强磁场I做匀速直线运动，出磁场后导体棒要先做匀加速直线运动进入匀强磁场Ⅱ，此时导体棒在匀强磁场Ⅱ先做减速直线运动，最小速度只能减小到v，由于两磁场是宽度相同，根据功能关系可知所以此时穿过两个磁场区域产生的电热不相等；②，导体棒进入匀强磁场I先做减速运动，出匀强磁场I又做位移为d的匀加速直线运动，进入匀强磁场Ⅱ的速度有可能恰好等于进入匀强磁场I的速度v，则导体棒在两个磁场中的运动情况完全相同，所以穿过两个磁场区域的时间可能相等，由动能定理有又故穿过两磁场产生的总热量等于4mgd，故AB错误，C正确；D．根据电流的定义式又解得所以穿过两磁场区域通过某一截面的电量一定相等，故D错误。10.如图所示，用轻弹簧连接的A、B两辆小车质量相等，静止在光滑的水平面上，A车与竖直墙面接触。将小车B向左推压缩弹簧，使弹簧获得弹性势能，然后释放小车B，则此后（）A.在弹簧第一次恢复原长过程中，A、B的总动量守恒B.在弹簧第一次恢复原长过程中，墙壁对A的冲量等于B的动量变化C.A离开墙壁后，弹簧最长时的弹性势能等于D.A离开墙壁后，弹簧最短时的弹性势能等于〖答案〗B〖解析〗A．弹簧静止释放到第一次恢复到原长前，墙壁对A有作用力，系统受到的合外力不为零，动量不守恒，故A错误；B．在弹簧第一次恢复原长过程中，A没有动，故墙壁对A的冲量等于弹簧对A的冲量，而弹簧对A的冲量大小等于弹簧对B的冲量，根据动量定理可知也等于B的动量变化，故B正确；CD．设A离开墙壁时B的速度为v，有弹簧伸长到最长（或最短）时，两小球速度相同，设为，从A球离开墙壁到弹簧伸长到最长过程，两小球组成的系统满足动量守恒，则有两小球与弹簧组成的系统满足机械能守恒，则有所以故CD错误。故选B。11.如图所示，是粒子散射实验的示意图，①②③④四条轨迹分别对应4个粒子与原子核相互作用时的运动路径。已知粒子的入射速度都相等，散射后的速度大小等于初速度大小，则4个粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是（）A.① B.② C.③ D.④〖答案〗D〖解析〗散射角度大的α粒子动量变化大，所以受到原子核的冲量也大，所以4个粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是④。故选D。12.如图所示为一回旋加速器的示意图，已知D形盒的半径为R，两盒间距为d，中心上半面出口处O放有质量为m、带电量为e的质子源，经加速器加速后，每个质子最大可获得E的能量，每次加速时的加速电压为U，则（）A.该加速器中偏转磁场的磁感应强度B.加在D形盒间的高频电源的频率C.离子在第n次通过窄缝前后半径之比为D.整个加速过程中质子在磁场中运动的总时间〖答案〗D〖解析〗A．当质子获得最大能量E时，则动能此时质子在回旋加速器中做半径为R的匀速圆周运动，有则有故A错误；B．质子在回旋加速器中做匀速圆周运动的周期由于D形盒之间窄缝距离很小，可以忽略粒子穿过所用时间，因此高频电源的周期应等于粒子做圆周运动的周期，频率为故B错误；C．设粒子第次经过狭缝后的半径为，速度为联立以上解得同理，粒子第n次经过狭缝后的半径则故C错误；D．质子每一个周期T可获得的能量为eU,则质子在D形盒内的运动时间故D正确。故选D。13.如图所示，一个带有光滑半圆槽的大物块与另一小物块挨在一起，放置在光滑的水平面上，一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，经最低点后恰能上升到右侧槽最高点C，已知大物块、小物块和小球的质量均相等，圆槽的半径为R，重力加速度为g，则（）A.小球从离A高为处开始下落B.小物块运动的最大速度为C.大物块的速度最大速度为D.小球从A进入圆槽后，还能从A离开槽口〖答案〗A〖解析〗A．小球从A运动到B的过程中，小球对半圆槽的大物块的压力方向向左下方，所以大物块要向左推动小物块一起加速运动，到最低点B后小物块与大物块分离，小球在半圆槽的大物块内继续上升，对大物块的压力方向向右下方，大物块做减速运动。设小球在最低点的速度为，大、小物块的速度为，根据水平方向动量守恒有根据系统机械能守恒有因小球经最低点后恰能上升到右侧槽最高点C，则有联立解得，，，A正确；BC．由上分析可知，小球经过圆弧最低点时，大、小物块获得最大速度BC错误；D．小球从A进入圆槽后，到最低点有一部分能量给了小物块，之后小物块分离，所以小球从A不能从A离开槽口，故D错误。二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.下列说法正确的是（）A.动量守恒定律适用的地方牛顿运动定律也一定适用B.变化的电场能产生磁场，变化的磁场也能产生电场C.一个物体带电时，所带的电荷量一定是元电荷的整数倍D.电流所受安培力会做功，运动的带电粒子所受的洛伦兹力也会做功〖答案〗BC〖解析〗A．动量守恒定律不仅仅适用于宏观低速运动的物体，也适用于微观高速运动的物体，而牛顿运动定律只适用于宏观低速运动的物体，故A错误；B．变化的电场能产生磁场，变化的磁场也能产生电场，故B正确；C．一个物体带电时，所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故C正确；D．运动的带电粒子受到的洛伦兹力与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，故D错误。15.如图所示为一理想变压器，b接原线圈中间的抽头，S为单刀双掷开关，当开关打到b时原线圈的匝数是打到a时的一半。P是滑动变阻器的滑动触头，U为加在原线圈两端的交流电压，I为原线圈的输入电流，则（）A.其它条件不变，当开关从b打到a，输入电流I变大B.其它条件不变，当开关从a打到b，输入电流I变大C.其它条件不变，电压U增大，则输入电流I变大D.其它条件不变，变阻器电阻R增大，则输入电流I变大〖答案〗BC〖解析〗A．其它条件不变，当开关从b打到a，原线圈匝数增加。根据可知副线圈电压减小，副线圈电流减小，根据可知原线圈电流变小，A错误；B．其它条件不变，当开关从a打到b，原线圈匝数减小。根据可知副线圈电压增大，副线圈电流增大，根据可知原线圈电流变大，B正确；C．其它条件不变，电压U增大，即原线圈电压增大，根据可知副线圈电压增大，副线圈电流增大，根据可知原线圈电流变大，C正确；D．其它条件不变，变阻器电阻R增大，则副线圈电流变小，根据可知原线圈电流变小，即输入电流I变小，D错误。三、非选择题（本题共6小题，共55分）16.（1）电子温度计是利用半导体的电阻随温度升高而减小的特性而制作的，已知某半导体的电阻随温度t（在）间可视为线性变化，如图甲所示。当温度为时，用多用电表测得其电阻如图乙所示，此时__________；当温度为时，用多用电表测得其电阻。（2）把该半导体与电动势为、内阻为的电源，理想电压表（量程）和定值电阻连成如图乙所示的电路，为使电压表示数不会超量程，且当温度在间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻的阻值应选___________。A．B．C．（3）选用合适的后，该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计，当电阻温度为时，电压表的示数约为___________V。（保留两位有效数字）（4）若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量温度要比真实值___________（填“偏高”或“偏低”）。〖答案〗（1）150（2）B（3）1.4（4）偏高〖解析〗（1）[1]由图可知，当温度为时，由多用电表测得其电阻（2）[2]若，则可求得电压表的读数范围为即；同理可知若，则可求得电压表的读数范围为；若，则可求得电压表的读数范围为；则为使电压表示数不会超量程，且当温度在间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻的阻值应选B；（3）[3]当电阻温度为时，可求得电压表的示数约为（4）[4]若电池用久后内阻r变大，根据可得，电压表读数偏小，则用该温度计测量温度要比真实值偏高。17.（1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图1。小红用甲图对应的方案，该方案中___________（填“需要”或“不需要”）测量小球抛出点到水平面的高度；小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球的质量___________（填“需要”或“不需要”）大于被碰小球的质量；小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，则___________（填“需要”或“不需要”）测量d。（2）在研究自感现象的实验中，某同学设计了图甲所示的电路，其中、为完全相同的电流传感器，其电阻可忽略不计，电源提供恒定电压U，时刻闭合开关K，得到通过两电流传感器的图像如图乙所示，则在开关闭合前，灯泡的电阻___________（填“大于”、“等于”或“小于”）电感线圈的电阻。等电路稳定后，断开开关瞬间，灯泡两端的电压为___________，自感电动势为___________。〖答案〗（1）不需要不需要不需要（2）等于U〖解析〗（1）[1]小红用甲图对应的方案，该方案中用水平位移代替水平速度，则不需要测量小球抛出点到水平面的高度；[2]小黄采用乙图对应的方案，即使入射球反弹实验也能进行，则该方案中入射小球的质量不需要大于被碰小球的质量；[3]小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，通过计算速度，带入式子时两边可消掉d，则不需要测量d。（2）[4][5][6]因电路稳定后通过线圈的电流等于通过灯泡的电流，可知线圈的电阻等于灯泡的电阻，即在开关闭合前，灯泡的电阻等于电感线圈的电阻。等电路稳定后，断开开关瞬间，线圈两端电压等于U，则灯泡两端的电压为U，此时线圈为电源，而灯泡的电阻等于电感线圈的电阻，则自感电动势为2U。18.如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离为L，金属导轨所在的平面与水平面的夹角为，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源。现把一个长度为L、质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰能保持静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，金属导轨的电阻不计，重力加速度大小为g。求：（1）导体棒的所受的安培力F；（2）导体棒的电阻R；（3）若磁场方向变成竖直向上导体棒仍能保持静止，磁感应强度的大小。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）由左手定则可知安培力方向沿斜面向上，沿斜面方向受力平衡，则有（2）由安培力的计算公式有根据欧姆定律有解得得（3）由共点力平衡条件有解得19.如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为的竖直放置的半圆，AB部分与BC部分平滑连接。一质量为的小木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为的子弹射中，子弹留在木块中与木块一起运动。（1）若子弹以的速度击中木块，求木块经半圆轨道上的B点时对轨道的压力大小F；（2）若被子弹击中后的木块恰能通过最高点C，求子弹的初速度；（3）若子弹以的速度击中木块，求木块从C点飞出后落地点距B点的距离s。〖答案〗（1）；（2）；（3）4m〖解析〗（1）子弹打木块过程动量守恒在B点有解得（2）子弹打木块过程动量守恒有B到C，机械能守恒有恰过C点，有解得（3）当子弹的初速度为时，有可得又解得20.如图所示，在平面内，有半径为L的圆形区域，圆心为O，在圆形区域以外存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，圆形区域内无磁场分布。现有质量为m、带电荷量为的粒子从坐标为（0，2L）的P点射入磁场，粒子的重力忽略不计。（1）若该粒子从P点沿y轴正方向射出，经磁场偏转后不进入圆形无磁场区域，求粒子速度范围；（2）若该粒子从P点沿x轴正方向射出，经磁场偏转后恰能经过O点，求粒子速度大小；（3）同（