2022-2023学年湖北省襄阳五中高二下学期开学测试物理试题 Word版

襄阳五中2022-2023学年高二下学期开学测试物理试题

2023.1

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.在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了突出贡献,下列叙述符合事实的是( )

A. 奥斯特首先发现了电磁感应现象

B. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并通过实验证实了电磁波的存在

C. 安培提出了分子电流假说,成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质

D. 爱因斯坦把能量子引入物理学, 破除了“能量连续变化”的观念

2.关于电磁波的下列说法正确的是( )

A. 红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体

B. 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康

C. 电磁波中频率最大的是X射线

D. 光是以波动形式传播的一种电磁振动

3.远距离输电的原理图如图所示,、为理想变压器,其原、副线圈匝数比分别为1:10和10:1,输电线路的总电阻R=10,A是额定电压为220V、额定功率为1100W的用电器。要使用电器A正常工作,则变压器的输入电压为( )
 

A. 215 V        B. 220.5V          C. 225V        D. 230V

4.在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ge和ef的长也等于L,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力作用下向右以速度v匀速穿过磁场区,若图示位置为t=0时刻,设逆时针方向为电流的正方向.则感应电流i-t图像正确的是(时间单位为)( )
 

A.          B.

C.          D.

5.如图所示,甲、乙两个小物块都沿光滑水平面向右运动,动量都为10kgm/s,运动一段时间二者发生碰撞,已知碰撞后甲物块的动量变为5kgm/s,则下列关于甲、乙两物块的质量和的关系,可能正确的一项是( )

A.=       B.=          C.=      D. 3=2

6.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关,如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数L=2.5H,电容器电容C=4F,在电容器开始放电时(取t=0),上极板带正电,下极板带负电,则(   )
 

A. LC振荡电路的周期T=s       

B. 当T=s时,电容器上极板带正电

C. 当T=s时,电路中电流方向为顺时针

D.当T=s时,电场能正转化为磁场能

7.如图所示,足够大的铝质薄平板MN竖直放置,铝板MN左侧和右侧分别存在垂直于纸面向外的匀强磁场、(图中未画出)。动量相同的质子p和某二价负离子n从其右侧表面O点同时水平向右射出。已知两粒子第一次穿越铝板后恰好都垂直打在铝板左侧表面Q点(图中未画出)。假设穿越铝板时,质子p的动能损失,负离子n的动能损失,两粒子电荷量均不变。不计重力。则为( )
 

A. 9       B.         C. 2         D.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。

8.如图所示,水平面内有相距为0.4m的两平行固定金属导轨,导轨左端接有电动势为3V、内阻为1的电源,金属导轨电阻不计。质量为0.1kg的金属棒ab跨接在金属导轨上,与两金属导轨垂直并接触良好,棒ab接入电路部分的电阻为2。整个装置处于磁感强度大小为1T的匀强磁场中, 磁场方向与棒ab垂直且与水平面的夹角为, 棒ab始终静止于导轨上。重力加速度g取10m/,=0.8,=0.6,下列说法正确的是( )

A. 棒ab所受的安培力方向水平向左     B. 棒ab所受的安培力大小为0.4N

C. 棒ab所受的摩擦力大小为0.32N      D. 棒ab所受的支持力大小为0.24N

9.已知如图所示为穿过匝数n=100的线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像,其产生的电压为交变电压(=3.14)。判断下列选项中的四个交变电压的有效值与已知的交变电压的有效值相同的是( )
 

A.

B.

C.

D.

10.如图甲所示电路中,理想变压器原线圈ab端输入的交变电压u如图乙所示,副线圈接有阻值为=8的定值电阻和滑动变阻器, 原、副线圈的匝数比:=5:3,各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )

1. 电压表测量的电压为12V
2. 通过副线圈的交变电流的频率为50Hz
3. 电流表的示数为1.5A时, 滑动变阻器接入电路的阻值为12
4. 滑动变阻器的滑片P向上滑动, 电流表、电压表的示数均增大

11.如图所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置,左端与定值电阻R相连,导轨x>0一侧存在着沿x轴方向均匀增大的磁场,磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x(T),在外力F作用下一阻值为r的金属棒从运动到,此过程中电路中的电功率保持不变。的坐标为=1m,的坐标为=2m,的坐标为=3m,下列说法正确的是( )
 

A. 回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势

B. 在与处的速度之比为2:1

C.到与到的过程中通过导体横截面的电荷量之比为3:4

D.到与到的过程中产生的焦耳热之比为5:7

三、非选择题：共56分，第12~13题各为6分，第14~16题分别为14分、15分、15分。

12.在“探究碰撞中的不变量”实验中,通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验,实验装置如图(a)所示,实验原理如图(b)所示。

(1) 为了使两球碰撞为一维碰撞, 在两球碰撞后使入射小球A不反弹, 所选两球的质量和半径关系为          。

A.<,<
B.<,>
C.>,=
D.>,<

(2)实验步骤如下:

取两个小球A、B,实验时先不放球B,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹,重复操作,从多次落点痕迹中找到平均落点,记为P;

把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹,重复操作,从多次落点痕迹中找到平均落点,分别记为M和N;

重垂线所指的位置在记录纸上记为O点,将毫米刻度尺的零刻度线和O点对齐,如图(c)所示,测得各平均落点M、P、N到O点的距离分别为、、;

若小球A、B的质量分别为、,则实验需要探究的表达式为          (用步骤中所给的字母表示)。该同学测得小球A的质量=0.50kg,小球B的质量=0.25kg,则碰撞前          kgm/s;碰撞后          kgm/s;(上述两空的计算结果保留三位有效数字)。在实验误差允许的范围内,可认为碰撞前后A、B两小球组成的系统动量守恒。
 

13.如图是电熨斗温度自动控制装置。
 

(1)常温时,上、下触点应是          (分离,接触);

(2)双金属片温度升高时,          层形变大(上、下);

(3)假设原来温度上升到C时断开电源,现要C时断开电源,应向          调节调温旋钮(上、下);

(4) 电容式传感器是用来将非电信号转变为电信号的装置。由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而引起电容的变化,如图所示是四个电容式传感器的示意图,关于这四个传感器的作用,下列说法正确的是          。
 

A.甲图的传感器可以用来测量角度

B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度

C.丙图的传感器可以用来测量压力

D.丁图的传感器只能用来测量速度

14.如图所示,质量=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,质量=3kg的小物体A(可视为质点)静止在B的左端,B的右边有竖直墙壁。长l=1.6m的轻细绳下端悬挂一质量=1kg的小物块C,C略高于B上表面。现将C向左拉高使细绳拉直且与竖直方向成夹角=后由静止释放,C与A发生弹性碰撞,然后撤去悬线和物块C.已知A与B间的动摩擦因数为=0.2,A始终未滑离B,B与竖直墙壁碰前A和B恰好相对静止,且B和墙壁间为弹性碰撞, 重力加速度g=10m/。求:
 

(1)C与A相碰后A的速度大小;

(2)B的右端与墙壁间的距离x;

(3)木板B的长度L至少要多长。

15.两根光滑且足够长的固定平行金属导轨MN、PQ水平放置,导轨的间距为L,两根导体棒ab和cd垂直导轨放置且与导轨接触良好, 如图所示。导体棒的质量均为m、电阻均为R, 其余电阻不计, 磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于导轨平面。开始时, ab棒静止, 给cd棒一水平向右的初速度, 设两导体棒在此后的运动过程中始终不接触, 求:
 

(1)开始瞬间cd棒的加速度多大;

(2)两导体棒在运动中最终产生的焦耳热是多少?

(3)在两棒整个的运动过程中,导体棒ab和cd在水平导轨间扫过的面积之差?

16.目前,我国正在集中力量开发芯片技术,而离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示意图,离子经加速后沿水平方向进入速度选择器,然后通过磁分析器,选择出特定比荷的离子,经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆(硅片) 。速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B, 方向均垂直纸面向外;速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E,方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆环,其两端中心位置M和N处各有一个小孔;偏转系统中电场的分布区域是一边长为L的正方体,其底面与晶圆所在水平面平行。当偏转系统不加电场时,离子恰好竖直注入到晶圆上的O点。整个系统置于真空中, 不计离子重力。求:
 

(1)判断离子的电性和离子通过速度选择器的速度大小v;

(2)磁分析器选择出来离子的比荷;

(3)偏转系统加电场时,离子从偏转系统底面飞出,若晶圆所在的水平面是半径为的圆面,O点为圆心,为了使偏转粒子能打到晶圆的水平面上, 晶圆平面到偏转系统下界面的距离x满足什么条件?

物理答案

1-7  CDBDB  CB

8-11  BC  AD  BC  BD

12.（1）C；（2）④；0.0425；0.0420。

13.（1）接触；（2）上；（3）上；（4）ABC

14.解：（1）对小物块C下摆过程应用动能定理有

对于C和A组成的系统, 碰撞过程动量、能量守恒得


联立解得
（2）B与墙壁碰撞前瞬间共速,对于A和B组成系统由动量守恒定律得

对B由动能定理有

联立解得x=0.24m
（3）物块A和木板B共速以后和墙壁发生碰撞,B木板向左减速到零以后反向加速到和物块A共速然后再和墙壁碰撞, 一直重复这个过程直到A减速到零, 最终A和B的动能全部转化为系统的内能,B停在墙边,由能量守恒定律得

代入数据得L=1m

15.解：（1）依题意，开始瞬间电路的电动势为

由闭合电路欧姆定律，

安培力F＝BIL，F＝ma

联立得：

（2）两棒在运动过程中系统的动量守恒，最终两棒共速，得

由能量守恒，得，得：

（3）在ab棒加速过程中，由动量定理，＝mv1-0，而q＝
得

对回路，根据法拉第电磁感应定律，平均电动势为

所以平均电流

由于q＝，得

16.解：（1）离子沿直线通过速度选择器，根据平衡条件有：qvB=Eq
所以离子的速度：
离子在磁分析器中向下偏转，由左手定则可以知道，离子带正电。
（2）从磁分析器中心孔N射出离子的运动半径为，在磁分析器中做圆周运动有：
联立解得：。
（3）经过电场后，偏移的距离



偏转角度
设平面到偏转系统距离为x，离开电场后，偏移的距离
注入晶圆的位置到O点的距离
所以：x≤L。