四川省眉山市仁寿县两校2023-2024学年高二下学期开学联考物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省眉山市仁寿县两校2023-2024学年高二下学期开学联考物理试卷（Word版附解析），共14页。
注意事项：
1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32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．如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，则下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（ ）
A．闭合金属线框向上平移B．闭合金属线框向右平移
C．闭合金属线框以直导线为轴在空间中旋转D．闭合金属线框向下平移
2．图为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，实验前电容器已经充电，则下列描述符合事实的是（ ）
A．只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
B．只将电容器a板左移，静电计指针的张角变小
C．只将电容器a板向上平移，静电计指针的张角变大
D．只人为增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容减小
3．在固定正点电荷O形成的电场中，a、b、c是以点电荷O为圆心的同心圆，a与b、b与c的半径差相等，一带负电粒子经过该区域时，轨迹与a、b、c的交点如图所示，若粒子运动过程中只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势高于B点的电架
B．A、B两点间的电势差大于B、C两点间的电势差
C．粒子通过D点与通过B点时的速度大小相等
D．粒子在C点的电势能大于在D点的电势能
4．系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（ ）
A．电流表分压，测得的电源电动势偏大B．电流表分压，测得的电源电动势偏小
C．电压表分流，测得的电源电动势偏大D．电压表分流，测得的电源电动势偏小
5．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），和为定值电阻，为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，则（ ）
A．电路的路端电压将减小B．灯泡L将变暗
C．两端的电压将减小D．内阻r上发热的功率将减小
6．图（a）为演示单摆共振的装置，实验时依次让不同的单摆先摆起来，观察单摆P（图中未标出）能达到的最大振幅A和稳定时的振动频率f，并描点记录在图（b）中，用光滑曲线连接各点得到如图（b）所示曲线。取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．单摆P的固有频率约为1Hz
B．装置（a）中只有一个单摆的摆长约为1.0m
C．当单摆P稳定时的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆摆长约为0.25m
D．单摆P的振动周期总为2s
7．某同学在山顶找到一块密度较大、体积较小，形状不规则的石块，用细线系住石块使其在竖直平面内小角度摆动，测量石块摆动的周期和对应的细线长度，改变细线的长度，得到多组周期的平方和对应的细线长度，描点得到如图所示的图像，则山顶的重力加速度大小最接近（ ）
A．B．C．D．
8．一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点N的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，质点N位于波谷处
B．该横波在该介质中传播的速度为10m/s
C．由该时刻起经过0.1s，质点N将沿x轴负方向移动到M点
D．由该时刻起经过1.1s，质点K经过的路程大于质点L经过的路程
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．如图所示，在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从O点由静止释放，小球沿直线OA斜向下运动，直线OA与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列判断正确的是（ ）
A．场强的最小值为B．场强的最小值为
C．时，小球的电势能一定不变D．时，小球的机械能一定减小
10．如图所示的是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2cm，波速为4m/s，波长为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是（ ）
A．E处质点是振动减弱的点
B．B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm
C．A、C处两质点经过0.01s竖直高度差为0
D．经0.02s，B处质点通过的路程是8cm
11．如图1所示，在同种均匀介质中，A、B两波源分别位于和处，时刻起两波源开始振动，其振动图像如图2所示。已知A波的波长为2m，则下列说法正确的是（ ）
A．时，处的质点位移
B．两列波的波速之比
C．波的波长为
D．时，两波开始相遇
三、实验探究题：（本题共3小题，共16分）
12．（每空1分）写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数。游标卡尺的读数___________cm；螺旋测微器的读数___________mm。
13．（每空1分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡L“”标称值为“5V；2.5W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
电压表（量程为，内阻为）
电流表（量程为，内阻约为）
电流表（量程为，内阻约为）
滑动变阻器（，额定电流为）
滑动变阻器（，额定电流为）
定值电阻（阻值为）
定值电阻（阻值为）
电源（，内阻不计）
（1）实验中滑动变阻器应选用___________，电流表应选用___________，定值电阻应选用___________（均填器材的符号）
（2）实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示，如果将小灯泡与另一个电动势为4V，内阻为8Ω的电源直接相连，则小灯泡的实际功率为___________W。（保留两位有效数字）
14．（每空2分）探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，再用游标卡尺测得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻的阻值为10.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。首先将置于位置1，闭合，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将置于位置2，此时电流表读数为．根据图丙中的图像可得_______（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式_______得到该材料的电阻率（用D、表示）。
（3）该小组根据图乙电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_______，内阻_______。（结果均保留2位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、计算题：本题共3小题，共34分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
15．（6分）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知，求：
（1）玻璃的折射率；
（2）球心O到BN的距离。
（3）求光线BM在该棱镜中传播的时间。（已知光在空气中的传播速度为c）
16．（9分）如图，一根长为的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为的带电小球，将整个装置放入一匀强电场当中，电场强度大小为，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为时，小球处于平衡状态，重力加速度为，试求：
（1）小球带何种电荷，带电量为多少；
（2）若剪断细线，小球运动的加速度大小；
（3）若将小球拉至最低点C无初速度释放，当小球运动到B点时绳中拉力大小。
17．（19分）如图甲所示，水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽，斜槽左端是四分之一光滑圆弧，圆弧半径为，右端是粗糙的水平面，紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车，小车质量为，小车左端和斜槽末端平滑过渡但不粘连，在点静止放置一滑块（可视为质点），滑块质量为，最右边有一固定的竖直墙壁，小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽段长度为，由特殊材料制成，从点到点其与小球间的动摩擦因数随到点距离增大而均匀减小到0，变化规律如图乙所示。滑块与小车的水平上表面间的动摩擦因数为，水平地面光滑，现将一质量为的小球（可视为质点）从斜槽顶端点静止滚下，经过后与静止在斜槽末端的滑块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短且为弹性碰撞，重力加速度取。求：
（1）小球运动到B点时受到的支持力大小；
（2）小球运动到C点时（还未与滑块碰撞）的速度大小；
（3）小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中，滑块与小车间由于摩擦产生的热量。
试卷答案
1．B
AD．当闭合金属线框向上平移或向下平移时，线框中的磁通量保持不变，闭合金属线框中没有感应电流产生，故AD错误；
B．当闭合金属线框向右平移时，线框中的磁场减弱，磁通量减小，闭合金属线框中有感应电流产生，B正确；
C．当闭合金属线框以直导线为轴在空间中旋转时，由于磁场空间的对称性，线框中的磁通量保持不变，闭合金属线框中没有感应电流产生，C错误。
故选B。
2．C 根据
可得
A．根据
只在极板间插入有机玻璃，增大，变小，静电计的指针张角变小，A错误；
B．根据
只将电容器板左移，增大两极板间的距离，增大，变大，静电计的指针张角变大，B错误；
C．根据
只将电容器板向上平移，正对面积变小，变小，变大，静电计的指针张角将变大，C正确；
D．根据
只增加电荷量，U变大，静电计的指针张角变大，电容器电容不变，D错误。
故选C。
3．C
AD．由于中心点电荷是正电荷，电场线向外，所以C点的电势高于B、D两点的电势，B点的电势高于A点的电势，带负电的粒子在电势高处的电势能小，故AD错误；
B．由电场线分布规律可知，离O点越远，电场强度越小，沿电场线方向相同距离的电势差越小，所以A、B两点间的电势差小于B、C两点间的电势差，故B项错误；
C．由于B、D两点到中心点电荷的距离相等，所以两点的电势相等，由能量守恒定律可知，粒子通过B、D两点时的速度大小相等，故C项正确。
故选C。
【点睛】本题考查电场的性质，目的是考查学生的理解能力。
4．D
ABCD．由于电压表分流作用，电源电流的测量值比真实值小，当外电路短路时测量值与真实值相等，电源的U-I图如下
可知电动势的测量值小于真实值。故D正确，ABC错误。
故选D。
5．A ACD．光照增强，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，所以电源内部的电压增大，所以路端电压将减小；内阻r上发热的功率将增大，两端的电压增大，故A正确，CD错误。
B．因路端电压减小，同时两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过的电流减小，而总电流增大，所以通过灯泡L的电流增大，所以灯泡L变亮，故B错误。
故选A。
6．C A．图（b）为单摆P的共振曲线，振幅最大时对应的频率0.50Hz接近或等于其固有频率，故A错误；
B．单摆P振幅最大时，先振动的单摆与P的固有周期相近或相同，P的固有周期约为2.0s，由，可求得其摆长约为1.0m，说明装置中至少还有一个单摆的摆长约为1.0m，故B错误；
C．当单摆P稳定时的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆的固有频率也为1.0Hz，由，可得摆长约0.25m，故C正确；
D．单摆P做受迫振动的周期与先振动的单摆周期相同，故D错误。
故选C。
7．C
有单摆周期公式
得
可得斜率
解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
8．A A．根据质点的振动图像可知，时，质点位于波谷处，选项A正确；
B．该横波在该介质中的波长为，周期为，可知传播的速度为
选项B错误；
C．机械波在传播的过程中，质点只能在自己平衡位置附近振动，但不随波迁移，选项C错误。
D．质点从波峰位置开始振动，质点从平衡位置开始振动，则由该时刻起经过，质点经过的路程等于质点经过的路程都等于，选项D错误。
故选A。
9．AC A．小球受重力和电场力作用，合力方向即方向，根据力的合成原则可知，当电场力方向与方向垂直时，电场力最小即电场强度最小。此时，根据垂直于方向的平衡条件有：
解得
故A正确，B错误；
C．当时，电场力方向与OA方向垂直，即电场力方向与小球运动方向垂直，电场力对小球不做功，则小球的电势能一定不变。小球仅受重力做功，其机械能不变，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BC A．由题图可知，E点到两列波的波峰的距离相等，两列波的波峰会同时传到E点，所以E处质点是振动加强的点，A错误；
B．由题图可知，B、D两点都是振动加强的点，振幅都是4cm，此时D点处于波峰，B点处于波谷，则B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm，B正确；
C．A、C为虚实线相交，振动减弱，因两列波振幅相同，A、C始终在平衡位置，高度差始终为零，C正确；
D．由
知时间为一个周期，则处质点通过的路程是
D错误。
故选BC。
11．CD
AB．由图2可知
所以
且在同种均匀介质中两列波的波速相等，所以波的振动传到处需要的时间为
所以时，波单独传播到处后又振动了一个半周期，则产生的位移为0；同理可得，波的振动传到处需要的时间为
又因为
所以时，波的振动单独传播到处后，又振动了的周期，且有图2可知，波起振方向向上，所以时，波的振动单独在处产生的位移等于，所以时，由位移叠加原理可知，处质点的位移为
故AB错误；
C．根据可知
故C正确；
D．波在介质中的传播速度
所以在时，两列波同时传播到处，则两列波开始相遇，故D正确。
故选CD。
12．1.055 2.615
[1]游标卡尺读数为
[2]螺旋测微器读数为
13．
（1）[1]实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量，所以变阻器需要分压式接入电路，故滑动变阻器应选用。
[2]根据功率公式，可得小灯泡额定电流为
电流表的量程太大，电流表量程为比较合适，实验中电流表应选用。
[3]电压表较小，但是内阻已知，虽然需要串联一个电阻，改装成大量程的电压表，应该在上述器材中选择定值电阻。
（2）[4]在灯泡的伏安特性曲线图像中作出电源（把电阻看成电源内阻）的特性曲线，如图所示
由图线可得，交点坐标为
所以灯泡的实际功率为
14．6.0 12 13 偏大
（1）[1][2]由电路可知，当将置于位置1，闭合时
即
由图像可知
解得
解得
再将置于位置2，此时电流表读数为，则
解得
根据
解得
（3）[3][4]由（2）可知
（4）[5]根据表达式
因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏大。
15．（1）；（2）；（3）
（1）已知，由几何关系可得入射角，折射角，则有
（2）由题意可知临界角，则
球心到的距离为
（3）光在玻璃中传播的速度为
由几何关系可得
光线在该棱镜中传播的时间
解得
16．（1）正电，；（2）；（3）
（1）由题图分析可得，小球所受电场力水平向右，故小球带正电。设小球带电量为，根据受力平衡可得
解得
（2）绳剪断后，小球做匀加速直线运动由牛顿第二定律
可得
（3）由最低点无初速度释放至拉力最大过程中，由动能定理
由牛顿第二定律
解得
17．（1）；（2）；（3）
（1）小球（可视为质点）从斜槽顶端点静止滚下，小球运动到点时由动能定理得
解得
在点由牛顿第二定律
解得小球运动到点时受到的支持力大小
（2）设小球到的速度为到过程中小球克服摩擦力做功为，由图可知过程摩擦力均匀减小，则有克服摩擦力做功为重力与图像面积的乘积，即
小球由到过程中，根据动能定理得
解得
（3）小球与滑块弹性碰撞过程中，由于小球与滑块质量相等，根据动量守恒定律、机械能守恒定律可知
解得碰撞后滑块速度为
滑块滑上小车后达到的共同速度为，由动量守恒定律得
解得
第一次小车与墙壁碰前小车和滑块速度均为，碰后小车速度变为，滑块速度仍为，碰后动量守恒，达到共同速度为，则由动量守恒得
解得
小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前过程中，滑块与小车间产生的热量为，根据能量守恒得
解得R/Ω
I/A
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0.272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
2.222
4.50