雷州市名校2023-2024 学年第二学期高二年级开学考试物理试题
考试时间：75 分钟 满分 100 分
一、单选题（每题 4 分， 共 28 分。）
1.国际单位制中,电容的单位为法拉(F),下列单位也可作为电容的单位的是( )
A.N/C B.C/V C.V/m D.J/s
2.光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。关于光导纤维,下列说
试卷第 1页，共 4页
法正确的是
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的交界处发生全反射 B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的交界处发生全反射
C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的交界处发生折射
D.内芯的折射率和外套的相同,外套的材料有韧性,可以起到保护作用
( )
3.如图所示,在天花板下用绝缘细线分别悬挂四个金属载流线圈,已知各载流线圈的匝数相同、
质量相同,且边长 MN相等。当线圈中通有顺时针方向、大小相同的电流时,各线圈均处于平衡
状态。则下列图中,悬挂线圈的细线对天花板的拉力最大的是 ( )
4.A为一水平旋转的橡胶盘,其上有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方有一条形磁铁,条形 磁铁可以绕中心轴在竖直面内自由转动,如图所示。当圆盘绕中心轴 OO'顺时针(从上向下看) 高速转动时,条形磁铁在磁场力的作用下旋转的方向是 ( )
A.在纸面内逆时针转
B.在纸面内顺时针转
C.N 极水平向里转
D.N 极水平向外转
5.质量为m、可视为质点的物体 A,静止在光滑水平面上,现对物体 A施加一个水平恒力 F,使物
体开始运动,经 t秒后,物体的速度大小为 ( )
A. B.Ftm C. D.2Ftm
6.在 t=0 时刻,一波源从坐标原点的平衡位置沿 y轴负方向开始振动,振动周期为 0.2 s,在同
一均匀介质中形成沿 x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.3 s 时,该波的波形图是 ( )
7.初速度为 v0 的电子沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子初速度方
试卷第 2页，共 4页
向如图,则
A.电子将向左偏转,速率不变
B.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向右偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
( )
二、多选题（每题 6 分，共 18 分。全对 6 分，漏选得 3 分，错选不选 0 分。）
8.如图所示,矩形线圈 abcd平面与磁场垂直,且线圈一半在匀强磁场内,另一半在匀强磁场外。
若要使线圈中产生感应电流,下列方法可行的是 ( )
A.线圈垂直于 ab边运动
B.线圈垂直于 ad边向左运动
C.线圈以 ad 边为轴转动(转动角度小于 60°)
D.线圈以 bc边为轴转动(转动角度小于 60°)
9.如图所示,质量为 m 的带正电的滑块由静止开始沿绝缘粗糙斜面下滑,滑块与斜面间的动摩 擦因数为μ,斜面倾角为θ,空间内匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外。若滑 块所带电荷量为 q,已知重力加速度为 g,则下列说法正确的是 ( )
A.滑块沿斜面下滑的最大速度为
B.滑块沿斜面下滑的最大速度为
C.滑块沿斜面下滑的最大加速度为 gsin θ
D.滑块沿斜面下滑的最大加速度为 gsin θ- μgcos θ
10.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,闭合开关 S 后再断开 S,一带电油滴 位于电容器中的 P点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A.带电油滴将竖直向下运动
B.有从 b向 a的电流通过灵敏电流计
C.电容器两极板间的电压增大
D.P点的电势不变
三、实验题（共 14 分，每空 2 分。）
11.（8 分）多用电表的刻度盘如图所示。若选用倍率为“ ×100”的电阻挡测电阻,表针指示如
图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为 Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.0×104 Ω的电阻,
为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是 (选填“ ×10”、“ ×100”或“ ×1 k”)。
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为 0 ~50 mA 的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则
所测电流为 mA。
(3)当选用量程为 0 ~10 V 的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测
电压为 V。
12.（ 6 分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图 1 所示。
试卷第 3页，共 4页
图 1
图 2
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用 (填选项前的字母)。
A.长度为 1 m 左右的细线 B.长度为 20 cm 左右的细线
C.直径为 1.8 cm 的泡沫球 D.直径为 1.8 cm 的铁球
(2)测出悬点 O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成 n次全振动所用的时间t,则重力加速度 g= (用 L、n、t表示)。
(3)用测量的多组实验数据作出 T2 -L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的 T2 -L
图线如图 2 中的a、b、c所示,其中图线 a和 b平行,图线 b和 c都过原点,图线 b对应的 g值
最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b,下列分析正确的是 (填选项前的字
母)。
A.出现图线 a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长 L
B.出现图线 c的原因可能是误将 51 次全振动记为 50 次
C.图线 c对应的 g值小于图线 b对应的 g值
四、解答题（共 40 分)
13.(12 分）如图所示,相距为 d的两块平行正对金属板 M、N与直流电源相连。一带电粒子(重 力不计)垂直于电场方向从 M板边缘射入电场,恰好打在 N板的中央。为了能使粒子从 N板边
缘飞出电场,将 N板向下平移一段距离。
(1)若在平移 N板的过程中,开关 S 始终闭合,则平移的距离Δd1 为多大
(2)若断开开关 S 后再移动 N板,则 N板应平移的距离Δd2 为多大
14.(12 分）如图所示,R为电阻箱,为理想电压表,当电阻箱示数 R1 =2 Ω时,电压表示数 U1 =4 V;
当电阻箱示数 R2 =5 Ω时,电压表示数 U2 =5 V。
(1)求电源的电动势 E和内阻 r。
(2)当电阻箱 R的示数为多少时,电源的输出功率最大 最大值 Pm 为多少
15.(16 分）质谱仪的工作原理示意图如图,其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直,磁场的 磁感应强度大小为 B1、方向垂直纸面向里,两板间的距离为d,电势差为 U。一束质量为m、带 电荷量为 q的粒子通过速度选择器之后,从 O点垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为 B2、
方向垂直纸面向外的匀强磁场,运动半个周期后打在照相底片上。不计粒子重力。
(1)求粒子进入磁场 B2 时的速度大小 v。
(2)求粒子在磁场 B2 中运动的轨道半径 R。
(3)若通过速度选择器的粒子 P1、P2 是互为同位素的两种原子核,P1 粒子打到照相底片的 A点,P2
粒子打到照相底片的 C点,且 OA=2AC。求粒子 P1、P2 的质量之比 m1 ∶m2。
试卷第 4页，共 4页高二年级开学考试 物理试题参考答案
单选
1.B 解析:本题考查电容的单位。由C=可知B项正确。N/C和V/m为电场强度的单位,J/s为功率的单位。
2.A 解析:光在光导纤维中发生全反射,才能有效传递信息,只有从折射率大的介质射向折射率小的介质才能发生全反射,故A项正确。
3.A 解析:本题考查求重力和安培力的合力。由左手定则可知,安培力竖直向下。又由平衡条件可知,悬挂线圈的细线对天花板的拉力F=mg+BIL,线圈与磁场上边界交点的连线为有效长度,可知A图线圈的有效长度最大,细线的拉力最大,A项正确,B、C、D项错误。
4.B 解析:本题考查环形电流的磁场。根据安培定则,因为橡胶盘旋转,条形磁铁处产生的磁场竖直向上,条形磁铁的N极在纸面内受向上的磁场力,故条形磁铁在纸面内顺时针转动,B项正确。
5.A 解析:本题考查动量定理的应用。物体A受到水平恒力F的作用,在t时间内F的冲量为Ft,根据动量定理,有Ft=mv,故v=,A项正确。
6.D 解析:本题考查波的图像。波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.3 s时,该波沿x轴正、负两方向各传播1.5个波长,且开始振动的质点向y轴负方向运动,故D项正确。
7.C 解析:本题考查洛伦兹力的方向的判断。由安培定则可知导线右侧磁场方向垂直纸面向里,又由左手定则可知电子将向右偏转,洛伦兹力不做功,故速率不变,C项正确。
多选
8.BD 解析:本题考查感应电流的产生条件。感应电流的产生条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,矩形线圈垂直于ab边运动或以ad边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量没有发生变化,线圈中不会产生感应电流;线圈垂直于ad边向左运动,穿过线圈的磁通量变大,以bc边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量减少,这两种情况均有感应电流的产生。B、D项正确。
9.AC 解析:滑块刚要离开斜面时,滑块沿斜面的速度达到最大,此时有qvB=mgcos θ,mgsin θ=ma,解得v=,a=gsin θ,A、C项正确。
10.CD 解析:本题考查平行板电容器、电势。依题意知电容器带电荷量Q保持不变,若将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,d增大,但板间电场强度E不变,则油滴所受电场力不变,油滴仍静止,A项错误;电容器的带电荷量Q保持不变,电流计中没有电流通过,B项错误;将下极板竖直向下缓慢移动时,d增大,根据C=,可知电容器电容C减小,根据Q=CU,可知电容器两极板间的电压U增大,C项正确;P点到上极板的距离Δd不变,电场强度E不变,由ΔU=EΔd知,P点与上极板间电势差不变,P点的电势不变,D项正确。
实验题
11. (1)1.50×103 ×1 k
(2)33.0
(3)6.6
解析:(1)欧姆表示数:对应最上一行刻度值为15.0,倍率为“×100”,示数为1.50×103 Ω;测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的欧姆挡。
(2)选0~50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA,指针对应的示数为33.0 mA。
(3)选择0~10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V,指针对应的示数为6.6 V。
12.(1)AD
(2)
(3)A
解析:(1)单摆模型需要满足的条件是摆线的长度远大于小球直径,小球的密度越大越好,这样可以忽略空气阻力,所以选A、D。
(2)由单摆周期公式T=2π及T=,可得g=。
(3)等式T=2π两边平方后可得T2-L图像是过原点的直线,b为正确的图像。a与b相比,周期相同时,摆长更短,说明a对应测量的摆长偏小;c与b相比,摆长相同时,周期偏小,可能是多记录了振动次数;根据图像斜率表示的物理意义可知,斜率越小,测得的重力加速度越大,故图线c对应的g值大于图线b对应的g值。
大题
13.解:(1)带电粒子在两板间的运动为类平抛运动,水平方向的运动速度不变,设第一次带电粒子的运动时间为t1,第二次恰从N板边缘飞出,所用时间为t2,则有t2=2t1,根据题意,有
d=··,d+Δd1=··
解得Δd1=d,即N板向下移动的距离为d。
(2)若S断开,则平行板上的电荷量不变,不难判断,移动N板时,两板间的电场强度将不变,有d=··,d+Δd2=··
解得Δd2=3d,即N板向下移动的距离为3d。
14.解:(1)由闭合电路欧姆定律得
E=U1+r
E=U2+r
解得E=6 V,r=1 Ω。
(2)由电功率表达式P=()2R
变形得P=
可知R=r=1 Ω时
P有最大值,Pm==9 W。
15.解:(1)由粒子在复合场中做直线运动有qE=qvB1
E=
解得v=。
(2)粒子在磁场B2中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有qvB2=
解得R=。
(3)设P1、P2粒子运动的轨迹半径分别为R1和R2,由题图和已知条件可得
OA∶OC=2∶3=2R1∶2R2
得R1∶R2=2∶3
由上问结果可知,m1∶m2=2∶3。
