江西省宜春市丰城市第九中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷

丰城九中20232024学年高二年级下学期开学考试物理试卷试卷满分：100分考试时间：75分钟一、选择题（17为单选题，每题4分，8－10为多选题，每题6分，共46分）1.在物理学发展历程中，一些科学研究成果极大地推动了人类文明的进程。下列叙述中不符合史实的是（）A.欧姆通过实验研究了导体两端电压与电流的定量关系，并总结出欧姆定律B.法拉第发现了磁能生电的现象，并发明了人类的第一台直流发电机C.密里根通过油滴实验，第一次比较精确的测定了元电荷e的数值D.奥斯特根据环形电流磁场和小磁针的磁场的相似性，提出了分子电流假说【答案】D【解析】【详解】A．欧姆通过实验研究了导体两端电压与电流的定量关系，并总结出欧姆定律，故A正确；B．法拉第发现了磁能生电的现象，并发明了人类的第一台直流发电机，故B正确；C．密里根通过油滴实验，第一次比较精确的测定了元电荷e的数值，故C正确；D．安培根据环形电流的磁场和小磁针的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故D错误。本题选错误的，故选D。2.如图所示为一电场的电场线，、为同一电场线上的两点。初速度为的电子从点运动到点，经过时间，到达点时速度大小为。若正电子（带正电，质量、电荷量均与电子相同）以大小为的初速度从点运动到点，经过时间，到达点时速度大小为。设粒子仅受电场力作用。则（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．电子从P点向Q点运动和正电子从Q点向P点运动过程，电场力都做负功，因为根据动能定理可知联立可求解出故AB错误；CD．由于电子从P点向Q点运动过程电场强度逐渐减小，做加速度减小的减速直线运动，而正电子从Q点向P点运动过程电场强度逐渐增加，做加速度增加的减速直线运动，并且两个过程通过的位移大小相同，即它们图像所包围的面积相同，因此根据题意画出二者的v－t图像如下从图像可以看出故C正确，D错误。故选C。3.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1与m2。图乙为它们碰撞前后的st图像。已知m1=0.6kg，由此可以判断（）A.m2=0.3kgB.碰撞后m1与m2都向右运动C.该碰撞是弹性碰撞D.碰撞过过程中系统损失了0.4J的机械能【答案】C【解析】【详解】AB．由st图像的斜率等于速度可得，m1碰前速度v1=4m/sm2碰前速度v2=0则知碰前m2静止，m1向右运动。碰后m1速度为v′1=2m/s向左运动，碰后m2的速度v′2=2m/s向右运动，根据动量守恒定律得m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2代入数据解得m2=1.8kg故AB错误；CD．两物体组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为△E=（m1v12+m2v22）（m1v′12+m2v′22）=0所以碰撞过程是弹性碰撞，故C正确，D错误。故选C。4.煤矿渗水会造成严重安全事故，2011年11月13日凌晨0时10分，甘肃省白银市景泰县通达煤矿发生透水事故，当时井下作业人员11名，其中4人泅水脱险，7人被困。利用传感电容器可检测矿井渗水，发出安全警报，从而避免事故的发生。如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把仪器接到图示电路中，已知灵敏电流表的指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，当发现指针向右偏转时，导电液体深度h的变化为（）A.h正在增大 B.h正在减小C.h不变 D.无法确定【答案】B【解析】【详解】导体A、C由绝缘物质B隔开则构成电容器，由电源的极性知A带负电荷，当指针向右偏转时表示电流从右侧流入电流表，所以电容器所带电荷量将减小，根据知电容减小，因为电容器的板间距离和电介质不变，由知A、C间正对面积减小，即h正在减小，B正确，ACD错误。故选B。5.真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，ABC，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）A.q1带负电，q2带负电B.D点电势高于A点电势C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的2倍【答案】C【解析】【详解】A．A点电场强度的方向垂直AB向下，为A点的合场强，将分解到AC和AB方向，如下图所示可知点电荷的电场强度方向由C指向A，则为正电，知点电荷的电场强度方向由A指向B，则为负电，故A错误；B．沿电场线方向电势降低，因为为正电，为负电，且A和D点与距离相等，D点更靠近，所以D点电势低于A点电势。故B错误；CD．设长度为，则根据几何关系可得长度为根据合场强的分解可得即又根据两个点电荷在点形成的场强分别为，方程联立解得故C正确，D错误。故选C。6.如图所示，金属杆ab处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，ab静止于水平导轨上，与导轨垂直，长度为L。则关于金属杆所受安培力的大小，下列表述中正确的是（）A.BIL B.BILcosθ C.BILsinθ D.BILtanθ【答案】A【解析】【详解】由题知磁场方向与金属杆ab垂直，故金属杆所受安培力的大小故选A。7.如图所示，电源电动势，内阻不计，，，，，先闭合开关，待电路稳定后，再将断开，则从断开到电路再次稳定过程中，通过的电荷量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】开关闭合时，电路中电流为两端的电压为的带电荷量为当断开开关后，两电容器直接与电源相连，的带电荷量为故通过的电荷量为故选B。8.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照射物品产生的热效应大大降低，因而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯能降低热效应的原因之一，是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在该薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度可能是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【分析】【详解】要消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线的影响，在薄膜的两个界面上的反射光相干涉后应互相抵消，路程差应满足可得所镀薄膜的厚度当时，；当时，，不可能等于或。故选AC。9.真空中两点电荷Q1、Q2在如图所示的一条直线上，A、B是这条直线上的两点，一质量为m、电荷量为e的电子以速度经过点A向点B运动．经过一段时间后，电子以速度经过点B．且与的方向相反，则（）A.一定是Q1带正电，Q2带负电，且点B电势一定高于点A的电势B.根据题给条件可以确定A、B两点的电势差C.电子在点A的电势能可能等于在点B的电势能D.电子在点A的速率一定大于在点B的速率【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．由于电子速度由向右变为向左，故可知电子受到合力一定向左，则可能的情况有Q1正电，Q2负电，或者Q1负电，Q2也是负电，但是电荷量比Q1大，故无法判定两个电荷的电性，故A错误；B．根据动能定理可得所以可以确定A、B两点的电势差，故B正确；C．若A、B两点速度大小相等，则电场力做功为零，即A、B两点电势相等，所以电子在点A的电势能可能等于在点B的电势能，故C正确；D．无法确定A、B两点速度大小关系，故D错误。故选BC。10.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s。某时刻波形如下图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为，，则下列说法中正确的是（）A.这列波周期为4sB.此时质点b沿y轴负方向运动C.此时质点a的加速度比质点b的加速度大D.此时刻以后，a比b先到达平衡位置【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．由图能直接读出波长λ=8m，由波速公式得该波的周期T=4s，故A正确；B．波向右传播，根据上下波法可知，b质点正在向y轴正方向运动，故B错误；C．质点a离平衡位置比b远，即a的位移比b的位移大，由可知，此时质点a的加速度比质点b的加速度大，故C正确；D．根据上下波可知，ab质点均沿y轴正方向运动，故b比a先到达平衡位置，故D错误。故选AC。二、非选择题（共5小题，共54分，解答题写出必要的计算过程，只写答案不得分）11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d=0.2mm的双缝片。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝片间的距离L=700mm。接通电源使光源正常工作。（1）M、N、P三个光学元件依次为___________A.双缝片、偏振片、单缝片B.偏振片、单缝片、双缝片C.滤光片、单缝片、双缝片D.滤光片、双缝片、单缝片（2）测量时，使测量头的分划板中心刻线与某条亮纹的中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，如图乙所示，记下此时手轮上的示数为1.250cm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第4条亮纹的中心对齐，记下手轮上的读数（如图丙所示）。图丙中游标卡尺的示数为___________cm；所测光波的波长为___________m（波长计算结果保留两位有效数字）。（3）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图丁所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节___________A.仅旋转透镜B.仅旋转滤光片C.仅拨动拨杆D.仅旋转测量头【答案】①.C②.1.775③.④.D【解析】【详解】（1）[1]因为双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以先让光源通过滤光片形成单色光，在再经过单缝形成相干光，再通过双缝形成干涉条纹，所以M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片。故选A。（2）[2]图丙中游标卡尺的示数为[3]由题意相邻两条亮条纹之间的距离为由得所测光波的波长为（3）[4]旋转测量头分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐。故选D。12.图甲是量程为5V和10V的双量程电压表原理电路图，其中电流表A的内阻RA=10Ω，R1=4990Ω.（1）电流表A的量程为______mA;电阻R2的阻值为______Ω；（2）用半偏法可以测量改装后电压表的内阻，电路图如图乙，具体步骤是：①将电阻箱R0调为零，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表满偏；②______，使电压表半偏；③读出电阻箱R0的阻值，即为电压表内阻的测量值R测。（3）与电压表内阻的真实值R真相比，R测偏______；采用该方案测量时，所测电压表的内阻越大，的值越______。（均选填“大”或“小”）【答案】①.1②.5000③.保持滑片P位置不变，调节的阻值④.大⑤.小【解析】【分析】【详解】（1）[1]电流表A的量程为，则有[2]电阻R2的阻值为（2）②[3]保持滑片P位置不变，调节的阻值（3）[4]电压表串联电阻箱电阻后，总电阻增大，则与滑动变阻器并联后的总的并联电阻的阻值也增大，并联电路所分的电压增大，所以当电压表半偏后，电阻箱电阻所分的电压大于电压表半偏时的电压，则电阻箱的阻值比电压的内阻大，所以与电压表内阻的真实值R真相比，R测偏大。[5]采用该方案测量时，所测电压表的内阻越大，则电压表分流越小，并联电路的电压变化越小，测量值越接近真实值，所以的值越小。13.一半圆柱形透明体横截面如图所示，O为截面的圆心，半径R＝cm，折射率n＝．一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体，求该光线在透明体中传播的时间．（已知真空中的光速c＝3.0×108m/s）【答案】3.0×1010s【解析】【详解】设此透明体的临界角为C，依题意当入射角为时，由，得折射角此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点入射角为，比较可得入射角大于临界角，发生全反射，同理在D点也发生全反射，从B点射出在透明体中运动的路程为在透明体中的速度为传播的时间为=3.0×1010s14.电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0=2Ω。（1）求电源的电动势E和内阻r各为多少？（2）R0消耗的最大功率为多少？（3）当R为何值时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？【答案】（1）20V，8Ω；（2）8W；（3）10Ω，10W【解析】【详解】（1）图乙中纵轴截距等于电源的电动势，斜率等于电源的内阻，则电动势E=20V内阻（2）当R=0时，电路中电流最大，R0消耗的功率最大，此时电路中电流为R0消耗的最大功率为（3）将R0看成电源的内阻，当时，等效电源的输出功率最大，即R上功率最大，此时电路中电流为R上消耗的功率最大值为15.如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为60°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止在离O点为L的A点处。重力加速度取g，求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若电场强度大小不变方向改为水平向左，则物