安徽A10联盟2024-2025学年高二下学期2月开年考试物理试题（B卷）

这是一份安徽A10联盟2024-2025学年高二下学期2月开年考试物理试题（B卷），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共8小题）
1．下列实验中主要用到的科学方法与“探究加速度与力、质量的关系”所用科学方法不同的是（ ）
A．探究两个互成角度的力的合成规律
B．探究影响电荷间相互作用力的因素
C．研究影响平行板电容器电容大小的因素
D．探究感应电流产生的条件
2．如图所示，一个三角形导体线圈ABC位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，AB边与导线平行。已知到无限长直导线的距离为处的磁感应强度大小（为常量）。下列说法正确的是（ ）
A．在这个平面内，线圈远离导线移动，线圈中没有感应电流
B．在这个平面内，线圈平行于导线左右移动，线圈中有感应电流
C．仅使导线中电流的大小随时间均匀增大，线圈中没有感应电流
D．仅让线圈绕AB边向纸面内转动，线圈中有感应电流
3．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，下极板图定，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，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．电容器的电容变小B．极板间电场强度变大
C．点的电势不变D．静电计指针张角变大
4．如图所示，A、B是真空中水平放置的一对平行金属板，极板A、B间的电压恒定。一质量为、电荷量为的正离子紧贴着极板A沿板面的方向射入电场。射入电场时的初动能为，恰好从B板边缘射出电场。另有一质量为、电荷量为的负离子以相同的初动能紧贴着极板B沿板面的方向进入电场。不计带电粒子的重力和正、负离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．负离子恰好从A板边缘射出
B．正、负离子射出电场时，动能相等
C．正、负离子在电场中的运动时间相同
D．若正、负离子同时射入电场，运动过程中二者不可能相遇
5．一弹簧振子如图甲所示，以O为平衡位置，在水平方向a、b间做简谐运动，取向右为正，其振动图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=0.3s时，振子的速度最大且方向向右
B．t=0.2s时，振子的加速度最大且方向向右
C．t=0.15s时，振子的速度方向与加速度方向相反
D．t=0.1s和t=0.3s时，振子的速度相同
6．如图所示的电路，电源的电动势、内阻，直流电动机内阻为，额定功率为3W，滑动变阻器的调节范围为。现闭合开关，调节使图中电源输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值为B．滑动变阻器接入电路的阻值为
C．电动机的额定电压为2VD．电动机的热功率为2W
7．如图为一只小蜜蜂掉入水中同时挥动双翅留下的水面波纹简化图（振动频率固定），图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则在a、b、c、d、e、f六点中，下面的判断正确的是（ ）
A．振动加强的点是a、e、c
B．此时刻位移为零的点是a、b、d
C．图示时刻e位置为两列波相遇的加强点，再经过半个周期该位置将变为减弱点
D．f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍
8．如图所示的电路中，电源电动势恒定，内阻不计，为滑动变阻器，、为定值电阻，且。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动后，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数变大B．电压表示数减小
C．D．增大
二、多选题（本大题共2小题）
9．如图所示，正三角形ABC的边长为，为三角形的几何中心，为AB边的中点，在，两点各固定一个带正电，电荷量为的点电荷，点固定一个带负电，电荷量为的点电荷。已知静电力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．电子在点受到的电场力沿OC指向B．点的电势低于点的电势
C．点场强大小为D．质子在点的电势能大于在点的电势能
10．如图所示，一个半径为的圆环竖直放置在水平向右的匀强电场中，为圆心，环内有两根管道AB和AC，半径AO与竖直直径BC成角。一质量为、带电最为的带正电绝缘光滑小球（直径略小于管道直径），从点由静止释放，沿管道AB和AC到达圆周的时间相同。已知重力加速度为，带电小球可视为点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．小球沿管道AB运动的时间为
C．小球沿管道从A到B的过程中机㭜能逐渐减小
D．小球沿管道从A到C的过程中机㭜能逐渐增大
三、实验题（本大题共2小题）
11．利用图甲所示实验装置来验证动量守恒，其中A、B是两个大小相同、质量不同的小球，实验过程中，先不放B球，让A球从固定斜槽上点由静止释放，在水平面上得到一个落点位置；然后把B球放置在斜槽末端，使A球再次从斜槽上点静止释放，与B球发生正碰后，在水平面上又得到两个落点位置。我们把三个落点位置分别标记为、、。
(1)为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如图乙所示，其读数为 cm；
(2)关于该实验，下列说法正确的是______；（填选项前字母）
A．斜槽的末端不一定要水平B．斜槽的轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度D．的质量必须大于B的质量
(3)若实验操作正确，已知点为小球平抛起点在水平面上的投影，测量出水平位移OM、ON、OP的长度分别为、、、A、B两球质量分别为、，除动量守恒以外，若 成立，则碰撞为弹性碰撞。
12．学校的物理兴趣小组同学要测量未知电阻的阻值，进行如下操作：
(1)该小组同学先用欧姆表“”倍率粗测电阻，结果发现欧姆表指针的偏转角度过大，为了测量结束比较准确，应将选择开关拨到 （填“”或“”）倍率，再将红、黑表笔短接进行欧姆调零，再次测量电阻，欧姆表指针所指位置如图所示，则被测电阻的阻值为 ；
(2)为精确测量电阻的阻值，小组成员又准备了以下器材：
A．电源，电动势约为12.0V。内阻可忽略不计
B．电流表，量程为，内阻为
C．电流表，量程为，内阻约为
D．定值电阻，阻值为
E．滑动变阻器，最大阻值为
F．单刀单掷开关S、导线若干
①该小组同学利用现有器材完成实验，要求尽量减小误差，每个表的示数不小于量程的，应该把电流表与电阻 （填“”或“”）串联。测量中要求电表示数从零开始调节，请在下面方框中画出测量电阻的实验电路原理图（图中的元件用题干中相应的字母标注） ；
②若某次测量中电流表的示数为，电流表的示数为，则由已知量和测量量得出 。
四、解答题（本大题共3小题）
13．在光滑绝缘水平面上有一可视为质点、带正电的滑块。现将滑块所处区域加上水平向右的匀强电场，让滑块从静止开始做匀加速直线运动。经过一段时间以后，立即把电场换成反向的匀强电场，又经过的时间滑块回到初始位置。
(1)求两电场的电场强度大小之比；
(2)求时刻和时刻滑块速率之比。
14．一简谐波的波源位于坐标原点，波源振动后时第一次形成如图所示的波形图。
(1)求该波的波长和传播速度大小
(2)在给出的坐标图上画出波在时刻的波形图；
(3)求从至处的质点的运动路程。
15．如图所示，、两球用轻质弹簧连接，静置于光滑水平地面上，长度为的不可伸长的轻质细绳一端拴住球，另一端系在球正上方的点，点与球相随也为。把球拉到如图所示的水平位置，细绳刚好伸直。现把球从静止释放，球到达最低点时细绳刚好被拉断，、两球发生正碰并粘在一起。已知、、三个球大小相同、质是均为、均可视作质点，不计空气阻力，重力加速度大小为。
(1)求细绳所能承受的最大拉力；
(2)求弹簧最短时的弹性势能；
(3)当球第一次达到最大速度时，、球共同运动的时间为，求此时球的位移大小。
参考答案
1．【答案】A
【详解】“探究加速度与力，质量的关系”实验和“探究影响电荷间相互作用力的因素”、“研究影响平行板电容器电容大小的因素”、“探究感应电流产生的条件”实验均采用了控制变量的科学方法，而“探究两个互成角度的力的合成规律”采用的等效替代法，采用的科学方法不同的是A实验。
选A。
2．【答案】D
【详解】A．线圈远离导线移动时，穿过闭合回路的磁通量减小，线圈中有感应电流，A错误；
B．线图平行于导线左右移动，穿过闭合回路的磁通量不变，线圈中没有感应电流，B错误；
C．导线中的电流大小改变，穿过闭合回路的磁通量改变，线圈中一定有感应电流，C错误；
D．线圈绕AB边向纸面内转动，穿过闭合回路的线圈磁通量变化，线图中有感应电流，D正确。
选D。
3．【答案】C
【详解】A．根据
在受到的压力变大时，减小，则电容器电容C变大，A错误；
B．极板带电量不变，根据极板间电场强度
可知场强不变，B错误；
C．电场强度不变，和固定电极的距离不变，点电势不变，C正确；
D．极板上受到的压力变大时，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，D错误。
选C。
4．【答案】D
【详解】A．根据
可知负离子的偏转距离是正离子的二分之一，负离子不是恰好从A板边缘射出，A错误；
B．根据电场力做功公式
知，正负粒子射出电场时偏转距离不同，电场力对正负离子做功不同，由动能定理得，射出电场时两离子动能不同，B错误；
C．两离子射入电场的初速度不同，根据
可知，在电场中的运动时间不同，C错误；
D．两离子射入电场的初速度不同，若同时射入，不可能相遇，D正确。
选D。
5．【答案】C
【详解】A．t=0.3s时，振子位于平衡位置，振子的速度最大且方向向左，A错误；
B．t=0.2s时，振子位于正向位移最大处，根据
可知t=0.2s时，振子的加速度最大且方向向左，B错误；
C．由图可知，t=0.15s时，振子的速度方向向右，加速度方向向左，t=0.15s时，振子的速度方向与加速度方向相反，C正确；
D．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，振子的速度大小相同，方向相反，则速度不相同，D错误。
选C。
6．【答案】B
【详解】AB．电源内外电压相等时输出功率最大，电路中电流为
路端电压
电动机两端电压
等于路端电压，所以滑动变阻器接入电路的阻值为0，A错误，B正确；
CD．电动机额定电压为3V，热功率
CD错误。
选B。
7．【答案】A
【详解】A．、、位于两波源连线的中垂线上，且为两波的波谷叠加；为两波的波峰叠加，所以、、均为振动加强点，A正确；
B．此时刻，为两波的波谷叠加，位移为最大；、均为波峰和波谷叠加，位移最小，为两波振幅之差，B错误；
C．图示时刻位置为两列波相遇的加强点，始终为振动加强点，C错误；
D．若f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍，则由题意可知，点为振动加强点；又因为f为bd的中点，、均为振动减弱点，则，点不可能为振动加强点，D错误。
选A。
8．【答案】C
【详解】AB．滑片P向下滑动后接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电源电动势不变，则总电流减小，两端电压减小，电压表示数减小，两端电压减小，根据U3=E-IR3可知电压表示数增大，AB错误；
C．因为
可得
根据U3=E-IR3
可得
由于，
C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律
可得
不变，D错误。
选C。
9．【答案】BC
【详解】AC．根据电场叠加原理可得，点的场强方向由指向，大小为
电子在点受到的电场力沿CO指向O，A错误，C正确；
BD．质子由运动到，电场力做负功，电势能增大，所以点的电势低于点的电势，B正确，D错误。
选BC。
10．【答案】AD
【详解】AB．设AC与BC的夹角为，则沿AC下滑到C点时
其中
沿AB上滑到B点时
其中
解得
可得
所以匀强电场的电场强度大小为
小球沿管道AB运动的时间为
A正确，B错误；
C．从A到B电场力做正功，小球电势能减小，机械能增大，C错误；
D．从A到C电场力做正功，小球电势能减小，机械能增大，D正确。
选AD。
11．【答案】(1)1.05
(2)D
(3)（或）
【详解】（1）根据游标卡尺读数规则可知，小球的直径为
（2）ABC．在实验过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都相同，不需要光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，ABC错误；
D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，D正确。
选D。
（3）设碰前A小球速度为，碰后两球速度分别为，，则若动量守恒则
因为平抛时间t相等，则
即
若为弹性碰撞，则满足
即
通过化简得到（或）。
12．【答案】(1)
(2) 97
【详解】（1）[1][2]欧姆表指针的偏转角度过大，表明通过欧姆表的电流较大，即所测电阻阻值较小，为了减小读数误差，需要使得指针指在欧姆表的中央刻线附近，则需要换用低倍率挡位，即应将选择开关拨到“”倍率；
根据欧姆表的读数规律，该读数为。
（2）①在尝试设计电路中，很容易设计出图a所示的测量电路，当电流表的读数为量程的，即120mA时，可知通过电流表的电流超过其量程，所以不满足实验要求。
另一种测量电路如图b所示，电流表和待测电阻的串联阻值约是，和定值电阻的比约为5:1，通过电流表的电流最大时，图b电路中电流表的电流也达到最大，所以这个电路符合要求，然后连接滑动变阻器来进行调节测量多组数据即可．所以应该把电流表和电阻串联。又因为测量中要求电表示数从零开始调节，最终的电路图如图c所示。
②根据电路知识有
整理可得
代入数据计算可得
13．【答案】(1)
(2)
【详解】（1）设刚开始运动时电场强度大小为，加速度大小为，电场反向后场强大小为，加速度大小为，时刻滑块速度大小为，则从开始运动到回到初始位置过程中，根据匀变速直线运动规律可得，
两式联立可解得
设滑块带电量为，质量为，再根据牛顿第二定律：，
易得：
（2）设时刻滑块速度大小为，选择水平向右为正方向，由匀变速直线运动速度公式可得：
再结合，可得出：
又因为
所以可得速率之比：
14．【答案】(1)，(2)，(3)30cm
【详解】（1）由图可知，所以，波速v为
（2）波的周期，由于，经过一个周期波刚好传到质点处，根据周期性可得时刻的波形图如图所示
（3）波传播到处所需的时间，从至时间内处质点振动的时间，处质点的运动路程
15．【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设球到达最低点时速度为，细绳最大拉力为，对球C，由动能定理有
在最低点，由牛顿第二定律
两式联立可得
（2）设、两球碰撞结束瞬间共速为，球的初速度方向为正方向，规定向右为正方向，由动量守恒有
解得
设三球共速时速度大小为，有
联立解得
当弹簧被压缩至最短时，由能量守恒定律得此时弹性势能为
联立解得
（3）设运动过程中A、C两球速度为，球速度为，由动量守恒有
整理得
其中，、分别表示球第一次达到最大速度时，两球和球的位移，由于球第一次达到最大速度时，弹簧恢复到原长，则
联立解得