2023-2024学年湖北省三校高二（下）联合评测物理试卷（含答案）

2023-2024学年湖北省三校高二（下）联合评测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图，当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，
通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号，车辆驶入图中圆形区
域时，车辆引起磁场变化的原因类似于( )
A. 将铁芯放入通电线圈
B. 增大通电线圈的面积
C. 增加通电线圈的匝数
D. 加大对通电线圈的压力
2.如图甲所示，将两块平板玻璃、放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是
A. 图乙中的条纹是的上表面、的下表面两列反射光发生干涉的结果
B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的
C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距变小
D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更小
3.关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是( )
A. 图中水蛭停在水面上是因为浮力作用
B. 图中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
C. 图中固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触薄片背面上一点，蜡熔化的范围如图丙空白所示，说明固体薄片是多晶体
D. 图中食盐晶体的原子是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，因此每个原子都是静止不动的
4.如图所示，从竖直圆上的到圆周上的、两点有两条光滑的直轨道，是圆的竖直直径，是圆的倾斜直径，与夹角为。让两个质量相等的小球、同时从点由静止释放，分别沿、滑行到圆上的、两点。，，则在运动过程中，、两球重力的冲量大小之比为( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示，单刀双掷开关先打到端让电容器充满电。时开关打到端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则( )
A. 回路的周期为
B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大
C. 时线圈中磁场能最大
D. 时回路中电流沿顺时针方向
6.年月日，日本启动核污染水排海，排放的核污染水里含种放射性元素，将对全人类和海洋生命产生长久的重大威胁。核污染水中发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中释放的能量为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是
A. 利用海水稀释可以使的半衰期缩短
B. 该核反应中发生了衰变
C. 衰变后与粒子的结合能之和小于衰变前的结合能
D. 该核反应过程中的质量亏损为
7.如图甲，弹簧振子的平衡位置点为坐标原点，小球在、两点间做振幅为的简谐运动，小球经过点时开始计时，其图像如图乙，小球的速度，加速度为，质量为，动能为，弹簧劲度系数为，弹簧振子的弹性势能为，弹簧对小球做功的功率为，下列描述该运动的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为，方向竖直向下，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面。一电子从点以一定初速度水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中、和分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点，不计电子的重力。下列说法正确的是
A. 磁感应强度方向垂直纸面向外
B. 磁感应强度方向垂直纸面向里
C. 电子的初速度大于
D. 由点至点的运动过程中，电子的速率在增大
9.一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由段圆弧组成，表示该气体从状态依次经状态、、，最终回到状态的变化过程，图中两虚线分别与坐标轴平行，下列说法正确的是
A. 从状态到状态是等压膨胀
B. 从状态到状态是等温变化
C. 从状态到状态，外界对气体做功，内能减小
D. 从状态经、、回到状态，气体吸收热量
10.随着电磁技术的日趋成熟，新一代航母已准备采用全新的电磁阻拦技术，其基本原理如图所示，飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便，我们将其简化为如图所示的模型、在磁感应强度为、方向如图所示的匀强磁场中，两根平行金属轨道、固定在水平面内，相距为，电阻不计。轨道端点间接有阻值为的电阻。一个长为、质量为、阻值为的金属导体棒垂直于、放在轨道上，与轨道接触良好。质量为的飞机以水平速度迅速钩住导体棒，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度。若忽略摩擦，且不考虑绝缘阻拦索质量，飞机和金属棒系统仅在安培力作用下很快停下来。下列说法正确的是( )
A. 飞机钩住金属棒过程中，系统损失的机械能为
B. 飞机钩住金属棒后，将做加速度减小的减速运动直到最后停止
C. 从飞机钩住金属棒到它们停下来整个过程中运动的距离为
D. 从飞机钩住金属棒到它们停下来整个过程中电阻上产生的焦耳热
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作：
A.将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下滴溶液的体积为
B.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
C. 将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液
D.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积
E. 把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F. 按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
上述操作正确的顺序是_____ 填步骤前的字母；
将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为，则本次实验测得的油酸分子直径大小约为_____ 结果保留两位有效数字；
若实验时痱子粉撒得太厚，会导致所测的分子直径_____ 选填“偏大”或“偏小”；
若已知纯油酸的密度为，摩尔质量为，在测出油酸分子直径后，还可以继续测出阿伏加德罗常数______________用题中给出的物理量符号表示。
12.如图所示，一验电器与锌板相连，在处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。
现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将______选填“增大”“减小”或“不变”。
使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针______选填“有”或“无”偏转。
为了进一步研究光电效应的规律，设计了如图所示的电路，图中标有和的为光电管，其中为阴极，为阳极。现接通电源，用光子能量为的光照射阴极，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为，则光电管阴极材料的逸出功为______；现保持滑片位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数______选填“为零”或“不为零”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，在透明均匀介质内有一个半径为的球状空气泡，单色平行光从左侧水平射入，其中的一束细光束在点以入射角从介质射入气泡，射出气泡时光线方向偏转了不考虑多次反射的情况，求：
在图中画出一条光路，然后求气泡外介质的折射率？
在介质中能射入气泡的平行光的面积？
14.一矩形线圈，面积是，共匝，线圈电阻为，外接电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示。若从中性面开始计时，求：
线圈中感应电动势的最大值；
线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
线圈从开始计时经的过程中，外接电阻上产生的热量。
15.电阻不计的平行金属导轨与如图所示放置，与段水平且粗糙，与段倾斜且光滑，、、连接处接触良好，与与水平面成角，空间中存在匀强磁场，磁感应强度为，方向竖直向上，倾斜导轨间距为，水平导轨间距为，金属棒、质量相等，均为，接入回路的电阻均为，两金属棒间用轻质绝缘细线相连，中间跨过一个理想定滑轮，两金属棒运动时与导轨充分接触，两金属棒始终垂直于导轨且始终不会与滑轮相碰，金属导轨足够长，不计导轨电阻，不计空气阻力，，，现将两金属棒由静止释放，释放瞬间棒与棒的加速度均为。
求棒与导轨间的动摩擦因数的大小；
求两金属棒的速度的最大值；
假设金属棒沿倾斜导轨下滑时达到最大速度，求由静止释放至达到最大速度所用的时间。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.；
；
偏大；


12.减小；
无；
； 为零

13.解：光路如图所示：
；
由几何知识：可得如图内角，得；
所以；
恰好发生全反射时，由得；
平行光能射入气泡的半径；
得面积。
答：在图中画出一条光路，如图；气泡外介质的折射率为；
在介质中能射入气泡的平行光的面积为。

14.解：角速度，线圈中感应电动势的最大值
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，从中性面开始计时产生的感应电动势的瞬时值为

所以 。
由可得
根据团合电路队定律，有
由
得
15.释放瞬间，对金属棒、，由牛顿第二定律分别可得
联立解得
释放后，由楞次定律可知，整个回路中电流沿逆时针方向俯视，经分析，当两金属棒加速度为时速度最大，设最大速度为 ，此时：对棒，由平衡条件有
对棒，由平衡条件有
整个回路中感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
设金属棒由静止释放至最大速度所需时间为，对棒，取沿斜面向下为正方向，由动量定理有
对棒，取向右为正方向，由动量定理有
同时
， ， ，
联立解得

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