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江西省部分学校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷
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这是一份江西省部分学校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷，共13页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
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:必修第三册，选择性必修第一册。
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题中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，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.关于点电荷、电场强度、静电感应、电势能，下列说法正确的是
A.点电荷一定是电荷量很小的电荷
B.沿电场线方向，电场强度越来越小
C.金属导体有导电的作用，运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶更安全
D.在电场中同一位置，正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能
2.如图所示，平行板PQ、MN与电源相连，开关K闭合，从O点沿两板间中线不断向两板间射入比荷一定的带正电的粒子，粒子经电场偏转后发生的侧移为y，不计粒子的重力，要减小侧移y，下列操作可行的是
A.仅将PQ板向下平移一些B.仅将PQ板向上平移一些
C.将开关K断开，仅将PQ板向下平移D.将开关K断开，仅将PQ板向上平移
3.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向左为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是
A.0～0.5s时间内，振子的加速度方向向右，大小从最大变为零
B.5～10s时间向，振子所受回复力方向向左，大小从零变为最大
C.1.0～1.5s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大
D.1.5～2.0s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大
4.静止在光滑水平面上的物块，某时刻开始受到一个水平拉力，大小如图甲所示，此后物块运动的动量随时间变化的图像，正确的是
A.B.
C.D.
5.如图所示，电源电动势6V，内阻1Ω，小灯泡L标有“2V0.4W”字样，开关S闭合后，小灯泡L正常发光.已知电动机的内阻也是1Ω，则电动机的输出功率为
6.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在t=0时刻的波形图，M是平衡位置为x=10m处的质点，图乙为质点M的振动图像，则
A.t=0时刻质点M沿y轴正方向振动，该波沿x轴正方向传播
B.波的振幅为28cm，波长=10m
C.波的周期为1.8s，波的传播速度为12m/s
D.t=0时刻，x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为7cm
7.如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为的两点上，使△AOB成直角三角形，∠BAO=30°，已知OC线长也是，下端C点系着一个半径可忽略的小球在小角度内摆动，重力加速度为g.下列说法正确的是
A.让小球在纸面内振动，周期
B.让小球在重直纸面内振动，周期
C.让小球在纸面内振动，周期
D.让小球在垂直纸面内振动，周期
8.为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示.则
A.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
B.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
9.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到x=x3处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是
A.粒子运动到x=x1处时速度最大
B.粒子从x=x1到x=x3的过程中，先做加速运动后做减速运动
C.粒子从x=x1到x=x3的过程中，加速度一直减小
D.O点和x=x2之间电势差绝对值与x=x2和x=x3之间电势差绝对值相等
10.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示.则下列说法中正确的是
A.图乙中R1=6Ω，R2=12Ω
B.图甲中定值电阻R的最大功率是4W
C.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2W
D.调节RP的阻值，不能使电源以最大的功率4.5W输出
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（7分）某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率.已知电源的输出电压为E，电流表的内阻较小，具体操作步骤如下：
①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径，取平均值记为金属丝的直径d；
②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上，在金属丝上夹上一个小金属夹A，并按图甲连接电路；
③测量AC部分金属电阻丝的长度x；
④闭合开关，记录电流表的示数I；
⑤进行多次实验，改变金属夹的位置，记录每一次的x和I；
⑥以为纵轴，x为横轴，作出-x的图像，并测量图像的斜率k和纵截距a.
根据以上操作步骤，回答下列问题：
（1）某次测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图乙所示，该次测量金属丝直径的测量值为________mm.
（2）为了电路安全，开始实验时应将A夹在靠近________（填“B”或“C”）端的位置.
（3）该金属丝材料的电阻率ρ=________（用题中所给字母表示）.
（4）该实验还可测出所用电流表的内阻Rg=________（用题中所给字母表示）.
12.（9分）某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A.待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）
B.电流表A1（量程0.6A，内阻较小）
C.电流表A2（量程300μA，内阻Rg=1000Ω）
D.滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2A）
E.滑动变阻器R2（0～2kΩ，额定电流为1A）
F.电阻箱R0（阻值为0～99999.9Ω）
G.开关一个，导线若干
为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”）.
（2）为了操作方便，需利用电流表A2和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需_________（选填“串联”或
“并联”）阻值R0=_______Ω的电阻箱。
（3）请根据电路图甲将图乙中的实物连接完整，要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端.
（4）闭合电键S后，多次调节滑动变阻器，测得多组电流表A1、A2的示数I1、I2，绘制出I2-I1图像，如图丙所示，则电源的电动势E=__________，电源的内阻r=___________（结果均用a、b、R0和Rg表示）.
三、计算题（本题共3小题，共计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.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、b为x轴正方向上的两个点（且a更靠近坐标原点），如图甲所示，t=0时刻开始计时，a、b两点的振动图象如图乙所示，a与b间的距离为5m.求：
（1）处在平衡位置的b质点从t=0开始到第三次处于波峰位置时，a质点在振动过程中通过的路程；
（2）该简谐横波的波长和波速。
14.（14分）如图所示，竖直虚线的左右两侧区域I、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域I的电场强度为E1（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为E2=30N/C，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为θ=37°.质量为m=0.4kg、电荷量为q=+0.1C，可视为质点的小球由区域I中的A点以水平向右的速度v0=12m/s进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）A、B两点的水平间距x以及E1的大小；
（2）若弧形轨道的半径为R=0.5m，小球运动到C点时对轨道的压力大小；
（3）小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？
15.（14分）如图所示，质量为3kg的长木板B静止在光滑的水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为kg的小球用长为1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
江西高二下学期开学考·物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，A项错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，但电场强度的大小与电场线疏密有关，B项错误；金属桶可把积累的电荷导走，故用金属桶装易燃的汽油要安全，选项C正确；若电场中某一点的电势值为正，则该点正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能，若电场中某一点的电势值为负，该点正检验电荷的电势能小于负检验电荷的电势能，D项错误．
2．B 仅将PQ板向下平移一些，两板间的场强变大，粒子沿电场方向的加速度增大，侧移变大，仅将PQ板向上平移一些，两板间的场强变小，粒子沿电场方向的加速度减小，侧移变小，A项错误，B项正确；将开关K断开，两板的带电量不变，将PQ板向下平移或向上平移，两板间的电场强度不变，侧移不变，C、D项错误．
3．D 根据图像可知，0～0.5s时间内，振子由O向B运动，振子从平衡位置到正的最大位移处，根据可知加速度方向向右，大小从零变为最大，故A错误；根据图像可知，0.5～1.0s时间内，振子由B向O运动，振子从正的最大位移处运动到平衡位置，根据可知回复力减小，所受回复力方向向右，大小从最大变为零，故B错误；根据图像可知，1.0～1.5s时间内，振子由O向A运动，振子的速度方向向右，大小从最大变为零，故C错误；根据图像可知，1.5～2.0s时间内，振子由A向O运动，振子的速度方向向左，大小从零变为最大，故D正确．
4．C 依题意，根据动量定理有，由图像可知：0～时间内，F恒定，则动量p与时间成正比例关系，图线为一条过原点的倾斜直线；～时间内，F随时间t均匀增大，由数学知识知动量p与时间成二次函数关系变化，为开口向上抛物线的一部分；～时间内，F恒定，但由于比0～时的值大，则动量p与时间成线性变化，且直线的斜率比为0～直线的斜率大，选项C图线符合．
5．B 由小灯泡L正常发光，知电路中电流为，则电动机两端电压为，电动机的输入功率为，电动机发热功率为，输出功率，选项B正确．
6．D 根据M点的振动图像可知，时刻质点M沿y轴正方向振动，则该波x轴负方向传播，选项A错误；该波的振幅为cm，波长m，选项B错误；周期s，由可得该波的传播速度，选项C错误；波动图像的方程为（cm），时间，处的质点偏离平衡位置的位移大小为cm，选项D正确．
7．C 让小球在纸面内振动，在偏角很小时，单摆做简谐运动，摆长为l，则周期；让小球在垂直纸面内振动，在偏角很小时，单视做简运动，摆长为，则周期，C正确，A，B，D错误．
8．BD 当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项A错误；根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，面不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项B正确；打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率为树干的固有频率，所以粗细不同的树干频率不同，选项C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确．
9．BD 粒子运动到处时速度最大，A项错误：粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，B项正确；粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，加速度先减小后增大，C项错误；由于O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，D项正确．
10．ABD 由图乙知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率由图乙知，滑动变阻器的阻值为3Ω与阻值为时消耗的功水相等，有解得，故A正确，C错误；R是定值电阻，流过R的电流越大，R的功率越大，当时，电路中有最大电流，R的最大功率，故B正确；即使，外电阻R也大于r，电源不可能有最大功率输出，故D正确．
11．（1）4.700（4.698～4.702均可）（2分） （2）B（1分） （3）（2分） （4）aE（2分）
解析：（1）根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数十可动刻度读数＋估读，金属丝直径的测量值为；
（2）为了电路安全，应使连入电路的电阻尽可能大，故应将A夹在靠近B端的位置；
（3）电阻丝的电阻，由闭合电路欧姆定律有，联立解得，故图像的纵截距，斜率，解得该金属丝材料的电阻率；
（4）图像的纵截距，故所用电流表的内阻．
12．（1）（1分） （2）串联（1分） 9000（1分） （3）如图所示（2分）
（4）（2分） （2分）
解析：（1）为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的．
（2）将电流表A和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻；需要串联的阻值为．
（3）要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端，依据电路原理图甲，将实物进行连接，如答案图所示．
（4）分析电路，根据闭合电路欧姆定律有，整理得，对照图像可得，，联立解得、．
13．解：（1）由题意知a点振动了（1分）
则a质点通过的路程为（2分）
（2）若波沿x轴正方向传播有（，1，2…），（2分）
联立得（，1，2…）（1分）
（，1，2…）（1分）
若波沿x轴负方向传播有（，1，2…），（1分）
联立得（，1，2…）（1分）
（，1，2…）（1分）
14．解：（1）设小球在区域Ⅰ中运动的加速度大小为a，则由牛顿第二定律得（1分）
由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为
在水平方向上有（1分）
竖直方向上有（1分）
又（1分）
由以上解得m
（1分）
（2）由（1）解析可知，小球在B点的速度大小为（1分）
小球由B到C的过程，由动能定理得（1分）
小球在C点时，由牛顿第二定律得
解得N
由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为182N（1分）
（3）小球在区域目中运动时，电场力大小为，重力为（1分）
则电场力与重力的合力大小为（1分）
方向斜向左下方与竖直方向的夹角为
小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二：
①小球刚好运动到等效最高点，等效最高点如图的H点小球在H点时，小球与弧形轨道之间的作用力为零，则有（1分）
小球由B点到H点的过程中，由动能定理得
解得（1分）
②小球运动到与BH相垂直的G点时速度减为零，则对小球由B到G的过程中，由动能定理得
解得（1分）
由以上分析可知，小球在BCD段不脱离轨道的条件是或（1分）
15．解：（1）设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有
（1分）
解得（1分）
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得N（1分）
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为，根据动量守恒有
（1分）
根据能量守恒有（2分）
解得（1分）
此过程，物块A对小球的冲量大小（1分）
（3）开始时A离平台右端的距离m，物块刚滑上长木板时的速度大小为，根据动能定理有
解得（2分）
物块A在木板B上滑行时二者动量守恒，最终速度相同为，
解得（1分）
滑行过程中物块A与木板B系统动能减少转化为内能
解得板长m（2分）
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:必修第三册，选择性必修第一册。
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题中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，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.关于点电荷、电场强度、静电感应、电势能，下列说法正确的是
A.点电荷一定是电荷量很小的电荷
B.沿电场线方向，电场强度越来越小
C.金属导体有导电的作用，运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶更安全
D.在电场中同一位置，正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能
2.如图所示，平行板PQ、MN与电源相连，开关K闭合，从O点沿两板间中线不断向两板间射入比荷一定的带正电的粒子，粒子经电场偏转后发生的侧移为y，不计粒子的重力，要减小侧移y，下列操作可行的是
A.仅将PQ板向下平移一些B.仅将PQ板向上平移一些
C.将开关K断开，仅将PQ板向下平移D.将开关K断开，仅将PQ板向上平移
3.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向左为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是
A.0～0.5s时间内，振子的加速度方向向右，大小从最大变为零
B.5～10s时间向，振子所受回复力方向向左，大小从零变为最大
C.1.0～1.5s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大
D.1.5～2.0s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大
4.静止在光滑水平面上的物块，某时刻开始受到一个水平拉力，大小如图甲所示，此后物块运动的动量随时间变化的图像，正确的是
A.B.
C.D.
5.如图所示，电源电动势6V，内阻1Ω，小灯泡L标有“2V0.4W”字样，开关S闭合后，小灯泡L正常发光.已知电动机的内阻也是1Ω，则电动机的输出功率为
6.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在t=0时刻的波形图，M是平衡位置为x=10m处的质点，图乙为质点M的振动图像，则
A.t=0时刻质点M沿y轴正方向振动，该波沿x轴正方向传播
B.波的振幅为28cm，波长=10m
C.波的周期为1.8s，波的传播速度为12m/s
D.t=0时刻，x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为7cm
7.如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为的两点上，使△AOB成直角三角形，∠BAO=30°，已知OC线长也是，下端C点系着一个半径可忽略的小球在小角度内摆动，重力加速度为g.下列说法正确的是
A.让小球在纸面内振动，周期
B.让小球在重直纸面内振动，周期
C.让小球在纸面内振动，周期
D.让小球在垂直纸面内振动，周期
8.为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示.则
A.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
B.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
9.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到x=x3处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是
A.粒子运动到x=x1处时速度最大
B.粒子从x=x1到x=x3的过程中，先做加速运动后做减速运动
C.粒子从x=x1到x=x3的过程中，加速度一直减小
D.O点和x=x2之间电势差绝对值与x=x2和x=x3之间电势差绝对值相等
10.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示.则下列说法中正确的是
A.图乙中R1=6Ω，R2=12Ω
B.图甲中定值电阻R的最大功率是4W
C.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2W
D.调节RP的阻值，不能使电源以最大的功率4.5W输出
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（7分）某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率.已知电源的输出电压为E，电流表的内阻较小，具体操作步骤如下：
①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径，取平均值记为金属丝的直径d；
②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上，在金属丝上夹上一个小金属夹A，并按图甲连接电路；
③测量AC部分金属电阻丝的长度x；
④闭合开关，记录电流表的示数I；
⑤进行多次实验，改变金属夹的位置，记录每一次的x和I；
⑥以为纵轴，x为横轴，作出-x的图像，并测量图像的斜率k和纵截距a.
根据以上操作步骤，回答下列问题：
（1）某次测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图乙所示，该次测量金属丝直径的测量值为________mm.
（2）为了电路安全，开始实验时应将A夹在靠近________（填“B”或“C”）端的位置.
（3）该金属丝材料的电阻率ρ=________（用题中所给字母表示）.
（4）该实验还可测出所用电流表的内阻Rg=________（用题中所给字母表示）.
12.（9分）某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A.待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）
B.电流表A1（量程0.6A，内阻较小）
C.电流表A2（量程300μA，内阻Rg=1000Ω）
D.滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2A）
E.滑动变阻器R2（0～2kΩ，额定电流为1A）
F.电阻箱R0（阻值为0～99999.9Ω）
G.开关一个，导线若干
为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”）.
（2）为了操作方便，需利用电流表A2和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需_________（选填“串联”或
“并联”）阻值R0=_______Ω的电阻箱。
（3）请根据电路图甲将图乙中的实物连接完整，要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端.
（4）闭合电键S后，多次调节滑动变阻器，测得多组电流表A1、A2的示数I1、I2，绘制出I2-I1图像，如图丙所示，则电源的电动势E=__________，电源的内阻r=___________（结果均用a、b、R0和Rg表示）.
三、计算题（本题共3小题，共计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.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、b为x轴正方向上的两个点（且a更靠近坐标原点），如图甲所示，t=0时刻开始计时，a、b两点的振动图象如图乙所示，a与b间的距离为5m.求：
（1）处在平衡位置的b质点从t=0开始到第三次处于波峰位置时，a质点在振动过程中通过的路程；
（2）该简谐横波的波长和波速。
14.（14分）如图所示，竖直虚线的左右两侧区域I、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域I的电场强度为E1（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为E2=30N/C，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝缘的圆弧形轨道BCD，O为弧形轨道的圆心，CD为竖直方向的直径，BO与CD的夹角为θ=37°.质量为m=0.4kg、电荷量为q=+0.1C，可视为质点的小球由区域I中的A点以水平向右的速度v0=12m/s进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从B点进入弧形轨道，已知A、B两点的高度差为y=0.9m，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）A、B两点的水平间距x以及E1的大小；
（2）若弧形轨道的半径为R=0.5m，小球运动到C点时对轨道的压力大小；
（3）小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？
15.（14分）如图所示，质量为3kg的长木板B静止在光滑的水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为kg的小球用长为1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
江西高二下学期开学考·物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，A项错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，但电场强度的大小与电场线疏密有关，B项错误；金属桶可把积累的电荷导走，故用金属桶装易燃的汽油要安全，选项C正确；若电场中某一点的电势值为正，则该点正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能，若电场中某一点的电势值为负，该点正检验电荷的电势能小于负检验电荷的电势能，D项错误．
2．B 仅将PQ板向下平移一些，两板间的场强变大，粒子沿电场方向的加速度增大，侧移变大，仅将PQ板向上平移一些，两板间的场强变小，粒子沿电场方向的加速度减小，侧移变小，A项错误，B项正确；将开关K断开，两板的带电量不变，将PQ板向下平移或向上平移，两板间的电场强度不变，侧移不变，C、D项错误．
3．D 根据图像可知，0～0.5s时间内，振子由O向B运动，振子从平衡位置到正的最大位移处，根据可知加速度方向向右，大小从零变为最大，故A错误；根据图像可知，0.5～1.0s时间内，振子由B向O运动，振子从正的最大位移处运动到平衡位置，根据可知回复力减小，所受回复力方向向右，大小从最大变为零，故B错误；根据图像可知，1.0～1.5s时间内，振子由O向A运动，振子的速度方向向右，大小从最大变为零，故C错误；根据图像可知，1.5～2.0s时间内，振子由A向O运动，振子的速度方向向左，大小从零变为最大，故D正确．
4．C 依题意，根据动量定理有，由图像可知：0～时间内，F恒定，则动量p与时间成正比例关系，图线为一条过原点的倾斜直线；～时间内，F随时间t均匀增大，由数学知识知动量p与时间成二次函数关系变化，为开口向上抛物线的一部分；～时间内，F恒定，但由于比0～时的值大，则动量p与时间成线性变化，且直线的斜率比为0～直线的斜率大，选项C图线符合．
5．B 由小灯泡L正常发光，知电路中电流为，则电动机两端电压为，电动机的输入功率为，电动机发热功率为，输出功率，选项B正确．
6．D 根据M点的振动图像可知，时刻质点M沿y轴正方向振动，则该波x轴负方向传播，选项A错误；该波的振幅为cm，波长m，选项B错误；周期s，由可得该波的传播速度，选项C错误；波动图像的方程为（cm），时间，处的质点偏离平衡位置的位移大小为cm，选项D正确．
7．C 让小球在纸面内振动，在偏角很小时，单摆做简谐运动，摆长为l，则周期；让小球在垂直纸面内振动，在偏角很小时，单视做简运动，摆长为，则周期，C正确，A，B，D错误．
8．BD 当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项A错误；根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，面不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项B正确；打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率为树干的固有频率，所以粗细不同的树干频率不同，选项C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确．
9．BD 粒子运动到处时速度最大，A项错误：粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，B项正确；粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，加速度先减小后增大，C项错误；由于O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，D项正确．
10．ABD 由图乙知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率由图乙知，滑动变阻器的阻值为3Ω与阻值为时消耗的功水相等，有解得，故A正确，C错误；R是定值电阻，流过R的电流越大，R的功率越大，当时，电路中有最大电流，R的最大功率，故B正确；即使，外电阻R也大于r，电源不可能有最大功率输出，故D正确．
11．（1）4.700（4.698～4.702均可）（2分） （2）B（1分） （3）（2分） （4）aE（2分）
解析：（1）根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数十可动刻度读数＋估读，金属丝直径的测量值为；
（2）为了电路安全，应使连入电路的电阻尽可能大，故应将A夹在靠近B端的位置；
（3）电阻丝的电阻，由闭合电路欧姆定律有，联立解得，故图像的纵截距，斜率，解得该金属丝材料的电阻率；
（4）图像的纵截距，故所用电流表的内阻．
12．（1）（1分） （2）串联（1分） 9000（1分） （3）如图所示（2分）
（4）（2分） （2分）
解析：（1）为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的．
（2）将电流表A和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻；需要串联的阻值为．
（3）要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端，依据电路原理图甲，将实物进行连接，如答案图所示．
（4）分析电路，根据闭合电路欧姆定律有，整理得，对照图像可得，，联立解得、．
13．解：（1）由题意知a点振动了（1分）
则a质点通过的路程为（2分）
（2）若波沿x轴正方向传播有（，1，2…），（2分）
联立得（，1，2…）（1分）
（，1，2…）（1分）
若波沿x轴负方向传播有（，1，2…），（1分）
联立得（，1，2…）（1分）
（，1，2…）（1分）
14．解：（1）设小球在区域Ⅰ中运动的加速度大小为a，则由牛顿第二定律得（1分）
由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为
在水平方向上有（1分）
竖直方向上有（1分）
又（1分）
由以上解得m
（1分）
（2）由（1）解析可知，小球在B点的速度大小为（1分）
小球由B到C的过程，由动能定理得（1分）
小球在C点时，由牛顿第二定律得
解得N
由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为182N（1分）
（3）小球在区域目中运动时，电场力大小为，重力为（1分）
则电场力与重力的合力大小为（1分）
方向斜向左下方与竖直方向的夹角为
小球沿弧形轨道BCD段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二：
①小球刚好运动到等效最高点，等效最高点如图的H点小球在H点时，小球与弧形轨道之间的作用力为零，则有（1分）
小球由B点到H点的过程中，由动能定理得
解得（1分）
②小球运动到与BH相垂直的G点时速度减为零，则对小球由B到G的过程中，由动能定理得
解得（1分）
由以上分析可知，小球在BCD段不脱离轨道的条件是或（1分）
15．解：（1）设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有
（1分）
解得（1分）
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得N（1分）
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为，根据动量守恒有
（1分）
根据能量守恒有（2分）
解得（1分）
此过程，物块A对小球的冲量大小（1分）
（3）开始时A离平台右端的距离m，物块刚滑上长木板时的速度大小为，根据动能定理有
解得（2分）
物块A在木板B上滑行时二者动量守恒，最终速度相同为，
解得（1分）
滑行过程中物块A与木板B系统动能减少转化为内能
解得板长m（2分）
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