河北省保定市部分高中2023-2024学年高二下学期开学物理试题（含解析）

高二下学期开学检测考试物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。
一、单项选择题：本题共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．下列关于光的干涉的说法错误的是（ ）
A．光的干涉实验最早是托马斯·杨成功完成的
B．光会发生干涉说明光是一种波
C．可以利用薄膜干涉原理对镜面的平滑度进行检测
D．在所有条件相同的前提下，蓝光比红光相邻两条亮条纹距离长
2．一质量m=60kg的运动员从下蹲状态竖直向上跳起，经t=0.2s，以v=1m/s的速度离开地面，取重力加速度大小g=10m/s2，在这0.2s内（　　）
A．地面对运动员的冲量大小为60N s B．地面对运动员的冲量大小为180N s
C．地面对运动员做的功为30J D．地面对运动员的支持力等于运动员所受重力
3．有研究发现，动物与植物的细胞膜两侧存在电位差，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A． B． C． D．
4．回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源的两极相接，两盒放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，若粒子源射出粒子的电荷量为、质量为，则要使粒子能持续加速，所加交流电源的频率为（　　）
A． B． C． D．
5．在如图所示的电路中，灵敏电流计G的内阻，满偏电流，，。下列说法正确的是（　　）
A．此电路改装成的电压表可测量的电压
B．此电路可改装成量程为的电流表
C．此电路改装成的电流表可测量的电流
D．当此电路改装为电流表时，仅闭合开关时的量程比开关和均闭合时的小
6．在匀质轻绳上有两个相距的波源S1、S2，两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。两波源的连线上有两质点A、B，A与波源S1相距，B与波源S2相距，如图甲所示。时波源S1开始向下振动，其振动方程为，而波源S2的振动图像如图乙所示。时质点A开始振动，则下列说法正确的是（ ）
A．后S1、S2两波源之间有6个振动加强点
B．波源S1产生的波的波长为
C．波源S1产生的波的波速为
D．内质点B通过的路程为
7．如图所示，一充电后与电源断开的平行板的两极板水平放置，板长为，板间距离为，距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间，最后垂直打在上，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　）
A．两极板间电压为
B．质点通过电场过程中电势能减少
C．若仅增大初速度，则该质点不可能垂直打在上
D．若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在上
二、多项选择题：本题共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，有选错的得0分。
8．特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，高压输电线上使用“正方形间隔棒”，支撑导线、、、的目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线、、、水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，的几何中心为点，点到导线的距离相等且远小于导线的长度。忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，下列说法正确的是（ ）
A．点的磁感应强度为零 B．点的磁感应强度为零
C．与相互吸引 D．所受安培力的方向为从指向
9．在轴上关于原点对称的、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度（以轴正方向为电场强度的正方向）。在电场中、为轴上关于原点对称的两点，为坐标原点，下列结论正确的是（ ）
A．，处为同种点电荷
B．，两点的电场强度相同
C．若将一电子从点移到点，其电场力做负功
D．点的电场强度等于零
10．如图(a)所示，轻弹簧的两端分别与质量为 m1和m2的两物块A、B相连接，静止在光滑的水平面上若使A以3m/s的速度向B运动，A、 B的速度图像如图(b)所示，已知m1=2kg，则
A．物块m2质量为4kg
B．时刻弹簧处于压缩状态
C．从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
D．弹簧的最大弹性势能为6J
三、非选择题：共54分。
11．（1）实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻，已知其电阻约为，实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略，电流表A的量程为0~30mA、内阻约为，电压表V的量程为0~3V、内阻约为，滑动变阻器阻值的变化范围为，允许通过的最大电流为2.0A，为减小测量误差，实验中实验电路应采用图中的 。（R代表圆柱体的电阻）
A． B． C． D．
（2）若电流表的示数为I，电压表的示数为U；圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为 。
12．某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验。
(1)摆球的直径用螺旋测微器测出，如图所示，其读数为 。
(2)正确操作测出单摆完成次全振动的时间为，用毫米刻度尺测得摆线长为，螺旋测微器测得摆球直径为d。用上述测得的量写出重力加速度的表达式： 。
(3)某同学测得的值比当地的重力加速度偏小，可能的原因是_________。
A．将摆线与小球直径的总长当成了摆长
B．测摆线长时摆线拉得过紧
C．开始计时时，秒表按下的过早
D．实验中误将29次全振动计为30次
13．某小组拆下一个小电风扇的电动机（电动机线圈电阻），设计了如图所示的实验电路，电源的电动势、内阻，小灯泡的额定电压、额定功率，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，求：
（1）电动机正常工作时的输出功率；
（2）电源的效率。
14．如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，有两个完全相同的小球，质量m=1kg，a小球不带电，b小球所带电荷量q=-2C，空间存在竖直向下的匀强电场E及垂直纸面向外、磁感应强度大小为1T的匀强磁场B，刚开始b小球固定，a小球以速度v=4m/s向右运动，碰前瞬间释放b小球，两球碰后粘在一起，碰撞时间极短，小球在离开桌面后做匀速圆周运动，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）碰后瞬间小球的速度大小v′；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）小球做匀速圆周运动的半径R。
15．如图所示，一由折射率的材料制作的三棱镜水平放置，其横截面为直角三角形，，边长为。一束与水平方向成角且斜向上的平行光射到边并从边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，，光在真空中的传播速度为。求：
（1）边上有光射出区域的长度；
（2）射到中点的光线在棱镜内的传播时间。
试卷第6页，共6页
1．D
【详解】A．光的干涉实验最早是托马斯·杨成功完成的，故A正确；
B．干涉是波特有的现象，所以光会发生干涉说明光是一种波，故B正确；
C．利用薄膜干涉原理对镜面的平滑度进行检测，故C正确；
Ｄ．根据双缝干涉条纹间距表达式
得在所有条件相同的前提下，蓝光比红光相邻两条亮条纹距离短，故D错误。
本题选择错误选项，故选D。
2．B
【详解】AB．根据动量定理可得
代入数据解得
故A错误，B正确；
C．人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，支持力的作用点在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故C错误；
D．人在起跳时，加速度向上，地面对人的支持力大于人所受重力，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】细胞膜两侧电荷量的变化量为
平均电流为
代入数据得
故选B。
4．C
【详解】带电粒子来磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
其周期为
所加交流电的电源频率与粒子的频率相同，即
故选C。
5．A
【详解】A．当和均断开时，电流计与串联，改装为电压表，量程为
故此电路改装成的电压表可测量的电压，故A正确；
BCD．当和均闭合时，被短路，电流计与并联改装为电流表，量程为
仅闭合开关时，电流表的量程为
故BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】A．由于两列波的周期相等，频率相等，相遇时能发生干涉，又两波源的振动步调相反，所以1s后两波源之间的振动加强点到两波源之间的距离差满足
其中
由于
解得
则振动加强点有4个，故A错误；
BC．根据题意可知波源S1振动的周期为
根据振动方程得波源S2振动的周期为
两波在同一介质中传播，传播的速度相等，则波长也相等，时波源S1的振动形式经0.2s传至距其3m的A点，则
故波长
故B错误，C正确；
D．由于质点B到波源S1、S2的距离相等，所以两列机械波同时传到质点B，而两波源的振动步调相反，所以质点B始终是振动减弱点，其振幅为
则质点B在一个周期内经过的路程为8cm，又在内，质点B的振动时间
则质点B经过的路程为
故D错误。
故选C。
7．B
【详解】A．由题意可知，质点飞出平行板后只受重力作用且垂直打在上，可知质点在平行板间竖直方向受力不平衡，质点在平行板间向上偏转做类平抛运动，如图所示。则有质点在平行板间竖直方向的加速度与飞出平行板后竖直方向的加速度大小相等，方向相反，在平行板间由牛顿第二定律可得
飞出平行板后则有
联立解得两极板间的电场强度为
由匀强电场的电场强度与电势差的关系式可得
A错误；
B．质点在电场中向上偏移的距离为
其中
在水平方向
联立解得
此时质点在竖直方向的分速度为
则有质点在电场中运动增加的机械能为
由能量守恒定律可知，质点通过电场过程中电势能减少等于质点机械能的增加，B正确；
C．若仅增大初速度，质点在两个偏转过程中具有对称性，即两个过程的受力情况分别不变，竖直方向加速度大小相等，方向相反，运动的时间相等，则该质点仍能垂直打在上，C错误；
D．若仅增大两极板间距，因两板上所带电荷量不变，则有
可得
可知两板间的电场强度不变，质点在电场中受力不变，则运动情况不变，则该质点仍能垂直打在上，D错误。
故选B。
8．AC
【详解】AB．因四条导线中的电流相等，O点与四条导线的距离均相等，由右手定则和对称性可知，L1在O点的磁感应强度与L3在O点的磁感应强度等大反向，L2在O点的磁感应强度与L4在O点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在O点的磁感应强度等于零，a点距L1、L4的距离小于L2、 L3，点的磁感应强度不为零，故A 正确，B错误；
C．同向电流之间相互吸引，则与相互吸引，故C正确；
D．其余三条导线对L3都是吸引力，结合对称性可知，L3所受安培力的方向为从L3指向L1，故D错误。
故选AC。
9．BC
【详解】设电荷带电量为Q，ab间距离为2r。
A．根据给出的图像可知，在a处为正电荷，在b处为负电荷。故A错误；
B．根据点电荷产生的场
及电场的叠加可知，cd两处场强相同，电场方向由c指向d，故B正确；
C．已知c点电势高于d点电势，故将一负电子从c点移到d点电场力做负功，故C正确；
D．等量异种电荷中间点电势为0，但场强不为0，故D错误
故选BC。
10．AD
【详解】A．两物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由图示图象可知，t1时刻两者的共同速度：v1=1m/s，代入数据解得：m2=4kg，故A正确。
BC．由图示图象可知，两物块的运动过程，开始时m1逐渐减速，m2逐渐加速，弹簧被压缩，t1时刻二者速度相当，系统动能最小，势能最大，弹簧被压缩最厉害，然后弹簧逐渐恢复原长，m2依然加速，m1先减速为零，然后反向加速，t2时刻，弹簧恢复原长状态，由于此时两物块速度相反，因此弹簧的长度将逐渐增大，两木块均减速，当t3时刻，二木块速度相等，系统动能最小，弹簧最长，因此从t3到t4过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故B、C错误。
D．弹簧压缩量最大或伸长量最大时弹簧弹性势能最大，当弹簧压缩量最大时两物块速度相等，如t1时刻，对系统，由能量守恒定律得：
代入数据解得：
EP=6J
故D正确。
故选AD。
11． A
【详解】（1）[1]由于
可知电流表应采用外接法；待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为了方便调节，滑动变阻器应采用分压接法，因此实验中实验电路应采用图中的A。
（2）[2]由电阻定律可得
又
，
联立解得电阻率为
12．(1)4.700
(2)
(3)C
【详解】（1）螺旋测微器不动尺精度为0.5mm，可动尺精度为0.01mm，通过读图可得摆球的直径
（2）根据题意可得摆球的周期
而由单摆的周期公式可得
联立可得
（3）根据单摆周期公式
可得
A．若将摆线与小球直径的总长当成了摆长，则重力加速度计算结果将偏大，故A错误；
B．测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，重力加速度计算结果将偏大，故B错误；
C．开始计时时，秒表按下的过早，则测算单摆周期的总时间将大于实际值，周期测量值偏大，重力加速度计算结果将偏小，故C正确；
D．实验中误将29次全振动计为30次，则周期测量值偏小，重力加速度计算结果将偏大，故D错误。
故选C。
13．（1）11W；（2）
【详解】（1）根据题意可得，小灯泡恰好正常发光时回路中的电流为
此时电动机也正常工作，可得其正常工作时的输出功率
而
联立解得
（2）电源的效率
14．（1）2m/s；（2）10N/C；（3）2m
【详解】（1）两小球碰撞过程，根据动量守恒定律可得
解得
（2）由于小球离开桌面后做匀速圆周运动，则
解得
（3）根据洛伦兹力提供向心力有
可得
15．（1）；（2）
【详解】（1）由题意可知，从边射入的光线，在面上的入射角为，如图所示，由
解得
可知在棱镜中的光线DE平行与BC，则在AB面上的入射角为，由全反射的临界角公式可得
可知在棱镜中产生全反射的临界角大于37°小于53°，因此光线在AB界面产生全反射，光线EF在BC面上射出，边上有光射出区域的长度为BG，由几何关系可知，是等腰三角形，，则有
解得
（2）由几何关系可得
光线由D点射入在棱镜中传播的长度为
光线在棱镜中传播的速度为
射到中点的光线在棱镜内的传播时间
答案第10页，共10页
答案第9页，共10页