江西省上犹中学南校区2024-2025学年高二下学期开学自主学习检测物理试题

高二年级物理学科寒假自主学习检测 命题人： 考试时间：75分钟 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）在物理发展史的长河中，一些科学家做出了杰出的贡献，创造了历史，推动了社会的发展，生活在信息时代的我们，应该永远缅怀他们。下面关于物理史实正确的是（　　） A．安培发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象 C．奥斯特发现了产生感应电流的条件 D．库仑认为磁感线是客观存在的 2．（本题4分）如图所示是三种元件的I-U特性曲线，下列说法正确的是（　　） A．3代表小灯泡的I-U特性曲线，电阻率随温度的变化而保持不变 B．三条线代表的元件都是线性元件 C．1代表标准电阻，温度升高，电阻不变，其斜率等于电阻 D．2代表某些半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小 3．（本题4分）如图所示。“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．人先处于失重状态后处于超重状态 B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C．绳恰好伸直'时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力 4．（本题4分）城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小刚同学用下面的实例来检验广告的科学性：设一个50g的鸡蛋从80米的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为s，不计空气阻力，g取10m/s2，规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是（　　） A．鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W B．该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N C．与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s D．鸡蛋下落过程（从开始下落到与地面刚好接触的过程）重力的冲量为0.02N·s 5．（本题4分）如图所示是一种风速测定装置示意图，其中风速表表盘是由电压表改装而成，电源内阻为r，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，当风速增大时，活塞上方气压变小，活塞将上移，下列说法正确的是（　　） A．风速增大，电压表的示数变小 B．风速增大，滑动变阻器R1两端的电压变小 C．风速减小，通过R的电流变大 D．风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比变大 6．（本题4分）2024年12月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭成功将高速激光钻石星座试验系统发射升空。为模拟发射过程，某校科技小组发射水火箭如图所示。已知水火箭的总质量为1.2kg，瞬间将0.8kg的水以对地10m/s的速度喷出。重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，喷水后水火箭获得的速度大小和水火箭上升的最大高度分别为（　　） A．20m/s；20m B．20m/s；10m C．15m/s；20m D．15m/s；10m 7．（本题4分）如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直弹性挡板，挡板右侧依次放有10个质量均为2m的白色小球（在一条直线上），一质量为m的红色小球以与白色小球共线的速度与1号小球发生弹性正碰，红色小球反弹后与挡板弹性碰撞，碰后速度方向与碰前速度相反，白色小球之间也发生弹性正碰。下列说法正确的是（　　） A．10号小球最终速度大小为 B．10号小球最终速度大小为 C．红色小球最终速度大小为 D．红色小球最终速度大小为 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量 ，匝数n＝10，下边长的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，如图甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势，内阻。开关S闭合后，调节可变电阻使理想电压表示数时，，此时天平正好平衡。，则下列分析正确的是（　　） A．线圈中电流的方向为顺时针 B．线圈下边所受安培力大小为0.15N C．线圈中电流的大小为4A D．该匀强磁场的磁感应强度B的大小为0.5T 9．（本题6分）如图所示，四条长度相等的长直导线a、b、c、d分别处在正方形的四个顶点上，垂直于正方形平面固定放置，O为正方形的中心。现给四条导线通入大小相等的恒定电流，a、b两导线中电流的方向垂直纸面向里，c、d两导线中电流的方向垂直纸面向外。则下列说法正确的是（　　） A．导线a和导线b受到的安培力相同 B．导线a和导线c受到的安培力方向相反 C．O点磁场的磁感应强度方向垂直bc向下 D．若保持b、c两导线中电流大小不变，方向反向，则O点磁场的磁感应强度方向转过 10．（本题6分）如图，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），AC边长为l，∠B为，一群比荷为的带负电粒子以相同速度从C点开始在一定范围垂直AC边射入，射入的粒子恰好不从AB边射出，已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，在磁场中运动时间最长的粒子所用时间为2t0，则（　　） A．磁感应强度大小为 B．粒子运动的轨道半径为l C．粒子射入磁场的速度大小为 D．粒子在磁场中扫过的面积为l2 三、实验题（共20分） 11．（本题10分）在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于竖直挡板的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，点是轨道末端在白纸上的水平投影点。 (1)已知当地的重力加速度为g，通过测量图中的 和 即可计算A球碰撞后的速度； A．h     B．H     C．     D．     E.     F.x (2)若小球A的质量为，半径为；小球B的质量为，半径为，则______； A．， B．， C．， D．， (3)测得、、若满足关系式 则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒； (4)碰撞的恢复系数的定义为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。写出用（3）中测量的量表示的恢复系数的表达式 。 12．（本题10分）在测量某干电池的电动势和内阻实验中，实验室提供的器材有： A．电压表：量程0~3V，内阻几千欧；量程0~15V，内阻几千欧 B．电流表：量程0~0.6A，内阻为0.5Ω；量程0~3A，内阻为0.1Ω C．滑动变阻器：最大阻值20Ω，额定电流3A D．待测干电池（内阻约为0.5Ω），开关、导线若干 (1)为了尽可能精确地测量该干电池的电动势和内阻，请你用笔画线，将图甲中的实物图补充完整 。 (2)某次实验测量时，电压表指针的位置如图乙所示，其示数应为 V。 (3)若测出7组数据，标在U-I坐标系上，并作出图像如图丙所示，则可求出干电池的电动势 E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位小数） (4)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电流表的示数I及干电池的输出功率P都会发生变化，则图中能正确反映P-I图像关系的是（　　） A． B． C． D． 四、解答题（共34分） 13．（本题10分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道AB与光滑水平轨道BC相切于B点，质量分别为m和2m的小球M、N之间压缩一轻弹簧并锁定（弹簧与两小球均不拴连）。某时刻解除弹簧的锁定，两小球被弹开，小球M离开弹簧后恰好能沿半圆轨道通过最高点A，重力加速度为g。求： （1）离开弹簧时小球M的速度大小； （2）弹簧锁定时所具有的弹性势能。 14．（本题12分）用高能量的电场把离子加速并注入芯片材料的过程叫离子注入，这是芯片制造过程中的一个重要步骤。如图所示，在一个边长为l的正方形真空空间ABCD中，沿对角线AC将它分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，其中Ⅰ区域（包括边界AB、BC）有垂直于纸面向里的匀强磁场，在Ⅱ区域内有平行于CD且由C指向D的匀强电场。一离子生成器不断生成离子，所有生成的离子从A点沿AB方向以速度v射入Ⅰ区域，最后这些离子恰好从D点射出注入芯片材料。已知离子带电量均为+q，质量均为m，不考虑离子的重力以及离子间的相互作用力，求： （1）若离子刚好从AC中点О进入Ⅱ区域，Ⅰ区域磁感应强度的大小； （2）为了调整离子注入芯片材料的深度，将Ⅰ区域的磁感应强度变为（1）问中的三倍，离子初速度仍为v，为使离子仍从D点注入芯片材料，Ⅱ区域的电场强度的大小为多少？ 15．（本题12分）双响爆竹，其一响之后，腾空再发一响，因此得名二踢脚。如图所示，质量为0.1kg的二踢脚竖立在地面上被点燃后发出一响，向下喷出少量高压气体（此过程位移可忽略）后获得20m/s的速度竖直升起，到达最高点时恰好发生第二响，立即被炸成的A、B两块，其中质量的A部分以的速度向南水平飞出。已知第二响释放的能量有30%转化为A、B的机械能，不计二踢脚内火药的质量和所受的空气阻力，取，求： （1）A、B两部分落地时的距离L； （2）第二响释放的能量。 高二年级物理学科寒假自主学习检测参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A B B A D AD BC ACD 1．B【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；B．奥斯特发现了电流的磁效应之后，法拉第通过不断的实验过程发现了电磁感应现象，故B正确；C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结了产生感应电流的条件，故C错误；D．磁场是真实存在的，而磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而认为假想的，客观上不存在，库仑并没有认为磁感线是客观存在的，故D错误。故选B。 2．D【详解】A．在图像中，图线上的点与原点连线斜率的倒数等于电阻，曲线3中反应的特征是，随着电压、电流的增大，电阻逐渐增大，这符合小灯泡的伏安特性曲线，其电阻率随温度的升高而增大，故A错误；B．三条线中的2、3是曲线，说明其代表的元件不是线性元件，故B错误；C．元件1的伏安特性曲线是直线，说明其电阻不随电压、电流、温度的变化而变化，是标准电阻，在图像中，其斜率的倒数等于电阻，故C错误；D．曲线2中反应的特征是，随着电压、电流的增大，电阻逐渐减小，说明该元件是半导体元件，故D正确。故选D。 3．A【详解】从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，刚开始时重力大于弹力，人向下做加速运动，后来重力小于弹力，人向下做减速运动，重力等于弹力时，速度最大。A．先向下做加速运动，加速度向下，后向下做减速运动，加速度向上，所以人先处于失重状态后处于超重状态，故A正确；B．在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；由于人在下降中速度先增大后减小，则人的动能先增大后减小，故B错误；C．绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时弹力为0，速度不是最大，人的动能不是最大，故C错误；D．人在最低点时，加速度的方向向上，此时绳子对人的拉力大于人受到的重力，故D错误。故选A。 4．B【详解】A．由自由落体公式鸡蛋落地的速度为鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为A错误；B．由动量定理得 得故鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N，B正确；C．与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为C错误；D．鸡蛋下落过程用时为 故鸡蛋下落过程重力的冲量为D错误；故选B。 5．B【详解】AB．风速增大，活塞上方气压变小，活塞将上移，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电路总电流增大，定值电阻R、电源内阻r两端的电压增大，电压表的示数变大，滑动变阻器R1两端的电压变小，故A错误，B正确；C．风速减小，活塞上方气压变大，活塞将下移，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，通过R的电流变小，故C错误；D．同理可得，风速减小，滑动变阻器R1端的电压将变大，通过滑动变阻器R1的电流将减小，根据闭合电路的欧姆定律滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比为故风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比不变，故D错误。故选B。 6．A【详解】设喷水后水火箭获得的速度大小为，火箭喷水过程由动量守恒定律 有代入数据有得火箭做竖直上抛运动，上升的最大高度为故选A。 7．D【详解】AB．设红色小球与1号小球碰撞后速度分别为和，根据动量守恒定律 有由能量守恒有得白色小球碰撞时交换速度，10号小球最终速度为，故AB错误；CD．设红色小球与1号小球第n次碰撞后速度为v0n，第2次与1号小球碰撞后， 有得以此类推，红色小球最终速度大小为，故C错误，D正确。故选D。 8．AD【详解】A．由于左盘中的砝码质量大于右盘下矩形线圈的质量，所以当天平平衡时，线 圈必然受到了磁场向下的安培力，由左手定则可以判定线圈中电流的方向为顺时针，故A正确；B．当天平平衡时，线圈受到的安培力应等于左盘中砝码重力与右盘下线圈重力之差， 即 故B错误；C．由于电路为串联结构，所以流过线圈的电流等于流过内阻的电流，即故C错误；D．由安培力公式可得磁感应强度的大小为故D正确。故选AD。 9．BC【详解】AB．根据左手定则和安培定则可知，在安培力作用下，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故a、b、c受到的安培力分别如图所示 结合矢量合成法则，故导线a和导线b受到的安培力方向不同，导线a和导线c受到的安培力方向相反，故A错误，B正确；C．根据安培定则和矢量合成法则可知，O点磁场的磁感应强度方向垂直bc向下，故C正确；D．若保持b、c两导线中电流大小不变，方向反向，则O点磁场的磁感应强度变为零，故D错误。故选BC。 10．ACD【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直BC边射出的粒子在磁场中运动的时间是T，粒子运动的周期为又有联立解得故A正确；B．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有又由 联立解得画出该粒子的运动轨迹如图所示设轨迹半径为R，由几何知识得＋Rcos 30°＝l可得故B错误；C．根据洛伦兹力提供向心力解得粒子射入磁场的速度大小 为故C正确；D．射入的粒子恰好不从AB边射出，粒子在磁场中扫过的面积如图所示，则为S＝πR2＋R·Rcos 30°＝故D正确。故选ACD。 11．(1) C F (2)C (3) (4) 【详解】（1）[1][2]由图可知M点是A球碰后在竖直挡板上的碰撞点，则根据平抛运动的规律可知，求解A球碰后的速度，只需要知道水平位移x和竖直位移。故选CF。 （2）为防止A球碰后反弹，则要求入射球A的质量大于被碰球B的质量，即 为保证两球正碰，则要求两球的半径相等，即故选C。 （3）根据平抛运动的规律可知解得可知碰前A球速度 碰后AB的速度为若动量守恒则满足 即 （4）碰撞的恢复系数为 12．(1) (2)1.50 (3) 1.50 0.55（0.53~0.57范围内均可） (4)C 【详解】（1）由于电流表内阻已知，所以采用电流表外接，电压表的量程选择0~3V，电流表的量程选择0~0.6A，如图所示 （2）电压表分度值为0.1V，故电压表的读数为1.50V。 （3）[1][2]由闭合电路欧姆定律可知化简可得 结合图像可得其中所以 （4）干电池的输出功率故P-I图像为开口向下的抛物线。故选C。 13．（1）； （2） 【详解】（1）小球M恰好能通过半圆轨道的最高点A，根据牛顿第二定律有 小球M从B点运动到A点的过程，根据动能定理有 小球M通过B点时的速度等于离开弹簧时的速度，即联立解得 （2）弹簧将两小球弹开的过程系统所受外力之和为零。根据系统动量守恒有 解得小球N离开弹簧时的速度大小弹簧的弹性势能全部转化为M、N的动能。根据机械能守恒有解得 14．(1) (2) 【详解】（1）（1）设正离子在磁场中运动的半径为r，有依题意 解得解得 （2）如图所示由解得粒子由J进入电场区域，粒子作类平抛运动，将其分解为竖直y方向的匀速直线及水平x方向的匀加速直线运动。对于J到D，y方向上 解得x方向上 解得 15．（1）； （2） 【详解】（1）A、B两部分落地的时间为炸成的A、B两块时，根据在水平方向动量守恒其中 解得炸成的A、B两块后，两部分分别做平抛运动， 则两部分水平位移分别为 则，A、B两部分落地时的距离L为 （2）由题意可知其中 解得 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$