2025-2026 学年高二下学期开学检测
高二物理试卷
试卷共 15 小题,满分 100 分。考试用时 75 分钟。
注意事项:
1 .答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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 .考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共 10 小题,共 46 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7题只有一项符合题目要求,每小题 4 分;第8~10 题有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
1 .下列各图中,已标出电流 I 和磁感应强度 B 的方向,其中符合安培定则的是
试卷第 1 页,共 8 页
A.
B.
D.
C.
2 .有一电场的电场线如图所示,场中 A 、B 两点电场强度的大小和电势分别用EA ,EB 和
φA , φB 表示,则( )
A .EA > EB , φA = φB B .EA < EB , φA < φB
C .EA = EB , φA = φB D .EA > EB , φA > φB
3 .A 、B 导体的伏安特性曲线如图实线所示,下列判断正确的是( )
A .A 导体的电阻随着电流的增大而减小
B .B 导体的电阻是3Ω
C .当电流为 0.3A 时,A 导体的电阻是6Ω
D .当电流为 0.3A 时,A 导体的电阻等于图像在该点切线的斜率
4 .某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器,如图所示。将电容器可动电极(上极板)与静电计连接,下极板固定,上极板在压力作用下会向下移动,引起电容的变化,压力越大,移动距离越大(设两电极始终不接触),上极板带正电且电荷量保持不变,P 为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时,下列说法正确的是( )
A .静电计指针张角变大,P 点的电势不变
B .静电计指针张角变大,P 点的电势变大
C .静电计指针张角变小,P 点的电势变小
D .静电计指针张角变小,P 点的电势不变
5 .如图所示,在匀强电场中,A、B、C、D 四个点将半径为3cm 的圆平均分为四个等份,其中A、B、C 三点的电势分别为2V、14V、8V 。下列说法正确的是( )
A .D 点的电势为10V
试卷第 2 页,共 8 页
B .B 点和D 点的电势差为6V
C .该电场的电场强度为20V / m ,方向由 B 指向A
D .将一电子从C 点移到A 点过程中,电场力做的功为6eV
6 .如图所示,我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,由于卫星姿势的改变,卫星中一边长为 50cm 的正方形导线框由水平方向转至竖直方向,此处磁场磁感应强度B = 2 × 10-5 T ,方向如图中所示,sin37o = 0.6, cos37o = 0.8 ,则下列说法正确的是( )
A .在水平位置时,穿过线框的磁通量大小为4.0× 10-6 Wb
B .在竖直位置时,穿过线框的磁通量大小为3.0× 10-6 Wb
C .该过程中穿过线框的磁通量的变化量大小是1.0× 10-6 Wb
D .该过程中穿过线框的磁通量的变化量大小是7.0× 10-6 Wb
7 .如图所示,质量为 m、电荷量为 q 的带正电金属块(可视为质点)以初速度v0 从足够高的光滑绝缘水平高台(侧壁竖直)上飞出,高台右侧有水平向左的匀强电场,电场强度大小为 ,重力加速度大小为 g。金属块离开高台后,下列说法正确的是( )
A .金属块做变加速曲线运动
B .金属块不会与高台相撞
C .金属块进入电场后经过 时的动能最小
试卷第 3 页,共 8 页
D .金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为
8 .如图所示是三根平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,方向垂直纸面向里,
每根导体棒在 A 点产生的磁感应强度均为 B,如果 AB=AC=AD,则关于 A 点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A .3 根导体棒在 A 点磁感应强度矢量和为 3B
B .3 根导体棒在 A 点磁感应强度矢量和为 B
C .3 根导体棒在 A 点叠加的磁感应强度方向水平向右
D .3 根导体棒在 A 点叠加的磁感应强度方向与 AD 成 45°角向右下方
9.某同学设计了如图所示的电路图,其中电源电动势为 E,内阻为 r,R1 是定值电阻,L 是白炽灯,电表 A、V1、V2、V3 均为理想电表,它们的示数分别为 I、U1 、U2 、U3 ,示数变化量的绝对值分别为△I、△ U1 、△ U2 、△ U3 ,则下列说法正确的是( )
A .将滑动变阻器 R2 滑片往下移,灯泡亮度变暗
B .将滑动变阻器 R2 滑片往下移,灯泡亮度变亮
C .无论滑片往上移还是往下移, 的值为定值,大小为r + R1
D .无论滑片往上移还是往下移, 的值为定值,大小为r + R1
10.如图,质量M = 2kg 的圆环套在光滑水平轨道上,质量m = 1kg 的小球通过长L = 0.6m 的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与AB 平行,小球以竖直向下的v0 = 6m / s 初速度开始运动,重力加速度g = 10m / s2 ,则( )
试卷第 4 页,共 8 页
A .运动过程中,小球和圆环构成系统的动量和机械能均守恒
B .从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内,圆环向右运动的位移大小为0.2m
C .小球通过最低点时,小球的速度大小为4m / s
D .小球运动到最高点时,细绳对小球的拉力大小为50N
三、实验题:11 题 6 分,每空 2 分;12 题 10 分,每空 2 分;共计 16 分
11.如图所示,某同学制作了一个弹簧弹射装置,轻弹簧两端各放一个金属小球(小球与弹簧不连接),压缩弹簧并锁定,该系统放在内壁光滑的金属管中(管内径略大于两球直径),金属管水平固定在离水平地面一定高度处,解除弹簧锁定,两小球向相反方向弹射,射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能,并探究弹射过程遵循的规律,实验小组配有足够的基本测量工具,重力加速度大小为 g,按以下步骤进行实验:
①用天平测出小球 P 和 Q 的质量分别为 m1 、m2;
②用刻度尺测出管口离地面的高度 H;
③解除锁定,分别记录两小球在水平地面上的落点 M、N。
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)除上述测量外,要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能,还需要测量的物理量是
_________。
A.金属管的长度 L
B.弹簧的压缩量 Δx
C.两小球从弹出到落地的时间 t1 、t2
D.P 、Q 两小球的落地点 M、N 到对应管口的水平距离 x1 、x2
用测量的物理量表示弹簧的弹性势能:Ep= 。
(2)若满足关系式 ____________,则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。(用测得的物理量符号表示)
12.三元锂电池具有较高的能量密度,目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动
试卷第 5 页,共 8 页
势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在25o C时的电动势和内阻。
A .三元锂电池(电动势约为4 V ,内阻为几十毫欧)
B .电流计 G(0 ~ 100μA ),内阻为 2500a )
C .电流表 A(0 ~ 3 A, 内阻约为0.02a )
D .定值电阻R1 = 47500a
E .定值电阻R2 = 1.35a
F .滑动变阻器R (最大阻值为10a )
G .开关、导线若干
根据提供的器材,设计电路如图甲所示。
(1)将电流计 G 与定值电阻R1 串联改装成电压表 V,则改装后的电压表能测量的电压最大值为___________V。(结果保留两位有效数字)
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,多次记录改装后电压表 V 的示数U 、电流表 A 的示数I ,作出 U - I 图线如图乙所示,该三元锂电池的电动势E = ___________ V ,内阻 r =
___________ ma 。(以上结果均保留两位有效数字)
(3)实验中,定值电阻R2 的主要作用是___________。(填选项前的标号)
A .增大等效内阻,使得负载变化时电压变化更明显,便于电压表测量
B .保护电压表
C .消除系统误差
(4)利用图甲进行测量,该三元锂电池的电动势测量值___________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
四、计算题:本大题共 3 小题,第 13 题 10 分,第 14 题 12 分,第 15 题 16 分,共 38 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计
试卷第 6 页,共 8 页
算的题,解答过程必须明确写出数值和单位,只写出最后答案不得分。
13 .一质量为 0.1kg 的弹性小球从高 1.25m 处自由下落(不计阻力),与地面作用时间 0.1s后以 3m/s 的速度反弹,g = 10m/s2 。求:
(1)小球落地时的速度;
(2)地面对小球的平均作用力大小。
14 .电动自行车的车灯和电动机(提供行驶动力)均由电瓶供电,工作原理简化为如图所示电路,查得电瓶的电动势E = 48 V, 电瓶的内阻 r 未知。在停车状态下打开车灯( S1 闭合、
S2 断开),车灯正常发光,电流表的示数为 1A,电压表的示数为 44V;在打开车灯时行驶
(S1 和S2 均闭合),调节R2 ,仍使车灯正常发光,此时电流表的示数为 3.2A。若电动机内
阻RM = 2 Ω ,电流表和电压表均为理想电表,假定车灯灯丝电阻不变。求:
(1)电源内阻 r 的值;
(2)电动机的热功率;
(3)打开车灯行驶时电动机的效率。
15 .如图所示,平面直角坐标系xOy 位于竖直平面内,倾斜光滑直轨道AO 与y 轴正方向夹角为θ = 60° , 轨道AO 与水平轨道OB 及半径为R 的竖直光滑圆管之间均平滑连接,圆管对应的圆心角为120° ,其所在圆 O ' 分别与x 轴和y 轴相切于B 点和C 点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为E 的匀强电场,第一象限内,x ≥ R 的区域内有水平向右的匀强电场,其中 R 区域内场强大小为E y R 区域内场强大小为
E 。质量为m 、电荷量为q 的带正电小球(可视为质点)从到O 点距离为R 的Q 点由静止释放,经水平轨道OB 进入圆管内。小球与水平轨道OB 之间的动摩擦因数为
μ = 0.2 ,其余摩擦不计,所有轨道均为绝缘轨道,轨道的直径远小于所在圆的直径,小球
试卷第 7 页,共 8 页
所带电荷量不损失,进入和飞出管道时无能量损失,重力加速度为g 。求:
(1)小球经过坐标原点 O 处时的速度大小;
(2)求小球在管道中能达到的最大速度;
(3)从开始运动到小球静止,小球在 OB 段走过的总路程 s 为多少?
试卷第 8 页,共 8 页
1 .A
A.图 A 为环形电流产生的磁场,根据环形电流的安培定则,用右手握住环形线圈,使四指弯曲方向与电流的方向一致,大拇指方向为磁场 N 极的方向,故 A 图符合安培定则,故 A 正确;
B .图 B 是直线电流产生的磁场,根据通电直导线中的安培定则,用右手握住通电直导线,使大拇指方向与电流的方向一致,四指弯曲方向为磁感线的环绕方向,则磁感线的环绕方向为右进左出,故 B 图不符合安培定则,故 B 错误;
C .图 C 是直线电流产生的磁场,根据通电直导线中的安培定则,用右手握住通电直导线,使大拇指方向与电流的方向一致,四指弯曲方向为磁感线的环绕方向,故 C 图不符合安培 定则,则磁感线的环绕方向为逆时针,故 C 图不符合安培定则,故 C 错误;
D .图 D 为环形电流产生的磁场,根据环形电流的安培定则,用右手握住环形线圈,使四指弯曲方向与电流的方向一致,大拇指方向为磁场 N 极的方向,则磁场 N 极的方向为水平向右,故 D 图不符合安培定则,故 D 错误。
故选 A。
2 .B
根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,因 B 点电场线较 A 点密集,得EA < EB ;
根据沿着电场线方向电势降低,得 φA < φB 。
故选 B。
3 .C
A .由图可知 A 导体的图像不是直线,所以其电阻不是定值,电阻随着电流的增大而增大,故 A 错误;
B .由图可知 B 导体的电阻为RB Ω = 2Ω ,故 B 错误;
C .由图可知,当电流为 0.3A 时,A 导体的电阻为RA ,故 C 正确;
D .在图像中,电阻等于纵横坐标值之比,只有当图像为过原点的直线时,才有 但是导体 A 的图像是一条曲线,当电流为 0.3A 时,导体的电阻应该等于该点与坐标原点连线的斜率,故 D 错误。
故选 C。
答案第 1 页,共 8 页
4 .D
上极板受到的压力变大时,d 变小,电容C变大, Q 一定,根据 Q=CU 可知极板间电压 U 变小,静电计指针张角变小;
根据E 可知E
则电场强度不变,P 点和固定电极的距离不变,则 P 点电势不变。
故选 D。
5 .B
A .AB 的中点O 的电势为V ,可知CD 为等势面,D 点的电势为8V ,故 A 错误;
B .B 点和D 点的电势差为UBD = φB - φD = 6V ,故 B 正确;
C .电场强度为E V / m方向由B 指向A ,故 C 错误;
D .将一电子从C 点移到A 点,电场力做的功为WCA = -eUCA = -6eV ,故 D 错误。故选 B。
6 .D
在水平位置时穿过线框的磁通量为 Φ1 = BS sin 37° = 2× 10-5 × 0.52 × 0.6Wb = 3.0 × 10-6 Wb在竖直位置时穿过线框的磁通量为 Φ2 = -BS cos 37° = -2× 10-5 × 0.52 × 0.8Wb = -4.0× 10-6 Wb
磁通量的变化量的大小为 ΔΦ = |Φ2 -Φ1 | = 7.0 × 10-6 Wb故选 D。
7 .C
A .金属块所受合力F合 mg为定值,则金属块做匀变速曲线运动,选项 A 错误;
B.金属块运动过程中,在水平方向受到向左的电场力,水平方向先向右做匀减速直线运动,然后向左做匀加速直线运动,则金属块一定会与高台边缘相碰,选项 B 错误;
C .从进入电场开始计时,设经过时间 t 金属块的动能最小,即速度最小,在水平方向上有
答案第 2 页,共 8 页
竖直方向vy = gt
则合速度v
解得v
由数学知识可知当t 时,速度 v 有最小值,选项C 正确;
D .当水平方向上的末速度为 0 时,金属块到高台边缘的水平距离最大,由运动学公式有最大水平距离xm ,选项 D 错误。
故选 C。
8 .BC
根据右手螺旋定则可知 B、D 、C 三处的导线在 A 点产生的磁场方向分别为竖直向下、竖直向上、水平向右,大小相等,根据磁场的叠加法则可知 A 点的磁感应强度的大小B,方向向右,B 正确,C 正确。
故选 BC。
9 .AC
AB .该电路中 R1 与电源串联,灯泡 L 与 R2 并联后再与 R1 串联,V1 测量 R1 两端电压,V2 测量路端电压,V3 测量 L 以及 R2 两端电压,A 测量总电流;将滑动变阻器滑片往下移,电阻减小,电路总电阻减小,则 I 变大,由 U1=IR1 ,U2=E-Ir ,U3=E-I(r+R1)
可得,U1 变大,U2 、U3 变小,灯泡亮度变暗,故 A 正确,B 错误;
CD .由上面分析可得 r + R1 ,大小为定值;r ,大小为电源内阻,故 C 正确,D错误。
故选 AC。
10 .BD
A .分析小球和圆环组成的系统可知,水平方向上不受外力,所以系统水平方向动量守恒,但竖直方向合外力不为零,动量不守恒,只有重力做功,则系统机械能守恒。故 A错误;
B .系统水平方向动量守恒,根据“人船模型”可得
答案第 3 页,共 8 页
Md1 = md2
又
d1 + d2 = L
联立,解得
d1 = 0.2m ,d2 = 0.4m
可知从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内,圆环向右运动的位移大小为0.2m 。故 B 正确;
C .从开始运动到小球运动到最低点时,设圆环和小球的速度大小分别v1 为和v2 ,由水平方向动量守恒可知
Mv1 = mv2
由能量守恒可知
联立,解得
故 C 错误;
D .若小球运动到最高点时,圆环和小球的速度大小分别为v3 、v4 ,由水平方向动量守恒可知
Mv3 = mv4
由能量守恒可知
解得
v3 = 2m / s ,v4 = 4m / s
小球相对圆环的速度大小为
v相对 = v3 + v4 = 6m / s
由牛顿第二定律,可得
答案第 4 页,共 8 页
解得
F = 50N
故 D 正确。
故选 BD。
11 .(1) D
(1)[1]AB .两小球向相反方向弹射,射出管时均已脱离弹簧,故弹性势能全部转化为小球的动能,可以通过测量两球的动能来间接测量弹簧的弹性势能,所以要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能,不需要测量金属管的长度 L 和弹簧的压缩量 x,且弹簧的劲度系数也未知,故 AB 错误;
C .两小球从弹出到落地的时间可由竖直位移求出,不需要测量,故 C 错误;
D .还需要测量 P 、Q 两小球的落地点 M、N 到对应管口的水平距离 x1 、x2,这样才能求出两球的初速度,故 D 正确。
故选 D。
[2]设 P 、Q 两小球射出管时的初速度为v1 、v2 ,水平位移满足 x1 = v1t ,x2 = v2t时间满足H gt2 ,根据能量守恒可得弹簧的弹性势能 Ep m1v m2v22 整理可得Ep
(2)若系统动量守恒,有 m1v1 = m2v2 ,即
故若 ,弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。
m2 x1
12 .(1)5.0
(2) 4.2 50 (3)A
(4)小于
(1)电流计的满偏电压为Ug = Ig Rg = 0.25V则改装后U = Ig (Rg + R1 ) = 5V
答案第 5 页,共 8 页
即改装后的电压表量程为5.0V 。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有E = U + I (r + R2 )
整理得U = -I(r + R2 ) + E
由图乙可知U - I 图像的截距b = E = 4.2V图像斜率的绝对值k = r + R2 = 1.4Ω
解得r = 0.05Ω = 50 mΩ 。
(3) R2 在电压表外与电源串联,其主要作用是使电源的等效内阻变大,使得负载变化时,电压表示数变化更加明显,便于测量记录数据。
故选 A。
(4)考虑到电压表的分流作用,根据闭合电路欧姆定律有E = U 整理得U
所以图像的截距b = E测
故E测 < E ,即利用题图甲进行测量,三元锂电池的电动势测量值小于实际值。
13 .(1)5m/s
(2)9N
(1)根据自由落体运动公式v12 = 2gh
可得小球落地时的速度vm/s = 5m/s
(2)设竖直向上为正方向,根据动量定理可得(F - mg ) Δt = mv2 - m (-v1 )解得 mg N + 0.1 × 10N = 9N
14 .(1)4 Ω
(2)9.68W
(3)87.5%
(1)S1 闭合、S2 断开时,根据闭合电路欧姆定律有E = U1 + I1r ,解得 r = 4 Ω
(2)S1 、S2 均闭合时,流经车灯的电流IL = I1 = 1 A
答案第 6 页,共 8 页
流过电动机的电流IM = I2 - IL = 2.2 A
则电动机的发热功率P机 = IRM = 9.68 W
(3)电动机的输入功率P = U2IM = (E - I2r )IM = 77.44 W
电动机输出的机械功率P机 = P - P热 = 67.76 W则电动机的效率: 15 . (2) · (3) 7.5R (1)带电小球从 Q 点到 O 点,应用动能定理有
解得v
(2)小球从 O 点到 B 点过程中,动能定理可知-μmgR mv mv
解得vB
小球进入圆管之后,进入复合场中,将重力场和电场 E2 合成为等效重力场,用 g9表示该等效场的加速度,如图所示
根据平行四边形法则可知等效重力mg mg与竖直方向的夹角 θ 满足tan θ = qE2 =
mg
则θ = 60°
当小球运动到等效重力场与圆管相交点 P 时,速度最大。P 点的位置为
答案第 7 页,共 8 页
则 P 点的位置坐标为 。
小球从 B 点到 P 点,根据动能定理可知-mgR+ qE2R sin mv mv 解得vm
(3)假设小球能够到达管口上端 D 点,设小球到达管口上端 D 点的速度为 v1,从 B 到到 D根据动能定理有-mg + qE2R cos mv mv
解得vD
方向垂直于O D 指向左上方。小球进入电场E3 后,受到电场力和重力,设两者的合力 F 与竖直方向的夹角为a ,则有 tan a ,F
解得a = 30° , F mg
F 的方向垂直O D 指向右下方,可知 vD与 F 方向共线,小球进入电场E3 后做匀减速直线运动,假设小球达到电场E3 边界 M 点时速度为 vM,从 D 到 M 的过程由动能定理得
解得v = -1.4gR < 0
说明小球不能达到电场E3 边界离开电场,可知小球进入电场E3 后先做匀减速直线运动,速度为零后反向匀加速直线运动从 D 进入圆管轨道,此后多次往复运动,最终小球将静止于OB 段上的某点,根据功能关系与能量守恒有μmgs = qE1xOQ cos θ + mgxOQ cos θ
解得s = 7.5R
答案第 8 页,共 8 页