四川省某中学2023-2024学年高二年级下册开学考试物理试题（解析版）

物理试题

一、单项选择题：本大题包含8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中,

只有一项符合题目要求。

1.关于物理知识在科技和生活中的应用，下列说法正确的是（）

甲乙丙T

A.甲图中照相机镜头呈现蓝紫色是光的衍射现象

B.乙图中戴3D眼镜观看立体电影是利用光的全反射

C.丙图中交警所用雷达测速仪测速是利用波的多普勒效应

D.丁图中海市蜃楼是光在空气中发生色散形成的光学幻景

【答案】C

【解析】

分析】

【详解】A.照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”

七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿

光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有

了绿光，A错误；

B.立体电影是应用了光的偏振现象，所以戴3D眼镜观看立体电影是利用光的偏振，B错误；

C.雷达测速主要是利用多普勒效应原理：当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射的频率；

反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射的频率。如此即可借由频率的改变数值，计算出

目标与雷达的相对速度，C正确；

D.海市蜃楼是由光在经过密度不均匀的空气时发生折射形成的，D错误。

故选C。

2.如图所示，甲中金属线框平面与磁感线始终垂直;乙中通电导线中的电流恒定，金属线框的转轴九W与

通电直导线平行;丙图中金属框架水平，磁场竖直向下.以下几种情况中，对于感应电流分析正确的是

X

X

X

A.甲图中金属线框匀加速向右运动，线框中一定有感应电流

B乙图中金属线框绕匀速转动，线框中一定有感应电流

C.丙图中磁感应强度逐渐减弱（未减至0）的过程中，金属棒在水平金属框架上向右匀速运动，回路

中一定有感应电流产生

D.甲、乙、丙中都不会产生感应电流

【答案】B

【解析】

【详解】A.甲图中电路闭合，但磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；

B.乙图中金属线框绕匀速转动，磁通量时刻变化，能产生感应电流，故B正确；

C.丙图中电路闭合，面积增大，磁感应强度减弱，无法判断磁通量的变化，故无法判断是否有感应电流

产生，故C错误；

D.由以上分析可知，D错误。

故选B。

3.如图所示，螺线管、蹄形铁芯，环形导线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极（黑色的一端）的

指向错误的是（）

A.小磁针aN极的指向

B.小磁针6N极的指向

C.小磁针cN极的指向

D.小磁针i/N极的指向

【答案】A

【解析】

【详解】小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向.根据安培定则，蹄形铁芯被

磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场

向左，外部磁场向右，所以小磁针6指向正确，小磁针。指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故

d的指向正确，故A正确.

【点睛】在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向

时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原

因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向.

4.如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距

离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等，两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势

的叙述错误的是（）

f5

©■……丁…#…;……@

12：3

♦6

tI

A.1、3两点电场强度相同B.5、6两点电场强度相同

C.4、5两点电势相同D.1、3两点电势相同

【答案】D

【解析】

【详解】A.等量异种点电荷电场线的分布具有对称性，1和3两点电场强度大小，方向均向左，即电场强

度相同，故A正确；

B.根据对称性，5和6两点处电场线疏密程度相同，电场强度大小相等，方向都与此虚线垂直向左，则5

和6两点电场强度相同，故B正确；

C.等量异种点电荷连线中垂线是一条等势线，所以4、5两点电势相等，故C正确；

D.两点电荷连线上电场线方向从3指向1,则3的电势高于1的电势，故D错误。

本题选错误的，故选D。

5.如图所示，实线为某一点电荷所形成的一簇电场线，〃、b,。三条虚线为三个带电粒子以相同的速度

从。点射入电场的运动轨迹，其中虚线b为一垂直电场线的圆弧，AB=BC,且三个粒子的电荷量大小

相等，不计粒子重力及相互作用力。以下说法正确的是（）

B.。对应粒子的速度在减小，电势能在增大

C.b,C对应粒子的动能都在增大，电势能都在减小

D.。对应粒子的加速度越来越小，c对应粒子的加速度越来越大，力对应粒子的加速度大小不变

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据公式

U=Ed

又因为=且间场强较小，故

UAB<UBC

故A错误；

B.。对应粒子，电场力做正功，动能在增大，电势能在减小，故B错误；

C.b对应粒子，做圆周运动，电场力不做功，动能和电势能均不变，故C错误；

D.。对应粒子，场强逐渐减小电场力减小加速度减小，c对应粒子，场强逐渐增大电场力增大加速度增

大，沙对应粒子，场强大小逐渐不变电场力大小不变加速度大小不变，故D正确。

故选D。

6.一周期为7、向右传播的简谐横波在/=0时恰好传到。点，波形如图所示。在f=7T时，。、6两点间的

b

【答案】A

【解析】

【详解】由题图可知，其波长为0.4m,该波的波速为

v=2—=0.-4

TT

f=7T时传播距离为

s=v/=2.8m

此时该波刚好传播至b点右侧0.1m处，故其ab间的波形如选项A所示。

故选Ao

7.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部

的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1A,那么AB线段表示的功率为（）

A.1WB.6WC.2WD,2.5W

【答案】C

【解析】

【详解】电源的总功率尸=皿，C点表示/=3A,P=9W,则电源的电动势石=3V，由图看出，C点表

示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有尸=/2/，代入解得，r=in,所以AB段表示的

功率为与B=E/'—/'2r=3x1—yxlW=2W,故C正确，ABD错误.

8.如图所示，物块M与加叠放在一起，以。为平衡位置，在ab之间做简谐振动，两者始终保持相对静

止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间r的变化图像如图，则下列说法正确的是（）

A.在4〜工时间内，物块根的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大

2

B.从彳时刻开始计时，接下来一内，两物块通过的路程为A

4

C.在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小

D.两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走形,则M的振幅不变

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.在时间％工内，由图像的斜率为负且增大可知，物块用的速度沿负方向在增大，受摩擦力

2

方向沿负方向，据/=-"可知，位移x在减小，加速度在减小，所以摩擦力在减小，A错误；

B.由图像知，两物块在平衡位置速度最大，因此两物块从3f0的平均速率要小于从4开始经工时间内

4

的平均速率，所以从4开始经工通过的路程大于A,B错误；

4

C.速度增大时，物块向平衡位置运动，则物块的位移减小，据简谐振动的受力特点尸=-丘，加速度减

小，故c错误；

D.简谐运动是一种无能量损失的振动，它只是动能和势能间的转化，总机械能守恒。其能量只有振幅决

定，即振幅不变，振动系统能量不变。当将根在最大位移处轻轻取走，说明加取走时动能为零，加取走

前后/振幅没有改变，振动系统机械能总量不变，D正确。

故选D。

二、多项选择题：本大题包含4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，

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。

9.如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知凡＜R4,

下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是（）

A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大

B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大

C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大

D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表

【答案】AD

【解析】

【详解】A.S与1连接时，Ri起到分流作用，多用电表为电流表；与2连接时，岛与&串联之后起到分

流的作用，也为电流表，由于员的分流作用较大，因此量程较大，A正确；

BC.S与3或4连接时，&、&起到分压的作用，多用电表就成了电压表，由于可知S与4连接

时，量程较大，B、C错误；

D.S与5连接时，电表内部有电池，多用电表就成了欧姆表，D正确。

故选AD。

10.如图所示，。是一只理想二极管，平行板电容器的A、8两极板间有一电荷，在尸点处于静止状态。以

。表示电容器储存的电荷量，。表示两极板间的电压，或表示电荷在P点的电势能。若保持极板8不动,

将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是（）

A.。不变B.。不变

C.综不变D.电荷仍保持静止

【答案】BCD

【解析】

详解】AB.将极板A稍向上平移，极板间距d增大，由电容器电容决定式

c=-^—

471kd

可知，电容C减小，若电容器两端电压U不变，电容器所带电量。将减小，由于二极管具有单向导电

性，电容器的电荷不能回到电源，所以电容器的电量Q不变；由于电容C减小，由电容的定义式

C=F

可知，。变大，A错误，B正确;

CD.根据

C=-^~,C旦E上

4»比?Ud

可得

E―4k7Q

'3s

可知板间的场强E不变，板间的电荷所受电场力不变，电荷仍保持静止；P点与8板间的电势差

UPB—EdpB

因力8不变，UPB不变，又8板接地，电势为零，所以尸点的电势不变，根据

Ep=q(p

可知电荷在P点的电势能Ep不变，CD正确。

故选BCD。

11.示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成的。如图，不同的带电粒子在电压为

Ui的电场中由静止开始加速，从M孔射出，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极

板平行，若带电粒子能射出平行板电场区域，则下列说法正确的是（）

A.若电荷量q相等，则带电粒子在板间的加速度大小相等

B.若比荷包相等，则不同带电粒子从M孔射出的动能相等

m

C.若电荷量q相等，则不同带电粒子在偏转电场中电场力做功相同

D.若不同比荷幺的带电粒子由O点开始加速，偏转角度9相同

m

【答案】CD

【解析】

【详解】A.设加速电场的板间距离为d,由牛顿第二定律得

a3

md

由于粒子质量未知，所以无法确定带电粒子在板间的加速度大小关系，故A错误;

B.由动能定理得

〃12

=-mv0

可得

vo=

所以当带电粒子的比荷2相等时，它们从M孔射出的速度相等，动能不同，故B错误;

m

C.电荷量相同，电场力相同，在偏转电场中

乃

y=——

-4妈

相同，电场力做功相同，故C正确；

D.如图，设偏转电场的板间距离为心极板长度为L在偏转电场中有

cVatUL

tan6=qy=—=^7—

%%2U[d

偏转角度。与粒子的比荷无关，故D正确。

故选CD„

12.如图所示，纸面内有一直角三角形ABC,ZC=30°,。是的中点。电流分别为人、上的无限长通

电直导线垂直纸面放置在A点、C点，方向如图所示。已知通有电流/的长直导线在距其厂处产生磁场的

磁感应强度大小为3=（其中左为常量），下列说法正确的是（）

r

\

\

\

会二\3H…….■...\B

CD

A,电流/1在。点的磁场与电流/2在。点的磁场方向夹角为60°

B.电流/i在8点的磁场方向与AB垂直，平行于AC斜向上

C.若2点的磁场方向由B指向C,则l、上的比值为1：2

D.若8点的磁场方向由8指向A,则/卜"的比值为1：4

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据右手螺旋定则，D点的场强如图，根据几何关系可知两个磁场方向夹角为60°；A正

确；

B.根据右手螺旋定则，电流/i在2点的磁场方向与AB垂直，平行于AC斜向下，B错误；

CD.若B点的磁场方向由B指向C,如图，根据磁场的叠加可知在垂直于BC方向上合场强为零

710^4

4sin30°=约

而

B=k-

r

根据几何关系可知

6：A=1：1

同理若B点的磁场方向由2指向4则在垂直于BA方向的合场强为零

与sin300=4

可解得

A:4=1：4

C错误，D正确。

故选AD。

三、实验题：本大题包含2小题，每空2分，共16分。

13.某同学测量电阻约为2Q的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：

(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示，圆柱形合金材料直径为mm；

-

三

一

三40

柜

一_

三

一3O

一

OE三

一

『

（2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电

阻，电压表应选；电流表应选o（填写器材前对应的序号字母）

A.电压表V],量程0~3V,内阻约31g

B.电压表V2，量程0~15V,内阻约151dl

C.电流表A「量程0.6A,内阻约2Q

D.电流表A2,量程0~100mA,内阻约10。

E.滑动变阻器R（0-5Q）

F.电动势为3V的电源，内阻不计

G.开关S,导线若干

（3）该同学设计测量尺的电路图如图甲所示，请根据所设计的电路图，补充完成图乙中实物图的连线

【解析】

【详解】（1）口]用螺旋测微器测量其直径为1.5mm+0.01mmx34.4=1.844mm；

（2）[2]⑶因电源电动势为3V,则电压表应选A；若电流表用C,则电路可能达到的最大电流为

E3

I=--------=——A=0.75A

R+2+2

则电流表应选c。

(3)[4]电路连线如图

14.我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。

(1)将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、8处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是

A.A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间

B.A处为单缝、B处为双缝，滤光片在A和B之间

C.A处为双缝、B处为单缝，滤光片在遮光筒内

D.A处为单缝、8处为双缝，滤光片在凸透镜和A之间

(2)若在实验当中，某同学观察到图乙所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方

向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板

中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有o

A.调节拨杆方向

B.其他不动，测量头旋转一个较小角度

C.其他不动，仅转动手轮

(3)已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为/=75.0cm,如图丙所示，实验时先转动测量

头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的

位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准图丁所示第5条亮

条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示，图己中该游标卡尺的读数&=mm。由以上

己知数据和测量数据，则该单色光的波长是1

0cm2cm

llllllllllII1111111III

IliIfIlli11111Illi

05100510

戊己

6.21x107

【解析】

【详解】(1)"]做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，仪器摆放的顺序为：光源，凸透镜，滤光片,

单缝，双缝，遮光筒。

故选D。

(2)[2]干涉条纹已经调出来，分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上时，将测量头旋转一个较小角

度，使分划板中心刻线与干涉条纹平行即可，其他无需调节。

故选B。

(3)[3][4]图戊中游标卡尺的读数

xi=0.3mm

图己中游标卡尺的读数

X2=9.6mm

可知相邻亮纹间距离

Ax=----L=2.33mm

5-1

根据

I,

AAx=­A

d

可得单色光的波长

2=6.21x107m

四、解答题：本大题包含3小题，共36分。要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤

和明确的答案。

15.图示为一款能自动上水的电热壶,某同学得知其“上水”功能是由一电动机和传感器来实现的。经查询,

电动机的内阻为4。，其两端所加电压恒为12V时，电动机能带动负载正常运转，电流为0.5A。求:

(1)电动机正常运转时的输出功率；

(2)若电动机卡住，其发热功率为多少。

【答案】(1)5W；(2)36W

【解析】

【详解】(1)电动机正常运转时消耗的电功率为

P=L7=12XO.5W=6W

电动机正常运转时因电阻发热而损耗的功率

扁=八尺=Q5)2x4W=lW

所以电动机正常运转时的输出功率

煽=「一场=5W

(2)若电动机卡住，电动机相当于纯电阻用电器，则其发热功率为

/122

P我=——=——W=36W

热R4

16.半径为R的半球形透明介质截面如图所示，底面AOB与£。尸夹角为60°,。为OB的中点。一束平行

光垂直底面AOB射入介质，由D点入射的光线沿着与E。尸平行的方向射出介质。现将一不透光的圆形挡

板贴在底面A08上，使所有光线都不能由球面射出。求：

(1)透明介质的折射率；

(2)不透光圆形挡板的最小面积。

A

【答案】（1）百；（2）——

3

【解析】

【分析】

【详解】（1）光路如图所示:

由几何知识可知

r=30°

z=60°

由折射定律

sinz

n=———

sinr

可得

几=6

（2）刚好发生全反射时

sinC=-

n

挡板的半径

r=RsmC

挡板的面积

3

17.如图所示，竖直平面内有坐标系my,在第二象限有平行于坐标平面的匀强电场Ei