甘肃省张掖市某校2024-2025学年高二下学期开学检测物理试卷（解析版）

这是一份甘肃省张掖市某校2024-2025学年高二下学期开学检测物理试卷（解析版），共13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（本题共7小题，每题4分，共28分）
1. 下列关于电场和电场强度的说法正确的是（ ）
A. 电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在其中的电荷有力的作用
B. 电场是人为设想出来的，实际上并不存在
C. 某点的电场强度方向为试探电荷在该点受到的静电力的方向
D. 公式只适用于点电荷产生的电场
【答案】A
【解析】A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在其中的电荷有力的作用，故A正确；
B．电场是真实存在于带电体周围的一种特殊物质，不是人为设想出来的，故B错误；
C．某点的电场强度方向为正试探电荷在该点受到的静电力的方向，故C错误；
D．该公式适用于一切电场，故D错误。
故选A。
2. 空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（ ）
A. e点的电势大于0
B. a点和b点的电场强度相同
C. b点的电势低于d点的电势
D. 负电荷从a点移动到c点时电势能增加
【答案】D
【解析】A．根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为0，e点在PQ连线的中垂线上，则，A错误；
B．a、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、b两点电场强度不同，B错误；
C．因b点所在等势面的电势高于d点所在等势面的电势，可知b点电势高于d点，即，C错误；
D．由，负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D正确。
故选D。
3. 一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）
A. U变小，E不变B. E变大，变大
C. U变小，不变D. U不变，不变
【答案】A
【解析】ABD．由于电容器充电后与电源断开，说明电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，根据
电容C增大，又由
可知U减小，而由
可知，电场强度E不变，故A正确，BD错误；
C．由于E不变，P到正极板的距离减小，P点与正极板间电势差减小，而电容器中正极板电势最高且不变，则可知P点的电势升高，则正电荷在P点的电势能变大，故C错误。
4. 一只电流表满偏电流，内阻，把它改装成量程为的电压表，下列说法中正确的是（ ）
A. 需串联一个的电阻B. 需串联一个的电阻
C. 需并联一个的电阻D. 改装后，电压表的内阻为
【答案】B
【解析】把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值为：
故选B.
点睛：把小量程改装成电流表要并联一个分流电阻，把电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻，应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值．
5. 如图所示，直线A为电源的图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U-I图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是（ ）
A. R=2Ω
B. E=3V，r=0.5Ω
C. 电源的输出功率为6W
D. 含有灯泡的电路是非纯电阻电路
【答案】B
【解析】A．由欧姆定律得
故A错误；
B．由图可得，电源电动势为
内阻
故B正确；
C．此时电源的输出功率
故C错误；
D．灯泡将所消耗的电能全部转化为焦耳热，含有灯泡的电路是纯电阻电路，故D错误。
故选B。
6. 下面各图中，电流及其产生的磁场方向均正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．伸开右手，弯曲的四指所指电流方向，即顺时针方向，大拇指所指圆环内部磁场的方向，则磁感线应是向里，故A错误；
B．伸开右手，弯曲的四指则指电流方向，即逆时针（从右向左看），大拇指则指螺线管内部磁场的方向，即水平向右，故B错误；
C．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即垂直纸面向外，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（俯视），故C正确；
D．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即竖直向下，弯曲的四指则指磁场方向，即顺时针方向（从上向下看），那么直导线右边的磁场垂直纸面出来，左边的磁场垂直纸面进入，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，弹簧振子在dc间振动，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动周期为( )
A. 0.6sB. 0.8sC. 1.0sD. 1.2s
【答案】B
【解析】由于振子在a、b两点的速度相同，则a、b两点关于O点是对称的，所以O到b点的时间为0.1s，而从b再回到a的最短时间为0.4s，则从b再回到b的最短时间为0.2s，所以从b到最大位移处的最短时间为0.1s，因此振子的振动周期为 T=0.8s，故选B.
二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分）
8. 、A、为一条电场线上的三点，一电子仅在电场力作用下由点经A点向点运动，以点为零电势点，该电子运动过程中电势能随移动距离的变化规律如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该电场可能是孤立点电荷形成的电场
B. A点的电场强度等于点的电场强度
C. 电子由A点运动到点的过程中电场力对其所做的功
D. 电子在A点的动能小于在点的动能
【答案】BC
【解析】C．电子在A、两点的电势能分别为和，且
说明电子由A点运动到点时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为
C正确；
D．电子所受的电场力对电子做负功，电子的动能减小，故电子在A点的动能大于在点的动能，D错误；
A．由题图可知，从点到点，电子的电势能随移动距离均匀增加，则电势随移动距离也均匀增加，该电场一定为匀强电场，不可能为孤立点电荷形成的电场，A、两点的电场强度相等，A错误，B正确。
故选BC。
9. 如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知（ ）
A. 该导体的电阻随电压的升高而增大
B. 该导体的电阻随电压的升高而减小
C. 导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω
D. 导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω
【答案】AD
【解析】AB、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数，从图像中可以看出，随着电压的升高，斜率在减小，所以电阻在增大，故A对，B错；
CD、当导体两端电压为2 V时，此时图像上对应的电流值为2A，所以电阻 ,故C错D正确；
综上所述本题答案：AD
10. 声呐，也作声纳，是英文缩写“SONAR”的中文音译（中国科技名词审定委员会公布的规范译名为声呐），其全称为：Sund Navigatin And Ranging（声音导航与测距），是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术，也指利用这种技术对水下目标进行探测和通讯的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置，有主动式和被动式两种类型。现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象
B. 舰艇行驶速度越快，声呐发出超声波的频率越大
C. 超声波沿x轴正方向传播，波速为1500m/s
D. 坐标原点处质点在时相对平衡位置的位移为
【答案】CD
【解析】A．机械波遇到与波长相近或小于波长的障碍物时会发生明显的衍射现象，而超声波的波长较短，遇到大尺寸的障碍物时不能发生明显的衍射现象，故A错误；
B．声呐发出超声波的频率由声源决定的，与舰艇的行驶速度无关，故B错误；
C．由图乙可知，时，质点沿轴负方向运动，根据同侧法可知，超声波沿轴正方向传播，波速
故C正确；
D．根据同侧法可知，坐标原点处质点在0时刻沿轴正方向运动，则该质点的振动方程为
代入数据，解得
故D正确。
故选CD。
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 利用单摆测当地重力加速度的实验中。
（1）利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径______cm。
（2）某同学测量数据如下表，请在答卷中的图乙画出图像_____。由图像可得当地重力加速度______（保留三位有效数字）。
【答案】（1）2.26 （2） 9.86
【解析】（1）根据游标卡尺读数规则可知金属小球直径为
（2）[1]利用表中数据，描点连线如图所示
[2]根据
可得
所以图像的斜率为
解得
12. 在测量某干电池的电动势和内阻实验中：
实验室提供的器材有：
A.电压表：量程0~3V，内阻几千欧；量程0~15V，内阻几千欧
B.电流表：量程0~0.6A，内阻为0.5Ω；量程0~3A，内阻为0.1Ω
C.滑动变阻器：最大阻值20Ω，额定电流3A
D.滑动变阻器：最大阻值100Ω，额定电流3A
E.待测干电池，导线，开关
（1）为了尽可能精确地测量该电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选______（填字母序号）。请你用笔画线，将图甲中的实物连接成测量电路______；
（2）某次实验测量时，电压表指针位置如图乙所示，其示数应为______V。
（3）若测出7组数据，并标在图丙所示坐标系上，则可求出干电池的电动势________V，内阻________。（结果均保留两位小数）
【答案】（1）C （2）1.40 （3）1.50 0.55
【解析】（1）[1]一节干电池的内阻不是很大，所以选择较小范围的滑动变阻器，故选C；
[2]由于电流表内阻已知，所以采用电流表外接，这样可以精准算出电流表的分压，如图所示
（2）由于一节干电池的电压接近1.5V，所以电压表的量程选择0~3V，分度值为0.1V，故电压表的读数为1.40V。
（3）连接点迹如图
由闭合电路欧姆定律可知
化简可得
结合图像
其中
联立可得，干电池的电动势
内阻为
四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. 如图所示匀强电场中，有a、b、c三点，，，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为的正电荷从a移动到b，静电力做功为，求：
（1）若规定a点电势为零，求该电荷在b点的电势能；
（2）匀强电场的电场强度E；
（3）该电荷从b到c，电荷的电势能的变化量。
【答案】（1）-1.2×10-7J （2）60V/m，方向水平向右 （3）1.44×10-7J
【解析】（1）该正电荷从a点移到b点，则
代入数据可得
（2）匀强电场的电场强度为，
代入数据解得
方向水平向右；
（3）电荷从b到c，电场力做功为
根据功能关系可得电势能的变化量为
代入数据解得
即电势能减少了
1.44×10-7J。
14. 如图所示，实线是一列正弦波在某一时刻的波形图，经过后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期大于，求：
（1）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
（2）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
【答案】（1），；（2），
【解析】（1）根据题意可知，由于该波的周期大于，则经过，波传播的距离小于波长，如果波是向右传播的，由图可知，波的传播距离为，由公式可得，波速为
由图可知，波长为，由公式可得，波的周期为
（2）根据题意可知，由于该波的周期大于，则经过，波传播的距离小于波长，如果波是向右传播的，由图可知，波的传播距离为，由公式可得，波速为
由图可知，波长为，由公式可得
波的周期为
15. 如图所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=4kg，mB=2kg，mC=2kg，A、B用一轻弹簧连接（弹簧与滑块拴接），开始时A、B以共同速度v0=4m/s运动，且弹簧处于原长，某时刻B与静止在前方的C发生碰撞并粘在一起运动。求：
（1）B与C碰后的瞬间，C的速度大小；
（2）运动过程中弹簧最大的弹性势能。
【答案】（1）2m/s；（2）4J
【解析】（1）B与C碰撞过程两者组成的系统动量守恒，对B和C，取向右为正方向，由动量守恒定律有
mBv0=（mB+mC）vC
解得
vC=2m/s
（2）弹簧弹性势能最大的时候A、B、C三者共速，取向右为正方向，由动量守恒定律有
（mA+mB）v0=（mA+mB+mC）v
B与C碰后，根据A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，有
代入数据解得弹簧最大的弹性势能
Ep=4J0.400
0.500
0.600
0.800
1.200
1.60
2.10
240
3.20
4.80