湖南省衡阳市第八中学2025-2026学年高二下学期开学考试物理试卷（含解析）

衡阳市八中 2024 级年高二下学期开学学情诊断
物理试题
注意事项：本试卷满分为 100 分，时量为 75 分钟
一、单选题（共 28 分，共 7 小题，四个选项中只有一个正确选项，选对得 4 分，选错得 0 分）
1 ．学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵。你认为下列理解正确的是( )
A ．根据库仑定律公式F = k ，两个电荷的距离趋于零时，库仑力为无穷大
B ．根据W = qU 可知，一个电子在电势差为-1V 的两点间被加速，电场力做功大小为 1eV
C．由匀强电场电势差与电场强度关系U = Ed 知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D ．根据电容器的电容的定义式C可知，电容器的电容与它所带电荷量成正比
2．雨滴落在平静水面上的 S 处，形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B 两点与 S在同一条直线上，C、S 在另外一条直线上。图示时刻，A 在波谷，B 、C 在不同的波峰上。已知波速为v ，A 、B 连线在水平方向的距离为a 。则( )
A ．水波的波长为a
B．A 点振动频率为
C ．到达第一个波峰的时刻，C 比 A 滞后
D ．从图示时刻起，经过 的时间，B 、C 之间的距离增大了2a
3 ．如图所示，红光和紫光相互平行，从平行玻璃砖上表面射入，只能观察到一束光从下表面射出．则射出的光( )
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A ．是红光 B ．是红紫复色光
C ．可能是图中光束① D ．可能是图中光束②
4 ．如图甲所示，光滑绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小为B = 1T 的水平匀强磁场，带正电的物块 A 静置于水平面上，电荷量q = 0.2C 。t = 0 时，水平力 F 作用在物 块 A 上，物块 A 由静止开始运动，其对水平面的压力FN 随时间 t 的变化规律如图乙所示，重力加速度g = 10m / s2 ，则( )
A ．物块 A 的质量m = 1kg B ．物块 A 的加速度不断增大
C ．水平力 F 的大小为25N D ．磁场力对物块 A 的冲量为 0
5 ．如图所示，P 和 Q 是两个相同的小灯泡，L 是自感系数很大的线圈，其直流电阻小于灯泡的电阻。假定两灯泡在以下操作中均不会被烧坏，下列说法错误的是( )
A ．开关 S 闭合瞬间，P 、Q 两灯同时亮
B ．开关 S 闭合一段时间后，Q 灯比 P 灯亮
C ．开关 S 断开后，Q 灯闪亮后逐渐熄灭
D ．开关 S 断开后，P 灯闪亮后逐渐熄灭
6．R1、R2 为两个完全相同的定值电阻，R1 两端的电压随时间周期性变化的规律如图甲所示，
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R2 两端的电压随时间周期性变化的规律如图乙所示，其中每段曲线都是四分之一正弦曲线，则两电阻在一个周期 T 内产生的热量之比 Q1 :Q2 为( )
A ．3: 1 B ． C ． D ．4:3
7 ．如图所示，一个直角三角形单匝导体线框 OAC 在范围足够大的磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，绕过 O 点且垂直于纸面的轴以角速度 ω 在纸面内顺时针匀速转动，已知边 AO = L ， C = 30° , O = 90° ,用φO 、 φA 、 φC 分别表示 O、A 、C 三点电势，则下列说法正确的是( )
A ． φO > φA ，回路无电流 B ． φO < φC ，回路有电流
C ． φC - φA = BL2 D ． φC - φA BL2
二、多选题（共 15 分，共 3 小题，四个选项中有多个正确选项，选对但不全得
3 分，全对得 5 分，选错得 0 分）
8 ．在匀强电场中的 B 点固定一个带正电的点电荷，空间中的电场线分布如图所示，图中AB 丄 CD 且AP = BP = CP = DP ，P 点的电场强度为0。下列说法正确的是( )
A ．匀强电场方向水平向右 B ．C、D 两点的电场强度相同
C ．在线段AB 上 P 点的电势最低 D ．在线段CD 上 P 点的电势最低
9 ．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程
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Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则( )
A ．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
B ．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于全过程（过程Ⅰ和过程Ⅱ)中重力冲量的大小
C ．过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和
D ．过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能
10 ．如图所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 与水平面成θ 角，导轨间距离为 L，垂直于导轨平面向上的匀强磁场为 B，轨道上端连接阻值为 R 的电阻和电容为 C 的电容器。质量为 m的金属杆AC 长也为 L，电阻不计。现将单刀双掷开关接 1，金属杆AC 垂直于MN 从导轨上由静止释放，经过时间 t 沿导轨下滑到导轨底端时速度刚好达到最大值。以下说法正确的是 ( )
A ．开关接 1，金属杆滑到底端的速度为
B ．开关接 1，金属杆滑到底端的过程中流过 R 的电量为
C ．开关接 2，金属杆沿导轨做加速度为 的匀加速运动
D ．开关接 2，不能求出金属杆滑到底端的速度
三、实验填空题（本题共 16 分，每空 2 分，答案必须写在答题卡上指定区域）
11 ．某物理兴趣小组利用干涉现象探究光波波长时，第一小组同学利用图甲所示的装置。
(1)第一小组同学测量某亮纹位置时，乙图中手轮上的示数为______mm；
(2)实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是______（填选项序
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号）。
A ．仅增大双缝间距，相邻干涉条纹中心间距增大
B ．仅增大双缝到屏的距离，相邻干涉条纹中心间距增大
C ．仅增大单缝到双缝的距离，相邻干涉条纹中心间距增大
D ．仅把蓝色滤光片换成红色滤光片，相邻干涉条纹中心间距增大
第二小组同学利用图丙所示的装置。当光线垂直入射后， 从上往下看，就会在上面的平板玻璃表面看到明暗相间的干涉条纹。
(3)第二小组同学用两种单色光竖直向下照射同一个装置，得到的干涉条纹如图，由图可知______（选填“ a ”或“b ”）光的波长较长一些；
(4)某次实验时，测得两平板玻璃之间形成的劈形夹角为θ ,沿 M 平板玻璃两相邻亮条纹间距为 Δx ，则该光的波长为______（用题中所给字母表示）。
12 ．如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。
(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当 S 旋到位置__________时，电表可测量直流电流，且量程较大。
(2)某同学用此多用电表测量某电学元件的电阻，选用“×10 ”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转很小，因此需选择__________（填“×1 ”或“×100 ”）倍率的欧姆挡。
(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。
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实验器材如下：
A ．干电池（电动势 E 为3.0V ，内阻 r 不计）；
B ．电流计 G（量程300μA ，内阻99Ω );
C ．可变电阻器 R；
D ．定值电阻R0 = 1Ω ;
E ．导线若干，红黑表笔各一只。
①在乙图，表盘上100μA 刻度线对应的电阻刻度值是__________ Ω ;
②如果将R0 与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为
__________。
四、计算题（共 4 机分，解答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得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
13．小型交流发电机如图所示，内部为匝数N = 50 、面积S = 0.04m2 的正方形线圈，线圈总电阻为r =1Ω 。线圈在磁感应强度为B = 0.1T 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴以角速度 = 100rad / s 匀速转动，此时电灯恰好正常发光，电灯电阻R = 9Ω , 线路中其他电阻不计，求：
(1)从图示位置开始，线圈中感应电动势的瞬时表达式；
(2)电灯正常发光的功率；
(3)从图示位置开始，线圈转过90° 的过程中，通过电灯的电荷量。
14 ．如图所示，在 xOy 坐标系的第一象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为
E = 3 × 105 N/C ，在第四象限内紧靠 x 轴存在宽度为 d（未知）的长条形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B = 1.0T ，磁场方向垂直于 xOy 平面向里，一带正电的粒子从y 轴上的点 P （0 ，1）沿 x 轴正方向射入电场区域，射入电场时的初速度大小为v0 = 2 × 106 m/s ，运动过程中粒子恰好未能从磁场的下边界飞出，已知粒子的比荷 C/kg ，不计粒子重力，求：
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(1)粒子第一次经过 x 轴时的速度大小；
(2)长条形磁场区域的宽度d；
(3)粒子从第一次经过 x 轴到第二次经过 x 轴所用时间 t。
15 ．光滑斜面倾角为θ = 30。，Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场，两区磁感应 强度大小相等（大小未知）。正方形线框abcd 质量为 m ，总电阻为 R，同种材料制成且粗细均匀，Ⅰ区域长为L1 ，Ⅱ区域长为L2 （ L2 < L1 ），两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置释放，cd 边进入Ⅰ区域时速度为 v，且直到ab 边离开Ⅰ区域时速度均为 v，当 cd 边进入Ⅱ区域时的速度和ab 边离开Ⅱ区域时的速度一致，重力加速度为 g 则：
(1)求线框释放点cd 边与Ⅰ区域上边缘的距离；
(2)求cd 边进入Ⅰ区域时cd 边两端的电势差；
(3)求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。
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1 ．B
A ．库仑定律公式F = k 适用条件是真空之中的点电荷，当两个电荷的距离趋于零时，带电体的形状与大小对所研究的问题的影响已经不能忽略，此时带电体不能看为点电荷，该公式不成立，因此不能认为两个电荷的距离趋于零时，库仑力为无穷大，A 错误；
B ．一个电子在电势差为-1V 的两点间被加速，电场力做功大小为
W = -1× (-1) eV = 1eV
B 正确；
C．匀强电场电势差与电场强度关系U = Ed 中的 d 指沿电场线方向上的距离，因此匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间在沿电场线方向上的投影距离成正比，C 错误；
D ．C 是电容的比值定义式， 电容与电容器所带电荷量并没有本质上的决定关系，因此不能认为电容器的电容与它所带电荷量成正比，D 错误。
故选 B。
2 ．C
AB ．图示时刻，A 在波谷，B 在波峰上，A 、B 连线在水平方向的距离为a ，可知水波的波长为
λ = 2a A 点振动频率为
故 AB 错误；
C ．由图可知到达第一个波峰的时刻，C 比 A 滞后
v v
故 C 正确；
D ．由于质点只是上下振动，不随波传播方向迁移，则 B 、C 之间的距离保持不变，故 D 错误。
故选 C。
3 ．B
根据折射定律n ，当红光和紫光以相同入射角从空气射入平行玻璃砖上表面时，由于紫光的折射率大于红光，紫光的折射角小于红光，故两束光在玻璃砖内的传播方向不同，紫光向左偏折的更明显。由于上下表面平行， 光线在玻璃砖内传播时，在下表面的入
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射角等于在上表面的折射角，当光线从下表面射出时的折射角等于上表面的入射角，因此两束光的出射光线与入射光线平行且都向左横移，但紫光横移更多，如图所示，故射出的光是红紫复色光，ACD 错误，B 正确。
故选 B。
4 ．C
A ．当t = 0 时，速度为 0，物块 A 受到的洛伦兹力为 0，根据竖直方向平衡条件
FN = mg
(
N
)由题图可知，F = 20N
可得m = 2kg ，A 错误；
BC ．设水平力大小为F ，根据牛顿第二定律F = ma
根据竖直方向平衡条件FN = mg +qvB = 20 + 2.5t ，又 v = at
解得F = 25N ，a = 12.5m / s2 ，物块 A 加速度保持不变，B 错误，C 正确；
D ．冲量I = FΔt ，在运动过程中磁场力 F 方向不变、 Δt 也不为 0，所以冲量不为 0 ，D 错误。
故选 C。
5 ．C
A ．开关 S 闭合瞬间，由于自感，线圈中的电流不能够发生突变，该电流将由 0 逐渐增大到稳定值，则两灯泡中均有电流通过，即开关 S 闭合瞬间，P 、Q 两灯同时亮，故 A正确，不符合题意；
B ．开关 S 闭合一段时间后，电路达到稳定，线圈自感电动势为 0，由于线圈有直流电阻，此时线圈相对于一个定值电阻，其与灯泡 P 并联，通过灯泡 P 的电流小于通过灯泡 Q 的电流，可知，开关 S 闭合一段时间后，Q 灯比 P 灯亮，故 B 正确，不符合题意；
C．开关 S 断开后，Q 灯闪亮后逐渐熄灭，灯泡 Q 不在线圈所在的闭合回路中，即开关 S 断
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开后，Q 灯立即熄灭，故 C 错误，符合题意；
D ．结合上述，开关 S 闭合电路达到稳定时，线圈相对于一个定值电阻，其与灯泡 P 并联，由于线圈直流电阻小于灯泡的电阻，则稳定时通过线圈的电流大于通过灯泡 P 的电流，开关 S 断开后，线圈相对于一个电源，其与灯泡 P 构成新的回路，线圈中的电流不能够发生突变，该电流在新回路中逐渐减为 0，可知，开关 S 断开后，P 灯闪亮后逐渐熄灭，故 D 正确，不符合题意。
故选 C。
6 ．A
根据有效值的定义，设图甲电压的有效值为 U1，则有 解得UU0
设图乙电压的有效值为 U1，则有 解得UU0
接在阻值大小相等的电阻上，因此有 故选 A。
7 ．C
AB ．若设 O 点的电势为零，根据右手定则可知， φO < φA ， φO < φC ，回路的磁通量不变，则无感应电流，AB 错误；
CD ．因UAO = BL BL2 ，UCO = B BL2可得φC - φA = UCO -UAO = BL2 ，C 正确，D 错误。
故选 C。
8 ．AC
A．P 点的电场强度为零，则点电荷在 P 点产生的电场与匀强电场大小相等，方向相反，点电荷带正电，在 P 点产生的电场强度方向向左，故匀强电场的方向水平向右，故 A正确；
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B ．由对称性可知，C、D 两点的电场强度大小相同，方向不同，故 B 错误；
CD ．由电场线方向可知，线段AP 段合电场强度方向向右，线段BP 段合电场强度方向向左，则在线段AB 上P 点的电势最低，在线段CD 上P 点的电势最高，故 C 正确，D 错误。
故选 AC。
9 ．ABC
A．过程Ⅰ中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量，故 A 正确；
B ．对于整个过程：钢珠动量的变化量为零，则合外力的冲量为零，即阻力的冲量的大小等于全过程中重力冲量的大小，故 B 正确；
C ．对于整个过程：钢珠动能的变化量，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和，故 C 正确；
D．过程Ⅰ中钢珠，根据动能定理可知，过程Ⅰ中钢珠减小的重力势能等于Ⅰ中钢珠增加的动能，而过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和，即过程Ⅱ中损失的机械能大于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能，故 D 错误。
故选 ABC。
10 ．AB
A ．开关接 1 时，根据题意可知经过时间 t 沿导轨下滑到导轨底端时速度刚好达到最大值，可得mg sinθ = BIL
由I
联立解得v ，故 A 正确；
B ．开关接 1 时，根据动量定理mg sinθ . t - BI- L . t = mv结合q = I- t ，v
联立解得q ，故 B 正确；
C ．开关接 2 时，根据牛顿第二定律可得mg sinθ - BIL = ma又I CBLa
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mg sin θ
联立解得金属杆的加速度a = (m + CB2L2 )
mg sin θ
可知金属杆沿导轨做加速度为 (m + CB2L2 ) 的匀加速运动，故 C 错误；
D ．开关接 2 时，根据q
结合 B 选项分析可求出金属杆下滑的位移，根据 C 选项可知金属杆做匀加速直线运动的加速度，根据运动学公式v = 2ax
可求出金属杆滑到底端的速度，故 D 错误。
故选 AB。
11 ．(1)1.470
(2)BD (3)a
(4) 2Δx tan θ
（1）乙图中手轮上的示数为 D = 1mm + 47.0 × 0.01mm = 1.470mm
（2）A．根据双缝干涉的条纹间距公式Δx = λ 可知，仅增大双缝间距 d，相邻干涉条纹中心间距减小，故 A 错误；
B ．根据双缝干涉的条纹间距公式 可知，仅增大双缝到屏的距离 L，相邻干涉条纹中心间距增大，故 B 正确；
C ．根据双缝干涉的条纹间距公式 可知，仅将单缝与双缝间距增大不会影响条纹间距，故 C 错误；
D ．根据双缝干涉的条纹间距公式 可知， 仅把蓝色滤光片换成红色滤光片，红光波长λ 变长，相邻干涉条纹中心间距增大，故 D 正确。
故选 BD。
（3）根据双缝干涉的条纹间距公式Δx = λ 可知，a 光的相邻亮条纹中心间距较大，所以 a光的波长较长。
（4）根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，如图所示
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即相邻两个亮条纹的光程差为Δh = 2(y2 - y1 ) = λ由几何关系有tan
解得 λ = 2Δx tanθ
12 ．(1)1
(2)×100
(3) 2 × 104 100:1
（1）由图所示可知，当转换开关 S 旋到位置 1 、2 时，表头 G 与电阻并联，电表可测量直流电流；转换开关 S 旋到位置 1 时，为大量程。
（2）测量某电学元件的电阻，选用“×10 ”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转很小，待测阻值较大，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择“×100 ”倍率的电阻挡，
重新欧姆调零后再测量。
（3）①[1]欧姆表中值电阻等于欧姆挡内部电阻，则中间刻度值对应示数为
有Ig Ig 解得R = 2 × 104 Ω
所以表盘上 100μA 刻度线对应的电阻刻度值是2× 104 Ω ;
②[4]当电流计满偏时，流过R0 的电流I Ig
根据并联分流的规律可知电流表量程扩大 100 倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的 ，欧姆表换挡前、后倍率之比等于 100:1。
13 ．(1)e = 20 cos100t (V )
(2)18W
(3)0.02C
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（1）交流发电机产生的电动势的最大值为Em = NBS = 20V
图示位置为垂直中性面位置，此时电动势是最大的，所以线圈中感应电动势的瞬时表达式为
e = Em cost = 20 cos100t(V )
（2）电动势的有效值为E = = 10V流过电灯的电流为IA
电灯正常发光的功率P = I2R = 18W
（3）线圈转过90。的过程中，通过电灯的电量q = It其中
解得q = N C
14 ．(1) 4 × 106 m/s
(2)0.1m
（1）粒子进入电场区域后，做类平抛运动，加速度
第一次经过x 轴时，在y 轴方向v = 2ay
合速度v 解得v = 4 × 106 m/s
（2）设粒子离开电场进入磁场时与x 轴的夹角为θ ,则 tan
解得θ = 60。
粒子在磁场中运动的轨迹半径为R ，洛伦兹力提供向心力粒子恰好未离开磁场区域，由几何关系得R - Rcosθ = d
解得d = 0.1m
(
粒子在磁场中运动的时间
t
=
。
T
=
)（3）粒子在磁场中运动的周期T 2θ T
360 3
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得t s
2
15 ．(1)d = v
（1）线框在没有进入磁场区域时，根据牛顿第二定律mg sinθ = ma根据运动学公式v2 = 2ad
联立可得线框释放点 cd 边与Ⅰ区域上边缘的距离d
（2）设两区域内的磁感应强度为B ，因为 cd 边进入Ⅰ区域时速度为 v，且直到 ab 边离开Ⅰ区
域时速度均为 v，可知线框的边长与Ⅰ区域的长度相等，根据平衡条件有mg sinθ = BIL1又因为E = BL1v ，I
3 3
cd 边两端的电势差U = I. R = E
4 4联立可得U
（3）根据题意可知线框进入Ⅱ区域到完全离开的过程，线框的初末速度相同，设此过程克服安培力做功为 W，根据动能定理得mg sinθ .（L1 + L2）-W = ΔEk = 0
解得W mg
设此过程安培力的冲量大小为I安 ，时间为 t ，以沿斜面向下为正方向，由动量定理得mgt sin θ - I安 = 0
(
BL
v
B
2
L
2
L
)因为L2 < L1 ，则线框进入磁场的过程安培力的冲量大小为 I安1 = BL1 It = BL1 t = 同理可得线框离开磁场的过程安培力的冲量大小为I安
可得I安 = I安1 + I安 联立解得t
线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率为P = W = mgv(L1 + L2 ) t 4L2
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