2023级高二年级第二学期第一次考试物理学科试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束以后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1. abc三根导线垂直穿过纸面，在纸面构成一个正三角形。导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示。过c点的导线所受安培力的方向( )
A.与ab边垂直，指向左边
B.与ab边垂直，指向右边
C.与ab边平行，竖直向上
D.与ab边平行，竖直向下
2.如图所示，质量为m的物块通过细绳绕过轻质定滑轮，与光滑水平桌面上质量为M的物块相连，绳与桌面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. M的加速度大小为
B.绳中拉力等于 mg
C.将M与m互换，M的加速度大小不变
D.将M与m互换，细绳中的拉力大小不变
3.如图所示，a、b为两不同频率的单色光，以相同的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点分别为A、B。经玻璃砖上表面折射后交于P点，已知AP>BP，下列说法正确的是( )
A.在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B.玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率
C.在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D. b光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角大于a光
4.当前我国“高铁”事业发展迅猛，假设一辆质量为m高速列车在机车牵引力和恒定阻力f作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其v-t图象如图所示，已知0~t 时间内为过原点的倾斜直线，t 时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t 时刻达到最大速度v ，以后匀速运动。下列判断正确的是( )
A. t 时刻，列车的加速度
B.从t 至t 时间内，列车的加速度和速度都一直增大
C.在t 时刻以后，机车的牵引力为零
D.该列车的机车牵引力最大值为
5.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球(视为质点)，现让小球绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时轻杆对小球的作用力大小为FT，FT(设竖直向上为正)与速度的平方v 的关系如图乙所示。取重力加速度大小 不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A. 小球的质量为0.1kg
B.轻杆的长度为0.2m
C.当轻杆水平时，小球的加速度大小为
D.当小球运动到最低点时，轻杆对小球的弹力大小可能小于 1N
6.2024年2月25日从中国科学院云南天文台获悉，近期国内多个团队合作，利用清华大学——马化腾巡天望远镜(TMTS)，发现了一距离地球2761光年的致密双星系统——TMTSJ0526。已知组成该双星系统的两颗恒星A和B，质量分别为m 和m ，相距为L。在万有引力作用下各自绕它们连线上的某一点，在同一平面内做匀速圆周运动，运动过程中二者之间的距离始终不变。已知引力常量为G，则下列说法正确的是( )
A. A 和B 的半径之比为 m :m
B. A 和 B 的线速度之比为 m :m
C. A 和 B 的向心加速度之比为 m :m
D. A和B 的运动周期均为
7.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图像如图所示，则 ( )
A.该波的振幅一定是20cm
B.该波的波长可能是14m
C.该波的波速可能是2.1m/s
D.该波由 a 传播到b可能历时7s
8.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S闭合状态下，两板间一质量为m，电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。则下列说法正确的是( )
A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动
B.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴的电势能减少
C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，G中有从b到a的电流
D.在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过
二、多项选题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共20 分.在每小题给出的四个选项中， 有多个选项是符合题目要求的.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.物理学家通过艰苦的实验来探究自然规律，为人类做出了巨大贡献。下列描述中符合物理学史的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.奥斯特通过实验测定了磁场对电流的作用力
C.库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律
D.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知( )
A.三个等势面中，c的电势最低
B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大
C.带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b
D.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
11.近年来，无线门铃逐渐在各大城市流行。图甲为某款无线门铃按钮，这款门铃可以自己发电，不需要连接外电源。其“自发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按下按钮过程，螺线管上有从P到Q方向的电流
B.按住按钮不动，P端电势较高
C.松开按钮过程，螺线管上的导线P端电势较高
D.按下和松开按钮过程，螺线管产生的感应电动势大小一定相等
12.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器的示意图，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关
B.图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，A极板是发电机的正极
C.图丙是速度选择器的示意图，若带正电的粒子能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，则带负电的粒子不能自右向左沿直线匀速通过速度选择器(不计重力)
D.图丁是质谱仪的示意图，P P 间是一个速度选择器，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S 说明粒子的比荷越大
13.如图为一种鱼虾自动分离装置的示意图，鱼和虾均从一个靠近传送带的出料口掉落到转动的传送带上，鱼和虾就会自动分别向两端运动.下列说法正确的是( )
A.传送带的转动方向是顺时针方向
B.鱼在传送带上运动时，内能增加，机械能减小
C.传送带速度越大，虾到达下端虾收集箱的用时越短
D.鱼和传送带间的动摩擦因数一定大于虾和传送带间的动摩擦因数
三、实验题：本题共 2 小题，共18 分，把答案写在指定的答题处，不要求写出演算过程14.(9分)(1)在“用单摆测定重力加速度”实验中：
①除长约 1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要 。(填正确答案的标号)
A.秒表 B.米尺 C.天平 D.弹簧测力计
②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示，则小球的直径是 cm。
③下列做法正确的是 。(填正确答案的标号)
A.从摆球达到最高位置时开始计时 B.记录摆球完成一次全振动的时间
C.要让摆球在竖直平面内摆动的角度不小于5° D.选用的细线应细、质量小，且不易伸长
④为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L 并测出相应的周期T，以L为横坐标、T 为纵坐标，作出了T -L图像，求得该直线的斜率为k。则重力加速度g= 。
⑤某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的 。
15.(9分)如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻 满偏电流 的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
(1)其中电阻
(2)选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为 mA。
(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R 的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C 处，此时电阻.箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为 Ω。
③用待测电阻R 代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针正好指在图乙中“80”的位置，则计算可知待测电阻约为
④小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中表笔 (填“红”或“黑”)接电压表的正接线柱。
四、解答题：本题共 3 小题，共38 分。把解答写在答题卷中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤
16.(10分)如图甲所示，两根间距L=10m、电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨 ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连，质量m=0.2kg的导体棒 ef在恒定外力F=1N作用下由静止开始运动，导体棒电阻为r=1.0Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度 当ef棒由开始运动6.9m时，速度达到最大，求(取
(1) ef棒达速度达到最大时，回路中电流的大小：
(2) ef棒达到的最大速度大小；
(3)在此运动过程中电阻R 上产生的焦耳热.
17.(12分)小敏同学设计了如图所示的游戏装置，该装置由倾角( 的固定倾斜轨道BC 和静止在光滑水平面上的长木板组成。木板左端紧靠轨道右端且与轨道C点等高但不粘连，斜面与木板接触处平滑相接。从B 的左上方A 点以初速度 水平抛出一质量 可视为质点的物块，物块恰好能从 B 点无碰撞地进入倾斜轨道BC，经倾斜轨道BC滑上长木板。已知长木板的质量 物块与倾斜轨道间的动摩擦因数为 空气阻力不计，重力加速度g取 求：
(1) h 的大小;
(2)若长木板不固定，物块在长木板上滑行恰好不滑出长木板，求此过程中物块与长木板系统产生的热量。
18.(16分)如图所示，在平面直角坐标系 xoy中，第一象限内存在匀强电场，电场方向沿y轴负方向，第二象限内存在半径为R的圆形匀强磁场，方向垂直于 xoy平面向里，圆形边界与x轴相切于A点、与y轴相切于M点，在第四象限某区域存在一个等边三角形区域的匀强磁场(图中未画出)，第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相同。有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从P点( 以初速度v 沿直径方向射入磁场，从M点进入电场，从x轴上的N点 进入第四象限，粒子经等边三角形区域的匀强磁场偏转后速度方向沿x轴负方向，不计粒子重力。求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B和匀强电场的电场强度E的大小；
(2)粒子在第四象限磁场中运动的时间；
(3)等边三角形区域磁场的最小边长。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案. B D C A A D C C CD BC
题号 11 12 13
答案 AC ACD AD
14. ① AB ; ②1.25; ③ D ; ⑤ B ;
【详解】(1)在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表，需要测量摆线的长度，所以需要米尺，摆球的质量不需要测量，所以不需要天平或弹簧秤，故AB正确，CD 错误；
(2)游标卡尺的分度值0.1mm, 游标卡尺的主尺读数为12mm, 游标尺读数为, 所以最终读数为12mm+0.5mm=12.5mm=1.25cm.
(3)A、摆球经过平衡位置时速度最大，在该处计时测量误差较小，故A 错误；
B、通过测量n次全振动的时间t，通过求解周期，测量一次误差较大.故B错误；
C、单摆测量周期时，摆角不能大于 5度，否则该运动就不是简谐运动，故C错误；
D、选用的细线应细、质量小，且不易伸长，故D 正确。
(4)根据 解得 知图线的斜率 所以
15.(1) 24990 ; (2) 6.9 (2) 150 ; 37.5 ; 黑 ;
【详解】 (1)[1]根据闭合电路欧姆定律得
(2)[2]由图甲所示电路可知，选择开关接“1”时为电流表，量程为10mA，图示表盘的分度值为0.2mA，示数为6.9mA。
(3) ②[3]电阻箱的示数为(
此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻， ，都等于此时电阻箱阻值，即C处刻度线的标注值应为为150Ω。
③[4]根据闭合电路欧姆定律，满偏时
当电流表示数为 8mA时
解得 R =37.5Ω
④[5]根据电流方向“红进黑出”知，黑表笔接电压表正接
16.【答案】(1)1A(2)3m/s(3)4J
【解析】(1)当安培力等于拉力时，速度最大，则有
代入数据解得
(2)当导体棒速度为 v：n时，产生的感应电动势为 通过导体棒的电流强度为 解得
(3)由功能关系得 由串联电路特点，则有 联立解得
17. 【答案】 (1) 1.8m;(2)48J
【解析】(1)物块从A 点做平抛运动到 B点，则有
解得 h =1.8m
(2)从A到C过程有
解得 vc=12m/s
物块滑上长木板后，木块和长木板系统动量守恒，则有
解得 v=8m/s
物块刚好不滑离长木板，由功能关系可得
解得Q=48J
18.【答案】 (1) B=πx=a; E = /z v =(2) t=4ππv
【解析】(1)由几何关系可知粒子在第二象限磁场中运动的轨迹半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
解得磁感应强度大小为
粒子在电场中做类平抛运动，则有
解得电场强度大小为
(2)到达 N 点时，沿电场方向的速度为
粒子到达 N 点时的速度为
方向与x轴成60°角，速度为2v ，粒子在磁场中运动的半径为
由圆周运动周期公式得
由几何关系得圆心角为240°.所以时间为
由以上公式联立得
(3)如图所示由几何关系得：
最小边长
由以上公式联立得
