安徽省十校联盟2022-2023学年高二下学期开年考物理试题（含答案）

安徽省十校联盟2021级高二下学期开年考
物理试题
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，考试时间75分钟．请在答题卡上作答．
第Ⅰ卷（选择题共46分）
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，满分28分．每小题只有一个正确答案）
1．西电东送既将西部的资源转化为能源产业，又缓解了东部的电力紧张的局面，为我国的经济发展作出了较大贡献．图示是直流输电线路中三根平行直导线的示意图，导线中通过的电流强度大小相等，方向垂直纸面向外，O点到三根直导线的距离相等，若每一根导线的电流在O点产生的磁场的磁感应强度的大小均为B，则O点的磁感应强度的（ ）
A．大小为零 B．大小为3B C．方向由O指向甲 D．方向由O指向丙
2．探究电磁感应现象的实验装置如图，已知闭合开关的瞬间，电流计指针向右偏转，下列说法正确的是（ ）
A．开关保持闭合，电流计指针指在不为零的位置不变
B．开关保持闭合．滑动变阻器滑片左移时，电流计指针向左偏转
C．开关保持闭合，将螺线管A从B中移出，电流计指针向右偏转
D．闭合开关电路稳定后再断开开关，电流计的指针不发生偏转
3．电磁波为信息的传递插上了翅膀．下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场产生变化的电场 B．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波
C．不同频率的电磁波在真空中的速度大小不同 D．微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输
4．小明用如图的电路测量一节干电池的电动势和内阻，实验测量得到的电动势和内阻与电动势的真实值E和内阻的真实值r之间的大小关系，正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图是酒精浓度测试仪及其原理图．它可以看成是由电源（内阻为r）、酒精气敏传感器R、定值电阻和一个电压表组成．其中R的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数减小 B．电源的效率变大 C．消耗的功率减小 D．电源的输出功率增大
6．如图，两个电荷量相等的正点电荷分别位于A、B两处，在A、B连线的中点O固定一负试探电荷．现保持A处点电荷不动，将B处点电荷沿AB连线方向向右移动到无穷远处的过程中，试探电荷（ ）
A．电势能一定增加 B．所处位置的电势不变
C．受到的电场力保持不变 D．所处位置的电场强度一定减小
7．计算机键盘每个按键下面都连有两块小金属片，两块金属片之间有一定的空气间隙．组成一个可变电容器，如图，当键盘连接电源不断电，可变电容器的电压不变．按下某个按键时，与之相连的电子线路就发出该按键相关的信号．当松开按键时，下列说法正确的是（ ）
A．可变电容器电容增大 B．可变电容器放电
C．可变电容器充电 D．可变电容器储存的电场能变大
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，满分18分．每题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．如图，两平行金属板a、b水平放置，两板上正对位置开有小孔c、d，两金属板充电后与电源断开．一带电的液滴在c孔正上方某一高处由静止释放，恰好能运动到d孔．若其他条件不变，仅将a板平行b板向上平移一小段距离，不考虑板外电场的影响，油滴从原处释放后，与a板移动前相比，油滴（ ）
A．在板间的加速度不变 B．在板间的加速度变大
C．不能从d孔穿出两板 D．能从d孔穿出两板
9．如图，光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧下端固定在斜面的底端，一滑块从距离弹簧上端一段距离处由静止释放，设滑块从释放到与弹簧接触为过程Ⅰ，从接触弹簧到运动到最低点为过程Ⅱ．滑块的重力为G，受到斜面的支持力为．下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中的冲量不为零 B．过程Ⅰ中G的冲量等于滑块动量的变化
C．过程Ⅰ与过程Ⅱ中滑块动量的变化相同 D．Ⅰ与Ⅱ全过程中滑块的合外力的冲量为零
10．物块A、B在水平面上沿同一直线同向滑行，A追上B后发生碰撞，碰撞时间极短，如图为两物块运动的图像，两图线在碰撞前、后均平行．已知A的质量为，则（ ）
A．水平面是光滑的 B．物块B的质量为
C．两图线交点的纵坐标为 D．两滑块的碰撞不是弹性碰撞
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
三、实验题（共2题，共15分）
11．（6分）
某学习小组利用伏安法测量一粗细均匀金属丝的电阻率．
（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径，然后求出金属丝直径的平均值．某次测量时，螺旋测微器的示数如图，其读数为_________；
（2）用多用表粗测金属丝的电阻，选择合适的挡位前，发现指针没有指在电流的零刻度线处，此时应调整______（选填字母）；
A．指针定位螺丝 B．欧姆调零旋钮
（3）在测量电阻的过程中，如果金属丝长时间的通电，其他操作都按规范进行，则该小组测得金属丝的电阻率________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）．
12．（9分）
学习动量定理后，某同学用图甲所示装置，探究滑块由静止释放至光电门的过程中，滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系．实验中，该同学先测出了滑块的质量为，遮光条的质量为；在气垫导轨正常工作后，每次实验中，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量保持不变，改变橡皮筋对滑块的拉力冲量，利用计算机系统采集每次运动过程中的相关数据．
（1）关于该实验，下列说法正确的是_________（填选项序号字母）；
A．每次释放滑块的位置必须相同
B．可以在滑块开始运动后的某一时刻开始计时
C．气垫导轨需要调整水平且保持滑块运动过程中橡皮筋水平
（2）实验时该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，_______mm；
（3）如果某次遮光条通过光电门的挡光时间为t，遮光条的宽度用d表示，则滑块通过光电门的速度______；
（4）根据获得的实验数据，作出图像，图像为过坐标原点的一条直线，若直线的斜率为，据此求得传感器的质量________（保留3位小数）．
四、计算题（本题共3小题，共39分．按题目要求作答．解答题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．（10分）
如图，匝数为n、质量为m、边长为L的正方形线框，放在倾角为的光滑固定斜面上，磁感应强度大小为B的有界匀强磁场垂直斜面向上，线框的一半恰在匀强磁场中，当线框中通以恒定电流时，线框恰好处于静止状态．已知重力加速度大小为g，忽略线框中电流产生的磁场影响．求：
（1）线框中磁通量的大小；
（2）线框中电流强度的大小．
14．（13分）
如图，电源的电动势为，电源的内阻、定值电阻以及电动机的内阻均为r，闭合开关稳定后，板长为、间距为L的平行金属板MN间电压为．阴极K发出初速度不计的电子经加速电场加速后，由小孔O沿两平行金属板M、N的中心线射入板间，恰从M板的边缘飞出．不计电子的重力，求：
（1）通过电源的电流；
（2）电动机的输出功率；
（3）加速电场的加速电压．
15．（16分）
如图，竖直平面内固定有两根足够长的平行导槽，质量为的U形细管恰好能在两导槽之间自由滑动，其弯曲部分是半圆形，半径为R，O为圆心，B、C分别为半圆形管道的最低点和中点，U形管上端D点固定一轻质弹簧．一半径略小于管半径、质量为m的小球以初速度从U形管下端A点向右射入管内．已知重力加速度为g，不计U形细管的内径和一切摩擦．求：
（1）小球刚到B点时对管道的压力大小；
（2）U形管获得的最大速度的大小；
（3）轻质弹簧获得的最大弹性势能．
安徽省十校联盟2021级高二下学期开年考
物理参考答案
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，满分28分．每小题只有一个正确答案）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C B D A D A B
1．C 根据安培定则和矢量合成的平行四边形定则可知，O点的磁感应强度的大小为B，方向由O指向甲，选项C正确．
2．B 开关保持闭合，穿过螺线管B中的磁通量不变，没有感应电流，电流计指针指在零位置，选项A错误；闭合开关的瞬间，电流计指针向右偏转，闭合开关，滑动变阻器滑片左移时，电路中的电流在减小，穿过螺线管B的磁场方向不变，磁通量减小，电流计的指针向左偏转，选项B正确﹔闭合开关，将螺线管A从B中移出，穿过螺线管B的磁场方向不变，磁通量减小，电流计的指针向左偏转，选项C错误；闭合开关电路稳定后再断开开关，穿过螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，选项D错误．
3．D 变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项A错误，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，选项B错误；不同频率的电磁波在真空中的速度大小相同，均为﹐选项C错误；微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输，选项D正确．
4．A 由题意可得本实验电路图如图．理论的图像解析式应为，如果考虑电表内阻误差，则误差来源为电压表分流．由实验电路可知电压表测量示数准确，但电流表测量的不是外电路总电流，实际电流应包含电压表所在支路电流，即，导致电动势和内阻的测量值均小于真实值，选项A正确．
5．D 若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大，电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，所以分得的电压增大，电压表的示数增大，选项A错误；电源的效率为，随着R的减小，电源的效率减小，选项B错误；电阻消耗的功率为，电路中电流增大，消耗的功率增大，C项错误；电源的输出功率为，由于，当R减小时，输出功率增大，选项D正确．
6．A 随着B处点电荷向右移动，移动的正点电荷在试探电荷所处位置的电势逐渐减小，A处正点电荷在试探电荷所处位置的电势保持不变，故试探电荷所处位置的电势减小，试探电荷的电势能增加，选项A正确，选项B错误；将B处点电荷沿AB连线方向向右移动到无穷远处过程中，根据点电荷的场强公式和电场强度的矢量合成可知，试探电荷受到的电场力在变化，所处位置的电场强度增大，故选项C、D错误．
7．B 松开按键时，电容器极板间距离增大，根据电容器电容的决定式可知，电容器的电容减小，选项A错误；由于电容器的电压不变，电容减小，根据可知，电容器放电，选项B正确，选项C错误；电容器的电压不变，电容减小，电容器储存的电场能减小，选项D错误．
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，满分18分．每题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．）
题号 8 9 10
答案 AC AD BD
8．AC 由于两金属板充电后与电源断开．根据，可知板间场强不变，设油滴质量为m、电量为q．与c孔距离为x．板间场强为E，板间距离为h，则由牛顿第二定律有可知，油滴在板间的加速度不变，选项A正确，选项B错误；根据动能定理有，当仅将a板平行b板向上平移一小段距离，设油滴在板间运动的距离为，有，则，油滴到不了d孔，选项C正确，选项D错误．
9．AD 过程Ⅰ中的大小不为零，根据冲量的定义可知，冲量不为零，选项A正确；根据动量定理可知，过程Ⅰ中G沿斜面的分力的冲量等于滑块动量的变化，选项B错误；过程I与过程Ⅱ中滑块动量的变化大小相同，方向不同，选项C错误；对全过程应用动量定理，由于动量变化为零，则Ⅰ与Ⅱ全过程中滑块的合外力的冲量为零，选项D正确．
10．BD 由图可知，A、B碰撞前后均做减速运动，所以水平面不光滑，选项A错误；根据题意，碰撞过程动量守恒，即，代入数据解得，选项B正确；在图线交点处，两物体速度相等，即，解得，选项C错误；由，可知碰撞过程中有机械能损失，所以两滑块的碰撞不是弹性碰撞，选项D正确．
三、实验题（共2题，共15分）
11．（6分）
（1）2.050（2.047~2.053均可）（2分） （2）A（2分） （3）偏大（2分）
（1）螺旋测微器的读数为；
（2）在选择挡位前，发现指针没有指在电流的零刻度线处，此时应用螺丝刀调整指针定位螺丝，选项A正确；
（3）如果金属丝长时间的通电，金属丝的温度升高，其电阻率将偏大．
12．（9分）
（1）C（2分） （2）2.45（2分） （3）（2分） （4）0.081（3分）
（1）因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，只要初速度为零，每次释放滑块的位置可以不相同，选项A错误；因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，所以滑块必须从静止开始运动，并同时开始计时，选项B错误；为了保证橡皮筋拉力的冲量I就是合力的冲量，气垫导轨要调整水平且保持滑块运动过程中橡皮筋水平，选项C正确；
（2）游标卡尺读数为；
（3）根据光电门测速的原理可知，滑块通过光电门的速度；
（4）根据动量定理有，解得﹐所以，代入数据解得．
四、计算题（共3题，共39分）
13．（10分）
（1）依题意线框有一半在磁场中，有效面积为 （2分）
线框中的磁通量大小为 （2分）
（2）根据力的平衡，可得导线所受的磁场力为 （2分）
又 （2分），解得 （2分）
14．（13分）
（1）根据闭合电路欧姆定律有 （2分）
其中
解得 （1分）
（2）定值电阻r上的电流为 （1分）
电动机的电流 （1分）
电动机的输出功率为 （1分）
解得 （1分）
（3）设电子的质量为m，电量为e，电子加速时，根据动能定理有 （1分）
电子进入两平行金属板M、N中运动时
水平方向有 （1分）
竖直方向有 （1分）
根据牛顿第二定律有 （1分）
电场强度 （1分）
解得 （1分）
15．（16分）
（1）小球刚到B点时，速度为，设管道对小球的支持力为，
根据牛顿第二定律有（2分）
解得 （1分）
根据牛顿第三定律，小球对管道的压力大小为 （1分）
（2）当小球再次运动到B点时，U形管的速度最大，设水平向右方向为正方向，则根据动量守恒和机械
能守恒有 （2分）
（2分）
解得 （2分）
（3）当小球与U形管的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，根据水平方向动量守恒，
有 （2分）
根据系统的机械能守恒有 （2分）
解得 （2分）