精品解析：河北省雄安新区部分学校2024-2025学年高二下学期开学考试物理试题

河北省雄安新区部分学校2024-2025学年高二下学期开学考试 物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 光从水晶射入空气中，发生全反射的临界角为，则水晶的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】光从水晶射入空气中，发生全反射的临界角为，根据全反射临界角公式 可得水晶的折射率为 故选B。 2. 电源电动势，内阻，外接电阻，则电路中的电流为（ ） A. 2A B. 4A C. 3A D. 2.5A 【答案】D 【解析】 【详解】根据闭合电路欧姆定律可得 可得电路中的电流为 故选D。 3. 电动车走进千家万户，现有一台电动车的电源由6块铅蓄电池串联而成，每块电池的电动势为12V，对于其工作原理，下列说法正确的是（　　） A. 电池工作时，化学能转化为内能 B. 电池不工作时，外电路断开，6块电池的总路端电压等于总电动势，其值为12V C. 电池工作时，6块电池的总路端电压等于72V D. 电池充电时，电能转化为化学能和内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．电池工作时，化学能转化为电能和内能，且主要转化为电能，故A错误； B．电池不工作时，外电路断开，6块电池的总路端电压等于总电动势，其值为72V，故B错误； C．电池工作时，路端电压小于电动势，即小于72V，故C错误； D．电池充电时，电能转化为化学能和内能，故D正确。 故选D。 4. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，若时刻开始计时，已知平衡位置在处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题述可知处质点的振动方程为 时刻处质点的位移 再经微小时间，位移为正值，可知质点向上运动，根据题述波沿轴正方向传播可知，B正确。 故选B。 5. 研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流I时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为。已知金属棒的质量为m，两细导线间的距离为L，磁铁上端为N极，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中通入电流的方向是由A向B B. 金属棒受到的磁场力大小为 C. 接通电源瞬间金属棒的加速度大小为 D. 金属棒所在位置的磁场的磁感应强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，金属棒中通入电流的方向是由B向A，故A错误； B．对金属棒受力分析，如图所示 根据力的平衡条件，可得磁场力大小为 故B错误； C．由牛顿第二定律，可得 则接通电源瞬间金属棒的加速度大小为 故C错误； D．根据 联立，解得 故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示的弹簧振子以点为平衡位置在B、C间振动，取水平向右为振子离开平衡位置位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线。振子的质量为4kg，弹簧的劲度系数，，下列说法正确的是（ ） A. 振子的最大加速度大小为 B. 振子运动的频率为0.5Hz C. 振子在任意一个周期内运动的位移一定为10cm D. 时，振子处于图甲中的位置 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知，振幅为，则振子的最大加速度大小为，故A正确； B．由图乙可知，周期为，则频率为，故B错误； C．振子在任意一个周期内运动的位移一定为0，故C错误； D．由图乙可知，时，振子处于负向最大位移处，即处于位置，故D错误。 故选A。 7. 中国原子能科学研究院研制了50MeV质子回旋加速器，可以为空间辐射环境效应测试与分析提供重要的测试条件。如图甲所示为某回旋加速器的结构示意图，仪器由两个半径为R的半圆形中空铜盒、构成，两盒间留有一狭缝，宽度远小于铜盒半径。匀强磁场垂直穿过盒面，两盒的狭缝处施加如图乙所示的交变电压（仅频率可调）。已知粒子进入仪器时的初速度可近似认为是零，不考虑加速过程中粒子的相对论效应，忽略粒子在电场中加速的时间。使用该仪器加速质子（）时，交变电压的频率为f1，质子获得的最大动能为；使用该仪器加速α粒子（）时，交变电压的频率为f2，α粒子获得的最大动能为。下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】依题意，交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，可得 根据 联立，可得 可知交变电压的频率为 可得 即 当粒子在磁场中运动的轨迹半径为D形盒的半径R时，其动能最大，有 又 联立，解得 可得 即 故选C。 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。 8. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ） A. 在光导纤维束内传送图像利用了光的全反射现象 B. 激光全息照相利用了激光相干性好的特性 C. 立体电影和照相机镜头表面涂上增透膜都利用了光的偏振 D. 拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片是为了减弱反射光，使景像更清晰 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．在光导纤维束内传送图像，利用了光的全反射现象，A正确； B．激光全息照相利用了激光相干性好的特性，B正确； C．立体电影利用了光的偏振（如偏振眼镜），但照相机镜头涂上增透膜是光的干涉（通过薄膜厚度设计使反射光相消），C错误； D．拍摄水面下的景物时，水面的反射光是部分偏振的。使用偏振片可过滤这部分反射光，减少眩光，使水下景物更清晰，D正确。 故选ABD。 9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和时的波形分别如图中实线和虚线所示，已知该波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速一定为 B. 该波的振幅一定为0.04m C. 该波的波长可能为0.08m D. 该波的周期为0.4s 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．因为和时的波形分别如题图中实线和虚线所示，二者最多相差半个周期，故 而，故周期为 由题图可知，波长为16cm，即 波速为 故AD正确，C错误； B．振幅是从平衡位置到最大位移处的距离，从题图上看出振幅是0.02m，故B错误。 故选AD。 10. 如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量。时，水平力作用在物块A上，物块A由静止开始运动，其对水平面的压力随时间变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 水平力保持不变 B. 物块A的加速度越来越大 C. 物块A的质量为 D. 物块A带正电 【答案】CD 【解析】 【详解】C．初始时刻压力为20N，根据 解得m=2kg，故C正确； D．物块向左运动，压力增大，说明洛伦兹力向下，根据左手定则可知物块带正电，故D正确； AB．图中压力随时间均匀变化，根据牛顿第三定律可知，物块A对水平面的压力大小为 可知加速度恒定；水平方向有 解得 水平力F增大，故AB错误。 故选CD。 三、非选择题：共54分。 11. 把一量程为0~6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，电源的电动势E=3V（内阻不计）。 （1）按正确方法测量某电阻Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则Rx的阻值应为______Ω；若指针指在电流表3mA刻度处，则Rx的阻值应为______Ω。 （2）若使用该欧姆表一段时间后，电源的电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 1000 ②. 500 （2）偏大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]满偏时 电流为2mA时，有 解得 电流3mA时，有 解得 【小问2详解】 当电源的电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式 欧姆表的内阻要调小，待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现，由公式 可知，当r内变小时，接入同样的被测电阻，通过的电流变小，欧姆表的示数变大。 12. “祖冲之”研究小组用单摆测定地球表面的重力加速度。 （1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______________（填选项前的字母）。 A. 长度约为1m的细线 B. 长度约为1m的橡皮绳 C. 直径约为1cm的均匀铁球 D. 直径约为10cm的均匀木球 （2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用如图______________（填“甲”或“乙”）所示的固定方式。 （3）用表示单摆的摆长，用表示单摆的周期，地球表面的重力加速度______________（用表示）。 【答案】（1）AC （2）乙 （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．为减小误差应保证摆线的长短不变，故A正确，B错误； CD．为了减小空气阻力，摆球密度要大，体积要小，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙所示的固定方式； 【小问3详解】 由周期公式 得 13. 电荷量为的点电荷固定在绝缘光滑水平桌面上，质量为的点电荷以速度绕着点电荷在水平桌面上做半径为的匀速圆周运动，已知静电力常量为，求： （1）点电荷受到的库仑力大小； （2）点电荷所带的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 点电荷做匀速圆周运动，a对b的库仑力充当向心力，则有 【小问2详解】 由库仑力公式得 解得 14. 质量分别为的A、B两物体按图示放置在水平面上，其中A紧靠墙壁，A、B由质量不计的轻弹簧相连。现对B物体缓慢施加一个向左的推力，使A、B之间弹簧被压缩，该力做的功，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。求： （1）解除压缩后，墙对A的冲量大小； （2）A离开墙壁之后弹簧的最大弹性势能； （3）A、B都运动后，B的最小速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 依题意，压缩弹簧时，推力做的功全部转化为弹簧的弹性势能 有 撤去推力后，物体在弹力的作用下做加速运动 对弹簧和B物体，在弹簧恢复原长的过程中，系统能量守恒 设弹簧恢复原长时，B物体的速度为，由能量守恒定律 有 此过程中，对物体A、B和弹簧，由动量定理 有 解得； 【小问2详解】 物体离开墙壁后，当、共速时，弹簧弹性势能最大 对物体A、B和弹簧，以水平向右为正，由动量守恒定律 有 由能量守恒定律 有 解得； 【小问3详解】 当弹簧第一次恢复原长时，物体的速度为零，物体离开墙后，弹簧被拉长， A物体在弹簧的作用下速度逐渐增大，物体的速度逐渐减小，当弹簧第二次恢复原长时，达到最大速度，的速度减小到最小值 在此过程中，对物体A、B和弹簧，由动量守恒定律 有 由能量守恒定律 有 解得。 15. 如图所示，三个矩形区域、、中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，区域I、III中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小未知，区域II中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在区域的中线上，将质量为、电荷量为的带正电粒子从距离边界线为的点由静止释放，粒子恰好能够进入区域III运动。已知区域II的水平宽度为，区域I、III的水平宽度足够大，不考虑电场、磁场的边界效应，不计粒子所受的重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小的值； （2）若释放点到边界的距离为，求粒子前两次经过边界的时间间隔； （3）若释放点到边界的距离为，且粒子恰能经过边界线端点点，求区域I的竖直高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律可得 设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得 粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得 粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径 联立解得 【小问2详解】 当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径 粒子在区域II、III中的运动轨迹如图所示 由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角 粒子做圆周运动的速度 粒子在区域II中运动第一段圆弧所用的时间 粒子在区域III中运动的时间 则粒子前两次经过边界的时间间隔 【小问3详解】 粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移 粒子前两次经过边界时在电场中的偏移 区域I的竖直高度，其中 解得，其中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省雄安新区部分学校2024-2025学年高二下学期开学考试 物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 光从水晶射入空气中，发生全反射的临界角为，则水晶的折射率为（ ） A. B. C. D. 2. 电源电动势，内阻，外接电阻，则电路中的电流为（ ） A. 2A B. 4A C. 3A D. 2.5A 3. 电动车走进千家万户，现有一台电动车的电源由6块铅蓄电池串联而成，每块电池的电动势为12V，对于其工作原理，下列说法正确的是（　　） A. 电池工作时，化学能转化为内能 B. 电池不工作时，外电路断开，6块电池的总路端电压等于总电动势，其值为12V C. 电池工作时，6块电池的总路端电压等于72V D. 电池充电时，电能转化为化学能和内能 4. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，若时刻开始计时，已知平衡位置在处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流I时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为。已知金属棒的质量为m，两细导线间的距离为L，磁铁上端为N极，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中通入电流的方向是由A向B B. 金属棒受到的磁场力大小为 C. 接通电源瞬间金属棒的加速度大小为 D. 金属棒所在位置的磁场的磁感应强度大小为 6. 如图甲所示的弹簧振子以点为平衡位置在B、C间振动，取水平向右为振子离开平衡位置位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线。振子的质量为4kg，弹簧的劲度系数，，下列说法正确的是（ ） A. 振子的最大加速度大小为 B. 振子运动的频率为0.5Hz C. 振子在任意一个周期内运动的位移一定为10cm D. 时，振子处于图甲中的位置 7. 中国原子能科学研究院研制了50MeV质子回旋加速器，可以为空间辐射环境效应测试与分析提供重要的测试条件。如图甲所示为某回旋加速器的结构示意图，仪器由两个半径为R的半圆形中空铜盒、构成，两盒间留有一狭缝，宽度远小于铜盒半径。匀强磁场垂直穿过盒面，两盒的狭缝处施加如图乙所示的交变电压（仅频率可调）。已知粒子进入仪器时的初速度可近似认为是零，不考虑加速过程中粒子的相对论效应，忽略粒子在电场中加速的时间。使用该仪器加速质子（）时，交变电压的频率为f1，质子获得的最大动能为；使用该仪器加速α粒子（）时，交变电压的频率为f2，α粒子获得的最大动能为。下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 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。 8. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ） A. 在光导纤维束内传送图像利用了光的全反射现象 B. 激光全息照相利用了激光相干性好的特性 C. 立体电影和照相机镜头表面涂上增透膜都利用了光的偏振 D. 拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片是为了减弱反射光，使景像更清晰 9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和时的波形分别如图中实线和虚线所示，已知该波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速一定为 B. 该波的振幅一定为0.04m C. 该波的波长可能为0.08m D. 该波的周期为0.4s 10. 如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量。时，水平力作用在物块A上，物块A由静止开始运动，其对水平面的压力随时间变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ） A. 水平力保持不变 B. 物块A的加速度越来越大 C. 物块A的质量为 D. 物块A带正电 三、非选择题：共54分。 11. 把一量程为0~6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，电源的电动势E=3V（内阻不计）。 （1）按正确方法测量某电阻Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则Rx的阻值应为______Ω；若指针指在电流表3mA刻度处，则Rx的阻值应为______Ω。 （2）若使用该欧姆表一段时间后，电源的电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. “祖冲之”研究小组用单摆测定地球表面的重力加速度。 （1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______________（填选项前的字母）。 A. 长度约为1m的细线 B. 长度约为1m的橡皮绳 C. 直径约为1cm的均匀铁球 D. 直径约为10cm的均匀木球 （2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用如图______________（填“甲”或“乙”）所示的固定方式。 （3）用表示单摆的摆长，用表示单摆的周期，地球表面的重力加速度______________（用表示）。 13. 电荷量为的点电荷固定在绝缘光滑水平桌面上，质量为的点电荷以速度绕着点电荷在水平桌面上做半径为的匀速圆周运动，已知静电力常量为，求： （1）点电荷受到的库仑力大小； （2）点电荷所带的电荷量。 14. 质量分别为的A、B两物体按图示放置在水平面上，其中A紧靠墙壁，A、B由质量不计的轻弹簧相连。现对B物体缓慢施加一个向左的推力，使A、B之间弹簧被压缩，该力做的功，之后突然撤去向左的推力解除压缩。不计一切摩擦。求： （1）解除压缩后，墙对A的冲量大小； （2）A离开墙壁之后弹簧的最大弹性势能； （3）A、B都运动后，B的最小速度。 15. 如图所示，三个矩形区域、、中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，区域I、III中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小未知，区域II中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在区域的中线上，将质量为、电荷量为的带正电粒子从距离边界线为的点由静止释放，粒子恰好能够进入区域III运动。已知区域II的水平宽度为，区域I、III的水平宽度足够大，不考虑电场、磁场的边界效应，不计粒子所受的重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小的值； （2）若释放点到边界的距离为，求粒子前两次经过边界的时间间隔； （3）若释放点到边界的距离为，且粒子恰能经过边界线端点点，求区域I的竖直高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $