【开学摸底考】2024-2025学年春季期高二物理（新高考通用卷）（原卷+答案+答题卡）

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物理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共 12 小题，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合题目要求，
每小题 3 分，第 9~12 题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，有选错或不
答的得 0 分。
1．如图所示，AB、BC、AC 是等长的绝缘细棒，构成彼此绝缘的等边三角形，AB、BC 棒上均匀分布着负
电荷，AC 棒上均匀分布着正电荷。已知 AB、BC 两细棒单位长度分布电荷量的绝对值相等且是 AC 的两倍，
AB 棒在三角形中心 O 产生的电场强度大小为 E，取无限远处为电势零点，AB 棒在 O 点产生的电势为−φ。
关于三根细棒在 O 点所产生的电场强度和电势，下列说法正确的是（
）
A．O 点电场强度为零，电势为零
B．O 点电场强度大小为 2E，方向沿 OB 指向 O；电势为−φ
C．O 点电场强度大小为 1.5E，方向沿 OB 指向 B；电势为−1.5φ
D．O 点电场强度大小为
【答案】C
，方向沿 OB 指向 B；电势为φ
【解析】由场强叠加和对称性可知 AB 棒在三角形中心 O 点形成的电场强度方向垂直且指向 AB、BC 在 O
120°，合场
点形成的电场强度方向垂直且指向 BC，大小也为 E，根据几何关系，两电场强度方向的夹角为
强方向指向 B，大小为 E；AC 形成电场强度的大小为 0.5E，方向也指向 B，所以合成结果为场强大小为 1.5E，
方向指向 B，电势是标量，无方向，所以 O 点电势为
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故选 C。
2．图示是“研究影响平行板电容器电容大小的因素”实验，保持电荷量不变，则下列说法正确的是（
）
A．甲图中减小极板间的正对面积，极板间的电势差减小
B．乙图中增大极板间距，极板间电场强度增大
C．在丙图中在极板间插入电介质，电容器的电容变小
D．乙图中增大极板间距，电容器储存能量增大
【答案】D
【解析】A．保持电荷量不变，减小极板间的正对面积，由平行板电容器决定式
A 错误；
电容 C 变小，由
可知，电压 U 变大，故
B．保持电荷量不变，增大极板间距，由平行板电容器决定式
电容 C 变小，由
极板间的电
场强度可表示为
场强与 d 无关，场强不变，故
B 错误；
C．在极板间插入电介质,由平行板电容器决定式
变大，故 C 错误；
，
变大，
D．保持电荷量不变，增大极板间距，由平行板电容器决定式
可知电容 C 变小，根据电容器储能
公式
电容器储存能量增大，故 D 正确。
故选 D。
3．如图所示为用同种材料制作的三个电阻，其中甲、丙横截面积相同，但甲的长度是丙的两倍，甲、乙长
度相同，但甲的横截面积是乙的两倍，已知甲的电阻为R，现把三个电阻串联起来，则串联后的总电阻为（
）
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A．2R
B．3R
C．3.5R
D．4R
【答案】C
【解析】设甲的长度为 L，横截面积为 S，电阻率为 ，则甲的电阻
乙的电阻
丙的电阻
所以把三个电阻串联后的总电阻
故选 C。
4．如图所示，电源内阻 和灯泡 L 的电阻 均恒定不变，D 为理想二极管，
R 、R 为定值电阻，电表均为
1 2
r
R
理想电表。闭合 S 且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向
上滑动，电表 V 、V 和 A 示数变化量的绝对值分别为∆U 、∆U 和∆I，则下列说法中正确的是（
）
1
2
1
2
A．灯泡变暗，电流表示数增大
B．油滴不动
C．
3 / 20

D．
【答案】B
【解析】A．滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，根据闭合电路欧
姆定律可得回路总电流增大，灯泡变亮，内电压增大，路端电压减小，V1 的示数减小，灯泡两端的电压增
大，V 示数减小，流过 R 的电流减小，则流过 R 的电流增大，则电流表示数增大，故 A 错误；
2
1
2
B．由于电容器与 V
并联，则电容器两端电压减小，根据
2
可知，Q 减小，但由于二极管具有单向导电性，则 Q 不变，U 不变，E 不变，所以油滴所受电场力不变，
油滴仍处于静止状态，故 B 正确；
CD．根据闭合电路欧姆定律可得
所以
由于
所以
，
故 CD 错误。
故选 B。
5．舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛
起， 时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经 时间幡到达最低点。已知一根中幡质量
为
，重力加速度为 ，忽略空气阻力。则（
）
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A．幡被抛出时的速度大小为
B．幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为
C．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为
D．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为
【答案】D
【解析】A．幡被抛做竖直上抛运动，由对称性可得，幡被抛出时的速度大小为
故 A 错误；
B．幡被抛出后到被接住的过程中只受重力，其加速度大小一直为 ，故 B 错误；
CD．幡从最高点开始下落到到达最低点，设手对幡的冲量大小为
，取竖直向下为正方向，根据动量定理
有
求得
故 C 错误，D 正确。
故选 D。
6．如图甲所示为以
O 点为平衡位置，在 A、B 两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，
由图可知下列说法中正确的是（
）
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A．在 t=0.2s 时，弹簧振子的加速度为正向最大
B．在 =0.1s 与 =0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度不同
t
t
C．从 =0 到 =0.2s 时间内，弹簧振子做加速度增大的加速运动
t
t
D．在 t=0.6s 时，弹簧振子有最小的位移
【答案】B
【解析】A．t=0.2s 时，弹簧振子到达正向位移最大位置，此时速度为零，加速度为负向最大，A 错误；
B． =0.1s 时，弹簧振子的速度沿正方向， =0.3s 与 =0.1s 弹簧振子经过同一位置，两个时刻的速度大小相
t
t
t
等，方向相反，二者的速度不同，B 正确；
C．
t=0 到 t=0.2s 时间内，弹簧振子逐渐远离平衡位置，弹簧振子的速度减小，加速度增大，故弹簧振子做
加速度增大的减速运动，C 错误；
D． t=0.6s 时，弹簧振子具有负向最大位移，D 错误。
故选 B。
7．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手的规律振动会传导至袖子上，给人一种
“行云流水”的美感。如图（a）所示，一列简谐横波沿
轴方向传播，实线和虚线分别为
时刻和 时
的两质点。图（b）为质点 的振动图像，
刻的波形图，且
，
、
分别是平衡位置为
和
下列说法正确的是（
）
A．
B．
时刻 的振动方向沿 轴正方向
时刻 的加速度最小
C．
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D．
到
内，
、
运动的路程相等
【答案】A
【解析】A．由振动图像可知，质点 Q 在 时刻正在沿 y 轴负方向运动，由此可得，简谐波沿 x 轴负方向传
时刻的振动方向沿 轴正方向，故
A 正确；
播，因此
在
B．
处于波峰，此时 Q 的加速度最大，故 B 错误；
时刻质点
C．由题图可知波长
，周期
。可得
故 C 错误；
D．
当
到
内， 运动的路程
，在第一个 时间内，
沿
轴正方向运动到波峰，又沿 轴负方向回到原位置，路程
则
到 内的路程
运动的路程不相等，故 D 错误。
可知
故选 A。
8．如图所示，水下光源 S 向水面
、
A 点发射一束光线，折射光线分成 a、b
两束， 则（
）
A．若保持入射点
A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a 光先消失
B．在真空中，b 光波长比 a 光波长大
C．a、b 两束光相比较，在真空中的传播速度 a 光比 b 光大
D．用同一双缝干涉实验装置做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b 光的条纹间距
【答案】D
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【解析】A．两光束的入射角 相同，折射角
，根据折射定律
可得折射率
由公式
先达到
分析得知， 光的临界角较小，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察， 光的折射角
A 错误；
，发生全反射，最先消失。故
B．根据折射角
，故 B 错误；
，有频率
，波长
C．在真空中两束光的传播速度相同，均为光速 c，故 C 错误；
D．根据公式
故选 D。
光的条纹间距，故 D 正确。
知，因为 光的波长长，所以 光的干涉条纹间距大于
9．我国特高压输电技术全球领先，如图甲所示，高压输电线上有
a、b、c 三根相互平行的水平长直导线通
有大小相等且方向相同的电流 I。
、
、
为导线 a、b、c 上同一竖直截面内的三个点，连接三点构成的
三角形为等腰直角三角形（
），且与三根导线均垂直，O 为连线 的中点。逆着电流方向观察得
到如图乙所示的截面图。已知单独一根通电导线 a 在 O 处产生的磁感应强度大小为 B，不计地磁场的影响，
则（
）
A．导线
b 受到的安培力方向竖直向下
B．O 点的磁感应强度方向是从 O 指向
C．O 点的磁感应强度大小为 3B
D．穿过截面
【答案】AB
【解析】ABC．如图所示
的磁通量不为零
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导线 b 的合磁场强度水平向左，根据左手定则可知导线 b 受到的安培力方向竖直向下；由题意可知，通电
导线 a、b、c 在 O 处产生的磁感应强度大小均为 B，方向分别为竖直向上、水平向右、竖直向下，根据磁
场强度的叠加原理可知，O 点的磁感应强度大小为 B，方向从 O 指向 ，故
D．根据右手螺旋定则可知，a、b、c 三根直线导线电流产生的磁场与截面
磁通量为零，故 D 错误。
AB 正确，C 错误；
均平行，则穿过截面
的
故选 AB。
10．将如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点
O，用一根长度为 l 的绝缘细线把质量为 m、带电
量为 q 的金属小球悬挂在 O 点。小球静止在 B 点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°。重力加速度为 g，sin37
°=0.6，cs37°=0.8。现将小球拉至位置 A 使细线水平后由静止释放，以下说法中正确的是（
）
A．小球带负电
B．从
C．从
A 到最低点 C 的过程中小球的速度一直增大
A 到最低点 C 的过程中小球的向心力大小先增大后减小
D．若在
A 点给一个初速度，小球可以做完整的圆周运动，则速度最大值出现在 B 点
【答案】CD
【解析】A．小球静止在 B 点，受到竖直向下的重力、斜向左上方的拉力，由平衡条件可知小球应受到水平
向右的电场力，所以小球带正电，故 A 错误；
BC．由题意可知，B
A
C
点为等效最低点，所以从 到最低点 的过程中小球的速度先增大后减小，根据向心
力公式
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可知此过程小球的向心力大小先增大后减小，故 B 错误，C 正确；
D．由题意可知，B
出现在 B 点，速度最小值出现在
故选 CD。
点为等效最低点，若在 A 点给一个初速度，小球可以做完整的圆周运动，则速度最大值
BO 延长线与圆周的交点处，故 D 正确。
11．如图甲所示，滑块 A、B、C 静止放在光滑的水平面上，滑块 A、B 的质量均为 m，滑块 B、C 之间用一
质量不计的轻弹簧连接，t=0 时刻滑块 A 获得一初速度 时刻与滑块 B 碰撞，且粘在
一起（碰撞时间极短），整个运动过程中，滑块 A、B、C 的速度一时间的部分图像如图乙所示。t3 时刻滑块
沿水平面向右运动，
C 的加速度为零，下列正确的说法是（
）
A．滑块 C 的质量
B．全过程系统损失的机械能为
C．弹簧的最大弹性能为
D．t3 时刻滑块 A 向左运动
【答案】AC
【解析】A．A、B 碰撞过程由动量守恒有
解得
由图像可知 时刻三者共速，则有
解得
A 正确；
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B．只有 A、B 碰撞过程有机械能损失，则有
B 错误；
C．三者共速时弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律可得
C 正确；
D． 时刻，弹簧为原长，由弹性碰撞可知，滑块 AB 与 C 交换速度或仍为 向右，D 错误。
故选 AC。
12．如图所示，粗糙的水平面上有一半圆形凹槽，凹槽的质量为
M，半圆弧的圆心为 O 点，最低点为 A 点，
< 5°），
半径为 R。现将一质量为 m 的光滑小球从圆弧上的 D 点由静止释放，已知 OD 与 OA 的夹角为θ（θ
重力加速度为 g，小球大小可以忽略不计，从 D 点运动到 A 点的过程中，凹槽始终保持静止。下列说法正
确的是（
）
A．小球从
D 点运动到 A 点过程中，小球和凹槽所组成的系统，机械能守恒，动量也守恒
B．小球到达 A 点时对凹槽的压力大小为 3mg − 2mgcsθ
C．小球从
D 点运动到 A 点的时间为
D．小球从
D 点运动到 A 点过程中，水平面摩擦力对凹槽的冲量大小为
【答案】BCD
【解析】A．小球和凹槽所组成的系统，在该过程中，由于地面有静摩擦力，但静摩擦未做功，机械能守恒，
动量不守恒，故 A 错误；
B．小球从
D 点到 A 点，由机械能守恒定律可得
在 A 点有
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解得
故 B 正确；
C．由单摆的周期可知，小球从
D 点运动到 A 点的时间为
故 C 正确；
D．凹槽始终静止，水平面摩擦力对凹槽的冲量与小球对凹槽的水平冲量等大反向，由动量定理可知
故 D 正确。
故选 BCD。
二、实验题：本题共 2 小题，共 15 分。
13．（7 分）杨同学设计了如图所示的一个简易实验来验证动量守恒定律，将一个弹射装置固定在长水平板
上，弹射器的弹簧原长时右端在 点。物块
A 和物块 B 的质量分别为
和
，两者与长水平板间的动摩擦
因数相同且较小。先不放物块 B，用物块 A 压缩弹簧右端至 Q 点后由静止释放，物块 A 运动到长水平板上
B 放置在 O 点后，再次用物块 A 压缩弹簧右
的 P 点后停下。在长水平板上 点右侧某处标记点 O，将物块
端至 Q 点后由静止释放，两物块发生对心正碰，最终分别停在 M 点和 N 点。多次重复实验，确定 P、M、
N 的平均位置，得到 OP、OM、ON 的长度分别为 、 的长度分别为
。两物块体积较小，重力加速度为 g。
、
、
，
、
、
、
(1)在实验时，物块 A 和物块 B 的质量应符合
（填“ ”“ ”或“ ”）
。
(2)杨同学需要验证的关系式为
（从
、
、
、
、
、
、
、
当中选择你认为
必需的物理量表示）。
(3)将
（填“左移”或“右移”），可以进一步减小实验的误差。
O 点的标记位置适当
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【答案】(1)
(2)
(3)左移
【解析】（1）为保证物块 A 碰撞物块 B 后一定不反弹，物块 A 和物块 B 的质量应符合
（2）物块 A 从 点到 点，根据动能定理得
；
得碰撞前物块 A 到 点时速度的大小
同理可得，碰撞后物块 A 和物块 B 的速度分别为
，
若动量守恒定律成立，则应满足
即
（3）将 O 点的标记位置适当左移，碰撞的初速度较大，碰后减速的位移较大，有利于减小测量的偶然误差。
14．（8 分）(1)在“测定电池的电动势和内阻”实验中，甲图为某同学采用的电路以及获得的电压与电流的关
V，内阻为
Ω。（答案保留三位有效数字）
系图像，由此可得该电池的电动势为
(2)本实验的误差来自于电压表的分流作用，这将导致电动势的测量值
（选填“偏大”或“偏小”）。
的测量值
(3)为了尽可能减小误差，该同学用相同的实验器材又采用了如图乙的电路接法，获得的电压与电流的关系
V，内阻为 Ω。
（选填“偏大”或“偏小”），内阻
图像如图乙所示，结合甲、乙两次实验数据，可得电池真实的电动势为
【答案】(1) 1.48 1.97
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(2)
(3)
偏小
偏小
1.50
2.00
【解析】（1）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有
整理可得
则该电池的电动势为图线的纵轴截距，即
，内阻为图线的斜率绝对值，即
（2）[1][2]由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于电流表示数，短路电流值准确，
电源 U-I 实验图像与真实图像如图所示
由图示图像可知，电源电动势的测量值比真实值偏小，电源内阻的测量值比真实值偏小。
（3）[1][2]在“测定电源的电动势和内阻”实验中，甲电路的误差来源于电压表的分流，导致电动势和内阻的
测量值都偏小，但短路电流值准确；乙电路的误差来源于电流表的分压，导致内阻的测量值偏大，但电动
势测量值准确；故两实验综合分析，可得电动势的真实值为 1.50V，短路电流的真实值为 0.75A，由此可计
算得到内阻为 2.00Ω。
三、计算题：本题共 4 小题，共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（9 分）如图所示的电路中，电源电动势
，内阻
，求：
，电动机的电阻
，电阻
。电动机正常工作时，电压表的示数
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(1)电源的总功率；
(2)电动机的输出功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）电动机正常工作时，电压表的示数
，则电路电流为
电源的总功率为
（2）根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得电动机两端电压为
则电动机的输入功率为
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
= 2.0 × 10−18 kg、电荷量 = 1.0 × 10−12 C 的带正电的粒子由静止经加速电
16．（10 分）如图所示，一质量 m
q
场加速后，又沿极板中心轴线从 O 点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的 P 点（图中
未画出）。O′点是荧光屏的中心，已知加速电场电压 = 2500 V，偏转电场电压 U = 100 V，偏转电场极板的
U0
= 6.0 cm，板间距离 = 2.0 cm，极板的右端到荧光屏的距离 = 3.0 cm。不计粒子重力，求：
长度 L1
d
L2
(1)粒子射入偏转电场时的初速度大小
v0；
(2)粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线 OO′的距离；
15 / 20

(3)粒子离开偏转电场时的动能
(4)P 点到 O′点的距离。
【答案】(1)5 × 104 m/s
(2)1.8 × 10−3 m
Ek；
(3)2.509 × 10−9 J
(4)3.6 × 10−3 m
【解析】（1）带电粒子在加速电场中，根据动能定理得
解得
（2）带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上
竖直方向上
由牛顿第二定律
而
解得
（3）带电粒子由静止开始到离开偏转电场过程中，由动能定理得
解得
（4）根据带电粒子离开偏转电场速度的反向延长线过偏转电场的中点，由相似三角形得
解得
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17．（12 分）在平面直角坐标系中 轴上有一振源，产生的简谐波沿 轴传播，
从质点 第一次达到波峰开始计时， 两质点的振动图像分别如图甲、乙所示，已知
距离为 的右侧， 的横坐标为 ，该简谐波的波长 大于 时波源位于平衡位置，
、
是
轴上的两个质点，
、
、
平衡位置间
且
在
波源起振方向竖直向上。
(1)求该简谐波的波速；
(2)若波源在质点
【答案】(1)
的左侧，求
内，平衡位置在
处的质点 通过的路程。
或
(2)
【解析】（1）由振动图像可知，该简谐波的周期为
或
；由于
、 两质点间的距离小于波长。
①当波源在 的左侧时，
时刻
、
间的波动图像如图 1 所示
可知该情况下波的波长为
波速为
②当波源在 的右侧时，
时刻
、
间的波动图像如图 2 所示
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可知此情况该波的波长为
波速为
③当波源在
、
之间时，
时刻
间的波动图像如图 3 所示
、
可知此情况该波的波长为
波速为
（2）当波源在 的左侧时，
时刻该波恰传播到 处，则该波从 传播到 点所用时间为
可知
时刻到
时刻质点 振动了
，经过的路程为
当波源在
可知
、
之间时，
时刻波恰传播到 处则该波从 传播到 所用时间为
时刻到
时刻质点 振动了
，经过的路程为
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18．（14 分）如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定在竖直墙壁上，左端与物块 b 接触
但不拴接，小车质量 ，AO 部分粗糙且长 ，物块 a、b 与 AO 间的动摩擦因数均为
OB 部分光滑。小物块 a 放在小车的最左端，和小车一起以 的速度向右匀速运动，小车撞到墙后
速度立马变为零，但小车不与墙壁粘连。已知小车上 OB 部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹
性限度内，a、b 两物块（均视为质点）质量均为 ，a、b 碰撞时间极短且碰后 a、b 粘连在一起以相
同的速度运动，取重力加速度 。求：
，
(1)物块
a 第一次经过О点时速度的大小
(2)弹簧被压缩时弹性势能的最大值
(3)当物块
；
；
a、b 最终相对小车静止时，a、b 在小车上的位置到О点的距离 x（结果保留两位有效数字）。
【答案】(1)3m/s
(2)2.25J
(3)0.16m
【解析】（1）小车与墙壁碰撞后停止运动，物块 a 继续向右运动，由动能定理得
解得
（2）a、b 碰撞过程系统总动量守恒，则有
代入数据解得
当弹簧被压缩到最短时，a、b 的速度均为
0，此时弹簧的弹性势能最大，有
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（3）弹簧恢复到原长时两物块均以大小为 =1.5m/s 的速度在小车上向左滑动，设 a、b 与小车共速时的速
度大小为 ，以向左为正方向，由动量守恒定律得
代入数据解得
由能量守恒定律得
解得
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