精品解析：陕西省西安市临潼区华清中学2024-2025学年高二下学期开学物理试题

华清中学高二年级第二学期开学物理试题 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 通过某段圆柱形导体的电流大小为I，该导体中单位长度的自由电荷数为N，每个自由电荷带电量均为q。则导体中自由电荷定向移动速度v的大小为（　　） A. B. C. D. 2. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，质点P的振动图像如图乙所示。Q是平衡位置在处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波的传播方向向左 C. 时，质点Q的动能最大 D. 时，质点Q的加速度比质点P的小 3. 如图所示，等量异种点电荷、连线之间某点处有一电子，在外力F作用下处于静止状态。现保持点电荷的位置不变，让点电荷沿连线向右移动一小段距离，此过程中电子一直处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 电子所在处的电场强度增大，电势减小 B. 外力F增大，电子电势能减小 C. 外力F减小，电子的电势能增大 D. 外力F不变，电子的电势能也不变 4. 圆形金属线圈位于通电直导线的附近，线圈与通电导线在同一平面内，导线中电流方向如图所示。以下过程，线圈中不产生感应电流的是（ ） A. 增大导线中的电流 B. 线圈在平面内远离导线运动 C. 线圈在平面内靠近导线运动 D. 线圈在平面内平行导线运动 5. 一个电流表的满偏电流、内阻，要把它改装成一个量程为3V的电压表，应在电流表上（　　） A. 串联一个3kΩ的电阻 B. 串联一个2.8kΩ的电阻 C. 并联一个3kΩ的电阻 D. 并联一个2.8kΩ的电阻 6. 如图所示，匀强电场中有a、b、c、d四点。四点刚好构成一个矩形，已知∠acd=30°，电场方向与矩形所在平面平行。已知ad和c点的电势分别为、4V和（4＋）V。则（ ） A. 电场线与ac直线平行 B. 电场方向与ac直线垂直 C. b点电势为3V D. bd位于同一等势面上 7. 质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球1的动量为7kg·m/s，球2的动量为5kg·m/s，当球1追上球2时发生碰撞，则碰撞后两球动量变化的可能值是（　　） A. Δp1=-1kg·m/s，Δp2=1kg·m/s B. Δp1=-4kg·m/s，Δp2=4kg·m/s C. Δp1=-9kg·m/s，Δp2=9kg·m/s D. Δp1=-12kg·m/s，Δp2=10kg·m/s 二、多选题（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，有选错或不答的得0分。） 8. 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，其平衡位置位于x=1.5m处。该波的传播速度为2.5m/s，则t=3.5s时（　　） A. 质点P相对平衡位置位移为正值 B. 质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同 C. 质点P的速度方向与加速度的方向相同 D. 质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相同 9. 如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端拴一个质量为m的物块A，绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右加速运动时间为t的过程中（ ） A. 小车速度的变化量 B. 物块重力所做的功和重力的冲量均为零 C. 拉力冲量大小 D. 拉力做功 10. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块（可视为质点）从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块从A滑到C的过程中，滑块和小车组成的系统水平方向上动量守恒 B. 滑块从A滑到C的过程中，滑块和小车组成的系统机械能守恒 C. 滑块滑到B点时的速度大小为 D. 水平轨道的长度 第Ⅱ卷 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的并联。测量实际电流表的内阻的实验中，可供选择的器材如下： A．待测电流表（0～5mA，内阻约） B．电流表（0～10mA，内阻约） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器 F．滑动变阻器 G．干电池（1.5V） H．开关S及导线若干。 （1）定值电阻应选___________，滑动变阻器应选___________。（填器材前的字母） （2）先在框中画出实验电路图，再连接实物图乙。（ ） （3）补全实验步骤： ①按电路图连接电路，___________； ②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的读数、； ③___________，记录、的读数、； ④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。 （4）根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式___________。 12. 如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。 （1）其中电阻R2=______Ω （2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为______mA。 四、解答题（共小题，共38分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 13. 如图所示，半径为R的环状非金属管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB以下处于水平向左的匀强电场中。现将一质量为m，带电量为q的小球从管中A点由静止释放，小球恰好能通过最高点C，求： (1)匀强电场的场强E； (2)小球第二次通过C点时，小球对管壁压力的大小和方向。 14. 如图所示为一竖直放置加速电场和一水平放置的偏转电场。一电子（不计重力）由静止开始经加速电场（U1=1000V）加速后从偏转电场的正中央水平飞入。已知形成偏转电场的两平行板间的距离d=1cm，板长l=5cm，电子的电量为e，质量为m。 (1)电子离开加速电场时的速度v0多大？（用m、e、U1表示） (2)若电子恰好从下极板边缘飞出，则偏转电场两极板间的电压U2多大？ (3)若将第(2)问求得的电压减小一半，则电子飞出偏转电场时的速度与水平方向间的夹角θ多大？（可用三角函数表示） 15. 如图所示，水平面上有一质量m=1kg的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量m0=1kg的小物块，小物块与小车一起以v0=6m/s的速度向右运动，与静止在水平面上质量M=4kg的小球发生正碰，碰后小球的速度v=2m/s，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。求： （1）小车与小球碰撞后瞬间小车的速度v1； （2）弹簧被压缩至最短时，小车的速度v2的大小； （3）从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短过程中，弹簧弹力对小车的冲量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华清中学高二年级第二学期开学物理试题 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 通过某段圆柱形导体的电流大小为I，该导体中单位长度的自由电荷数为N，每个自由电荷带电量均为q。则导体中自由电荷定向移动速度v的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在时间t内通过导体横截面的自由电荷总电量Q为 电流强度的定义 解得 故选A。 2. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，质点P的振动图像如图乙所示。Q是平衡位置在处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波的传播方向向左 C. 时，质点Q的动能最大 D. 时，质点Q的加速度比质点P的小 【答案】A 【解析】 【详解】A．该波的波长λ=8m，周期为T=2s，可得波速为，A正确； B．由P点的振动图像可知，t=2s时刻质点P在平衡位置向下振动，结合波形图可知，波的传播方向向右，B错误； C．时，质点Q到达波谷位置，速度为零，则动能最小，C错误； D．时，质点P加速度为零，而质点Q加速度最大，即质点Q的加速度比质点P的大，D错误。 故选A。 3. 如图所示，等量异种点电荷、连线之间某点处有一电子，在外力F作用下处于静止状态。现保持点电荷的位置不变，让点电荷沿连线向右移动一小段距离，此过程中电子一直处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 电子所在处的电场强度增大，电势减小 B. 外力F增大，电子电势能减小 C. 外力F减小，电子的电势能增大 D. 外力F不变，电子的电势能也不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．让点电荷沿连线向右移动一小段距离，两点电荷间距减小，由电场强度的叠加原理可知，电子所在处的电场强度增大，由于零电势点是人为规定的，则无法确定电势变化，故A错误； BCD．让点电荷沿连线向右移动一小段距离，两点电荷间距减小，由电场强度的叠加原理可知，电子所在处的电场强度增大，电子所受电场力增大，由平衡条件可知，外力增大，且电场力方向向左，则电场强度方向向右，即P带正电，由相对运动可知，静电力对电子做正功，电子的电势能减小，故B正确，CD错误。 故选B 4. 圆形金属线圈位于通电直导线的附近，线圈与通电导线在同一平面内，导线中电流方向如图所示。以下过程，线圈中不产生感应电流的是（ ） A. 增大导线中的电流 B. 线圈在平面内远离导线运动 C. 线圈在平面内靠近导线运动 D. 线圈在平面内平行导线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．增大导线中的电流，导线产生的磁场增大，则穿过线圈的磁通量变大，产生感应电流，故A错误； B．线圈在平面内远离导线运动，则穿过线圈的磁通量变小，产生感应电流，故B错误； C．线圈在平面内靠近导线运动，则穿过线圈的磁通量变大，产生感应电流，故C错误； D．线圈在平面内平行导线运动，磁场不变，则穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故D正确。 故选D。 5. 一个电流表的满偏电流、内阻，要把它改装成一个量程为3V的电压表，应在电流表上（　　） A. 串联一个3kΩ的电阻 B. 串联一个2.8kΩ的电阻 C. 并联一个3kΩ的电阻 D. 并联一个2.8kΩ的电阻 【答案】B 【解析】 【详解】要把它改装成一个量程为3V的电压表，应在电流表上串联的电阻为 故选B。 6. 如图所示，匀强电场中有a、b、c、d四点。四点刚好构成一个矩形，已知∠acd=30°，电场方向与矩形所在平面平行。已知ad和c点的电势分别为、4V和（4＋）V。则（ ） A. 电场线与ac直线平行 B. 电场方向与ac直线垂直 C. b点电势为3V D. bd位于同一等势面上 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据静电场的性质可知，ac中点的电势为 故db连线为等势线，电场线与db垂直，不与ac平行，也不与ac垂直，故AB错误，D正确； C．b点电势为 故C错误。 故选D。 7. 质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球1的动量为7kg·m/s，球2的动量为5kg·m/s，当球1追上球2时发生碰撞，则碰撞后两球动量变化的可能值是（　　） A. Δp1=-1kg·m/s，Δp2=1kg·m/s B. Δp1=-4kg·m/s，Δp2=4kg·m/s C. Δp1=-9kg·m/s，Δp2=9kg·m/s D. Δp1=-12kg·m/s，Δp2=10kg·m/s 【答案】A 【解析】 【详解】D．根据动量守恒定律有 又由于 ， 则有 由于 -12kg·m/s+10kg·m/s=-2kg·m/s 结果不满足动量守恒，D错误； A．根据动量表达式有 根据动能表达式有 解得 当Δp1=-1kg·m/s，Δp2=1kg·m/s时，解得 ， 系统机械能 碰撞过程，机械能减小了，A正确； B．当Δp1=-4kg·m/s，Δp2=4kg·m/s时，解得 ， 系统机械能 碰撞过程，机械能不可能增大，B错误； C．当Δp1=-9kg·m/s，Δp2=9kg·m/s时，解得 ， 系统机械能 碰撞过程，机械能不可能增大，C错误。 故选A。 二、多选题（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，有选错或不答的得0分。） 8. 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，其平衡位置位于x=1.5m处。该波的传播速度为2.5m/s，则t=3.5s时（　　） A. 质点P相对平衡位置的位移为正值 B. 质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同 C. 质点P的速度方向与加速度的方向相同 D. 质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相同 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】波在Δt=3.5s内的传播距离为 Δx=vΔt=2.5×3.5m=8.75m=2λ＋0.75m 在P点左侧与之相距0.75m的质点为Q，如图所示 此时（t=0）Q质点的状态与P质点在t=3.5s时的状态相同。此时，质点Q正沿y轴负方向做加速运动。故A、C正确。 故选AC。 9. 如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端拴一个质量为m的物块A，绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右加速运动时间为t的过程中（ ） A. 小车速度的变化量 B. 物块重力所做的功和重力的冲量均为零 C. 拉力冲量大小 D. 拉力做功 【答案】AD 【解析】 【详解】对物块A进行受力分析可知，物块A受拉力T和重力G，根据力的合成得   解得   A．小车的加速度为 则小车速度的变化量为 故A正确； B．由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量 ，不是0，故B错误； C．拉力的冲量 故C错误； D．重力做功为0，则拉力的功 而 解得 故D正确； 故选AD。 10. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块（可视为质点）从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块从A滑到C的过程中，滑块和小车组成的系统水平方向上动量守恒 B. 滑块从A滑到C的过程中，滑块和小车组成的系统机械能守恒 C. 滑块滑到B点时的速度大小为 D. 水平轨道的长度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．滑块从A滑到C的过程中水平方向合外力为零，动量守恒，选项A正确； B．滑块从A滑到C的过程中，由于滑块与轨道BC间有摩擦，要克服摩擦力做功产生热量，所以滑块和小车组成的系统机械能不守恒，选项B错误； C．滑块刚滑到B点时，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒定律和机械能守恒定律得 解得 滑块滑到B点时的速度为，选项C错误； D．系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，对整个过程，由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 解得 选项D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻并联。测量实际电流表的内阻的实验中，可供选择的器材如下： A．待测电流表（0～5mA，内阻约） B．电流表（0～10mA，内阻约） C．定值电阻 D．定值电阻 E．滑动变阻器 F．滑动变阻器 G．干电池（15V） H．开关S及导线若干。 （1）定值电阻应选___________，滑动变阻器应选___________。（填器材前的字母） （2）先在框中画出实验电路图，再连接实物图乙。（ ） （3）补全实验步骤： ①按电路图连接电路，___________； ②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的读数、； ③___________，记录、读数、； ④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。 （4）根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式___________。 【答案】 ①. C ②. F ③. ④. 将滑动触头移至最左端 ⑤. 多次移动滑动触头 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]根据电路连接特点，G2应该测量定值电阻和电流表G1的总电流，若定值电阻选，则易使流过G2的总电流超过其满偏值，所以选，应选C； [2]本实验应采用滑动变阻器分压接法，则滑动变阻器选择阻值较小的F； （2）[3]由题意可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法；同时因待测电阻较小；故应采用电流表外接法；原理图和实物图如下图所示 （3）根据实验原理可知，补充实验步骤： ①[4]将滑动触头移至最左端； ③[5]多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2读数I1，I2； （4）[6]根据欧姆定律 I1r1=(I2-I1）R1 解得 即 所以 12. 如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。 （1）其中电阻R2=______Ω。 （2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为______mA。 【答案】 ①. 24990 ②. 6.9 【解析】 【详解】（1）[1]当选择开关接“3”时为量程250V的电压表，由串联电路特点和欧姆定律可得 （2）[2]选择开关接“1”时，电流表的量程是10mA，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，读数应为最下一行读数，其精确度为0.2mA，则读数为6.9mA。 四、解答题（共小题，共38分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。） 13. 如图所示，半径为R的环状非金属管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB以下处于水平向左的匀强电场中。现将一质量为m，带电量为q的小球从管中A点由静止释放，小球恰好能通过最高点C，求： (1)匀强电场的场强E； (2)小球第二次通过C点时，小球对管壁压力的大小和方向。 【答案】(1) ；(2) ，方向向上 【解析】 【详解】(1)据题可知小球恰好能通过最高点，在点由重力与支持力提供其向心力，根据牛顿第二定律得： 从到的过程，由动能定理得： 解得： (2)设小球第二次通过点时速度为，根据动能定理得： 在点，根据牛顿第二定律有： 解得： 根据牛顿第三定律得小球对管壁压力的大小为，方向向上。 14. 如图所示为一竖直放置的加速电场和一水平放置的偏转电场。一电子（不计重力）由静止开始经加速电场（U1=1000V）加速后从偏转电场的正中央水平飞入。已知形成偏转电场的两平行板间的距离d=1cm，板长l=5cm，电子的电量为e，质量为m。 (1)电子离开加速电场时的速度v0多大？（用m、e、U1表示） (2)若电子恰好从下极板边缘飞出，则偏转电场两极板间的电压U2多大？ (3)若将第(2)问求得的电压减小一半，则电子飞出偏转电场时的速度与水平方向间的夹角θ多大？（可用三角函数表示） 【答案】(1)；(2)80V；(3) 【解析】 【详解】（1）粒子在加速电场中只有电场力做功，根据动能定理有 解得 （2）电子恰好从下极板边缘飞出，根据类平抛运动规律，则有 水平方向 竖直方向 且 联立解得 代入数据解得 （3）若将第(2)问求得的电压减小一半，即，则竖直方向的速度为 且 ， 联立解得 则电子飞出偏转电场时的速度与水平方向间的夹角的正切值为 将 ， 代入解得 代入数据解得 15. 如图所示，水平面上有一质量m=1kg的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量m0=1kg的小物块，小物块与小车一起以v0=6m/s的速度向右运动，与静止在水平面上质量M=4kg的小球发生正碰，碰后小球的速度v=2m/s，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。求： （1）小车与小球碰撞后瞬间小车的速度v1； （2）弹簧被压缩至最短时，小车的速度v2的大小； （3）从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对小车的冲量大小。 【答案】（1）；负号表示碰撞后小车向左运动；（2）v2=2m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）小车与小球碰撞过程中，动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 负号表示碰撞后小车向左运动； （2）当弹簧被压缩到最短时，设小车的速度大小为v2，根据动量守恒定律有 解得 v2=2m/s （3）设碰撞后瞬间到弹簧最短的过程，弹簧弹力对小车的冲量大小为I，根据动量定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $