湖北省重点中学2021-2022学年高二下学期物理3月联考试...

更新时间：2022-05-06 浏览次数：56 类型：月考试卷

一、单选题

1. 物理学的发展史丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，下列叙述中符合物理学史实的是（）

A . 奥斯特从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在 B . 牛顿发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善 C . 楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向 D . 赫兹观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说

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2. 近几年，无线电能传输技术发展迅速，越来越多的智能手机开始配备无线充电功能，如图所示为手机无线充电的原理图，下列哪种装置的工作原理与其相同（）

A . 电磁炉 B . 质谱仪 C . 速度选择器 D . 回旋加速器

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3. 一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 轴上传播，某时刻波形图如图甲所示，图中 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 处的质点， $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 处的质点，从该时刻开始计时，质点 $\text{[math]}$ 的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A . 该波一定沿 $\text{[math]}$ 轴正方向传播 B . 该波一定沿 $\text{[math]}$ 轴负方向传播 C . 该波可能沿 $\text{[math]}$ 轴正方向传播，也可能沿 $\text{[math]}$ 轴负方向传播 D . 经过 $\text{[math]}$ ，质点 $\text{[math]}$ 通过的路程是 $\text{[math]}$

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4. 如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是两个完全相同的灯泡，其额定电压均为 $\text{[math]}$ ，图中电源电动势 $\text{[math]}$ ，其内阻不计， $\text{[math]}$ 是具有单向导电性的理想二极管， $\text{[math]}$ 是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。则下列说法正确的是（）

A . 电键 $\text{[math]}$ 闭合瞬间， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 同时逐渐变亮 B . 电键 $\text{[math]}$ 闭合瞬间， $\text{[math]}$ 逐渐变亮， $\text{[math]}$ 不亮 C . 电键 $\text{[math]}$ 断开瞬间， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均立即熄灭 D . 电键 $\text{[math]}$ 断开瞬间， $\text{[math]}$ 立即熄灭， $\text{[math]}$ 逐渐熄灭

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5. 如图所示，半径为 $\text{[math]}$ 的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。两个质子 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 沿平行于直径 $\text{[math]}$ 的方向从圆周上同一点 $\text{[math]}$ 射入磁场区域， $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 间的距离为 $\text{[math]}$ ，质子 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 入射的速度大小之比为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 是垂直 $\text{[math]}$ 的直径。质子 $\text{[math]}$ 恰好从 $\text{[math]}$ 点射出磁场，不计质子的重力和质子间的作用力。则（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在磁场中运动的轨道半径之比为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在磁场中运动的轨迹长度之比为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在磁场中运动的周期之比为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在磁场中运动的时间之比为 $\text{[math]}$

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6. 如图所示，将一具有绝缘层的导线扭成由两个相同菱形组成的“8”字型闭合导线框abcdefa（ab与de交叉点之间绝缘），在线框右侧有一宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，fc连线与磁场边界垂直且 $\text{[math]}$ ，现让线框由图示位置以速度v沿fc连线方向匀速向右运动并穿过磁场，线框中电流方向以abcdef流向为正，以c点刚进入磁场为计时起点，则以下能正确反应线框中电流随时间变化规律的是（）

A . B . C . D .

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7. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 小车上有两个半径均为 $\text{[math]}$ 的半圆形轨道， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为轨道水平直径，初始时小车静止在光滑的水平地面上，现将质量为 $\text{[math]}$ 的小球从距 $\text{[math]}$ 点正上方 $\text{[math]}$ 高处由静止释放，小球由 $\text{[math]}$ 点沿切线进入轨道并能从 $\text{[math]}$ 点冲出，在空中上升的最大高度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。则下列说法正确的是（）

A . 小球和小车组成的系统动量守恒 B . 小球和小车组成的系统机械能守恒 C . 小球会落入 $\text{[math]}$ 轨道并从 $\text{[math]}$ 点离开小车 D . 小球第二次离开轨道在空中上升的最大高度满足： $\text{[math]}$

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二、多选题

8. 关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是（）

A . 机械波能发生干涉现象，光不会发生干涉现象 B . 多普勒效应是由于波源和观察者的相对运动而导致的 C . 肥皂膜在阳光下呈现彩色是光的衍射现象 D . 利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是横波

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9. 如图所示为模拟远距离电能输送示意图，发电机通过升压变压器 $\text{[math]}$ 和降压变压器 $\text{[math]}$ 向用户供电。已知输电线的总电阻为 $\text{[math]}$ ，用户负载 $\text{[math]}$ ，升压变压器 $\text{[math]}$ 原、副线圈匝数之比为 $\text{[math]}$ ，降压变压器 $\text{[math]}$ 原、副线圈匝数之比为 $\text{[math]}$ ，降压变压器副线圈两端交变电压 $\text{[math]}$ 。变压器视为理想变压器，则（）

A . 此交流电频率为 $\text{[math]}$ B . 用户用电功率为 $\text{[math]}$ C . 变压器 $\text{[math]}$ 原线圈电流有效值为 $\text{[math]}$ D . 当负载 $\text{[math]}$ 增大时，发电机的输出功率增大

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10. 在2022北京冬奥会上，中国运动健儿武大靖、范可新、曲春雨、任子威组成的团体在短道速滑项目混合团体接力决赛中夺得冠军，为中国代表团赢得了北京冬奥会的第一枚金牌。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度均在同一直线上。下列关于交接棒过程的说法正确的是（）

A . 两运动员组成的系统动量守恒 B . 两运动员组成的系统机械能守恒 C . 两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零 D . 两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零

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11. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长不等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制而成（Ⅰ边长短、细导线）。两线圈的下边距磁场上边界高度相同，同时由静止释放，下落过程中，线圈没有发生转动。设两线圈下边到达地面时的速度大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在空中运动时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 产生的焦耳热分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。通过线框某截面的电荷量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力，则下列判断正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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三、实验题

12. 霍尔效应是电磁基本现象之一，我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图甲所示，在一矩形半导体薄片的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间通入电流 $\text{[math]}$ ，同时外加与薄片垂直的磁场 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间出现电压 $\text{[math]}$ ，这个现象称为霍尔效应， $\text{[math]}$ 称为霍尔电压，且满足 $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ 为薄片的厚度， $\text{[math]}$ 为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
1. （1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量 $\text{[math]}$ 时，应将电压表的“ $\text{[math]}$ ”接线柱与（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）端通过导线相连；
2. （2）该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图乙所示的测量电路， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从 $\text{[math]}$ 端流入， $\text{[math]}$ 端流出，应将 $\text{[math]}$ 掷向（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）， $\text{[math]}$ 掷向（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。
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13. 某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度 $\text{[math]}$ ，设计了如下实验步骤：
①用游标卡尺测量小球的直径 $\text{[math]}$ ；
②用实验器材安装好装置；
③用米尺测得悬点到小球上端摆线的长度 $\text{[math]}$ ；
④将小球拉离平衡位置一个小角度，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时，测得小球 $\text{[math]}$ 次全振动的时间为 $\text{[math]}$ ；
⑤改变摆线长度，重复实验，测得多组数据。
1. （1）在用游标卡尺测量小球直径时，示数如图所示，则读数为cm；
2. （2）单摆悬挂在铁架台上，细线的上端悬挂方式正确的是图（选填“甲”或“乙”）；
3. （3）根据上述实验操作，测得当地重力加速度的表达式为 $\text{[math]}$ （用测出的物理量表示）；
4. （4）若实验测得重力加速度 $\text{[math]}$ 大于当地实际重力加速度，则可能的原因有____。
  
  A . 误将 $\text{[math]}$ 当成摆长 B . 摆球的质量偏大 C . 摆球做圆锥摆运动 D . 开始计时时，秒表按下过晚
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四、解答题

14. 人工锆石的折射率介于普通玻璃和钻石之间，通常用来代替钻石做成“物美价廉”的饰品。现有一块等腰三棱镜形状的人工锆石材料，如图所示。已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，一束激光垂直于 $\text{[math]}$ 边由 $\text{[math]}$ 点入射， $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 面上恰能发生全反射，并由 $\text{[math]}$ 面的 $\text{[math]}$ 点（图中未画出）射出，已知光在真空中的速度大小为 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）该人工锆石的折射率 $\text{[math]}$ ；
2. （2）光在该人工锆石中的传播速度大小；
3. （3）激光在材料中由 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的传播时间 $\text{[math]}$ 。
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15. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 水平固定，导轨间距为 $\text{[math]}$ ，垂直导轨的虚线 $\text{[math]}$ 两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度大小均为 $\text{[math]}$ 、方向相反的竖直匀强磁场，两长度均为 $\text{[math]}$ 、电阻均为 $\text{[math]}$ 、质量均为 $\text{[math]}$ 的金属导体棒甲、乙垂直导轨放在 $\text{[math]}$ 左右两侧，并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现将导体棒甲用外力控制使之固定不动，给导体棒乙一个瞬时冲量，使乙获得一个水平向右的初速度 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）导体棒乙获得初速度 $\text{[math]}$ 时的加速度大小；
2. （2）导体棒乙滑行的最大距离；
3. （3）若当导体棒乙速度减为 $\text{[math]}$ 时突然撤去对甲控制的外力，求从此时到最终稳定的过程中系统总动量的变化 $\text{[math]}$ ？
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16. 如图所示 $\text{[math]}$ 为一竖直平面坐标系， $\text{[math]}$ 轴水平，在 $\text{[math]}$ 区域中有竖直向上的匀强电场 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 区域中有竖直向上的匀强电场 $\text{[math]}$ 和水平垂直纸面向外的匀强磁场。在 $\text{[math]}$ 轴上有一质量为 $\text{[math]}$ 、电量为 $\text{[math]}$ 的金属球 $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴向右匀速运动，并与静止在坐标原点 $\text{[math]}$ 处用绝缘细支柱支撑的质量为 $\text{[math]}$ 、不带电金属球 $\text{[math]}$ 发生弹性正碰，碰后金属球 $\text{[math]}$ 恰能做匀速圆周运动，碰撞过程电荷总量均分，重力加速为 $\text{[math]}$ ，支柱与 $\text{[math]}$ 球不粘连、无摩擦，两球间的静电力、电荷对匀强电场和匀强磁场的影响以及电磁感应均可忽略不计。求：
1. （1）电场强度 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）碰后瞬间， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两球的速度大小；
3. （3）两球可否再次碰撞，若可以，请求出磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小；若不可以，请简述理由。
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