湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高二下学期开学物理试题（原卷版+解析版）

这是一份湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高二下学期开学物理试题（原卷版+解析版），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 从2023年起，每年的4月23日将被命名为世界乒乓球日。关于乒乓球运动，下列说法正确的是（ ）
A. 球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大
B. 球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动量和动能均保持不变
C. 乒乓球被球拍击打出的过程，球拍对乒乓球的冲量大小大于乒乓球对球拍的冲量大小
D. 一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小等于乒乓球对球拍的冲量大小
2. 如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则( )
A. 第一次磁通量变化较大
B. 第一次G的最大偏角较大
C. 第一次经过G的总电荷量较多
D. 若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势
3. 显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是（ ）
A B.
C D.
4. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B之间始终保持相对静止，弹簧的劲度系数为k，A和B的质量分别为m和M（M≠m），A和B之间的最大静摩擦力为fm，则下列说法正确的是（ ）
A. A对B静摩擦力对B不做功，而B对A的静摩擦力对A做功
B. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于
C. 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动振幅与取下A前相同
D 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动周期与取下A前相同
5. 如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹②落到B板中间。设粒子两次射入电场的水平速度相同，不计粒子重力，则两次偏转电压之比为（ ）
A. U1∶U2 = 1∶8B. U1∶U2 = 1∶4
C. U1∶U2 = 1∶2D. U1∶U2 = 1∶1
6. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（ ）
A. 1∶B. ∶1C. 1∶2D. 2∶1
二、多选题
7. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A. 向右加速运动B. 向左加速运动
C. 向右减速运动D. 向左减速运动
8. 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图为质谱仪的原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S由静止飘入电势差为U的加速电场，经加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（ ）
A. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
C. a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕
D. a、b、c三条质谱线依次排列顺序是氕、氘、氚
9. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab，ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动
B. 若沿ab做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动
C. 若沿ac做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动
D. 两小球在运动过程中机械能均保持不变
10. 如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，则以下说法正确的是（ ）
A. 金属棒先做变加速运动，最后做匀速运动
B. 金属棒一直做匀加速运动，加速度为
C. 当金属棒下滑的速度大小为v时，电容器的电荷量为CBLv
D. 金属棒在t时刻的速度大小为
三、非选择题
11. 研究小组在测量某一均匀圆柱金属导体的电阻率时获得以下数据：
（1）若电压表接入电路中是3V量程，则电压读数：______V若电流表接入电路中是0.6A量程，则电流读数：______A。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数为______mm。
（3）用游标卡尺测量其长度，测量结果如图所示，其读数为______mm。
12. 某同学在物理实验室找到一个热敏电阻（图中符号TC），想研究其电阻随温度变化的关系。按照下图连接了实验器材，图中为定值电阻，电压表视为理想电压表。
（1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节。请在图中添加一根导线改进该实验__________。
（2）正确添加导线后，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片调至适当位置，读出并记录两电压表，的示数，。则热敏电阻的阻值可以表示为__________（用，、表示）。
（3）该同学查阅相关资料，发现热敏电阻分为正温度系数电阻（阻值随温度升高而增大）和负温度系数电阻（阻值随温度升高而减小）两种，同时了解温度一定时流过热敏电阻的电流大小也会影响电阻值。为了判断该热敏电阻的种类，用控温箱升高热敏电阻的温度后，该同学应采取的实验步骤及判断方法是__________。
13. 忽略水对浮漂的阻力，浮漂在水中的上下振动可以视为简谐运动，如图（a）所示。以竖直向上为正方向，从时刻开始计时，浮漂振动图像如图（b）所示，到达最高点的时刻为，重力加速度。
（1）写出浮漂简谐运动的振动方程，并求出简谐运动的周期。
（2）已知浮漂和铅坠的总质量为，浮漂截面积，水的密度，求浮漂运动到最低点时的加速度大小。
14. 平面直角坐标系中，第1象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于轴射入电场，经轴上的N点与轴正方向成60º角射入磁场，最后从轴负半轴上的P点与轴正方向成60º角射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：
（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（2）粒子从M点运动到P点的总时间；
（3）匀强电场的场强大小E。
2025年高二下学期物理入学考试试卷
一、单选题
1. 从2023年起，每年的4月23日将被命名为世界乒乓球日。关于乒乓球运动，下列说法正确的是（ ）
A. 球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大
B. 球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动量和动能均保持不变
C. 乒乓球被球拍击打出的过程，球拍对乒乓球的冲量大小大于乒乓球对球拍的冲量大小
D. 一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小等于乒乓球对球拍的冲量大小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由动量定理有
则有
可知，乒乓球的动量变化量等于合外力的冲量，即乒乓球的动量变化量除了与力的大小方向有关，还与力的作用时间有关，故A错误；
B．动量是矢量，既有大小又有方向，当球拍以原速率反向击出的过程，乒乓球的速率不变，但是方向发生了改变，因此乒乓球的动量发生了改变，故B错误；
CD．用球拍打击球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、作用时间相同、冲量大小相等，故C错误，D正确。
故选D。
2. 如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则( )
A. 第一次磁通量变化较大
B. 第一次G的最大偏角较大
C. 第一次经过G的总电荷量较多
D. 若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势
【答案】B
【解析】
【详解】因两次的起始和终止位置相同,所以磁感应强度变化量相同,由知:两次磁通量变化相同,故A错误；因磁通量变化相同，匝数n相同，，根据和知，第一次G的最大偏角较大，故B正确；根据可知: 经过G的总电量相同，故C错误；有无感应电动势产生的条件是穿过回路的磁通量发生变化，电路无需闭合，两次穿过回路的磁通量均发生了变化，故D错误．所以选B．
3. 显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】高速电子流打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，所以电子先受到向下的洛伦兹力，且逐渐减弱为零，后受到向上的洛伦兹力，且逐渐增强。根据左手定则可以判断，磁场的方向先垂直纸面向里，方向为正，且逐渐减弱为零，后来磁场的方向垂直纸面向外，方向为负，且逐渐增强，故C正确，ABD错误。
故选C。
4. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B之间始终保持相对静止，弹簧的劲度系数为k，A和B的质量分别为m和M（M≠m），A和B之间的最大静摩擦力为fm，则下列说法正确的是（ ）
A. A对B静摩擦力对B不做功，而B对A的静摩擦力对A做功
B. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于
C 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动振幅与取下A前相同
D. 当弹簧最短时迅速将物块A取下，此后，物块B做简谐运动周期与取下A前相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．A对B的静摩擦力和B对A的静摩擦力都沿水平方向，二者振动过程中沿所受静摩擦力的方向运动，所受的静摩擦力均做功，故A错误；
B．设A和B一起（相对静止）振动的最大振幅为A，当二者运动到最大位移处时，对A和整体分别根据牛顿第二定律有
联立得
故B错误；
CD．当弹簧最短时迅速将物块A取下，物块B做简谐运动的最大位移处与平衡位置均不变，故物块B做简谐运动的振幅不变，但由于物块B的质量小于A和B的质量之和，故物块B经过同一位置（除平衡位置外）时的加速度变大，故物块B做简谐运动周期变小，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹②落到B板中间。设粒子两次射入电场的水平速度相同，不计粒子重力，则两次偏转电压之比为（ ）
A. U1∶U2 = 1∶8B. U1∶U2 = 1∶4
C. U1∶U2 = 1∶2D. U1∶U2 = 1∶1
【答案】A
【解析】
【详解】根据x = v0t可知，两种情况下带电粒子的运动时间之比
t1∶t2 = 2∶1
偏转距离之比
y1∶y2 = 1∶2
由得两种情况下粒子的加速度之比
由于
U∝a，故
U1∶U2 = 1∶8
故选A。
6. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（ ）
A. 1∶B. ∶1C. 1∶2D. 2∶1
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量
可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
二、多选题
7. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A. 向右加速运动B. 向左加速运动
C. 向右减速运动D. 向左减速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】根据安培定则可知，ab在右侧产生的磁场方向为垂直向里，有因为MN向右运动，根据左手定则可判断MN中感应电流方向由M到N。由安培定则可知L1中感应电流产生的磁场方向向上，由楞次定律可知L2中感应电流产生的磁场方向向上并减弱或向下并增强。如果L2中磁场向上减弱，根据安培定则可知PQ中感应电流为Q到P且减小，再根据右手定则可知PQ向右减速运动；如果L2中磁场向下增强，根据安培定则可知PQ中感应电流为P到Q且增大，再根据右手定则可知PQ向左加速运动，AD错误，BC正确。
故选BC。
8. 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图为质谱仪的原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S由静止飘入电势差为U的加速电场，经加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（ ）
A. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
C. a、b、c三条质谱线依次排列顺序是氚、氘、氕
D. a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．加速电场加速后进入磁场，由动能定理：
解得：
三种同位素电荷量相同，则质量大的速度小，进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚，A正确，B错误；
CD．进入磁场后，洛伦兹力提供向心力：
解得：
质量大的半径大，即a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab，ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动
B. 若沿ab做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动
C. 若沿ac做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动
D. 两小球在运动过程中机械能均保持不变
【答案】AB
【解析】
【详解】ABC．沿ab方向抛出的带电小球，根据左手定则及正电荷所受的电场力的方向与电场强度方向相同可知，只有带正电，小球受向下的重力、向左的电场力和垂直ab斜向右上方的洛伦兹力才可能平衡；同理而沿ac方向抛出的带电小球，带负电时，才能做直线运动，因速度影响洛伦兹力大小，所以做直线运动时必然是做匀速直线运动，故AB正确，C错误；
D．在运动过程中，因电场力做功，导致小球的机械能不守恒，故D错误。
故选AB。
10. 如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，则以下说法正确的是（ ）
A. 金属棒先做变加速运动，最后做匀速运动
B. 金属棒一直做匀加速运动，加速度为
C. 当金属棒下滑的速度大小为v时，电容器的电荷量为CBLv
D. 金属棒在t时刻的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．设金属棒的速度大小为v1时，经历的时间为t1，通过金属棒的电流为I1，金属棒受到的磁场力方向沿导轨向上，大小为
f1=BLI1
设在时间间隔（t1，t1+t）内流经金属棒的电荷量为Q，则
Q=CBLv
按定义有
Q也是平行板电容器极板在时间间隔（t1，t1+t）内增加的电荷量，由上式可得，v为金属棒的速度变化量。金属棒所受到的摩擦力方向沿导轨斜面向上，大小为
f=μmgcsθ
金属棒在时刻t1的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a，根据牛顿第二定律有
mgsinθ﹣f1﹣f=ma
又
联立解得
mgsinθ﹣μmgcsθ=CB2L2a+ma
联立上此式可得
可知，金属棒做初速度为零的匀加速运动。故AB错误；
C．感应电动势为
E=BLv
平行板电容器两极板之间的电势差为
U=E
设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有
联立可得
Q=CBLv
故C正确；
D．金属棒在t时刻的速度大小为
故D正确。
故选CD。
三、非选择题
11. 研究小组在测量某一均匀圆柱金属导体电阻率时获得以下数据：
（1）若电压表接入电路中是3V量程，则电压读数：______V若电流表接入电路中是0.6A量程，则电流读数：______A。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数为______mm。
（3）用游标卡尺测量其长度，测量结果如图所示，其读数为______mm。
【答案】 ①. 2.50 ②. 0.36 ③. 0.400 ④. 14.50
【解析】
【详解】（1）[1] 若电压表接入电路中是3V量程，则电压读数为2.50V。
[2] 若电流表接入电路中是0.6A量程，则电流读数为0.36A。
（2）[3] 螺旋测微器读数为
40.0×0.01mm=0.400mm
（3）[4]游标卡尺读数为
12. 某同学在物理实验室找到一个热敏电阻（图中符号TC），想研究其电阻随温度变化的关系。按照下图连接了实验器材，图中为定值电阻，电压表视为理想电压表。
（1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节。请在图中添加一根导线改进该实验__________。
（2）正确添加导线后，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片调至适当位置，读出并记录两电压表，的示数，。则热敏电阻的阻值可以表示为__________（用，、表示）。
（3）该同学查阅相关资料，发现热敏电阻分为正温度系数电阻（阻值随温度升高而增大）和负温度系数电阻（阻值随温度升高而减小）两种，同时了解温度一定时流过热敏电阻的电流大小也会影响电阻值。为了判断该热敏电阻的种类，用控温箱升高热敏电阻的温度后，该同学应采取的实验步骤及判断方法是__________。
【答案】（1） （2）
（3）调节滑动变阻器阻值，使电压表示数与之前相同，若示数变大，则为正温度系数电阻，反之则为负温度系数电阻
【解析】
【小问1详解】
为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，滑动变阻器用分压式接法，如图所示
【小问2详解】
由欧姆定律，通过热敏电阻的电流大小为
热敏电阻大小为
联立解得
【小问3详解】
调节滑动变阻器阻值，使电压表示数与之前相同，若示数变大，则为正温度系数电阻，反之则为负温度系数电阻。
13. 忽略水对浮漂的阻力，浮漂在水中的上下振动可以视为简谐运动，如图（a）所示。以竖直向上为正方向，从时刻开始计时，浮漂振动图像如图（b）所示，到达最高点的时刻为，重力加速度。
（1）写出浮漂简谐运动的振动方程，并求出简谐运动的周期。
（2）已知浮漂和铅坠的总质量为，浮漂截面积，水的密度，求浮漂运动到最低点时的加速度大小。
【答案】（1），
（2）
【解析】
【小问1详解】
由题图（b）可知浮漂振动振幅
浮漂（含铅坠）的位移满足关系式
时刻有，结合之后振动方向可得
时刻有，可得
则浮漂简谐运动的振动方程为
简谐运动的周期
【小问2详解】
在平衡位置时，浮力等于重力，在最低点时，浮漂所受合外力等于浮力增加的量。
由牛顿第二定律有
可得
14. 平面直角坐标系中，第1象限存在沿轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于轴射入电场，经轴上的N点与轴正方向成60º角射入磁场，最后从轴负半轴上的P点与轴正方向成60º角射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：
（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（2）粒子从M点运动到P点的总时间；
（3）匀强电场的场强大小E。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设粒子过N点时的速度为v，根据平抛运动的速度关系
v=①
分别过N、P点作速度方向的垂线，相交于Q点，则Q是粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，根据牛顿第二定律
qvB=②
联立①②解得轨道半径
R= ③
（2）设粒子在电场中运动的时间为t1，有
ON=v0t1 ④
由几何关系得
ON=Rsin30°+Rcs30°⑤
联立③④⑤解得
t1= ⑥
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
T= ⑦
由几何关系知∠NQP=150°，设粒子在磁场中运动的时间为t2
t2=T⑧
联立⑦⑧解得
t2=⑨
故粒子从M点运动到P点的总时间
t=t1+t2=⑩
（3）粒子在电场中做类平抛运动，设加速度为a，运动时间为t
由牛顿第二定律：
qE=ma （11）
设沿电场方向的分速度为vy，
vy=at（12）
粒子在电场中x轴方向做匀速运动，由图根据粒子在磁场中的运动轨迹可以得出：
粒子在x轴方向的位移：
Rsin30°+Rcs30°=v0t （13）
又
vy=v0tan60°（14）
联立（11）（12）（13）（14）可以解得
E=