青阳中学2023-2024学年高二年级下学期第一次学情诊断物理试卷(含答案)

这是一份青阳中学2023-2024学年高二年级下学期第一次学情诊断物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．甲、乙两物体相对于同一位置运动的位移一时间()图像如图所示，下列说法正确的是( )
A.时间内甲物体的速度方向与乙物体的速度方向相同
B.时刻甲物体的速度与乙物体的速度相同
C.时间内甲物体与乙物体的平均速度相同
D.时刻甲物体的速度大于乙物体的速度
2．近年来，中国发射了多颗北斗卫星，为其中三颗卫星，假定它们的轨道是圆形轨道，三颗卫星的轨道半径，角速度大小分别为，如图所示。以下说法正确的是( )
A.
B.
C.地球对卫星c的万有引カ一定大于地球对卫星a的万有引力
D.地球对卫星a的万有引力与地球对卫星b的万有引力一定等大
3．如图所示，轻弹簧一端固定在列车车厢顶部，另一端与穿过光滑竖直杆的小球连接，杆足够长，在车以某一恒定加速度在水平面上启动的过程中，小球相对杆静止于M点。则( )
A.小球一定受重力、弹簧弹力和杆的弹力作用
B.小球可能只受重力和弹簧弹力作用
C.弹簧对球的弹力是由于球的形变产生的
D.小球所受合力为零
4．在如图所示的xOy坐标系第一象限内存在垂直纸面向外的磁场，磁场沿y轴方向均匀分布、沿x轴正方向逐渐稀疏。在第一象限内有一个平行于xOy平面的矩形导线框abcd，已知穿过线框的磁通量为Φ，则以下判断正确的是( )
A.此时线框内有感应电流产生
B.若线框沿y轴正方向平移，则框内有感应电流产生
C.若线框沿x轴负方向平移，则框内有感应电流产生
D.以ab为轴翻转180°，则这一过程中框内磁通量变化量为2Φ
5．现有两电阻和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，下列说法中正确的是( )
A.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
B.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
C.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
D.无论怎样接电源，正方形导体板电阻
6．如图甲、乙所示，完全相同的两个小球，通过细绳与弹簧测力计(质量不计)连在一起并处于静止状态，其中F是大半球体的球心，N处是死结，已知，LN与水平地面平行，MN与LN夹角为30°，除小球外其余连接物的质量不计，各接触处光滑。则甲、乙两图中弹簧测力计的读数之比为( )
A.2:1B.1:2C.1:1D.1:4
7．一货车前7s内从静止开始做匀加速直线运动，7s末货车的速率为14 m/s，功率恰好达到额定功率280 kW，7s后货车以额定功率行驶，18s时货车达到最大速度20 m/s，图像如图所示。货车行驶时受到的阻力保持不变，g取，则货车的质量为( )
A.B.C.D.
8．电流可以在其周围空间激发出磁场，直线电流在空间某点激发的磁场磁感应强度大小满足，其中μ为磁导率，I为电流大小，r为该点到直线电流的距离。如图所示，是半径为R的圆的五等分点，其中四点有垂直于纸面向外的恒定直线电流，大小均为，A点直线电流大小也为，方向垂直于纸面向里。磁导率μ可以认为是常量，则圆心O点的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.0
二、多选题
9．如图，电容器与电源连接，两极板竖直平行正对放置，左极板A接地且与电源正极相连，极板间P点固定一负点电荷。现将开关S闭合，电路稳定后再断开S，然后把A极板稍向左平移，则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容将变小B.电容器极板间的电场强度将变小
C.P点电势将升高D.P处电荷的电势能将变大
10．如图1所示，一束初速度很小的带电粒子进入加速电场后被加速，沿着偏转电场的中心线进入偏转电场。如图2所示偏转电场两板之间的电压周期性变化，周期为。带电粒子在时刻射入偏转电场，时刻刚好从极板A的右边缘射出。已知带电粒子质量为m，电荷量为，偏转电场两极板的板长为L，极板间距为d。带电粒子的重力、粒子间相互作用及带电粒子进入加速电场的初速度忽略不计。下面说法正确的是( )
A.加速电场极板间的电压为
B.偏转电场极板间的电压为
C.时刻进入偏转电场的粒子与A板的最小距离为
D.时刻进入偏转电场的粒子垂直极板方向的最大速度为
三、实验题
11．某同学设计了一个多量程多用电表，其内部结构原理图如图所示，表头的内阻为，满偏电流为，其中电流表的量程分别为10 mA和 250 mA。
（1）当选择开关接______(填“1”或“2”)时，电流表的量程为10 mA。
（2）当选择开关接“3”“4”时对应欧姆表的倍率分别为“×1”“×10”，则这两个挡位对应的电路中的电源电动势之比为______。
（3）若选择开关接“5”“6”时，对应的电压表量程为3V和15 V，则_____Ω。
12．某实验小组设计了如图所示的电路测量电压表内阻及电源电动势。已知、为两个完全相同的电压表，电压表量程为3 V、内阻约为1.5 kΩ，电源电动势约为5 V、内阻可忽略。
（1）首先按以下步骤进行操作：
①按原理图完成电路连接，把、均调至最大阻值；
②闭合开关S，调节、，使、均有合适示数，示数分别为、，若，此时电阻箱的阻值为2800Ω；根据以上步骤，可求得电压表的内阻为______Ω。
（2）将调至1000Ω并保持不变，调节，记录多组对应的、，以为纵坐标、为横坐标描点作图，在实验误差允许的范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，结合步骤（1）中所得数据，求出电源的电动势为_______。
（3）若将调至0并保持不变，调节，并记录多组电压表示数及对应的阻值，可以以为横坐标、______为纵坐标，描点作图得到一条直线。若得到直线的斜率为k，用表示电压表的内阻，则电源的电动势为______。
四、计算题
13．如图所示，在水平地面上固定一个倾角、表面光滑且足够长的斜面体，某时刻物体A以的初速度沿斜面底端上滑，经过时间后，在斜面底端的正上方，另一物体B以的初速度水平抛出。B击中A时，B的速度方向恰好与斜面垂直。均可看成质点，不计空气阻力，，，g取。求：
（1）B从抛出到击中A运动的时间；
（2）B初始位置离斜面底端的高度h；
（3）时间的大小。
14．如图甲所示，物体的质量分别是和，用轻弹簧相连放在光滑水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从时刻起以一定的速度向左运动，在时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的图像如图乙所示。试求：
（1）物体C的质量；
（2）在5.0s到15.0s的时间内墙对物体B所做的功以及对B的冲量大小和方向；
（3）物体B离开墙后弹簧的最大弹性势能。
15．如图所示，竖直平面内有一半径为L，圆心为O的圆，AB为水平直径，CD为竖直直径。长为L的轻质细线一端系小球，另一端固定在圆心。可视为质点的小球的带电量为、质量为m。方向水平向右、场强大小为E的匀强电场与圆平面平行，且。
（1）若小球从C点静止释放，在运动过程中，细线与竖直方向的最大夹角是多少?
（2）要使小球做完整的圆周运动，在C点小球至少应该以多大的速度水平抛出?
（3）若小球从A点静止释放，经过B点时绳子的拉力是多少?
（4）若小球从A点以速度竖直向上抛出，求再次经过圆周时的位置?
参考答案
1．答案：C
解析：位移一时间图像的斜率表示速度，故ABD错误；时间内甲物体与乙物体的位移相同，时间相等，所以平均速度相等故选C。
2．答案：B
解析：AB.根据万有引力提供向心力得
解得
因为，所以
故A错误，B正确；
CD.因为不知道卫星abc的质量大小，所以无法判断地球对卫星abc引力的大小，故CD错误。
故选B。
3．答案：B
解析：AB.由于车以某一恒定加速度在水平面上启动，可知小球的加速度方向沿水平方向，即小球所受合力方向沿水平方向，小球竖直方向的合力为0，即弹簧一定处于拉伸状态，弹簧弹力沿竖直方向上的分力与重力平衡。当小球加速度方向水平向左时，杆对小球一定有水平向左的弹力，此时，小球受到重力、弹簧弹力和杆的弹力作用，当小球的加速度水平向右时，令弹簧弹力为，弹簧与竖直方向的夹角为θ，若有，解得，此时，小球只受到重力与弹簧的弹力；若小球加速度方向向右，且加速度大小不等于，此时，小球受到重力、弹簧弹力和杆的弹力作用，故A错误，B正确。
C.弹簧对球的弹力是由于弹簧的形变产生的，故C错误；
D.由于车以某一恒定加速度启动的过程中，根据牛顿第二定律有可知，小球所受合力不为零，故D错误。
故选B。
4．答案：C
解析：A.由于线框内的磁通量没有发生变化，所以没有感应电流。故A错误；
B.若线框沿y轴正方向平移，由于磁场沿y轴方向均匀分布，则线框内的磁通量没有发生变化，因此框内没有感应电流产生。故B错误；
C.若线框沿x轴负方向平移，由于磁场沿x轴正方向逐渐稀疏，磁通量发生变化，则框内有感应电流产生。故C正确；
D.由于磁场沿x轴正方向逐渐稀疏，以ab为轴翻转180°后，磁通量不为Φ，则这一过程中框内磁通量变化量不为2Φ。故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：根据题意，设的边长为a，的边长为b，厚度均为h，按如图方式分别与电源串联，由电阻定律有，，可知，若用相同恒压电源，则有，故选C。
6．答案：D
解析：图甲中根据平衡条件由相似三角形可得，解得，图乙根据平衡条件可得，则甲、乙两图中弹簧测力计的读数之比为，故选D.
7．答案：A
解析：当货车匀速运动时，牵引力等于阻力，速度达到最大值，则阻力为，当货车速度时，功率达到额定功率，匀加速运动的牵引力为，根据图像可知，7s内的加速度为，根据牛顿第二定律得，可算得货车的质量为，故选A。
8．答案：A
解析：若A点直线电流方向垂直于纸面也向外，大小也为，则根据磁感应强度的矢量运算法则，圆心O点的磁感应强度大小为0。但实际A点直线电流大小为，方向垂直于纸面向里，则其它四个点的直线电流在圆心O点的磁感应强度的矢量和与A点直线电流在O点的磁感应强度等大同向。故实际圆O点的磁感应强度大小为，故选A。
9．答案：AD
解析：A.根据电容公式，可知距离变大，电容变小，A正确；
B.由于断开了开关，因此电容器所带电荷Q不变，根据，解得，可知电容器间的电场强度将不变，B错误；
C.因为电场强度不变，P点电势为，因为A极板向左平移，因此P点的电势将降低，C错误；
D.电势能为，因为电势降低，而所带电荷为负，因此电势能变大，D正确。
故选AD。
10．答案：ACD
解析：AB.粒子在加速电场中，根据动能定理有，进入电场后，根据类平抛运动规律有，，根据牛顿第二定律有，解得，，故A正确，B错误；
CD.时刻进入偏转电场的粒子竖直方向先加速运动，经后再减速运动，再经后速度变为0，再反向加速，如此往复，所以与A板的最小距离为，垂直极板方向的最大速度为，故CD正确；
故选ACD。
11．答案：（1）2（2）1:10（3）290；1200
解析：（1）与表头并联的电阻越大，电流表的量程越小。所以选择开关接2时，电流表的量程为10mA。
（2）欧姆表的倍率分别为“×1”、“×10”，相当于两个挡位下欧姆表的内阻之比为1:10，由于两种情况下表头满偏时的电流相同，结合欧姆定律可知这两个挡位对应的电路中的电源电动势之比为1:10。
（3）当选择开关接“5”“6”时，当达到满偏电压和时，通过和的电流为，故有，，代入数值解得.
12．答案：（1）1400（2）（3）；
解析：（1）电压表与的电压之和等于的示数，根据分压定律有
解得
（2）电路的总电流为
由闭合电路的欧姆定律有
整理可得
直线的纵截距为
可得电动势为
（3）当时，由闭合电路的欧姆定律有
整理可得
图像的斜率为
解得
13．答案：（1）0.8s（2）6.8m（3）0.2s或1.2s
解析：（1）分解B速度可得
可求得
（2）物体B平抛的水平位移、下落的高度
物体间初始位置的高度差
（3）物体A沿斜面上滑过程中，由牛顿第二定律得
代入数据得
设物体A被击中时所用时间为，由运动学公式知
解得或
所以
或
14．答案：（1）2.0kg（2）墙对物体B不做功；24N·s，方向向右（3）6J
解析：（1）根据图像可知，物体C与物体A相碰前的速度为：，相碰后的速度为：
根据动量守恒定律得
解得
（2）墙对物体B不做功，
第5.0s和第15.0s末物体A的速度分别为：
墙对B的冲量为
解得
即在5.0s到15.0s时间内，墙对B的冲量大小为24N·s，方向向右。
（3）15s末B离开墙壁，之后及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当与B速度相等时弹簧弹性势能最大
解得
15．答案：（1）90°（2）（3）3mg（4）恰好经过B点
解析：（1）设小球与竖直方向的最大夹角为φ
解得
（2）由可知，小球所受重力与电场力的合力与水平方向成45°斜向下，故当小球经过与合力方向相反，位于中间的E点时速度最小，设为
解得
小球从C到E的过程，由动能定理
解得
（3）小球从A点静止释放，沿直线AC运动，到达C点时的速度为，由动能定理
绳子绷紧时，沿绳方向的动量损失。小球沿C点切线方向的速度为
设小球到达B点的速度为，由动能定理不难得出
对B点：
解得
（4）小球从A点以速度v竖直向上抛出时，绳子的拉力为
解得
此后小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
小球竖直向上运动的时间回到与A同一水平线上时，水平位移
故小球再次经过圆周时，恰好经过B点。