安徽省名校2022-2023学年高二下学期开学考试物理试题（word版含解析）

2022-2023学年度第二学期高二年级开学考
物 理（A卷）
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题
目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内
作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷，草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修3和选择性必修1的第1章
一、单项选择题：本题包括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．激光在生活，科技，军事等方面有着广泛的用途，如激光矫视、激光切割，激光武器等。已知某激光器发射的激光在真空中的波长为λ，每秒钟发射的光子数为n，已知普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，则该激光器的发射功率为
A． B． C． D．
2．如图所示，铁芯上密绕的螺线与滑动变阻器、电源、开关相连，铁芯上方的绝缘水平直杆上套有一金属圆环，圆环面与纸面垂直，环心在铁芯的中轴线上，开始时开关S闭合。下列说法错误的是
A．向左移动滑片P，圆环中将产生感应电流
B．沿杆向左移动金属圆环，圆环中将产生感应电流
C．保持环面与纸面垂直，绕轴转动金属圆环，圆环中将产生感应电流
D．断开开关S瞬间，圆环中将产生感应电流
3．一只额定电压为110V，额定功率为50W的灯泡，接在下列四个电路中，已知四个电路中电源的输出电压恒为220V，四个电路中的定值电阻，，，不计灯泡电阻的变化，则能让灯泡正常发光的电路为
4．如图所示，在竖直绝缘圆筒水平直径两端分别固定一直导线和，两导线中通有相同的恒定电流I；圆筒水平直径AB与CD垂直，其中A、B，C、D分别为该两直径的端点，且A、B分别为和的中点。下列说法正确的是
A．C、D两点处的磁感应强度相同
B．沿圆筒水平直径AB，由A至B磁感应强度逐渐减小
C．沿圆筒水平直径AB，由A至B磁感应强度先增大后减小
D．若将导线保持竖直沿桶壁绕缓慢转过，则O点的磁感应强度逐渐增大
5．某战士静止站在冰面上来检验一款新型喷火枪的性能，在战士举枪水平射击的一小段时间内，喷火枪连续均匀喷火消耗的油料体积为Q，已知战士和喷火枪的总质量为m，油料喷出时相对地的速度恒为v，油料的密度为ρ，不计人与冰面间的摩擦及喷火过程中人和枪的总质量的改变，则战士在时间内后退的距离为
A． B． C． D．
6．如图所示，a，b为两只灯泡的U-I图线，c为某一电源的路端电压U与总电流I的关系图线，图线a与c的交点为A，过A点作图线a的切线（图中未画出），该切线的斜率为，图中、、、已知，则以下说法正确的是
A．电源只接a灯泡时，灯泡此时的电阻等于
B．电源只接a灯泡和只接b灯泡相比，只接a时，电源内部消耗的功率大
C．电源只接a灯泡和只接b灯泡相比，只接b时，电源的效率高
D．电源的内阻等于
7．如图所示，在一与匀强电场平行的平面内建立xOy平面坐标系，在y轴和x轴上分别有A点和B点，，，C为AB连线的中点。现将一电荷量为电子电量2倍的带负电粒子从O点移到A点，电场力做的功为，从O点移到B点，电场力做的功为。若取O点电势为零，下列说法正确的是
A．B点的电势
B．C点的电势
C．匀强电场的电场强度大小为150V/m，方向由B指向A
D．带电粒子在A点时的电势能为
二、多项选择题：本题包括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．如图甲所示，一质量的带正电的小物块，在绝缘水平面上从坐标轴原点O以初速度沿x轴正方向运动，整个区域存在水平方向的电场，图乙给出了物块的电势能随x的变化关系图线，其中C为图线的最低点，直线a为过图线点的切线。已知物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度。下列说法正确的是
A．坐标原点O处的电场强度大小为3V/m
B．处的电势比处的电势高
C．小物块运动至处的速度大小为
D．小物块向右运动的最远距离为5m
9．如图所示，A、B为平行正对的金属板，B板接地，和为滑动变阻器，为定值电阻，二极管为理想二级管，闭合开关S，稳定后在A，B板间的P点放一带电油滴恰能保持静止。下列说法正确的是
A．滑片向左移动，P点电势将升高
B．滑片向左移动。带电油滴将向上运动
C．A板上移，P点的电势不变
D．A板左移，将有电流流过
10．如图所示，水平绝缘地面上方存在水平方向的匀强电场（未画出），一质量为m，带电量为的小球从地面上的O点以速度斜向右上方抛出，初速度方向与水平方向的夹角为，已知重力加速度为g。下列说法正确的是
A．若匀强电场水平向左，且场强大小时，则小球一定能落回O点
B．若匀强电场水平向左，日场强大小时，则小球动能减少过程经历的时间为
C．为强电场水平向右，且场强大小时，则小球上升的最大高度为
D．若匀强电场水平向右，且场强大小时，则从开始到落地的时间为
三、非选择题：本题包括5小题，共54分。
11．（5分）
某同学用如图所示的装置研究碰撞时的动量守恒，实验过程如下：
（1）选用两个宽度均为d（d很小）的滑块A和B，且两滑块与木板间的动摩擦因数相同，在滑块A的前端粘附少许强力胶（不计强力胶的厚度和质量），安装实验器材。
（2）用垫块垫起长木板的右端，移动垫块的位置，调节木板的倾角，放上并轻推滑块A，使其经过两光电门的时间相等。这样做的目的是________________。
（3）将滑块B静置于两光电门间的某一位置，将滑块A静置于光电门1上方的另一位置，稍用力推下滑块A，使其以一定的速度沿木板向下运动，滑块A经过光电门1的遮光时间为，则其运动到光电门1时的速度_______（用d、表示），滑块A和滑块B碰撞后粘在一起沿木板向下运动，经过光电门2的遮光时间为。
（4）已知滑块A和B质量分别为、，则验证两滑块碰撞时动量守恒的表达式为______（用、、、表示）。
12．（10分）
某实验小组欲利用图甲所示的电路测定电源的电动势E和内阻r，已知图中电源的电动势为，内阻为，定值电阻的阻值为，电压表可视为理想电压表，S为单刀双挪开关。
（1）当S与1接通前，滑动变阻器的滑片P应置于_______（填“左”或“右”）端。
（2）S与1接通，改变滑片Р的位置，记下电压表的示数，保持P不动，S与2接通，记下电压表的示数，重复以上操作，得到多组和的值。
（3）该同学作出的的图像如图乙所示，若测得图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，则电源的电动势为______，内阻为_______。（均用、、、、表示）
（4）若考虑电压表的内阻，电源电动势的测量值_______真实值，内阻的测量值_______真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）
13．（10分）
如图所示，电流表G的满偏电流，内阻，为一阻值未知的定值电阻。闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R使电流表的示数为200μA，此时回路总电阻为；同时闭合开关和，调节滑动变阻器R使电流表的示数仍为200μA，此时回路总电阻为。求：
（1）电源电动势；
（2）定值电阻的阻值。
14．（13分）
如图所示，边长为L的正方形ABCD区域内存在有竖直向上的匀强电场，BC边的延长线CE上放置有足够长的荧光屏（电子撞击屏幕能够发光）。现使大量电子连续不断的以相同的初速度垂直AB边射入匀强电场区域。已知电子的质量为m，电荷量为，不计电子的重力及电子间的相互作用。
（1）若使荧光屏不发光，求电场强度E的取值范围；
（2）若使荧光屏发光的长度为1.5L，求此时匀强电场的电场强度。
15．（16分）
如图所示，轨道ABCD由水平轨道AC和倾斜轨道CD两部分组成，A处有一固定竖直挡板，其中AB和CD粗糙，BC光滑，且CD足够长，质量的小物块1静置于A点，质量的小物块2静置于B点，已知两物块与AB和CD两段的动摩擦因数均为。AB长，CD与水平面的夹角。现给物块1水平向右的初速度，与物块2发生弹性碰撞，不计物块经过C点的动能损失，g取，，两物块均视为质点。
（1）求碰后物块1的速度大小及方向；
（2）若碰后立即取走物块1，求物块2静止时距B点的距离；
（3）若AB光滑，物块1水平向右的初速度改为，碰后仍立即取走物块1，且物块2与挡板每次碰撞过程中损失的动能均为碰前动能的，求物块2与挡板第2次碰撞前在CD段上通过的总路程。
高二物理（A卷）参考答案
1．【答案】A
【解析】每个光子的能量，，则有，联立可有，A正确。
2．【答案】C
【解析】只要穿过圆环的磁通量发生变化，圆环中即可产生感应电流，滑片P向左移动时，电路中电阻增大，电流减小，螺线管中的磁场减弱，穿过圆环的磁通量减少，环中有感应电流产生，A说法正确；沿杆向左移动圆环时，环内的合磁通量减少，环中有感应电流产生，B说法正确；绕轴转动圆环时，环内的磁通量保持不变，环中无感应电流产生，C说法错误；断开开关的瞬间，环内的磁通量减少，环中有感应电流产生，D说法正确。
3．【答案】D
【解析】由求得灯泡的电阻为。图A中，，据串联电路的特点知，据串联电路的特点知，此时灯泡两端的电压大于110V，灯泡不能正常发光，A错误；图B中，、R并联，此时灯泡两端的电压为220V，灯泡不能正常发光，B错误；图C中，灯泡和的并联电阻小于，此时灯泡两端的电压小于110V，灯泡不能正常发光，C错误；图D中，灯泡和串联后与并联，由于，此时灯泡两端的电压为110V，灯泡能正常发光，D正确。
4．【答案】D
【解析】装置的俯视图如图甲所示，因为导线中的电流大小相等，它们在C、D两点产生的磁场的磁感应强度大小相等，由安培定则及磁场叠加可知，C、D的磁感应强度等大反向，A错误；同理可知，O处磁感应强度为0，所以沿水平直径AB，由A到B磁感应强度应先减小后增大，B、C错误；导线沿桶壁绕缓慢转过的过程中，O处的磁感应强度变化情况如图乙所示，可知O处的磁感应强度逐渐增大，D正确。
5．【答案】D
【解析】设在时间内喷出油料的质量为，枪对油料的作用力为F，由动量定理有，对人和枪有，，联立可解得，D正确。
6．【答案】D
【解析】由电阻的定义式可知，电源只接a灯泡时，灯泡此时的电阻，小于，A错误；设电源电动势为E，内阻为r，当电源只接a灯泡时，电源内部消耗的功率为，电源的效率为，只接b灯泡时，电源内部消耗的功率为，电源的效率为，由题图可知，，，则，，B、C错误：由闭合电路欧姆定律，当电源只接a灯泡时，有﹐只接b灯泡时，有，联立解得电源内阻为，D正确。
7．【答案】C
【解析】由O至A移动电荷时有，代入数据可得，且可判断y方向上电场强度分量沿y轴正向，由O至B移动电荷时，同理可得，且可判断x方向上电场强度分量沿x轴负向，A错误：据匀强电场的特点可知，，B错误：设y轴方向分电场强度的大小为，则有，解得，同理可求出x方向上分电场强度大小，故电场度，方向与x轴的夹角，和AB与x轴夹角的正值相等，即电场强度方向由B指向A，C正确；q在A点时的电势能，D错误。
8．【答案】BD
【解析】图线的斜率等于电场力qE，由于不知道物块所带电荷量，故无法求出坐标原点O处的电场强度大小，A错误：由于小物块带正电，它在高电势处电势能大，由图线可知，小物块在处的电势能比处的电势能大，故处的电势比处的电势高，B正确；对小物块从坐标原点运动至处的过程中，有，，代入数据可解得小物块运动至处的速度大小为，C错误；假设小物块恰好能运动到5m处，则电场力做功的代数和为零，则有，代入数据可得，假设成立，D正确。
9．【答案】AC
【解析】滑片向左滑动时，接入电路的电阻值减小，两端电压增大，A、B板间的电势差增大，板内场强增大，由，可知P点的电势升高，A正确；的移动不影响A、B板间的电场强度，带电液滴不动，B错误；A板上移时，由，d增大，C减小，由于二极管的单向导电性，可知Q不变，板回电势差将增大，板内场测，为定值，由，知不变，C正确；A板左移时，C减小，同理可判断，Q不变，无电流通过，D错误。
10．【答案】AB
【解析】若匀强电场水平向左，且场强大小时，电场力与重力的合力与方向相反，小球先做匀减速直线运动，后做反方向的匀加速直线运动，必将落回原点，A正确；若匀强电场水平向左，且场强大小时，其情况如图所示，电场力F与mg的合 力与竖直方向的夹角为，把分解为和，小球沿方向做匀减速直线运动，之后反向做匀加速直线运动，小球沿方向做匀速直线运动，故小球动能减少的过程即为小球沿方向做匀减速直线运动的过程，可有，即，所以，B正确；不管匀强电场水平向左或向右，也不管场强大小如何，小球的运动均可分解为竖直方向的竖直上抛运动，所以小球上升的最大高度均满足﹐即，小球的运动时间均满足，因而C、D错误
11．（5分）
【答案】（2）平衡摩擦力 l分
（3） 1分
（4） 3分
【解析】（2）滑块A经过两光电门的时间相等，表明A做匀速直线运动，则有，故这样做的目的是平衡摩擦力。
（3）相用力推物块A后，A做匀速直线运动，其通过光电门1时的速度为。
〈4）平衡摩擦力后，物块A、B在沿斜面方向上所受合力为零，则A、B组成的系统在沿斜面方向上动量守恒，故有，，，联立可有
12．（10分，每空2分）
【答案】（1）左 （3）； （4）等于；大于
【解析】（1）为保护电路，S与1接通前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，故滑动变阻器的滑片P应置于左端。
（3）当S与1接通时，由闭合电路欧姆定律，有，即，同理，当S与2接通时，有，联立可得，结合图乙可知，，故，
。
（5）若考虑电压表的内阻，则流过电源的电流为，即，结合（3）的分析知，电源的电动势为，表明电源电动势的测量值等于真实值，据测量原理，因，故，表明电源内阻的测量值大于真实值。
13．（10分）
解：（1）闭合，断开时有 2分
解得电源电动势。2分
（2）、都闭合时有 2分
2分
联立解得 2分
14．（13分）
解：（1）只要最上边的电子不能打在荧光屏上，其它电子均不能打在荧光屏上，故对最上边的电子有水平方向： 1分
竖直方向： 1分
由牛顿第二定律有 1分
联立解得 2分
故若使荧光屏不发光，电场强度的取值范围为 1分
（2）如图所示，对最上边的电子，有类平抛运动的规律有
2 分
1分
1分
1分
联立解得 2分
15．（16分）
解：（1）物块1与物块2碰之前有
1分
解得
物块1与物块2碰撞过程有
1分
1分
解得，
即物块1的速度大小为6m/s，方向水平向左 1分
（2）物块2沿斜面上滑过程有
1分
下滑过程有
1分
设物块2在AB上运动的路程为，则有
1分
联立解得
故物块2静止时距B的距离为0.72m 1分
（3）当时，物块1和物块2相撞过程有
1分
1分
解得
物块2第一次沿斜面上滑时，有
1分
解得
物块2第一次沿斜面下滑时，有
1分
物块2与挡板第1次碰撞后的动能为
物块2第二次沿斜面上滑时，有
1分
物块2第二次沿斜面下滑时，有
1分
联立解得 1分
故物块2与挡板第2次碰撞前在CD段上通过的总路程
1分