河北枣强中学2023-2024学年高二下学期入学考试物理试卷(含答案)

这是一份河北枣强中学2023-2024学年高二下学期入学考试物理试卷(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．第五代移动通信技术简称5G，5G应用频段的无线电波传送信号，5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是( )
A.遥控器是利用无线电波工作的
B.红外线的波长比无线电波的波长更长
C.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
D.X射线的频率比γ射线的频率大
2．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是( )
A.穿过线圈a的磁通量减小
B.从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C.线圈a有扩大的趋势
D.螺线管b对线圈a有吸引作用
3．在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆形区域边沿的A点对准圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法正确的是( )
A.a粒子带正电，b粒子带负电B.a粒子的动能较大
C.b粒子在磁场中所受洛伦兹力较小D.b粒子在磁场中运动的时间较短
4．如图所示，一正弦交流电瞬时值表达式为，接在理想变压器两端，变压器原线圈的匝数为200匝，副线圈的匝数为100匝，电阻。下列判断正确的是( )
A.此正弦交流电的频率为50HzB.副线圈上的电压的有效值为110V
C.电阻R上的功率为270WD.原线圈上的电流的有效值为10A
5．质量为m、长为l的直导线用两根平行绝缘细线悬挂于O、两点，导线中通入图示方向的电流I，由于空间存在匀强磁场，因此平衡时悬线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A.匀强磁场可能竖直向上
B.匀强磁场可能与两根细线所在平面垂直
C.匀强磁场的磁感应强度大小可能为
D.匀强磁场的磁感应强度大小可能为
6．两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置，其振动图像如图所示，则( )
A.甲、乙两弹簧振子的频率之比为1:2
B.时甲具有负向最大加速度
C.时乙具有正向最大位移
D.时甲、乙两弹簧振子的速度方向相同
7．如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，，则在先后两种情况下( )
A.线圈中的感应电动势之比为
B.线圈中的感应电流之比为
C.线圈中产生的焦耳热之比
D.通过线圈某截面的电荷量之比
8．如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流
B.升压变压器匝数比
C.降压变压器的匝数比
D.当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则减小
二、多选题
9．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是( )
A.当磁感应强度B减小时，污水流速将减小
B.当污水中离子浓度降低时，MN两点电压将减小
C.只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流量
D.当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极
10．关于下列图片说法正确的是( )
A.图甲中，摇动手柄使蹄形磁铁转动铝框会同向转动，且它们转动的角速度相同
B.图乙中，当线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量冶炼金属
C.图丙中，对着话筒讲话线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理
D.图丁中，运输中，将表头的接线柱用导线连接可保护指针，这利用了电磁阻尼原理
11．如图，理想变压器原线圈匝数为N，有两个接有电阻阻值均为R的独立副线圈甲、乙。现测得线圈甲上的电流，线圈乙上的电流为，原线圈电压为U。则( )
A.甲线圈匝数为B.乙线圈匝数为
C.原线圈电流为D.原线圈电流为
12．如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒、静止在导轨上。时，棒以初速度向右滑动，运动过程中，、始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用、表示，棒所受的安培力用F表示。下列图像中可能正确的是( )
A.B.
C.D.
三、实验题
13．某同学用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）实验中优先选用的摆球是___________。
A.钢球B.塑料球C.橡胶球
（2）该同学用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球的直径___________mm。
（3）该同学通过多次实验得出数据画出摆长L和周期图像，如图丙所示，根据图像求出重力加速度___________（取结果保留三位有效数字）。
（4）图丙中P点不在图线上，导致该点偏离图线的原因不可能是___________。
A.实验中将40次全振动记为41次
B.实验中将39次全振动记为40次
C.实验中将摆线长作为摆长
D.实验中将摆线长与摆球直径之和作为摆长
14．某同学测量一节干电池的电动势和内阻。现有实验器材如下：
干电池（电动势约1.5V、内阻较小）、滑动变阻器（0~10Ω）、电阻箱（0~999.9Ω）、电压表（0~3V量程、内阻约3kΩ）、电流表（0~0.6A量程、内阻约0.5Ω）、开关S、导线若干。
（1）该同学对测量这一节干电池的电动势和内阻设计出四个方案，其中精度较高是___________；
A.
B.
C.
（2）图甲为该同学某次测量时电压表示数，其读数为___________V；
（3）该同学采用“（1）”所选的某个方案后，测得多组（U、I）数据，画出图，如图乙，测得的电源内阻为___________Ω；（保留小数点后两位数字）
（4）该同学考虑到（3）所选的实验中电表不是理想电表，因此导致这一节干电池电动势测量结果为：___________（选填“>、=、<”）。
四、计算题
15．一列沿x轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示，求：
（1）若波向x轴正方向传播，求该波的波速；
（2）若波向x轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程。
16．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。杆1、杆2是两根用细线连接的金属杆，质量分别为和，两杆垂直导轨放置，且两端始终与导轨接触良好，两杆的总电阻，两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止。整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直，在时刻将细线烧断，保持F不变，重力加速度g取，求：
（1）烧断绳子瞬间杆1的加速度大小；
（2）细线烧断后，两杆最大速度的大小；
（3）两杆刚达到最大速度时，杆1上滑了0.8m，则从时刻起到此刻用了多长时间？
17．如图所示，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，已知P点坐标为。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子以的速度从P点沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入匀强磁场中，不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）粒子进入第一象限的速度；
（3）粒子经磁场偏转后从y轴上的Q点进入第二象限，则的长度。
参考答案
1．答案：C
解析：A.遥控器是利用红外线工作的，故A错误；
B.红外线的波长比无线电波的波长更短，故B错误；
C.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，故C正确；
D.X射线的频率比γ射线的频率小，故D错误。
故选C。
2．答案：B
解析：若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量向下增大，根据楞次定律可知从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流，根据“增缩减扩”和“来拒去留”可知，线圈a有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，故螺线管b对线圈a有排斥作用。
故选B。
3．答案：D
解析：A.由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；
BC.两粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
由图可知
粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力
解得
两粒子的质量和电荷量均相等，所以a粒子的速率较小，a粒子的动能较小；根据
由于b粒子的速率较大，两粒子的电荷量相等，则b粒子在磁场中所受洛伦兹力较大，故BC错误；
D.粒子在磁场中运动的周期为
设粒子运动轨迹对应的圆心角为α，则粒子在磁场中运动时间为
两粒子的质量和电荷量大小相等，所以周期相等，b粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角较小，则b粒子在磁场中运动的时间较短，故D正确。
故选D。
4．答案：A
解析：A.此正弦交流电的频率为
选项A正确；
B.原线圈上的电压的有效值为

副线圈上的电压的有效值为
选项B错误；
C.电阻R上的功率为
选项C错误；
D.原线圈上的电流的有效值为
选项D错误。
故选A。
5．答案：D
解析：A.若匀强磁场竖直向上，根据左手定则可知，直导线受到的安培力水平向左，直导线不可能向右偏转，故A错误；
B.若匀强磁场与两根细线所在平面垂直，则直导线受到的安培力与细线拉力方向平行，直导线不可能向右偏转处于静止状态，故B错误；
CD.当匀强磁场方向沿着细线方向向上时，直导线受到的安培力与细线拉力方向垂直向上，此时安培力最小，匀强磁场的磁感应强度最小，则有
解得匀强磁场的磁感应强度的最小值为
故C错误，D正确。
故选D。
6．答案：C
解析：A.如图所示，得甲的周期为
乙的周期为
得
由关系式
联立解得
故A错误；
B.时，甲在平衡位置处，回复力为零，得加速度为零，故B错误；
C.时，乙速度为零，在正向最大位移处，故C正确；
D.时，甲乙都处于平衡位置，具有最大的速度，但甲在下时刻位移为正，即甲向正向运动，此时速度方向为正，而乙在下时刻位移为负，即乙向负向运动，此时速度方向为负，得甲、乙两弹簧振子的速度方向相反，故D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：A.感应电动势:，所以，A错误；
B.感应电流:，所以，B错误；
C.产生焦耳热:，所以焦耳热之比为，C正确；
D.通过界面电量:，两次电量一样，所以，D错误。
8．答案：C
解析：A.由功率
可得发电机输出的电流为
故A错误；
B.由输电线上损失的功率
可得
根据变压器电流与匝数关系可得升压变压器匝数比为
故B错误；
C.根据变压器电压与匝数关系可得
可得升压变压器副线圈的输出电压为
输电线上损失的电压为
则降压变压器原线圈的输入电压为
根据变压器电压与匝数关系可得降压变压器的匝数比为
故C正确；
D.用户数量增多时，用户端的等效电阻为
用户数量增多时，减小，则输电线上的电流增大，也增大，故D错误。
故选C。
9．答案：CD
解析：A.污水流量计可测出污水流速，且不会改变污水的流速，故A错误；
BC.污水流速稳定后，有
可得
故当污水中离子浓度降低时，MN两点电压不变，故B错误；
C.污水的流量为
故C正确；
D.根据左手定则，正离子向下偏转，负离子向上偏转，故当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极，故D正确。
故选CD。
10．答案：CD
解析：A.由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，所以两者的角速度不相同，故A项错误；
B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故B项错误；
C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，故C项正确；
D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D项正确。
故选CD。
11．答案：AD
解析：AB.由可得，甲、乙两线圈的匝数分别为
故A正确，B错误；
CD.设原线圈中电流为I，由输入功率等于输出功率可得
解得
故C错误，D正确；
故选AD。
12．答案：AC
解析：AB.两导体棒中电流大小相等，方向相反，所以安培力也是等大反向，可以等效成相互作用力，根据动量守恒定律
解得，两导体棒最终的共同速度为
两导体棒中电流
由于ab棒加速，cd棒减速，速度差越来越小，所以回路电流越来越小，安培力越来越小，加速度应该是越来越小，变速阶段速度图像应该为曲线。故A正确，B错误。
CD.两导体棒中电流
由于ab棒加速，cd棒减速，速度差越来越小，所以回路电流越来越小，安培力
故安培力越来越小，最终两导体棒共速时，安培力变为零；故C正确，D错误。
故选AC。
13．答案：（1）A（2）12.0（3）9.68（4）C
解析：（1）实验中优先选用的摆球是钢球，因为钢球密度大，空气阻力影响较小。
故选A。
（2）10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知小球直径为
（3）根据单摆周期公式
可得
结合图像可得
解得
（4）图丙中P点不在图线上，由图可知，导致该点偏离图线的原因可能是摆长L测量值偏大或周期T测量值偏小。
A.实验中将40次全振动记为41次，则周期T测量值偏小，故A正确，不满足题意要求；
B.实验中将39次全振动记为40次，则周期T测量值偏小，故B正确，不满足题意要求；
C.实验中将摆线长作为摆长，则摆长L测量值偏小，故C错误，满足题意要求；
D.实验中将摆线长与摆球直径之和作为摆长，则摆长L测量值偏大，故D正确，不满足题意要求。
故选C。
14．答案：（1）B（2）1.20（3）1.31（4）<
解析：（1）由于电源内阻较小，电流表内阻较小，且不知道电流表内阻的准确值，电流表分压带来的影响很大不能忽略，故相对于电源为对象应该用电流表的外接法可以减小系统误差；故ACD错误，B正确。故选B。
（2）电压表的量程为，由图甲可知，最小分度为0.1V，估读到0.01V，则读数为1.20V。
（3）由上分析可知，采用电流表相对于电源外接的方案，较为恰当，测得多组（U、I）数据，由闭合回路欧姆定律有
结合图有
（4）由于电压表分流导致电流的测量值小于真实值，考虑电压表内阻，根据闭合电路欧姆定律有
整理可得
则有
15．答案：（1）（2）cm
解析：（1）若波向x轴正方向传播，则有

解得

（2）由图像可知，波长为，若波向x轴负方向传播，设波速为，则有
，
解得
则周期为
处的质点的振动方程为
由图可知
联立解得
cm
16．答案：（1）（2），（3）0.41s
解析：（1）两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止，则有
烧断细绳后，根据牛顿第二定律有
解得
（2）线烧断前
细线烧断后
方向相反，由系统动量守恒得
两棒同时达到最大速度，之后做匀速直线运动。对棒2有
根据欧姆定律有
解得
，
（3）由系统动量守恒得
则
即
设所求时间为t，对棒2由动量定理得
其中
解得
17．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据题意，水平方向上有
竖直方向有
解得
（2）根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示。
运动至O点，竖直方向上有
由几何关系有
解得
则有粒子进入第一象限的速度
（3）在磁场中由洛伦兹力提供向心力得
解得
由几何关系得
解得