江西省部分学校2023-2024学年高二年级下册开学考试物理试卷（解析版）

江西高二下学期开学考

物理

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对

应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题

区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本卷命题范围:必修第三册，选择性必修第一册。

一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题中只有一项

符合题目要求，每小题4分，第8〜10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但

不全的得3分，有选错的得0分）

1.关于点电荷、电场强度、静电感应、电势能，下列说法正确的是（）

A.点电荷一定是电荷量很小的电荷

B.沿电场线方向，电场强度越来越小

C.金属导体有导电的作用，运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶更安全

D.在电场中同一位置，正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能

【答案】C

【解析】

【详解】A.带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故

A错误;

B.沿电场线方向，电势逐渐降低，但电场强度的大小与电场线疏密有关，故B错误；

C.金属桶可把积累的电荷导走，故用金属桶装易燃的汽油要安全，故C正确；

D.若电场中某一点的电势值为正，则该点正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能，若电场中某一点

的电势值为负，该点正检验电荷的电势能小于负检验电荷的电势能，故D错误。

故选C。

2.如图所示，平行板P。、与电源相连，开关K闭合，从。点沿两板间中线不断向两板间射入比荷一定

的带正电的粒子，粒子经电场偏转后发生的侧移为y,不计粒子的重力，要减小侧移y,下列操作可行的是

A.仅将尸。板向下平移一些B.仅将尸。板向上平移一些

C.将开关K断开，仅将尸。板向下平移D.将开关K断开，仅将尸。板向上平移

【答案】B

【解析】

【详解】AB.粒子在电场中偏转的侧移量为

12

y=—at

-2

而粒子在电场中运动的加速度为

qE

a=

m

电容器在连接电源的情况下，极板间电压不变，极板间场强为

E上

d

仅将尸。板向下平移一些，两板间的场强变大，粒子沿电场方向的加速度增大，侧移变大，仅将P0板向上

平移一些，两板间的场强变小，粒子沿电场方向的加速度减小，侧移变小，A项错误，B项正确；

CD.将开关K断开，两板带电量不变，极板间场强为

E=维检

3

可知仅将板向下平移或向上平移，两板间的电场强度不变，侧移不变，C、D项错误。

故选B。

3.如图甲所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在A、8两点之间做简谐运动，取向左为正方向，振子的位

移x随时间f的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

甲乙

A.0〜0.5s时间内，振子的加速度方向向右，大小从最大变为零

B.5〜10s时间向，振子所受回复力方向向左，大小从零变为最大

C.1.0〜1.5s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大

D.1.5〜2.0s时间内，振子的速度方向向左，大小从零变为最大

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据图像可知，0〜0.5s时间内，振子由。向8运动，振子从平衡位置到正的最大位移处，根

据

kx

a=--

m

可知加速度方向向右，大小从零变为最大，A错误；

B.根据图像可知，0.5〜1.0s时间内，振子由8向O运动，振子从正的最大位移处运动到平衡位置，根据

F=-kx

可知回复力减小，所受回复力方向向右，大小从最大变为零，B错误；

C.根据图像可知，1.0〜1.5s时间内，振子由。向A运动，振子的速度方向向右，大小从最大变为零，C错

误；

D.根据图像可知，1.5〜2.0s时间内，振子由A向。运动，振子的速度方向向左，大小从零变为最大，D正

确。

故选D。

4.静止在光滑水平面上的物块，某时刻开始受到一个水平拉力，大小如图甲所示，此后物块运动的动量随

时间变化的图像，正确的是（）

【答案】c

【解析】

【详解】依题意，根据动量定理有

/=Ap=FZ=>p=Ft

由尸-/图像可知：o〜：时间内，尸恒定，则动量p与时间成正比例关系，图线为一条过原点的倾斜直线;

彳〜马时间内，尸随时间t均匀增大，由数学知识知动量P与时间成二次函数关系变化，为开口向上抛物线

的一部分；〜G时间内，尸恒定，但由于比0〜4时的值大，则动量p与时间成线性变化，且直线的斜率

比为0〜彳直线的斜率大，选项C图线符合；故选C。

5.如图所示，电源电动势6V,内阻1。，小灯泡L标有“2V0.4W”字样，开关S闭合后，小灯泡L正常

发光。已知电动机的内阻也是1。，则电动机的输出功率为（）

——0——

L

E,r

A.0.76WB.0.72WC.0.04WD.0.4W

【答案】B

【解析】

【详解】由小灯泡L正常发光，可知电路中电流为

/=区="A=0.2A

L2

则电动机两端电压为

=E—/一。工=3.8V

电动机的输入功率为

P=IUM=0.76W

电动机发热功率

4=/%=0O4W

可得电动机的输出功率为

&=P—々=0.72W

故选Bo

6.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在/=0时刻的波形图，M是平衡位置为x=10m处的质点，图

B.波的振幅为28cni,波长；1=10m

C.波的周期为1.8s,波的传播速度为12m/s

D.f=0时刻，x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据M点的振动图像可知，/=0时刻质点M沿＞轴正方向振动，则该波》轴负方向传播，A

错误；

B.该波的振幅为A=14cm,波长；l=12m,B错误；

C.周期T=1.2s,由

2

v=—

T

可得该波的传播速度

v=10m/s

C错误；

D.波动图像的方程为

y=14sinf^-x+

/=0时间，X=O处的质点偏离平衡位置的位移大小为7小加，D正确。

故选D

7.如图所示，三根细线在。点处打结，42端固定在同一水平面上相距为/的两点上，使AAOB成直角三

角形，NBAO=30°,ZAOB=90°o已知OC长为/,下端C点系着一个小球（直径很小），下列说法正

确的是（以下均指小角度摆动）（）

0

Oc

A.让小球在纸面内振动，则周期2万J7

B.让小球在垂直纸面内振动，则周期为2乐艮

72g

C.让小球在纸面内振动，则周期为2"、艮_

72g

D.让小球在垂直纸面内振动，则周期为2万《

【答案】A

【解析】

【详解】AC.当小球在纸面内做小角度振动时，悬点是。点,摆长为/,故周期为

T、（T

T=2兀」一

故A正确，C错误；

BD.小球在垂直纸面内做小角度振动时,悬点在直线A3上且在。点正上方，摆长为

?=[1+走]/

[4J

故周期为

rk+碎

T=214g

故BD错误。

故选A。

8.为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松

果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则()

甲乙

A.针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同

B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同

D.稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而

不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；

B,当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增

加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；

C.打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不

同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，选项C错误；

D.树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相

同，选项D正确。

故选AD。

9.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴

负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在。点由静止释放，刚好能沿X轴正方向运动到x=%处，不计

粒子的重力，则下列判断正确的是()

A.粒子运动到x=七处时速度最大

B.粒子从x=±到x=£的过程中，先做加速运动后做减速运动

C.粒子从X=X］到X=%3的过程中，加速度一直减小

D.O点和X=%之间电势差绝对值与X=%和X=%之间电势差绝对值相等

【答案】BD

【解析】

【详解】A.根据图像可知粒子在从。点到尤2的过程中，电场力一直做正功，所以粒子运动到X=%处时速

度最大，故A错误；

B.粒子从0到了=々的过程中，粒子做加速运动，从x=%到x=£的过程中，粒子做减速运动，所以粒

子先做加速运动后做减速运动，故B正确；

C.粒子从x=X］到x=£的过程中，电场强度先减小后增大，根据牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，

故C错误；

D.根据题意可知粒子刚好从。点运动到_r=X3处，则。点和％=七处电势相等，因此。点和％之间电

势差绝对值与x=%2和X=w之间电势差绝对值相等，故D正确。

故选BDo

10.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V,内阻r=20,定值电阻尺=40,已知滑动变阻器消

耗的功率p与其接入电路的有效阻值&的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）

A,图乙中K=6fl,R]-12Q

B.图甲中定值电阻R的最大功率是4W

C.图乙中滑动变阻器的最大功率鸟=2W

D.调节国的阻值，不能使电源以最大的功率4.5W输出

【答案】ABD

【解析】

【详解】AC.由图乙知，当Rp=N=R+r=6C时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率

E2

-------------W=1.5W

4(7?+r)4x(4+2)

由图乙知，滑动变阻器的阻值为3Q与阻值为与时消耗的功率相等，有

1R+/+3Jx3=

解得

%=12Q

A正确，C错误；

B.R是定值电阻，流过R的电流越大，R的功率越大，当品=0时，电路中有最大电流

=-------=-------A=1A

R+r4+2

R的最大功率

2

Pax=ImjR=lx4W=4W

B正确；

D.即使Rp=O,外电阻R也大于「，电源不可能有最大功率

E2

P=——=4.5W

4r

D正确。

故选ABDo

二、实验题（本题共2小题，共16分）

11.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率。已知电源的输出电压为E,电流表的内阻

较小，具体操作步骤如下：

①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径，取平均值记为金属丝的直径d;

②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上，在金属丝上夹上一个小金属夹A,并按图甲连接电路；

③测量AC部分金属电阻丝的长度尤；

④闭合开关，记录电流表的示数/;

⑤进行多次实验，改变金属夹的位置，记录每一次的x和/;

⑥以;为纵轴，x为横轴，作出^-了的图像，并测量图像的斜率左和纵截距a

C55

根据以上操作步骤，回答下列问题：

(1)某次测量金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图乙所示，该次测量金属丝直径的测量值为

(2)为了电路安全，开始实验时应将A夹在靠近(填"B”或"C”)端的位置。

(3)该金属丝材料的电阻率Q=(用题中所给字母表示)。

(4)该实验还可测出所用电流表的内阻4=(用题中所给字母表示)。

【答案】0.4.700②.B③.-----------@.aE

【解析】

【详解】(1)口］根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数+可动刻度读数+估读，金属丝直径的测量值为

4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm

(2)［2］为了电路安全，应使连入电路的电阻尽可能大，故应将A夹在靠近B端的位置;

(3)［3］电阻丝的电阻

由闭合电路欧姆定律有

石=/(4+M

联立解得

1Jg।4.x

IEnd-E

故工-x图像的纵截距q=斜率左=*—,解得该金属丝材料的电阻率

/E兀d“E

kjvd2E

（4）[4]!-无图像的纵截距a=4,故所用电流表的内阻

IE

Rg=aE

12.某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：

A.待测干电池（电动势约为1.5V,内阻约为1。）

B.电流表Ai（量程0.6A,内阻较小）

C,电流表A2（量程300「iA,内阻&=1000Q）

D.滑动变阻器Ri（0-20Q,额定电流为2A）

E.滑动变阻器&（0〜2kQ,额定电流为1A）

F.电阻箱Ro（阻值为0〜99999.9Q）

G.开关一个，导线若干

为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选（选填“Ri”或）。

（2）为了操作方便，需利用电流表Az和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需（选填“串联”

或“并联”）阻值岛=。的电阻箱。

（3）请根据电路图甲将图乙中的实物连接完整，要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端

（4）闭合电键S后，多次调节滑动变阻器，测得多组电流表Ai、A2的示数/1、h,绘制出右-4图像，

如图丙所示，则电源的电动势石=，电源的内阻厂=（结果均用a、b、Ro和Rg表

示）。

【答案】12.%

13.①.串联②.9000

【解析】

【详解】（1）为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的用；

（2）口］将电流表A2和电阻箱改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻；

⑵需要串联的阻值为

U3

R.=--R=—4Q-1000Q=9000Q

“Igg3.0XW

（3）要求闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端，依据电路原理图甲，将实物进行连接，如图

所示

（4）口］⑵分析电路，根据闭合电路欧姆定律有

E=A（4+凡）+亿+人）厂

整理得

------------

4+总+r4+R°+'

对照图像可得

E

----------二a

Rg+&+r

r_a

Rs+R0+rb

联立解得

E曲4+%)

b-a

「_a(Rg+&)

b-a

三、计算题(本题共3小题，共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演

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)

13.一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、6为x轴正方向上的两个点(且。更靠近坐标原点)，如图甲

所示，r=0时刻开始计时，a、6两点的振动图象如图乙所示，a与b间的距离为5m。求：

(1)处在平衡位置的b质点从仁0开始到第三次处于波峰位置时，。质点在振动过程中通过的路程；

(2)该简谐横波的波长和波速。

205

【答案】(l)0.77m；(2)若波沿x轴正方向传播有：2=-------m(n=0,l,2---),v=--------m/s(n=0,1,2---)；

4"+3'74〃+3'7

205

若波沿x轴负方向传播有：2=-------m(zi=0,l,2...),v=-------m/s(n=0,l,2...)

4«+1'74n+l''

【解析】

【详解】⑴由题意知“点振动了%，则。质点通过路程为

s=—x4A=77cm=0.77m

4

(2)若波沿1轴正方向传播有

32

成+工4=5m(〃=0,l,2・・・)V--

T

联立得

20

4〃+3v)

v=---=

4n+317

若波沿X轴负方向传播有

11

+—2=5m(n=0,,v=—

联立得

20

A=-------m(〃=0,1,2…)

4n+l'7

v=---m/s(n=0,l,2--«)

4n+l'7

14.如图所示，竖直虚线的左右两侧区域I、II分别存在竖直向下和水平向左的匀强电场，区域I的电场

强度为E1(大小未知)，区域II的电场强度大小为石2=30N/C紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定一光滑绝

缘的圆弧形轨道BCDO为弧形轨道的圆心，CO为竖直方向的直径，80与的夹角为。=37°，质量

为加=0.4kg、电荷量为q=+0.1C,可视为质点的小球由区域I中的A点以水平向右的速度%=12m/s

进入电场，经过一段时间小球恰好沿切线方向从8点进入弧形轨道，已知A、3两点的高度差为y=0.9m,

重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，求:

(1)A、B两点的水平间距尤以及Ei的大小;

(2)若弧形轨道的半径为R=0.5m,小球运动到C点时对轨道的压力大小;

(3)小球沿弧形轨道段运动的过程中，欲使小球不脱离轨道，则轨道半径R的取值范围是多少？

4I

【答案】(1)2.4m,140N/C；(2)182N；(3)H29m或0VHV3.6m

【解析】

【详解】(1)设小球在区域I中运动的加速度大小为〃，则由牛顿第二定律得

qEx+mg=ma

由题意可知，小球运动到B点时的速度与圆轨道相切，即速度与水平方向的夹角为

cc=0=37°

在水平方向上有

x=vot

竖直方向上有

12

y=—aV

-2

%=at

又

tana=—

%

由以上解得

%=2.4m,=140N/C

(2)小球在B点的速度大小为

=15m/s

小球由B到C的过程，由动能定理得

(一2

mgRl-cosE2qRsin6=gmvc—mv2

2

小球在C点时，由牛顿第二定律得

FN—mg=m£

K

解得

综=182N

由牛顿第三定律可知，小球在C点时对轨道的压力大小为182N。

(3)小球在区域H中运动时，电场力大小为

E、q=3N

重力为

G=mg=4N

则电场力与重力的合力大小为

22

F=7（£2^）+G=5N

方向斜向左下方与竖直方向的夹角为

6»=37°

小球沿弧形轨道段运动的过程中，小球不脱离轨道的情形有二:

I

①小球刚好运动到等效最高点，等效最高点如图的H点

小球在H点时，小球与弧形轨道之间的作用力为零，则有

F=

&

小球由B点到a点的过程中，由动能定理得

—F-2此=；mvj-；wv2

解得

R=3.6m

②小球运动到与相垂直的G点时速度减为零，则对小球由3