江蘇省揚(yáng)州市高郵市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試試題含解析

2023-2024學(xué)年高二第一學(xué)期期初學(xué)情調(diào)研測(cè)試物理試題注意事項(xiàng)：1.本試卷共6頁(yè)，滿(mǎn)分為100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的學(xué)校、班級(jí)、姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在答題卡的規(guī)定位置。3.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)涂黑：作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效。4.如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線(xiàn)條、符號(hào)等須加黑、加粗。一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.地磁場(chǎng)能改變宇宙射線(xiàn)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，從而保護(hù)地球。下列說(shuō)法中正確的是（）A.地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)從地理南極出發(fā)終止于地理北極B.圖中A處沒(méi)有磁感線(xiàn)，說(shuō)明該處不存在磁場(chǎng)C.南北極處磁場(chǎng)非常強(qiáng)，故磁感線(xiàn)非常密集，可以相切D.地球周?chē)滁c(diǎn)的磁場(chǎng)方向可以用磁感線(xiàn)在該點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示【答案】D【解析】【詳解】A．地理南北兩極與地磁場(chǎng)的南北兩極并不重合，而是存在一定的磁偏角，地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)從地磁場(chǎng)北極出發(fā)終止于地磁場(chǎng)南極，故A錯(cuò)誤；B．磁感線(xiàn)是人為畫(huà)出來(lái)的，磁場(chǎng)存在于磁體周?chē)目臻g，沒(méi)有磁感線(xiàn)的區(qū)域也有磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．磁場(chǎng)中的某點(diǎn)不可能有兩個(gè)磁場(chǎng)方向，故磁感線(xiàn)不能相交，也不能相切，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)磁感線(xiàn)的特點(diǎn)可知，磁感線(xiàn)某點(diǎn)的切線(xiàn)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故D正確。故選D。2.如圖所示，將長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線(xiàn)從處折成60°的“?”形，并置于與其所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)在導(dǎo)線(xiàn)通以電流I時(shí)，則通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力大小為（）A.BIL B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)幾何知識(shí)可得在磁場(chǎng)中該導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度為故該通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力大小為故選C。3.下列元器件，名稱(chēng)正確是（）A.可變電容器、發(fā)光二極管、電阻箱、固定電容器B.電源、固定電容器、電阻箱、固定電容器C.線(xiàn)圈、固定電容器、電阻箱、二極管D.可變電容器、發(fā)光二極管、滑動(dòng)變阻器、固定電容器【答案】A【解析】【詳解】上面元器件對(duì)應(yīng)的分別是可變電容器、發(fā)光二極管、電阻箱、固定電容器；故選A。4.如圖所示，豎直放置的通電直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)放置小磁針，導(dǎo)線(xiàn)中通有如圖所示的恒定電流，不考慮地磁場(chǎng)的影響，則小磁針（）A.保持不動(dòng) B.N極將向下轉(zhuǎn)動(dòng)C.N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng) D.N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】當(dāng)通入如圖所示的電流時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里，由于小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，所以小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)，S極向外轉(zhuǎn)動(dòng)；故選D。5.物理學(xué)中用試探電荷研究電場(chǎng)，用電流元來(lái)研究磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)受到磁場(chǎng)的作用力F=ILB，下列說(shuō)法中正確的是（）A.由可知B與F成正比，與IL成反比B.比值與電流元無(wú)關(guān)，是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的C.一小段通電導(dǎo)線(xiàn)在某處不受磁場(chǎng)力，說(shuō)明該處一定無(wú)磁場(chǎng)D.若長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)線(xiàn)在某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為【答案】B【解析】【詳解】AB．是采用比值法定義的，磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)決定的物理量，是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的，與電流元無(wú)關(guān)，與通電導(dǎo)線(xiàn)受到磁場(chǎng)的作用力以及IL無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．一小段通電導(dǎo)線(xiàn)在某處不受磁場(chǎng)力，可能是導(dǎo)線(xiàn)平行磁場(chǎng)放入磁場(chǎng)中，該處不一定無(wú)磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D．只有長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為Ⅰ的導(dǎo)線(xiàn)垂直放入磁場(chǎng)某處受到的磁場(chǎng)力為F時(shí)，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小才為，若導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)不垂直，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小大于，故D錯(cuò)誤。故選B。6.在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，下列操作不正確的是（）A.用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度，多測(cè)量幾次，求出其平均值B.用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同位置各測(cè)量一次直徑，求出其平均值C.電流表采用外接法測(cè)量時(shí)，由于電壓表的分流引起測(cè)量誤差，使ρ測(cè)>ρ真D.實(shí)驗(yàn)中，為保持金屬絲的溫度不變，每次讀完示數(shù)后應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)【答案】C【解析】【詳解】A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度，多測(cè)量幾次，求出其平均值，故A正確；B．了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值，故B正確；C．電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用電流的測(cè)量值偏大，由歐姆定律可知電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值，根據(jù)電阻率計(jì)算公式可得ρ測(cè)<ρ真故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)中，為保持金屬絲的溫度不變，防止電路通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致金屬絲溫度升高而電阻率發(fā)生變化，故不能通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，每次讀完示數(shù)后應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，故D正確。本題選錯(cuò)誤項(xiàng)，故選C。7.下列關(guān)于歐姆表的使用和操作正確的是（）A.歐姆表歐姆調(diào)零后，用“×10”擋測(cè)量電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示，為了提高測(cè)量精度，應(yīng)換用“×100”擋，重新調(diào)零后再測(cè)量B.用多用電表測(cè)量不同的電阻R時(shí)，均需要重新歐姆調(diào)零C.若用多用電表歐姆擋測(cè)量某晶體二極管，結(jié)果如圖乙所示，可知該二極管的正極為B端D.多用電表用完后，將紅黑表筆拔出即可【答案】A【解析】【詳解】A．歐姆表歐姆調(diào)零后，用“×10”擋測(cè)量電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示，說(shuō)明電阻讀數(shù)較大，量程擋位選小了，為了把電阻測(cè)得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“×100”擋，重新調(diào)零后再測(cè)量，故A正確；B．換擋時(shí)需要重新歐姆調(diào)零，不換擋則不需要重新歐姆調(diào)零，故B錯(cuò)誤；C．若用多用電表歐姆擋測(cè)量某晶體二極管，結(jié)果如圖乙所示，由圖內(nèi)可知左圖中電阻較大，所測(cè)的為二極管的反向電阻；右圖中電阻較小，測(cè)的是正向電阻，則該極管的正極為A端，故C錯(cuò)誤；D．為保護(hù)電路與多用電表，多用電表使用完后應(yīng)把開(kāi)關(guān)置于OFF擋，故D錯(cuò)誤。故選A。8.成人體液主要成分是水和電解質(zhì)，因此容易導(dǎo)電，而體內(nèi)脂肪則不容易導(dǎo)電，我們可以用某型號(hào)脂肪測(cè)量?jī)x（如圖甲所示）來(lái)測(cè)量脂肪率，脂肪測(cè)量?jī)x根據(jù)人體電阻的大小來(lái)判斷脂肪所占比例，模擬電路如圖乙所示：測(cè)量時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)試者兩手分別握住兩手柄M、N，則（）A.人體內(nèi)水和脂肪導(dǎo)電性不同，兩者中脂肪電阻率更小一些B.體型相近的兩人相比，脂肪含量高者對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)較小C.由電阻公式可知，個(gè)子高的一定比個(gè)子矮的電阻大D.剛沐浴后，人體水分增多，脂肪測(cè)量?jī)x顯示人體脂肪所占比例的測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)偏小【答案】D【解析】【詳解】A．體內(nèi)脂肪則不容易導(dǎo)電，故水和脂肪兩者中脂肪電阻率更大，故A錯(cuò)誤；B．脂肪含量高者人體電阻較大，則對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)較小，根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)可知內(nèi)電壓和R分得電壓較小，則電壓表示數(shù)較大，故B錯(cuò)誤；C．由電阻公式可知，個(gè)子的高矮與電阻大小沒(méi)有直接的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．剛沐浴后，人體水分增多，電阻減小，電壓表數(shù)值減小，即脂肪測(cè)量?jī)x顯示人體脂肪所占比例的測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)偏小，故D正確；故選D。9.磁電式電流表的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度很高，可以測(cè)出很弱的電流，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)如圖乙所示。線(xiàn)圈中通以如圖所示的電流，下列說(shuō)法正確的是（）A.該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧被扭動(dòng)阻礙線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)C.當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時(shí)，b端受到的安培力方向向上D.轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)圈所受安培力的方向不變【答案】B【解析】【詳解】A．該磁場(chǎng)并不是處處磁場(chǎng)大小同等、方向相同，故不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B．線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使螺旋彈簧扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)的力從而阻礙線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，故B正確；C．當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到題圖乙所示的位置時(shí)，a端所受到的安培力方向向上，b端所受到的安培力方向向下，使線(xiàn)圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)圈所受安培力的方向與磁感線(xiàn)垂直，時(shí)刻變化，故D錯(cuò)誤。故選B。10.如圖所示為顯像管原理示意圖，若觀(guān)察到電子束（）A.打在熒光屏正中的O點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向向上B.打在屏上A點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)垂直紙面向里C.打在熒光屏上的位置由O點(diǎn)逐漸移向B點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈中電流增大D.向上偏轉(zhuǎn)，則洛倫茲力對(duì)電子束做正功【答案】C【解析】【詳解】A．如果偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈中沒(méi)有電流，不產(chǎn)生磁場(chǎng)，則電子束將沿直線(xiàn)打在熒光屏正中的O點(diǎn)。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則，打在屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直紙面向外，故B錯(cuò)誤；C．要使電子束打在熒光屏上的位置由O點(diǎn)逐漸移向B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)垂直紙面向里，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r逐漸變小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)逐漸變強(qiáng)，偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈中電流增大，故C正確；D．洛倫茲力對(duì)電子束始終不做功，故D錯(cuò)誤。故選C。11.如圖所示為安德森在云室內(nèi)拍下的正電子的徑跡，則圖中正電子（）A.在鉛板上方的速度大于下方的速度 B.在鉛板上方運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線(xiàn)C.穿過(guò)鉛板后做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變小 D.正、負(fù)電子的質(zhì)量之和為零【答案】A【解析】詳解】A．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力即則半徑為根據(jù)半徑公式可知，速度越大，半徑越大，根據(jù)圖形可知，粒子在鉛板上方運(yùn)動(dòng)的半徑大于下方的運(yùn)動(dòng)半徑，所以粒子在鉛板上方運(yùn)動(dòng)的速度大于在鉛板下方運(yùn)動(dòng)的速度，故A正確；B．根據(jù)題意可知粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡是圓，不是拋物線(xiàn)，故B錯(cuò)誤；C．粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為粒子穿過(guò)鉛板后質(zhì)量與電荷量不變，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變，故C錯(cuò)誤；D．正負(fù)電子的質(zhì)量均不為負(fù)，故其之和不為零，故D錯(cuò)誤；故選A。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第12題~第16題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。12.某學(xué)習(xí)小組需要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω）；多用電表一個(gè)電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω）；定值電阻R1（阻值2Ω）；定值電阻R2（阻值5Ω）；開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）為了估測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，先用多用電表進(jìn)行測(cè)量，組內(nèi)三位同學(xué)的操作如下，你認(rèn)為正確的是________（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．小明選擇直流電壓10V檔，紅表筆接電池負(fù)極、黑表筆接電池正極，測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)B．小莉選擇直流電壓2.5V檔，紅表筆接電池正極、黑表筆接電池負(fù)極，測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)C．小陽(yáng)選擇歐姆擋合適的倍率，歐姆調(diào)零后，直接將紅、黑表筆與電池兩極連接，測(cè)量電池內(nèi)阻（2）①該小組按照?qǐng)D甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿(mǎn)偏，記錄此過(guò)程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖乙所示，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________。（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）A．滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍小B．電壓表量程偏大C．干電池內(nèi)阻較?、卺槍?duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，該小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，在圖丙中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按照改進(jìn)后的方案，將實(shí)物圖連接成完整電路________。③改進(jìn)方案后重新測(cè)量，得到數(shù)據(jù)并繪出新的U-I圖像如圖丁，可得干電池內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω。④在該測(cè)量方案不變的前提下，請(qǐng)寫(xiě)出一種減小系統(tǒng)誤差的方法________?！敬鸢浮竣?B②.C③.④.0.58Ω（0.50-0.62Ω均可）⑤.選用內(nèi)阻更大的電壓表；選用精度更高的電表等等【解析】【詳解】（1）[1]可以用多用電表的直流電壓擋測(cè)粗測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)因?yàn)殡姵氐碾妱?dòng)勢(shì)在1.5V左右，故選擇2.5V檔的直流電，由于歐姆表有內(nèi)置電源，為保護(hù)電表不能用多用電表的歐姆擋直接測(cè)電源內(nèi)阻；（2）①[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得路端電壓當(dāng)電源內(nèi)阻r太小時(shí)，干路電流I有較大變化時(shí)，Ir變化很小，電壓表示數(shù)即路端電壓U變化很小，電壓表示數(shù)變化范圍很小；②[3]應(yīng)用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電壓表測(cè)路端電壓，電流表測(cè)電路電流，電源內(nèi)阻較小，為使電壓表示數(shù)變化明顯，把定值電阻與電源整體當(dāng)作等效電源，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，相對(duì)于電源電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示③[4]由圖丁所示電源U-I圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)為E=1.55V圖象斜率的絕對(duì)值則可得電源內(nèi)阻④[5]在該測(cè)量方案不變的前提下，減小系統(tǒng)誤差的方法有選用內(nèi)阻更大的電壓表；選用精度更高的電表等等。13.夏日炎炎，手持電風(fēng)扇小巧便攜、可充電，深受同學(xué)們的喜愛(ài)。下表為某品牌手持風(fēng)扇的銘牌。拆開(kāi)風(fēng)扇，測(cè)得風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω。根據(jù)相關(guān)信息，請(qǐng)計(jì)算該風(fēng)扇正常工作時(shí)的電流I及機(jī)械功率P。類(lèi)型手持風(fēng)扇額定功率7.4W電池容量4000mAh電源輸出電壓3.7V【答案】2A；5.4W【解析】【詳解】（1）根據(jù)電功率公式得P額=UI得I=2A（2）該風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量功率為則可得電風(fēng)扇的機(jī)械功率為14.如圖所示，金屬棒ab靜置在傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌上，已知金屬棒ab質(zhì)量為1kg，此時(shí)距離導(dǎo)軌底端3m，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1.5m。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。sin37°=0.6，cos37°=0.8。重力加速度為g=10m/s2。求：（1）棒與導(dǎo)軌構(gòu)成的閉合回路內(nèi)的磁通量；（2）金屬棒中的電流?！敬鸢浮浚?）18wb；（2）1A【解析】【詳解】（1）該金屬框在磁場(chǎng)中的有效面積為故棒與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路內(nèi)的磁通量為（2）安培力方向向右，受力分析如下圖根據(jù)受力平衡可得可得到安培力大小為根據(jù)可得15.如圖所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為2Ω。電阻R1=4Ω，R2=R3=8Ω，求：（1）若將cd端短路，求電路中的路端電壓是多少；（2）若將cd兩端接28μF的電容器，求電路穩(wěn)定時(shí)電容器的帶電量；（3）在cd兩端接一未知電阻，使ab之間消耗的功率最大，求