湖北省宜荆荆随恩2023-2024学年高二下学期3月联考物理试卷（Word版附答案）

这是一份湖北省宜荆荆随恩2023-2024学年高二下学期3月联考物理试卷（Word版附答案），文件包含湖北省宜荆荆随恩2023-2024学年高二下学期3月联考物理试卷docx、高二物理答案1pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共15页， 欢迎下载使用。

命题学校：荆州中学 命题教师：孔鹏珂 周力 审题学校：龙泉中学
考试时间：2024年3月20日上午10:30-11:45 试卷满分：100分
注意事项：
1. 答题前，先将自己的姓名、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2B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。
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、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0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的速度喷出。航天员在距离空间站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，返回时间约为（ ）
A. 100sB. 200sC. 300sD. 400s
3. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（ ）
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1mD. 当时，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. 4NB. 5NC. 6ND. 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）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随时间变化如图丙所示（垂直纸面向内为的正方向）。下列说法正确的是（ ）
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
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
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器（原、副线圈匝数比为）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
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
8. 如图所示，水平面内两个沿竖直方向振动的相干波源、发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇，波长均为5cm，波源的振幅为2cm，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、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
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为竖直方向的直径，CD为水平方向的直径。一比荷为的带正电的粒子，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，下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子的速度大小为
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
10. 如图所示，质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度向右做匀速运动，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。设球与车之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则小球刚弹起后的速度大小可能为（ ）
A. B.
C. D.
二、非选择题：本题共5小题，共60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：
（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，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，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压，且满足，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______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______。
（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，测量点相比较于测量点N更靠近P端，则利用M、测量出的霍尔电压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______。
图丙 图丁
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点与水平方向成射入玻璃，恰好从CD边中点射出，已知，，光在真空中的传播速度为。求：
（1）光线在玻璃中由A点传播至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。一边长为、质量为、电阻的正方形金属框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终水平、左右边始终竖直，g取。
（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。
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。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。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，a球的质量为，b球的质量为，a球带电量，b球不带电。现让杆在外力的作用下从静止开始以向下做匀加速直线运动，已知a、b两球发生弹性碰撞后，b球恰好运动到杆的最右端。小球和杆始终在磁场中，且碰撞过程中电荷量不发生转移，g取。
（1）求两球碰撞前瞬间a球沿杆方向的速度大小；
（2）从杆向下运动时开始计时，a球经过多长时间与b球发生碰撞；