河南省南阳市第一中学校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题（原卷版+解析版）

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1. 关于物体的简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A. 位移减小时，加速度和速度都一定减小
B. 回复力方向总是与加速度方向相反
C. 位移方向可能与速度方向相反
D. 回复力逐渐增大，速度一定增大
2. 如图所示，A、B、C、D为正方形的四个顶点，O为正方形的中心。在A、C两点固定两电荷量均为q的正点电荷，选无穷远处电势为0，下列说法正确的是（ ）
A. O点的电场强度为0，电势也为0
B. 电子从B点由静止释放运动到D点的过程中，电势能先变小后变大
C. B、D两点的电势相同，电场强度也相同
D. 电子从B点由静止释放，经过O点时，加速度最大
3. 对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，其伏安特性曲线如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R
B. 常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为R
C. 给金属丝加上的电压逐渐从零开始增大，比值变大
D. 金属材料的电阻率随温度的升高而减小
4. 如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线。若振动曲线如图乙所示，由图像判断下列说法正确的是（ ）
A. 末到末振子的路程为20cm
B. 末和末振子的位移相等，速度也相同
C. 振子在内完成一次往复性运动
D. 振子偏离平衡位置的最大距离为10cm
5. 如图所示，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），R2为定值电阻，当S闭合时，极板水平的电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A 只逐渐增大光照强度，带电微粒会向上运动
B. 只逐渐增大光照强度，带电微粒会向下运动
C. 只缓慢将P向上端移动，带电微粒会向下运动
D. 只缓慢将P向上端移动，带电微粒会向上运动
6. 如图所示，直角三角形金属框abc电阻为R，ab边长为L，bc边长为L。金属框绕ab边以角速度逆时针转动，空间中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。下列说法正确的是（ ）
A. 若磁场方向平行ab边向上，金属框中没有感应电流，bc间电势差也为0
B. 若磁场方向垂直纸面向里，图示时刻金属框中感应电流最大
C. 若磁场方向垂直纸面向里，从图示时刻开始至金属框转过的过程中，流经金属框的电量为
D. 若磁场方向垂直纸面向里，从图示时刻开始至金属框转过的过程中，金属框中产生的焦耳热为
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）
7. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（ ）
A. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B. 若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比
C. 若图线Ⅱ是在地球上完成的，则该单摆摆长约为
D. 若摆长约为，则图线Ⅰ是在地球上完成的
8. 如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，、。为总阻值为的滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）

A. 当变压器滑动触头P逆时针转动时，电流表，电压表示数均变大
B. 当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数不变，电流表读数变小
C. 若电压表与电流表示数分别5V和1A，变压器原副线圈匝数比为
D. 若变压器滑动触头P拨至PB间线圈匝数是AB间线圈匝数的一半的位置，电压表示数是18V
9. 如图所示，导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关、闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是（ ）
A. 通过霍尔元件的磁场方向向下
B. 接线端2的电势高于接线端4的电势
C. 若适当减小、增大，则电压表示数一定增大
D. 仅将电源、反向接入电路，电压表的示数不变
10. 如图所示，在荧屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里。距离荧屏d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q，质量为m的带正电粒子，不计粒子的重力，已知粒子做圆周运动的半径也恰好为d，则（ ）
A. 粒子能打到板上的区域长度为2dB. 能打到板上最左侧的粒子所用的时间为
C. 粒子从发射到达到绝缘板上的最长时间为D. 同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分。请把答案填在答题卡上对应位置。）
11. 图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，、、、和是固定电阻，是可变电阻，表头电流表G的量程为，内阻，B为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆“”挡。
（1）图甲中A端与__________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）根据题给条件可得__________。
（3）某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为__________。
（4）多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大，若继续使用时还能进行欧姆调零，则用该多用电表测量电阻时，所测得的电阻值将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12. 两组同学分别测量同一节干电池的电动势E和内阻r（E约为1.5V，r约为1Ω）。
（1）第一组采用图甲所示电路。
①为使电表读数连续变化，在电路a、b两点间接入的器件是______。
A．定值电阻 B．电阻箱 C．滑动变阻器
②选择合适的实验器材后，他们记录多组电流表示数I和电压表示数U，并在图乙中画出了图像，则干电池的电动势______V（保留三位有效数字），内阻______Ω（保留两位有效数字）。
（2）第二组设计如图丙所示电路。
①改变电阻箱接入电路中电阻，记录多组电流表示数I和电阻箱示数R，画出图像。若图像斜率为k，纵截距为b，则干电池内阻______（用k、b表示）
②他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组有明显偏差。重复实验，结果依然如此。下列分析中正确的是______．
A．第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果
B．第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果
C．造成明显偏差的原因是电流表内阻不能近似为零
D．造成明显偏差的原因是电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时偏大，有时偏小
四、计算题（本题共3小题，共36分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过周期振子有负向最大加速度。
①求振子的振幅和周期；
②在图中作出该振子的位移一时间图象；
③写出振子的振动方程。

14. 如图所示，相距的平行轨道由两部分组成，其中圆弧轨道光滑，水平轨道粗糙。水平轨道区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。光滑导体棒的质量，电阻；另一导体棒的质量，电阻，放置在足够长的水平轨道上，导体棒与水平导轨间的动摩擦因数，光滑足够长斜面的倾角，斜面顶端固定一轻质光滑小定滑轮，滑轮与水平轨道等高。一绝缘轻绳绕过滑轮一端与导体棒相连，另一端与处于斜面上的小物块相连，且与物块恰好均保持静止（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现让棒从距水平轨道高为处由静止释放，在之后的运动过程中，棒恰好能与水平轨道上的棒相遇，全程两棒均未出磁场区域。已知重力加速度，求：
（1）小物块的质量；
（2）导体棒的初始位置与水平轨道最左端间的距离；
（3）整个过程中，导体棒产生的焦耳热。

15. 在如图所示的坐标系中，第一象限和第二象限（包括y轴的正半轴）内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场；第三和第四象限内存在平行于y轴正方向、大小未知的匀强电场。p点为y轴正半轴上的一点，坐标为（0，L ）；n点为y轴负半轴上的一点，坐标未知。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由p点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场，该粒子经磁场偏转后以与x轴正半轴成45°角的方向进入匀强电场，在电场中运动一段时间后，该粒子恰好垂直于y轴经过n点。粒子的重力忽略不计。求：
（1）粒子在p点的速度大小；
（2）第三和第四象限内电场强度的大小；
（3）带电粒子从p点进入磁场到第n次（n>2）通过x轴的总时间。