湖北省部分名校2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期3月聯(lián)考 物理試卷（A）（含解析）

湖北省部分名校2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期3月聯(lián)考物理試卷（A）一、單選題（本大題共7小題）1．我們通常聽到的聲音是靠聲波來傳播的，而手機接收的是電磁波。關(guān)于機械波和電磁波，下列結(jié)論錯誤的是（）A．它們都是波，能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象B．真空中電磁波傳播的速度、波長和頻率滿足關(guān)系式C．電磁波和機械波一樣，都必須在介質(zhì)中傳播D．機械波有橫波和縱波，而電磁波都是橫波2．寬為的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成角，質(zhì)量為、長為的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，如甲圖所示。乙圖為其截面圖，空間存在著平行于紙面的勻強磁場，當(dāng)回路中電流為時，金屬桿恰好能靜止。重力加速度為，則下列說法正確的是（）A．金屬桿所受安培力大小可能是B．金屬桿所受安培力大小一定是C．磁感應(yīng)強度大小可能是D．磁感應(yīng)強度大小一定是3．如圖所示為LC振蕩電路中，從時刻開始描繪的平行板電容器所帶的電荷量關(guān)于時間的變化規(guī)律。則下列說法正確的是（）

A．時刻，電容器兩極板之間的電場能最大B．時間內(nèi)，LC振蕩電路中的電流逐漸增大C．時刻線圈產(chǎn)生的磁場最弱D．時間內(nèi)，線圈中的磁場能正向電容器內(nèi)電場能轉(zhuǎn)化4．如圖，一列簡諧橫波在軸上沿正方向傳播，圖甲和圖乙分別為軸上、兩質(zhì)點的振動圖像，且為6m。設(shè)該波的波長大于10m，則（）A．波的周期為5sB．時刻質(zhì)點向軸正方向振動C．波速為6m/sD．波速為8m/s5．某家用燃氣灶點火裝置原理圖如圖甲所示，轉(zhuǎn)換器可以將直流電壓轉(zhuǎn)換為如圖乙所示的正弦交流電壓，并加在一臺理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為和。點火時鋼針與金屬板間電壓的瞬時值最大可以達到，鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體，電壓表為理想電表。下列說法正確的是（）A．去掉轉(zhuǎn)換器，該點火裝置仍然能正常使用B．圖乙中的值為15VC．電壓表的示數(shù)為150VD．若，則鋼針與金屬板間電壓最大值可以達到5000V6．如圖所示的電路為演示自感現(xiàn)象的實驗電路，若閉合開關(guān)S，電路達到穩(wěn)定后，通過線圈的電流為，通過燈的電流為，燈處于正常工作狀態(tài)。其中，是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的直流電阻幾乎為0，燈和燈是兩個相同的小燈泡。則下列說法中正確的是（）A．閉合瞬間，燈發(fā)光，燈不發(fā)光，然后燈由較亮變得更為明亮，燈逐漸變亮，直到最亮B．閉合瞬間，燈和燈同時發(fā)光，然后燈由較亮變得暗淡，燈逐漸變亮，直到最亮C．?dāng)嚅_，燈延遲熄滅；燈會突然變亮再逐漸熄滅，其中的電流由逐漸減為零D．?dāng)嚅_，燈立即熄滅；燈會突然變亮再逐漸熄滅，其中的電流由逐漸減為零7．如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域?qū)挾葹?，磁感?yīng)強度的大小為。一直角邊長為的等腰直角三角形均勻?qū)Ь€框ABC從圖示位置開始沿軸正方向以速度勻速穿過磁場區(qū)域。規(guī)定逆時針電流方向為正，水平向左為安培力的正方向。則關(guān)于線框中的電流，線框受到的安培力與線框移動距離的關(guān)系圖像可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

二、多選題（本大題共3小題）8．如圖所示是一個用透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖，其中。現(xiàn)有一束由紅色和綠色組成的復(fù)色光從圖示位置垂直入射到棱鏡的截面上，光路圖如圖所示，其中光經(jīng)面折射后射出，光經(jīng)面全反射后從面射出，下列說法中正確的是（）A．該介質(zhì)對光的折射率小于對光的折射率B．為綠光，為紅光C．光在該介質(zhì)中的傳播速度小于光D．兩束光經(jīng)相同的雙縫干涉裝置形成干涉條紋，光的條紋間距大于光條紋間距9．在一個很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，做成了一個霍爾元件，在E、F間通入恒定電流，同時外加與薄片垂直的磁場B，、間的電壓為。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷，電流與磁場的方向如圖所示，下列說法正確的有（）A．板電勢低于板電勢 B．板電勢高于板電勢C．通入電流越大，越大 D．磁感應(yīng)強度越大，越大10．如圖所示，在平面的某區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小的有界勻強磁場，一質(zhì)子從軸上的某點以大小為、方向與軸正方向成的速度沿平面射入第一象限，質(zhì)子在磁場中運動時間為。已知質(zhì)子的電荷量為，質(zhì)量為，不計質(zhì)子重力，下列說法正確的是（）A．如果該磁場區(qū)域是圓形，則該磁場的最小面積為B．如果該磁場區(qū)域是圓形，則該磁場的最小面積為C．如果該磁場區(qū)域是矩形，則該磁場的最小面積為D．如果該磁場區(qū)域是矩形，則該磁場的最小面積為三、實驗題（本大題共2小題）11．為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所用光敏電阻制作光控開關(guān)來控制照明系統(tǒng)。光敏電阻是阻值隨光的照度變化而發(fā)生變化的元件（物理學(xué)中用照度描述光的強弱，光越強照度越大，照度的單位為1x）。某光敏電阻在不同照度下的阻值變化如下表：照度0.20.40.60.81.01.2電阻7.54.02.82.32.01.8(1)表中數(shù)據(jù)說明光敏電阻的阻值隨著光照的增強而（填“增大”或“減小”）；(2)某種路燈自動控制裝置，就是采用上述類型的光敏電阻作為傳感器，再借助電磁開關(guān)，實現(xiàn)控制路燈自動在白天關(guān)閉，黑夜打開。某種電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中，1、2兩接線柱連接勵磁線圈（勵磁線圈電阻忽略不計），3、4兩接線柱相當(dāng)于路燈的開關(guān)，分別與彈簧片和觸點連接。當(dāng)勵磁線圈中的電流大于或等于時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；當(dāng)勵磁線圈中的電流小于時，3、4接通?，F(xiàn)在把直流電源（電動勢，內(nèi)阻忽略不計）、勵磁線圈限流保護電阻（調(diào)節(jié)到）、光敏電阻通過導(dǎo)線開關(guān)依次連接到1、2兩接線柱與勵磁線圈組成電路。閉合開關(guān)，如下圖所示。則在天色漸暗時，照度低于lx時路燈將會點亮。(3)為了更加節(jié)能和環(huán)保，設(shè)計讓天色更暗時，路燈點亮，應(yīng)該把勵磁線圈限流保護電阻適當(dāng)調(diào)（選填“大”或“小”）。12．某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律。在滑塊、上分別固定碰撞架和寬度均為的遮光條，測出滑塊、（含遮光條和碰撞架）的總質(zhì)量和；在氣墊導(dǎo)軌上固定光電門Ⅰ、Ⅱ，右端固定輕質(zhì)彈簧，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)至水平。打開氣泵電源，將、置于氣墊導(dǎo)軌上，向右推動滑塊，使其壓縮彈簧，然后將靜止釋放。脫離彈簧后經(jīng)過光電門所用的時間為，、發(fā)生碰撞后，向左運動經(jīng)過光電門Ⅱ所用的時間為，向右運動經(jīng)過光電門Ⅰ所用的時間為，向右通過光電門Ⅰ之前不會與再次碰撞。(1)本實驗（填“需要”或“不需要”）測量遮光條的寬度；(2)規(guī)定水平向左為正方向，若滿足等式（用題中的字母表示），則滑塊、碰撞前后動量守恒；若滿足（結(jié)果只用、表示），則滑塊、發(fā)生的是彈性碰撞；(3)若，當(dāng)、發(fā)生彈性碰撞時，的值為；四、解答題（本大題共3小題）13．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈的面積，匝數(shù)、線圈總電阻為，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為，線圈兩端通過滑環(huán)、電刷外接一個阻值為的定值電阻。從線圈平面經(jīng)中性面開始計時（t=0）并以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求：(1)寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時間的瞬時值表達式；(2)在的時間內(nèi)電阻上所產(chǎn)生的熱量。14．如圖所示為真空中的實驗裝置，現(xiàn)有一帶正電的粒子從A板由靜止開始加速，加速后沿平行金屬板C、D的中心線進入偏轉(zhuǎn)電場，在偏轉(zhuǎn)電場中粒子恰好能從下極板的邊緣飛出，飛出后立即進入垂直紙面向里的勻強有界磁場，最后垂直磁場邊界離開。已知粒子的質(zhì)量為，電量為，平行金屬板A、B之間的加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電場金屬板C、D的板長為，間距為，有界磁場的寬度為，不計粒子的重力，求：(1)偏轉(zhuǎn)電場的大小（用表示）；(2)有界磁場磁感應(yīng)強度的大??；(3)帶電粒子在磁場中運動的時間。15．如圖所示，和是兩條足夠長、相距為的平行金屬導(dǎo)軌，左側(cè)圓弧軌道表面光滑，右側(cè)水平軌道表面粗糙，并且右側(cè)空間存在一豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。在左側(cè)圓弧軌道上高為處垂直導(dǎo)軌放置一導(dǎo)體棒，在右側(cè)水平軌道上某位置垂直導(dǎo)軌放置另一導(dǎo)體棒。已知棒和棒的質(zhì)量分別為和，接入回路部分的電阻均為，棒與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為，圓弧軌道與水平軌道平滑連接且電阻不計?，F(xiàn)將棒由靜止釋放，讓其沿軌道下滑并進入磁場區(qū)域，最終在棒左側(cè)距為處停下，此過程中棒因摩擦一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為，求：(1)棒剛進入磁場時所受安培力的大??；(2)棒在磁場中的運動時間；(3)若水平軌道光滑，求棒從開始運動到最終達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中所產(chǎn)生的熱量以及為使兩棒不相碰，棒初始位置與的最小距離。

參考答案1．【答案】C【詳解】機械波與電磁波都是波，均具有博得特性，即均能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，A正確，不符合題意；真空中電磁波傳播的速度為光速，其波長和頻率滿足關(guān)系式，B正確，不符合題意；機械波傳播需要介質(zhì)，電磁波能夠在真空中傳播，即電磁波傳播不需要介質(zhì)，C錯誤，符合題意；機械波有橫波和縱波，而電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，即電磁波都是橫波，D正確，不符合題意。2．【答案】C【詳解】金屬桿恰好能靜止，當(dāng)安培力方向沿斜面向上時，根據(jù)平衡條件可知，此時安培力最小，則有，可知，金屬桿所受安培力大小不可能是，A錯誤；結(jié)合上述可知，安培力大于或等于，即金屬桿所受安培力大小可能是，B錯誤；結(jié)合上述，安培力最小值為，則有，解得，可知，磁感應(yīng)強度大小可能是，但磁感應(yīng)強度大小不一定是，C正確，D錯誤。3．【答案】D【詳解】時刻，極板所帶電荷量為0，則電容器兩極板之間的電場能最小，A錯誤；時間內(nèi)，極板所帶電荷量增大，極板之間的電場能增大，則磁場能減小，即LC振蕩電路中的電流逐漸減小，B錯誤；時刻極板所帶電荷量為0，則極板之間的電場能為0，即此時的磁場能最大，則時刻線圈產(chǎn)生的磁場強，C錯誤；時間內(nèi)，極板所帶電荷量增大，則極板之間的電場能增大，可知線圈中的磁場能正向電容器內(nèi)電場能轉(zhuǎn)化，D正確。4．【答案】C【詳解】根據(jù)振動圖像可知，波的周期為4s，A錯誤；根據(jù)圖甲可知，時刻質(zhì)點向軸負方向振動，B錯誤；波在軸上沿正方向傳播，0時刻，質(zhì)點位于平衡位置向下運動，質(zhì)點位于波峰位置，波形從質(zhì)點位置傳播到質(zhì)點位置傳播的距離為（n=0，1，2，3…），根據(jù)題意有，解得n=0，可知，波傳播速度，C正確，D錯誤。5．【答案】D【詳解】去掉轉(zhuǎn)化器后，變壓器接入恒定直流電，變壓器不能夠正常工作，該點火裝置不能正常使用，A錯誤；點火時鋼針與金屬板間電壓的瞬時值最大可以達到，根據(jù)，解得，B錯誤；電壓表的示數(shù)為有效值，則有，C錯誤；若，令鋼針與金屬板間電壓最大值為，根據(jù)，解得，D正確。6．【答案】D【詳解】由于，是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的直流電阻幾乎為0，則電路穩(wěn)定時，線圈相當(dāng)于一根導(dǎo)線，閉合瞬間，由于線圈的自感，導(dǎo)致線圈中的電流由0逐漸增大，此時燈和燈同時發(fā)光，由于線圈自感對電流的阻礙作用逐漸減小，而線圈與并聯(lián)，即電路對電流總的阻礙作用減小，使得燈逐漸變亮，當(dāng)電路穩(wěn)定時，線圈相當(dāng)于一根導(dǎo)線，燈被短路，則燈逐漸變暗，直到熄滅，AB錯誤；斷開，燈不在閉合回路中，則燈立即熄滅，此時由于線圈的自感作用，線圈相當(dāng)于一個電源，線圈中的電流在新回路中由原來的穩(wěn)定值逐漸減為0，由于穩(wěn)定時，燈熄滅，則斷開時，燈會突然變亮再逐漸熄滅，其中的電流由逐漸減為零，C錯誤，D正確。7．【答案】A【詳解】導(dǎo)線框進入磁場中切割磁感線的有效長度與位移大小相等，導(dǎo)線框進入磁場中的感應(yīng)電動勢，此過程的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與位移大小成正比，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，即感應(yīng)電流為正值，上述過程導(dǎo)線框的位移為L；當(dāng)導(dǎo)線框的A出磁場后，導(dǎo)線框切割磁感線的有效長度始終為L，即感應(yīng)電動勢一定，感應(yīng)電流一定，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，感應(yīng)電流為正值，此過程維持的位移大小為L；當(dāng)導(dǎo)線框的BC邊開始進入磁場時，令從導(dǎo)線框剛剛進入磁場作為初始位置，總位移為，則磁感線的有效長度，導(dǎo)線框進入磁場中的感應(yīng)電動勢，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向沿順時針方向，為負值，則此過程的感應(yīng)電流，結(jié)合上述可知，A正確，B錯誤；結(jié)合上述可知，導(dǎo)線框剛剛進入磁場時感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，根據(jù)左手定則可知，安培力方向向左，安培力為正值，大小為，可知，安培力與位移成二次函數(shù)的關(guān)系；當(dāng)導(dǎo)線框的A出磁場后，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，根據(jù)左手定則可知，安培力方向向左，安培力為正值，大小為，當(dāng)導(dǎo)線框的BC邊開始進入磁場時，感應(yīng)電流方向沿順時針方向，根據(jù)左手定則可知，安培力方向向左，安培力為正值，大小為，可知，安培力與位移成二次函數(shù)的關(guān)系，CD錯誤。8．【答案】AD【詳解】由圖知，a光在CD界面未發(fā)生全反射，b光在CD界面發(fā)生全反射，而a、b光在CD界面的入射角相同，由全反射的條件知，b光的臨界角比a光的小，由臨界角公式，可知，該介質(zhì)對a光的折射率小于對b光的折射率，由，可知，a光在該介質(zhì)中的傳播速度大于b光，A正確，C錯誤；介質(zhì)對a光的折射率小于對b光的折射率，折射率大的色光頻率大，波長小，則a光的波長比b光的長，而紅光的波長比綠光的長，可知a為綠光時，b不可能為紅光，B錯誤；由雙縫干涉條紋間距公式，可知，兩束光經(jīng)相同的雙縫干涉裝置形成干涉條紋，a光的條紋間距大于b光條紋間距，D正確。9．【答案】BCD【詳解】半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷，根據(jù)左手定則可知，正電荷在洛倫茲力作用下向N極聚集，可知，板電勢高于板電勢，A錯誤，B正確；令M、N間距為d，穩(wěn)定時，洛倫茲力與電場力平衡，則有，令沿電流方向的截面積為S，則有，解得，可知，通入電流越大，越大，磁感應(yīng)強度越大，越大，CD正確。選BCD。10．【答案】BD【詳解】由題意，根據(jù)，，可得質(zhì)子在磁場中運動的半徑和周期，，質(zhì)子運動軌跡所對應(yīng)的圓心角滿足，求得，顯然無論磁場為何形狀，粒子在磁場中的運動軌跡是確定的。由數(shù)學(xué)知識可知當(dāng)圓形磁場的半徑恰好等于質(zhì)子在磁場中運動軌跡所對應(yīng)的弦長的一半是，此時圓形磁場面積最小，由幾何知識得最小圓形磁場的半徑為，面積為，A錯誤，B正確；如果該磁場區(qū)域是矩形，由數(shù)學(xué)知識可知以質(zhì)子在磁場中運動的弦長為長，以圓弧最高點到弦的距離為寬，則矩形的面積最小。由幾何關(guān)系可得此時矩形的寬度為，長度為，對應(yīng)最小面積為，C錯誤，D正確。11．【答案】(1)減?。?2)1.0；(3)小【詳解】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，光敏電阻的阻值隨著光照的增強而減小。（2）當(dāng)勵磁線圈中的電流等于時，根據(jù)，解得，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可知，在天色漸暗時，照度低于1.0lx時路燈將會點亮。（3）天色更暗時，光敏電阻接入阻值更大，為了使勵磁線圈中的電流大于或等于時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，則需要把勵磁線圈限流保護電阻適當(dāng)調(diào)小。12．【答案】(1)不需要；(2)，；(3)2【詳解】（1