2024-2025学年湖北省新八校协作体高二（上）物理联考试卷（12月）（含答案）

2024-2025学年湖北省新八校协作体高二（上）物理联考试卷（12月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某试探电荷所受的电场力为零，则该处电场强度一定为零
B. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比
C. 由公式可知，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D. 根据磁感应强度的定义式可知，若长度为的直导体棒中通过的电流，放在匀强磁场中受到的安培力为，就说明磁感应强度一定是
2.某同学设计了一个测量微弱磁场的实验装置：先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入恒定电流，发现小磁针的极稳定后指向为北偏西，设通电直导线的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为，已知当地地磁场的磁感应强度的水平分量大小为，，下列说法中正确的是( )
A. 直导线中通入的电流方向由北向南 B. 的方向由北向南
C. ，方向水平向东 D. ，方向水平向西
3.昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路，其内部由多个反光单元组成。如图所示，当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时，其中一条光线在、处先后发生两次反射，则下列说法正确的是( )
A. 反光单元的材料折射率不影响反光效果
B. 经反光单元反射后的出射光线与入射光线平行
C. 经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交
D. 不同颜色的光在反光单元中的传播光路相同
4.我们打篮球经常有一个动作，叫做传球，如图甲，一人将球扔向地面，通过地面反弹传给另外一人。情景简化如图乙所示，地面水平，篮球质量为，现篮球以、与地面成夹角的速度撞向地面，反弹离开地面时与地面夹角仍为、速度大小为，篮球与地面作用时间为，不计空气阻力，取，。则( )
A. 地面对篮球的摩擦力可以忽略 B. 地面对篮球的作用力竖直向上
C. 地面对篮球的弹力大小约 D. 地面对篮球的弹力大小约
5.如图所示，匀强磁场中有两个相同的弹簧测力计，测力计下方竖直悬挂一边长为，粗细均匀的均质金属等边三角形，将三条边分别记为、、。在的左右端点、连上导线，并通入由到的恒定电流，此时中电流大小为，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，下列说法中正确的是( )
A. 三条边、、中电流大小相等
B. 两次弹簧测力计示数
C. 匀强磁场的磁感应强度
D. 金属等边三角形的总质量
6.如图所示，竖直放置的平行电极板和之间存在加速电场，板右侧是一个速度选择器，内部存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，其中电场强度大小为，磁感应强度大小为。从和之间的中点静止释放一个比荷为的带正电粒子，加速后穿过板的小孔，恰能沿虚线通过速度选择器，不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A. 和之间的电压为
B. 从靠近板的点释放比荷为的带正电粒子，能沿虚线通过速度选择器
C. 从靠近板的点释放比荷为的带正电粒子，通过小孔后向下偏转
D. 从点释放比荷为的带正电粒子，沿虚线通过速度选择器的速度大小为
7.如图所示，水平面上放置着半径为、质量为的半圆形槽，为槽的水平直径。质量为的小球自左端槽口点的正上方、距离点处由静止下落，从点切入槽内。已知重力加速度大小为，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )
A. 槽一直向左运动
B. 小球运动到最低点时，槽向左运动位移为
C. 小球能从点离开槽，且上升的最大高度小于
D. 小球运动到槽的底端时，槽对小球的支持力大小为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，小明同学通过手机蓝牙功能和教室电脑连接，然后利用频率发生器输入的声音信号，讲台上方一对扩音器开始发出声音，然后绕教室走了一圈。下列说法正确的是( )
A. 小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化
B. 两个扩音器的音量必须相同，才能发生干涉现象
C. 小明同学听到的声音波速和环境中其他声音波速相同
D. 关闭一个音响，小明同学迅速跑开，听到声音音调升高
9.已知质量均匀分布的球壳对内部物体的引力为零。如图为某设计贯通地球的光滑真空列车隧道，质量为的列车从入口点由静止开始穿过隧道到达地球另一端的点，其中为地心，点到点的距离为。假设地球是半径为的质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为，不考虑地球自转影响。则( )
A. 列车在点处受到的引力大小为
B. 若列车完全无动力往复运行，则它在隧道内做简谐运动
C. 列车的最大速度为
D. 列车通过隧道的时间小于
10.在平面直角坐标系中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是以点为圆心、半径为的一段圆弧，圆弧与轴交于、两点，磁场下边界是以坐标原点为圆心，半径为的一段圆弧。如图，在虚线区域内有一束带负电的粒子沿轴负方向以速度射入该磁场区域。已知磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为，带电粒子质量为，电荷量大小为，不计粒子重力。下列说法中正确的是( )
A. 正对点入射的粒子离开磁场后一定会过点
B. 正对点入射的粒子离开磁场后一定不会过点
C. 粒子在磁场区域运动的最长时间为
D. 粒子在磁场区域运动的最长时间为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长，请完成以下问题：
如图所示，、分别对应的器材是 ，
已知该装置双缝间距，双缝到屏的距离，测量头副尺有条刻线。该同学测量第条亮纹和第条亮纹中心线对应的位置如图所示，则相邻条纹间距为 ，该光的波长 计算结果保留三位有效数字
如图所示，该同学又使用同一套光传感器和双缝干涉设备，分别使用甲、乙两种色光完成实验，对应得到图中的甲图和乙图，则甲光的波长 填“大于”或“小于”乙光的波长。
12.小明同学设计以下实验来测量一段粗细均匀的电阻丝的电阻率。
如图甲所示，用米尺测量出电阻丝长为，用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径
将多用电表调至“”挡，接下来需要进行的具体操作是 ，再将两表笔接在电阻丝两端，发现指针偏转太大，需将多用电表调至 填写“”或“”挡，重复上述操作，指针静止时如图乙所示，读数为
小明同学选择了合适的实验器材，设计了图丙所示电路，重新对电阻丝电阻进行更精确的测量，操作如
下：
连接电路，将两滑动变阻器调至合适位置
闭合开关，断开开关，读出电流表的读数、
保持滑片位置不变，闭合，调节至合适位置，分别读出电流表的读数和电压表读数
断开所有开关，整理实验器材。
根据上述的测量，可得待测电阻丝的电阻率为 用、、、、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外。磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于、。带正电的粒子以某一速度从左边界的位置水平向右射入磁场，粒子在磁场中运动的周期为，经过时间，粒子打在板上的处，，不计粒子重力。试求：
粒子的比荷
粒子运动速度的大小。
14.如图所示，匀强电场分布在矩形区域内，电场方向平行于边，，、、、分别为四条边的中点一质量为、电荷量为的粒子从点以速率射入矩形区域，速度方向与的夹角为。当，时，粒子恰好从点离开矩形区域。不考虑粒子的重力。
求匀强电场的场强的大小
若，，求从边射出矩形区域的粒子，离点的最大距离。
15.如图所示，足够长的固定斜面与水平面的夹角为，质量为的物块恰好静止在斜面上，质量为底面光滑的物块自斜面上与相距为处静止释放，沿斜面加速下滑，与发生正碰，碰撞时间极短。重力加速度的大小为。
若与碰撞过程中系统损失的动能为碰撞前动能的，则碰撞后、的速度
若与的碰撞系统没有机械能损失，求：
与发生第次碰撞到第次的时间
第次碰撞后到第次碰撞前的过程中，物块的位移。
参考答案
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11.透镜 单缝

小于

12.
将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边的“”刻线

13.解：粒子在磁场中运动的周期，
得
设粒子在磁场中运动的圆心角为，
，得，
由几何关系得，
由以上各式得：

14.解：粒子在电场中的加速度
当，时，粒子做类平抛运动
解得
设粒子从边射出点到点距离为，
联立得：
化简得：
得到关于的二次函数，，
得：
即离点最大距离为。

15.解：与碰撞前的速度
与碰撞后的速度分别为、
解得
设与第次碰撞后的速度为、
解得
经时间，与发生第次碰撞，碰撞前与的速度为、
解得
第次碰撞前与的速度为、
第次碰撞后到第次碰撞前的位移
设与第次碰撞后的速度为、
解得
经时间，与发生第次碰撞，碰撞前与的速度为、
同理可得
第次碰撞后到第次碰撞前的位移
同理可得第次碰撞后到第次碰撞前的位移
第次碰撞后到第次碰撞前的过程中，物块的位移

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