陕西省安康市2022-2023学年高二下学期开学考试物理试题（含答案 解析 ）

2022~2023学年第二学期开学摸底考试 高二物理试题 全卷满分100分，考试时间90分钟。 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图，小磁针放在线圈中心，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针N极的指向是（ ） A. 向上 B. 向下 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 【答案】C 【解析】 【详解】当在线圈中通入逆时针方向的电流后，根据安培定则，线圈产生的磁场方向在线圈内部是垂直纸面向外，所以小磁针N极的指向是垂直纸面向外，故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 如图所示，真空中x轴上有两个带正电的点电荷，位置分别位于原点O和x0处，电荷量分别为Q1和Q2，且Q1>Q2，规定沿x轴正方向为电场强度正方向。在0~x0之间，电场强度E随位置坐标x的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】因为Q1 >Q2，根据电场叠加原理，电场强度为0的位置在之间，在电场强度为0的位置前电场方向沿x轴正方向，在电场强度为0的位置后电场方向沿x轴负方向。 故选A。 3. 如图所示，实线表示电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子在电场中的运动轨迹，不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子一定是从a沿曲线运动到b B. 该带电粒子带负电 C. 该带电粒子在a处的电势能大于b处的电势能 D. 该带电粒子在a处的动能小于b处的动能 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子所受电场力方向与电场方向相反，即粒子带负电，但是不能确定粒子是从a到b还是从b到a运动，所以B正确，A错误； C．等势面与电场线相互垂直，有图可知，a、b两点在两个不同的等势面上，电场线由a点所在等势面指向b点所在等势面，所以a处的电势高于b处的电势，又粒子带负电，所以该带电粒子在a处的电势能小于b处的电势能，所以C错误； D．由于带电粒子在电场中只受电场力，所以电势能与动能之和不变，所以结合C选项可知，该带电粒子在a处的动能大于b处的动能，所以D错误。 故选B。 4. 北京时间2022年10月7日21时10分，中国太原卫星发射中心在黄海海域使用长征十一号海射运载火箭，采用“一箭双星”方式，成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若试验卫星绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h（小于同步卫星离地高度），则下列说法正确的是（　　） A. 试验卫星的线速度大于地球第一宇宙速度 B. 试验卫星的角速度大于同步卫星的角速度 C. 试验卫星周期大于同步卫星的周期 D. 静止在赤道上的物体的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．设地球质量为，卫星质量为，则围绕地球做匀速圆周运动的卫星，由万有引力充当向心力 可得 所以试验卫星的线速度小于地球第一宇宙速度；试验卫星的角速度大于同步卫星的角速度；试验卫星的周期小于同步卫星的周期，选项AC错误、B正确； Ｄ．由于赤道上物体和同步卫星运动周期相同，属于同轴转动模型，由 静止在赤道上的物体的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，选项D错误。 故选B。 5. 笔记本电脑已经成为我们生活中比较重要的一个工具。使用时为了方便，可将其放在倾角可调的支架上，如图甲所示，支架可以简化为图乙模型。设斜面倾角为，底部固定挡板与斜面垂直，已知笔记本电脑的重力为，忽略一切摩擦，调整支架过程中笔记本电脑没有相对支架移动，则（　　） A. 笔记本电脑只受挡板和斜面的支持力作用 B. 缓慢调整支架，使减小，笔记本电脑对斜面的压力减小 C. 缓慢调整支架，使增大，挡板对笔记本电脑的支持力增大 D. 缓慢调整支架，使增大，支架对笔记本电脑的作用力大小小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．对笔记本电脑受力分析，如图所示 笔记本电脑受重力G、斜面弹力N1、挡板AC的弹力N2，故A错误； B．由平衡条件得 由牛顿第三定律知，笔记本电脑对斜面的压力大小为 则缓慢调整支架，使减小，笔记本电脑对斜面的压力增大，故B错误； C．由平衡条件可知挡板对电脑的支持力为 故缓慢调整支架，使增大，挡板对笔记本电脑的支持力增大，故C正确； D．支架对笔记本电脑的作用力就是斜面的弹力N1和挡板AC的弹力N2的合力，与笔记本电脑的重力G等大反向，则缓慢调整支架使增大，支架对笔记本电脑的作用力大小还是等于，故D错误。 故选C。 6. 汽车在平直公路上行驶，刹车后速度平方与位移x变化的关系为（其中v、x的单位分别为m/s和m），则从开始刹车时计时，2s内和5s内汽车的位移之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据速度与位移的关系有 可知 将表达式与刹车后速度平方与位移x变化的关系对比，可知该车的初速度为 加速度为 则汽车速度减为零的时间 则内的位移 内的位移等于内的位移，则 可知内与内汽车的位移之比为 故选B。 7. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒材料的电阻率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】导体中的电流为 导体的电阻为 根据欧姆定律得 解得 故选D。 8. 如图，质量为60 g的铜棒长为L=20cm，棒的两端与等长的两细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流I后，铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°，g取10 m/s2，则铜棒中电流I的大小是( ) A. A B. A C. 6 A D. A 【答案】A 【解析】 【详解】铜棒上摆的过程，根据动能定理得 FLsin60°-mgL（1-cos60°）=0 又安培力为 F=BIa 代入解得，故选A。 9. 如图所示，电源内阻不可忽略，电压表V、电流表A均为理想电表。开关S闭合后，滑动变阻器R2的滑片由b向a缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数减小 C. 电容器C所带电荷量增大 D. 电阻R2的电功率增大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器R2的滑片由b向a缓慢滑动的过程中，电路总电阻阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，电流表的示数减小，电压表的电压为 可知，电压表示数增大，故A错误，B正确； C．电容器两端的电压等于R2的电压，其两端电压增大，根据 可知，电容器所带的电荷量增大，故C正确； D．当时，R2的电功率最大，由于不知道几个电阻的阻值关系，故该过程中R2的电功率不一定增大，故D错误。 故选BC 10. 如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成角的方向以相同的速度v射入磁场中。则正、负电子（ ） A. 出边界时两者的速度相同 B. 在磁场中运动的轨道半径不相同 C. 在磁场中的运动时间相同 D. 出边界点到O点处的距离相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．磁场为直线边界，分析可知，正、负电子在磁场中运动的轨迹如图 正、负电子出边界时两者的速度与边界夹角均为30°，且斜向右下，大小相等，故A正确； B．正、负电子在磁场中运动时，均由洛伦兹力提供向心力，有 可知正、负电子在磁场中运动的轨道半径相同，故B错误； C．若粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为，则粒子在磁场中的运动时间为 由前面轨迹分析可知，正电子做逆时针的匀速圆周运动，圆心角为，电子做顺时针的匀速圆周运动，圆心角为，正电子运动时间更长，故C错误； D．由图中几何条件分析可知，粒子出边界点到O点处的距离 因此正、负电子出边界点到点处的距离相等，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，是半径为的圆的一条直径，该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中。将质子从a点以的动能在该平面内朝着不同方向射出，质子可经过圆周上所有点。其中，到达c点的动能最大且为。已知，若不计重力和空气阻力，且规定圆心O处电势为0，则下列说法正确的是（　　） A. 电场方向为方向 B. 电场强度大小为 C. b点电势为 D. 质子经过该圆周时，可能具有动能的同时，其电势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在c点时的动能最大，即c点的电势最低．作过c点与圆周相切的线，切线为等势线，Oc方向即为电场方向，故A错误； B．根据A选项分析，作出下图 由几何关系可知 根据分析可知 则电场强度的大小 故B正确； C．根据沿着电场线方向电势逐渐降低结合由图可得 解得 故C正确； D． 点的电势能 根据对称性可知沿着在圆上的另一点电势最高为，故质子经过该圆周时，不可能具有动能的同时，其电势能为，故D错误。 故选BC。 12. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取。则（ ） A. 物块质量为1kg B. 物块下滑过程中机械能逐渐增加 C. 物块下滑时加速度的大小为 D. 当物块下滑3.0m时机械能损失了12J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块在初位置时重力势能为 其中，则物块的质量 故A正确； B．物块在初位置时重力势能为，动能为，机械能为 当下滑距离为时，物块具有的机械能为 所以下滑过程中物块的机械能逐渐减少，故B错误； C．令斜面的倾角为，则 当物块下滑距离为时，根据功能关系可得 代入数据解得 根据牛顿第二定律可知，物块下滑时加速度的大小为 故C错误； Ｄ．当物块下滑时，物体克服滑动摩擦力做功为 代入数据解得 根据功能关系可知，机械能损失了，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：共52分。 13. 甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验： （1）方案1：实验步骤如下： ①按图甲组装好器材，使连接物块A的细线与水平桌面平行； ②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块A恰好开始运动； ③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m； ④用天平测出物块A的质量M，已知当地重力加速度大小为。 若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A与桌面间的动摩擦因数为______。 （2）方案2：设计如图乙所示的实验装置，A是位移传感器接收部分，B是位移传感器发射部分，C是力传感器，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。在轨道水平的情况下做了实验，得到的a－F图线如图丙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数______（结果均保留1位小数）。 【答案】 ①. ②. 0.5 ③. 0.2 【解析】 【详解】（1）[1]物块A恰好开始运动时，矿泉水瓶及水的重力等于物块A与桌面间的最大静摩擦力，即 则动摩擦因数为 （2）根据牛顿第二定律 整理得 由图像可知 ， 代入数据解得 ， 14. 某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验器材如下： 干电池一节（电动势约为1.5V