浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期开学联考物理试题

试卷更新日期：2024-04-09 类型：开学考试

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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

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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

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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 $φ_{a} 、 φ_{b} 、 φ_{c} 、 φ_{d}$ 及 $E_{a} 、 E_{b} 、 E_{c} 、 E_{d}$ 。下列关系正确的是（　　）

A、 $φ_{a} > φ_{b}, E_{a} > E_{b}$ B、 $φ_{a} = φ_{b}, E_{a} = E_{b}$ C、 $φ_{c} > φ_{d}, E_{c} > E_{d}$ D、 $φ_{c} = φ_{d}, E_{c} = E_{d}$

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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

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5. 如图所示，将电阻为r、长为 $4 l$ 、粗细均匀的金属导线折成直角线框abcd， $a b = c d = l$ ，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 $ω$ 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 $\frac{2 B l^{2} ω r}{R + r}$ C、线框转一周在R上产生的电热为 $\frac{4 π B^{2} l^{4} ω R}{(R + r)^{2}}$ D、若线框的角速度加倍，则电阻 $R$ 上的功率也加倍

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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 $i - t$ 曲线如图乙中的实线a所示。在重复实验时，小明将电阻用 $R_{2}$ 替换 $R_{1}$ ，已知 $R_{2} = 2 R_{1}$ ，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、

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7. 如图所示，有一质量为m、电荷量为q、初速度大小为v的带电油滴从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 $6 0^{∘}$ 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 $\frac{m v^{2}}{2}$ C、电势能不断地减少 D、O点与P点之间的电势差为 $\frac{m v^{2}}{4 q}$

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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

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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（ $h > d$ ）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 $3 m g d$ 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

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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 $E_{p}$ ，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 $E_{p}$ D、A离开墙壁后，弹簧最短时的弹性势能等于 $E_{p}$

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11. 如图所示，是 $α$ 粒子散射实验的示意图，①②③④四条轨迹分别对应4个 $α$ 粒子与原子核相互作用时的运动路径。已知 $α$ 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 $α$ 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

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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 $B = \frac{2 \sqrt{m E}}{e R}$ B、加在D形盒间的高频电源的频率 $f = \frac{1}{2 π R} \sqrt{\frac{E}{m}}$ C、离子在第n次通过窄缝前后半径之比为 $n : (n + 1)$ D、整个加速过程中质子在磁场中运动的总时间 $t = \frac{π R}{e U} \sqrt{\frac{m E}{2}}$

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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 $\frac{R}{3}$ 处开始下落 B、小物块运动的最大速度为 $\sqrt{\frac{4 g R}{7}}$ C、大物块的速度最大速度为 $\sqrt{\frac{4 g R}{3}}$ D、小球从A进入圆槽后，还能从A离开槽口

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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

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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

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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 $20 ° C ~ 50 ° C$ ）间可视为线性变化，如图甲所示。当温度为 $t_{A} = 25 ° C$ 时，用多用电表测得其电阻如图乙所示，此时 $R_{1} =$ $Ω$ ；当温度为 $t_{B} = 30 ° C$ 时，用多用电表测得其电阻 $R_{2} = 120 Ω$ 。

(2)、把该半导体与电动势为 $E = 3.7 V$ 、内阻为 $r = 0.5 Ω$ 的电源，理想电压表（量程 $3 V$ ）和定值电阻 $R_{0}$ 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 $20 ° C ~ 50 ° C$ 间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻 $R_{0}$ 的阻值应选____。

A、 $10 Ω$ 　　 B、 $100 Ω$ 　　 C、 $500 Ω$

(3)、选用合适的 $R_{0}$ 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 $40 ° C$ 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，用该温度计测量的温度要比真实值（填“偏高”或“偏低”）。

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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。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 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 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， $t_{0}$ 时刻闭合开关K，得到通过两电流传感器的 $i - t$ 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。

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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 $B^{'}$ 的大小。

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19. 如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为 $R = 0.5 m$ 的竖直放置的半圆，AB部分与BC部分平滑连接。一质量为 $M = 80 g$ 的小木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为 $m = 20 g$ 的子弹射中，子弹留在木块中与木块一起运动。

(1)、若子弹以 $v_{1} = 10 m / s$ 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 $v_{2}$ ；

(3)、若子弹以 $v_{3} = 50 m / s$ 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。

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20. 如图所示，在 $x O y$ 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 $+ q$ 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（2）问，求粒子从P点射出后经多长时间第二次经过O点。

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21. 如图所示，一个半径为R磁性转盘被均分为四块扇形区域，磁盘表面涂有磁性材料，在扇形区域表面产生垂直盘面向里的磁场B，或垂直盘面向外的磁场 $B_{2}$ ，磁盘以 $ω$ 的角速度转动。靠近磁盘表面固定着一个“L”型的导体棒，导体棒的两直角边长为R，恰沿盘的半径方向。导体棒的两端用导线分别与两根竖直金属导轨连接，竖直导轨的下端通过两段光滑绝缘的圆弧与水平金属导轨相连，导轨的间距均为l。导体棒与竖直导轨间的动摩擦因数为 $μ$ ，水平导轨光滑。质量为 $2 m$ 的导体棒ab在外力作用下靠在竖直导轨右侧并静止不动。水平导轨上靠近绝缘导轨处放置另一根质量为m的导体棒cd。竖直导轨与水平导轨所在的空间存在竖直向下的磁场 $B_{3}$ ，已知 $B_{1} = 2 B_{2} = 3 B_{3} = B$ （求解的最后结果都用B表示），三根导体棒接入电路中的电阻均为r，重力加速度为g。

(1)、从图示时刻开始计时，求 $t = 0$ 时刻ab棒上的电流方向和棒两端的电势差；

(2)、若 $t = \frac{3 π}{4 ω}$ 时，撤去外力使ab棒从静止开始下落，在 $t = \frac{5 π}{4 ω}$ 时刻ab棒恰好运动到竖直导轨底部，求 $t = \frac{5 π}{4 ω}$ 时刻ab棒的速度 $v_{0}$ ；

(3)、在（2）的条件下，若 $v_{0}$ 已知，求ab、cd两棒发生弹性碰撞到最终稳定的过程中，ab棒上产生的焦耳热。

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