湖北宜荆荆随恩2023-2024学年高二下学期3月联考物理含答案.pdf
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1、学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司2024 年宜荆荆随恩高二年宜荆荆随恩高二 3 月联考月联考 高二物理试卷高二物理试卷命题学校:考试时间:命题学校:考试时间:2024 年年 3 月月 20 日上午日上午 10:30-11:45 试卷满分:试卷满分:100 分分 注意事项:注意事项:1.答题前,先将答题前,先将自己自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答:每小题选出答案后,用选择题的作答:每小题选出答案
2、后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。纸和答题卡上的非答题区域均无效。一一、选择题:本题共、选择题:本题共 10 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,第分。在每小题给出的四个选项中,第 17 小小题只有题只有一一项符合题目要
3、求,第项符合题目要求,第 810 题有多项符合题目要求。每小题全部选对得题有多项符合题目要求。每小题全部选对得 4 分,选对但分,选对但不全的得不全的得 2 分,有选错的得分,有选错的得 0 分。分。1.关于波的特征及应用,下列说法正确的是()A.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象B.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大C.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应D.光导纤维外套的折射率比内芯的大2.2023 年 7 月 20 日 21 时 40 分,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同,进行了八个小时的太空行走,圆满完成
4、出舱活动全部既定任务。喷气背包作为航天员舱外活动的主要动力装置,它能让航天员保持较高的机动性。如图所示,一个连同装备总质量为100kgM=的航天员,装备内有一个喷嘴可以使压缩气体以相对空间站50m/sv=的速度喷出。航天员在距离空间站30ms=处与空间站处于相对静止状态,航天员完成太空行走任务后,必须向着返回空间站方向的反方向释放压缩气体,才能回到空间站,喷出的气体总质量为0.15kgm=,返回时间约为()A.100sB.200sC.300sD.400s3.图(a)为一列波在2st=时的波形图,图(b)为媒质是平衡位置在1.5mx=处的质点 P 的振动图像,下列说法正确的是()学科网(北京)股
5、份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 图(a)图(b)A.波沿 x 轴正向传播 B.波在媒介中的传播速度为 2m/s C.在 2s 的时间内,P 沿传播方向运动了 1m D.当7st=时,P 运动到波谷位置 4.下列应用中所涉及到的物理原理描述正确的是()A.磁电式仪表用铝框做成骨架,主要是因为铝的密度小,转动轻巧 B.灵敏电流计在运输时将两接线柱短接能避免指针受损,利用了电磁阻尼的原理 C.两手紧握红黑表笔的笔尖金属部分,测量变压器的线圈电阻,突然断开时,感觉有电击感,这是空气干燥引起的静电现象 D.街头的降压变压器(只有一个原线圈和副线圈),副线圈应该使用较细的导线 5.如图所示,粗细均
6、匀的正六边形线框 abcdef 由相同材质的导体棒连接而成,顶点 a、b 用导线与直流电源相连接,正六边形 abcdef 处在垂直于框面的匀强磁场中,若 ab 直棒受到的安培力大小为 5N,则整个六边形线框受到的安培力大小为()A.4N B.5N C.6N D.10N 6.电子感应加速器的基本原理如图甲所示,在电磁铁的两极间有一环形向外逐渐减弱、并对称分布的交变磁场,这个交变磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是一系列绕磁感线的同心圆。这时若用电子枪把电子向右沿切线方向射入环形真空室,电子将受到环形真空室中的感生电场的作用而被加速,同时,电子还受到洛伦兹力的作用,使电子(电荷量绝对值为 e)
7、在半径为 R 的圆形轨道上运动。电子做圆周运动的方向如图乙所示,电子轨道所围面积内平均磁感应强度B随时间变化如图丙所示(垂直纸面向内为B的正方向)。下列说法正确的是()学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 A.加速器利用磁场变化产生的静电场对电子进行加速 B.为使电子加速,电场的方向应该沿逆时针方向 C.电子在加速器中可正常加速的时间是002 3tt D.电子在圆形轨道中正常加速的时间内,加速一周,感生电通对电子所做的功为2002BeRt 7.荆荆铁路今年将冲刺建成,由此我省历史性实现“市市通高铁”。新建成的高铁将应用许多新技术,图示为高铁的牵引供电流程图,利用可视为理想变压
8、器(原、副线圈匝数比为12:nn)的牵引变电所,将高压220kV 或 110kV 降至 27.5kV,再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得 25kV 工作电压,则下列说法错误的是()A.若电网的电压为 110kV,则12:4:1nn=B.若高铁机车运行功率增大,机车工作电压将会高于 25kV C.高铁机车运行功率增大,牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D.如果高铁机车的电动机输出机械功率为 9000kW,电机效率为 90%,则牵引变电所到机车间的等效电阻为6.25 8.如图所示,水平面内两个沿竖直方向振动的相干波源1S、2S发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇,波长均为 5c
9、m,波源1S的振幅为 2cm,2S的振幅为 4cm。图中实线表示某时刻波峰,虚线表示该时刻波谷,a、c、e 三点均位于1S、2S连线的中垂线上,其中 e 点是 a、c 连线的中点,b、d、f 三点为所在两个圆弧的交点。下列说法中正确的有()A.e 点是振动加强点,位移始终保持最大 B.b 点是振动减弱点,始终处于平衡位置 C.图中 b、d、f 三点位于同一条双曲线上 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 D.图示时刻 a、c 两点连线上的任意一点(不含 a、c)均向下振动 9.如图所示,圆 O 的半径为 R,圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场(图中未画出),MN
10、 为竖直方向的直径,CD 为水平方向的直径。一比荷为qm的带正电的粒子,从圆形磁场边界上的 A 点以一定的速度沿水平方向射入磁场,恰好从 N 点射出,且120AON=,下列说法正确的是()A.该粒子的速度大小为qBRm B.该粒子运动过程中会经过 O 点 C.若粒子从 C 点以相同的速度入射,则粒子从 N 点射出 D.粒子在磁场中运动的时间为3mqB 10.如图所示,质量为 M 的小车在水平面上始终以恒定速度0v向右做匀速运动,一质量为 m 的小球(m 远小于 M,可视为质点)从高 h 处自由下落,与小车碰撞(碰撞时的作用力远远大于小球的重力)后反弹,上升的最大高度为2h。设球与车之间的动摩擦
11、因数为,重力加速度为 g,则小球刚弹起后的速度大小可能为()A.gh B.20vgh+C.()232 21gh+D.()223 21gh+二、非选择题:本题共二、非选择题:本题共 5 小题,共小题,共 60 分。分。11.(6 分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,从目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。回答下列问题:学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 (1)为方便观察条纹想减少从目镜中观察到的条纹个数,该同学可以_;A.将单缝向靠近双缝方向移动 B.将单缝向远离双缝方向移动 C.将屏向远离双缝的方向移动 D.将屏向靠近双缝的方向移
12、动(2)若双缝的间距为 d,屏与双缝间的距离为 l,测得第 1 条亮条纹到第 10 条亮条纹之间的距离为x,则单色光的波长=_;(3)某次实验中单色光的波长为 630nm,选用的双缝的间距为 0.300mm,测得第 2 条亮条纹到第 5 条亮条纹之间的距离为 7.56mm。则屏与双缝间的距离为_m(结果保留 3 位有效数字)。12.(10 分)如图甲所示,在一矩形金属薄片的 P、Q 间通入电流 I,同时外加与薄片垂直的磁场 B,在 M、N 两侧面间出现电压HU,这个现象称为霍尔效应,HU称为霍尔电压,且满足HIBUkd=,式中 d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数。某校物理学习小组对霍尔现象进行了
13、如下研究,请完成下列填空:图甲 图乙(1)用螺旋测微器测出薄片厚度如图乙所示,则d=_mm。(2)已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为 n,电子电荷量的绝对值为 e,则霍尔系数k=_。(3)在如图甲所示的磁场中,金属薄片 M 面的电势_(填“高”或“低”)于 N 面的电势;若小组成员在进行霍尔电压测量时,测量点N相比较于测量点 N 更靠近 P 端,则利用 M、N测量出的霍尔电压HU的绝对值将相比真实值偏_(填“大”或“小”)。(4)小组成员群策群力设计并制作了如图丙所示的霍尔测速仪,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着 m 个永磁体,相邻永磁体的极性相反,霍尔元件置于被测圆盘的
14、边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图丁所示。若在时间 t 内,霍尔元件输出的脉冲数目为 P,则圆盘转速n=_。图丙 图丁 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 13.(10 分)为了从坦克内部观察外部的目标,在坦克壁上开了一个小孔。假定坦克壁厚 20cm,孔左右两边的距离为 30cm。孔内安装一玻璃,厚度与坦克壁厚相同,ABCD 为玻璃的截面,如图所示。用一束激光从 A点与水平方向成37射入玻璃,恰好从 CD 边中点射出,已知sin370.6=,cos370.8=,光在真空中的传播速度为83 10 m/sc=。求:(1)光线在玻璃中由 A 点传播至
15、CD 边中点所需的时间;(2)坦克内的人从 AB 中点向外观察,能看到坦克外部的最大视角。14.(16 分)如图所示,界线 MN 以下存在一个方向水平的磁场(垂直于纸面向里),取 MN 上一点 O 作为原点,竖直向下建立 y 轴,磁场的磁感应强度 B 随 y 坐标(以 m 为单位)的分布规律为()1TBy=+。一边长为1mL=、质量为0.1kgm=、电阻1R=的正方形金属框 abcd 从 MN 上方静止释放,0.2s 后金属框的 cd边到达界线 MN,此时给金属框施加一个竖直方向的外力 F,直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定,且金属框运动过程中上下边始
16、终水平、左右边始终竖直,g 取210m/s。(1)求金属框进入磁场的过程中电流大小 I;(2)求当金属框完全进入磁场时,整个过程中克服安培力所做的功 W;(3)求金属框完全进入磁场后最终做匀速直线运动的速度大小v。15.(18 分)如图所示,一垂直纸面向里的匀强磁场中有一水平绝缘杆,绝缘杆在外力的控制下只能保持水平状态向下运动,该磁场的磁感应强度1TB=。杆上套有两个小球 a、b(均可视为质点),a 球光滑,b 球与绝缘杆之间的动摩擦因数0.5=。初始时刻两小球分别位于杆的两个三等分点位置,小球与杆均处于静止状态。两小球初始距离为00.5mL=,a 球的质量为11kgm=,b 球的质量为23k
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