上海交通大学附属中学（分校）2023-2024学年高二下学期开学摸底考试物理试卷

这是一份上海交通大学附属中学（分校）2023-2024学年高二下学期开学摸底考试物理试卷，共4页。试卷主要包含了按贡献先后排序，必修2指出等内容，欢迎下载使用。

2. 选择题中标注“多选”的至少有两个答案，标注“选涂”的填空题只有一个答案。
3. 标注“计算” “简答” “证明”的试题，需要给出必要的图示、文字说明、演算等。
一、又大又好方程组(15分)
天下方程千千万，这一组又大又好 (Maxwell)。
1.对物理史实认识有误的是( )
A.电磁学理论促进了电力技术的革命，并改善了人类生活
B.发电机和电动机的发明，标志着第一次工业革命的开始
C. 赫兹延续麦克斯韦的想法在实验上验证了电磁波的存在
D. 麦克斯韦认为电磁场是一种客观存在，他完成了物理学第三次大综合
2. (多选) 电磁波能够发生 ( )
A. 压电效应 B. 多普勒效应 C. 反射 D.衍射
3.*当某电磁波从真空进入玻璃中时，不发生变化的是( )
A. 振幅 B.波长 C. 波速 D. 频率
4.按贡献先后排序: (1)→牛顿→(2)→(3)→法拉第→(4)→(5)→爱因斯坦→(6)→……
A. 杨振宁 B. 麦克斯韦 C. 赫兹 D. 沈括 E. 库仑 F. 奥斯特
5. (多选) 关于右图中的电磁振荡，当电容器上的电荷量增加时，( )
A. 通过 P 点的电流一定减小 B.电感器中存储的磁场能一定减小
C. 通过 P点的电流一定向下 D. 电容器极板间电场强度一定减小
二、正弦交流电(30分)
正弦交流电的产生方式有很多，它还可以通过变压器进行远距离输电。
6.必修2指出：风力发电的功率正比于单位时间内流过风车叶片圆形区域的空气的动能。
(1)*假设所有空气分子均作速度为 v 的匀速运动， 垂直通过扇叶平面。请从动能计算的角度分析，得出功率 P 正比于风速v的 次方；(直接填数字)
(2) 风吹扇叶，再通过传动装置带动了某个线圈在某匀强磁场中转动，产生电压为u=10·sin(100πt)V的交流电, 则t=0.05s时, 磁感线与线圈平面 (选涂: “A: 平行”“B: 垂直”或“C: 不平行也不垂直”);
(3)*若前问中线圈转速加倍，则交流电频率变为 Hz，电压有效值变为 V。
2023-2024学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第1页 共4页7.发电机输出电压有效值为 U、功率为 P的正弦交流电，经理想升压变压器(原、副线圈的匝数比为k) 后，通过总电阻为r的、裸露的输电线向远处的用户供电。
(1) 用户得到的功率为 ；
(2)输电导线总长为 l，由横截面为圆形的金属导体构成，其电阻率为ρ，则金属的直径为 D=;
(3) 国际单位制基本单位表示前述ρ的单位为 ；
(4)*裸露的高压电线上偶尔有几只小鸟来小憩， 小鸟没有被电死，是因为 ；
(5)架在两根电线杆上的电线保持平衡。相较于夏天，冬天这段电线的质量不变，但密度 。 (选涂: “A: 不变”“B: 变小”或“C: 变大”)
8.小名同学寒假里研究家用保温电饭锅中用于监测温度的热敏电阻 R₁的特性，设计了图甲所示的电路，电路中的电表均为理想电表，图甲和图丙中的定值电阻. R₀均为2.0kΩ。
(1)通过改变 开展多次实验，获得热敏电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示，由此可知：当电压表示数之比( U₁:U₂=2时，热敏电阻所处环境的温度约为 ^{{}^{ \circ }}C;
(2)该电饭锅采用磁控元件(内阻很大，图丙中虚线框内)控制加热电路通或断，当磁控元件两端a、b间的电压大于1.4 V时开关S闭合，接通加热电路。 若设定电饭锅中电热丝工作的临界温度为60℃， 则内阻不计的直流电源电动势. E₂=V。
9.小名同学在完成“测量电源电动势和内阻”实验时，记录了路端电压U和外电阻阻值 R，得到若干组数据。
(1)在右边中用必要的元件(还缺两个)补全实验的电路图；
(2)为了得到一条直线图像，应该选择纵坐标为 、横坐标为 1/R;
(3)作出的直线斜率为 k，横坐标上的截距为 m，可得：电动势. E=,内阻 r=−1m。
2023-2024学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第2页 共4页三、仰望星空(22分)
康德说，这个世界惟有两样东西让我们的心灵感到深深的震撼：一是我们头顶上灿烂的星空，一是我们内心崇高的道德法则。星体以光速c向外辐射电磁波。
10. (1)给以下天体按照引力场由强到弱的顺序排序：
A. 黑洞 B. 地球 C. 太阳 D. 中子星
(2)*若引力常量的值增大，牛顿力学的适用范围将更 (选涂“A：大”或“B：小”)。
11.必修2 的第 99 页介绍了钟慢效应。 固定地面的铁轨上列车以速度 v向右匀速运动，车上的人测得每隔时间T从车厢地板向上发出一个光信号，并被车顶的镜子反射后沿原路返回。车上的人测得前一个光信号A 被反射回到地板时，正好与下一个刚被发出的光信号B 相遇。则：(1)(填空) 车上的人认为车厢高度为 h= ；
(2)(单选) 地面上的人认为车厢高度 h’ h(选涂: “A: >”“B: =”或“C: <”)
(3)(单选) 地面上的人认为这两个光信号 相遇 ( )
A. 在空中 B.在地板上 C. 一定不会 D. 视车速而定，都有可能
(4)*(单选) 地面上的人认为这两个光信号发射时间间隔 T ( )
A. 大于 T B. 等于 T C. 小于 T D.视车速而定，都有可能
12. (计算) 已知地球半径为 R，地表重力加速度为g， 不考虑地球运动，
(1) *试建模计算第一宇宙速度 v₁；
(2)质量为m的卫星作半径为r的圆周运动，以无穷远为零势能面，求其机械能 E；
(3) 请你补全横线上的理由后求出正确答案。
问题：将某物以速率 v2=gR/2从地表竖直上抛，求其上升的最大高度 H。
小名用匀变速直线运动规律计算得到一个结果。老师评价：“这是错的，因为在上升过程中 ；应该从能量守恒的角度考虑。”
四、万物皆可抛(18分)
某同学开展“探究平抛运动规律”的实验。重力加速度 g=9.786m/s²,将小球从半径 r=1.0000 m 的光滑圆弧轨道上静止下滑，下落h=0.0443m后从轨道最低点水平向右飞出，落到水平木板上。
在空间中建立坐标系(以抛出点为原点，水平抛出的方向为x轴，竖直向下为y轴)，记录落点坐标(x，y)。不计空气阻力。
13.测量小球直径 D 如上图。(1) 该测量仪器是 ; (2) 测量结果为 D= mm。
14. (填空)保持小球的释放位置和方式不变， 改变水平木板的高度， 记录多组(x，y)数据, 则抛物线x²=2py的p= 。 (提示: 别忘了单位)
2023-2024 学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第3页 共 4页15.在小球飞出后，除重力外还存在其他力或场(如下表首行所示) 且小球带负电，分析左列的物理量与仅重力场时相比如何变化。均选涂“A： 不变”“B：变小”“C：变大”。
五、管道问题(15分)
在力学. 电学. 热学等领域中，管道问题是经常遇到的。
16.*(简答) 选择性必修1的习题中我们分析过水流切割问题。密度为ρ、速度为v的水流垂直射在石材上且不反弹。请从动量定理的角度，推导石材表面受到的压强 P=ρv²。
17. (计算)粗细不计、长度L=3.0m的光滑管道 AB固定在倾角 θ=30°的斜面上，且A、B两点等高, 两侧平行的直段 AC 和BD长度均为l=0.50m,弯段CED 是一个半圆。 质量 m=2.0kg的物体(可视为质点)从管道 A 端静止释放后在管内运动。取 g=10m/s²。求:
(1) 物体的最大速率vm；(答案均保留2位有效数字)
(2)物体在最低点时受到管道的作用力大小 F；
(3)管道中物体的动能和势能相互转化，正如电磁振荡中不同形式的能量相互转化，请按第一行的类比方式完成表格。
2023-2024学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第4页 共 4页小球带负电， 除重力外还存在
与速度成正比的空气阻力
沿 x 轴负方向的匀强电场
垂直纸面向内的匀强磁场
小球在空中飞行的时间t
(1) C: 变大
(4)
*(7)
在木板上的落点横坐标x
(2)
(5)
* (8)
落到木板上时的速率 v
(3)
(6)
* (9)
物体的速度大小， 可类比为电磁振荡回路中的电流大小
物体相对于最低点的重力势能， ①可类比为电磁振荡中________(物理量)
②物体_________(运动过程)， 可类比为电磁振荡中电容器的放电过程