河南省创新发展联盟2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份河南省创新发展联盟2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版），共23页。试卷主要包含了答题前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 把两节干电池置入电池座，从包装巧克力的铝箔纸上剪下一窄铝箔纸条，水平放置并接在电池座的两极上，电流方向如图所示。将强磁铁的极靠近铝箔纸，可观察到铝箔纸发生了明显形变，关于铝箔纸的弯曲方向，下面说法正确的是（ ）
A. 铝箔纸条向上弯曲B. 铝箔纸条向下弯曲
C. 铝箔纸条向左弯曲D. 铝箔纸条向右弯曲
2. 手持一个闭合的铜环在条形磁铁的极附近，初始状态铜环与条形磁铁垂直。当手持铜环在磁场中运动时，铜环上产生了如图所示从左向右看顺时针方向的感应电流，关于铜环的运动方向，下面说法正确的是（ ）
A. 手腕向左平移，铜环远离极B. 手腕向右平移，铜环靠近极
C. 手腕顺时针转动，铜环转到与纸面平行D. 手腕逆时针转动，铜环转到与纸面平行
3. 水刀，学名高压水射流切割技术，利用高速喷射的水流和磨粒混合物对材料进行冲击和切削，因其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。水刀现已广泛应用于陶瓷、石材、玻璃、金属、复合材料等众多行业。如图所示，设喷水嘴的半径为，水射流从喷水嘴喷出时的速度为，水射流穿透物料后的速度变为，水射流的密度为，则水射流对物料的作用力为（ ）
A. B. C. D.
4. 电容器和理想变压器的原线圈构成振荡电路，某时刻开始计时，电路中的振荡电流（以顺时针方向为正）随时间的变化图像如图所示。下面说法正确的是（ ）

A. 在时刻，电容器下极板带正电荷
B. 在时刻，变压器副线圈两端电压最大
C. 在时刻，变压器的副线圈两端电压最大
D. 在时间内，电容器中的电场能逐渐减少
5. 如图1所示，是介质中的三个点，。时刻开始计时，位于点的波源开始振动，振动图像如图2所示，当波传到点时，波源刚好第二次运动到波谷位置。当波传到点时，质点的位移为（ ）
A. 0B. C. D.
6. 如图1所示，空间中匀强磁场方向与轴平行。不计重力的带电粒子以初速度进入磁场时的速度方向与磁场不垂直，而是与磁场成的锐角，如图2所示，这种情况下，带电粒子在匀强磁场中的轨迹就是一条等距的螺旋线。若要同时使螺旋线的螺距增大、半径减小，下列措施可行的是（ ）
A. 仅减小初速度B. 仅减小角度
C. 仅增大角度D. 仅增大磁感应强度
7. 如图所示，质量为的物块A和质量为的物块B静止放置在光滑的水平面上。某时刻给物块A一个水平向右的初速度，物块A、B发生碰撞后均向右运动且物块A的动量刚好是物块B动量的3倍，则与之间的关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图1所示，单匝正方形金属线圈边长为，电阻为，处于匀强磁场中，线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。线圈中产生的感应电动势的图像如图2所示，则（ ）
A. 穿过线圈磁通量的变化率随时间均匀变化
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 线圈某一边受到的安培力最大值为
D. 时间内，线圈中产生的感应电动势平均值为
9. 如图所示，半径为、内壁光滑的半圆轨道静置在光滑的水平面上，有一小球从距离轨道口1.5的高度由静止自由下落，小球刚好与半圆轨道内壁相切落入轨道中，当小球冲出轨道时，轨道向左移动的距离为。已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球冲出轨道时，水平位移大小为
B. 小球质量与轨道质量之比
C. 小球冲出轨道后不会再落回轨道内
D. 半圆轨道运动的最大速度为
10. 如图所示，相距的光滑平行形金属导轨与水平面成角固定放置，匀强磁场与导轨平面垂直，质量为的金属杆与导轨垂直放置，最初静止在导轨最低位置。某时刻给金属杆一沿斜面向上的恒定拉力，经过金属杆达到最大速度。导轨电阻不计，金属杆与导轨接触良好，金属杆接入电路部分的电阻为，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场磁感应强度大小为0.4TB. 时间内通过回路的电荷量为
C. 时间内金属杆的位移大小为D. 内回路产生的热量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在用单摆测量重力加速度的实验中，实验装置如图1所示。
（1）用直尺测量摆线的长度为，用游标卡尺测量摆球的直径如图2所示，则摆球的直径_____。
（2）在实验过程中，当小球向左经过平衡位置时启动秒表，与此同时从1开始计数，每当摆球向左经过平衡位置就记一次数，1，2，3…，当数到时按下秒表，秒表显示的为，则单摆的周期_____。
（3）当地重力加速度的测量值_____（用、、、表示）。
12. 某实验小组甲、乙、丙三位同学互相配合，验证动量守恒定律。实验器材有：透明有机玻璃板，墨水笔，直径相等质量分别为的小球A和B，直尺以及细线等，已知重力加速度为。
主要实验步骤有：
①在竖直放置的透明有机玻璃板的、位置固定两枚钉子，钉子下面用长度相等的细线分别悬挂小球A和B。静止时，两小球刚好接触无弹力，用墨水笔在透明玻璃板的背面画上记号，记录下A、B两球的位置和（图中未画出）；
②甲把小球A向左拉开到位置，乙用墨水笔在玻璃板背面记下A球此时的位置；
③甲放手后，A球在最低点与静止的B球发生碰撞，乙在玻璃板背面记下碰后A球反弹的最高位置点，丙在玻璃板背面记下碰后B球到达的最高位置点。
（1）要保证碰后A球反弹，要求_____（选填“”“”或“”）。
（2）碰撞结束后，用直尺测出直线、和的长度，分别为、和。已知、的长度均为，则小球A与B碰前瞬间A的速度大小_____（用和表示）。
（3）如果等式_____成立，则表明碰撞前后系统的动量守恒。
（4）本实验还可以进一步研究碰撞前后系统的机械能是否守恒，如果等式_____成立，则表明碰撞前后系统的机械能守恒。
13. 一波源位于轴上的点，轴上的点与点的距离为时刻波源开始垂直轴向下振动，振动周期为，振幅为。当波源振动产生的机械波刚传播到点时，波源位于波峰位置。
（1）求这列波的波速可能值；
（2）若波速为，求时质点的位移。
14. 如图所示，在光滑水平面上有一足够长平板小车，车上相距放有滑块和，其中滑块在小车的最左端，滑块和小车的质量均为，滑块与小车之间的动摩擦因数均为0.2。一质量为的小球以的初速度与滑块发生弹性碰撞后，滑块过一段时间与滑块发生完全非弹性碰撞，重力加速度取，求：
（1）滑块被小球碰后瞬间获得的速度大小；
（2）与滑块相碰前瞬间滑块的速度大小；
（3）从滑块被小球碰后到两滑块与小车一起匀速运动的过程中，系统损失的机械能。
15. 如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直纸面向里，匀强电场水平向左，比荷的带负电微粒，刚好能够在纸面内以的速度做匀速直线运动，速度方向与竖直方向的夹角为。已知图中点是它的运动轨迹上的一点，重力加速度取。
（1）求匀强电场的电场强度大小；
（2）当微粒运动到点时，撤去磁场，当微粒运动到点时（图中未画出），速度变为竖直，求点与点的水平距离和竖直距离；
（3）当微粒运动到点时，撤去电场，同时恢复被撤去的磁场，求在此后的运动中，微粒与点在竖直方向上的最大距离是多少。
大联考2024—2025学年高二年级阶段性测试（三）
物理
考生注意：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 把两节干电池置入电池座，从包装巧克力的铝箔纸上剪下一窄铝箔纸条，水平放置并接在电池座的两极上，电流方向如图所示。将强磁铁的极靠近铝箔纸，可观察到铝箔纸发生了明显形变，关于铝箔纸的弯曲方向，下面说法正确的是（ ）
A. 铝箔纸条向上弯曲B. 铝箔纸条向下弯曲
C. 铝箔纸条向左弯曲D. 铝箔纸条向右弯曲
【答案】A
【解析】
【详解】铝箔纸处在向左的磁场中，根据电流方向，结合左手定则可知，铝箔纸条受向上的安培力从而向上弯曲。
故选A。
2. 手持一个闭合的铜环在条形磁铁的极附近，初始状态铜环与条形磁铁垂直。当手持铜环在磁场中运动时，铜环上产生了如图所示从左向右看顺时针方向的感应电流，关于铜环的运动方向，下面说法正确的是（ ）
A. 手腕向左平移，铜环远离极B. 手腕向右平移，铜环靠近极
C. 手腕顺时针转动，铜环转到与纸面平行D. 手腕逆时针转动，铜环转到与纸面平行
【答案】B
【解析】
【详解】A．当手腕向左平移时，铜环远离N极，穿过铜环向左的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场向左，根据安培定则可判断感应电流从左向右看为逆时针方向，与图中电流方向相反，故A错误；
B．当手腕向右平移，铜环靠近极，穿过铜环向左的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场向右，根据安培定则可判断感应电流从左向右看为顺时针方向，与图中电流方向相同，故B正确；
CD．无论手腕顺时针还是逆时针转动，向左穿过铜环的磁通量均减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场向左，根据安培定则可判断感应电流从左向右看为逆时针方向，与图中电流方向相反，故CD错误。
故选B。
3. 水刀，学名高压水射流切割技术，利用高速喷射的水流和磨粒混合物对材料进行冲击和切削，因其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。水刀现已广泛应用于陶瓷、石材、玻璃、金属、复合材料等众多行业。如图所示，设喷水嘴的半径为，水射流从喷水嘴喷出时的速度为，水射流穿透物料后的速度变为，水射流的密度为，则水射流对物料的作用力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设单位体积V的高速水射流横截面积为S，长度为，速度为v，经单位时间全部射到工件表面，则这段时间水射流的质量
根据动量定理可得
解得
故选D。
4. 电容器和理想变压器的原线圈构成振荡电路，某时刻开始计时，电路中的振荡电流（以顺时针方向为正）随时间的变化图像如图所示。下面说法正确的是（ ）

A. 在时刻，电容器的下极板带正电荷
B. 在时刻，变压器的副线圈两端电压最大
C. 在时刻，变压器的副线圈两端电压最大
D. 在时间内，电容器中的电场能逐渐减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．在时刻，电容器开始放电，放电电流为顺时针方向，则电容器上板带正电，下板带负电，故A错误；
B．在时刻，变压器原线圈电流达到最大，磁通量变化率为零，副线圈产生的感应电动势为零，变压器的副线圈两端电压最小，为零，故B错误；
C．在时刻，原线圈电流为零，磁通量变化率最大，副线圈产生的感应电动势最大，变压器的副线圈两端电压最大，故C正确；
D．在时间内，电容器C充电，电流逐渐减小，磁场能逐渐减小，电场能逐渐增加，故D错误。
故选C。
5. 如图1所示，是介质中的三个点，。时刻开始计时，位于点的波源开始振动，振动图像如图2所示，当波传到点时，波源刚好第二次运动到波谷位置。当波传到点时，质点的位移为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知波的周期为，质点A开始振动时，波源О第二次到达波谷，可知此时经过的时间为
可得波速为
波从A传到B点需要的时间为
可知质点B开始振动时，质点A处于平衡位置，位移为0。
故选A。
6. 如图1所示，空间中匀强磁场的方向与轴平行。不计重力的带电粒子以初速度进入磁场时的速度方向与磁场不垂直，而是与磁场成的锐角，如图2所示，这种情况下，带电粒子在匀强磁场中的轨迹就是一条等距的螺旋线。若要同时使螺旋线的螺距增大、半径减小，下列措施可行的是（ ）
A. 仅减小初速度B. 仅减小角度
C. 仅增大角度D. 仅增大磁感应强度
【答案】B
【解析】
【详解】A．将速度沿y轴正方向与x轴正方向分解为、，粒子沿x轴正方向做匀速直线运动，垂直于x轴方向做匀速圆周运动，则有，
解得，
螺旋线的螺距
当仅减小初速度时，螺距、半径均减小，故A错误；
B．结合上述可知，仅减小角度，螺距增大、半径减小，故B正确；
C．结合上述可知，仅增大角度，螺距减小、半径增大，故C错误；
D．结合上述可知，仅增大磁感应强度，螺距、半径均减小，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，质量为的物块A和质量为的物块B静止放置在光滑的水平面上。某时刻给物块A一个水平向右的初速度，物块A、B发生碰撞后均向右运动且物块A的动量刚好是物块B动量的3倍，则与之间的关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设A球碰撞前的初速度为，若两球发生的是对心完全非弹性碰撞，两球相撞之后速度相同，能量损失最大，则有
由题意可得
可得
若两球发生的是对心完全弹性碰撞，两球相撞之后没有能量损失，设碰撞后A、B两球的速度分别为，，根据动量守恒和机械能守恒可得
，
解得，
由题意可得
联立解得
则与之间的关系应满足
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图1所示，单匝正方形金属线圈边长为，电阻为，处于匀强磁场中，线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。线圈中产生的感应电动势的图像如图2所示，则（ ）
A. 穿过线圈磁通量的变化率随时间均匀变化
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 线圈某一边受到的安培力最大值为
D. 时间内，线圈中产生的感应电动势平均值为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈匀速转动过程中，穿过线圈磁通量的变化率等于线圈中产生的感应电动势，线圈中产生的感应电动势随时间变化的表达式为
因此穿过线圈磁通量的变化率并不随时间均匀变化，故A错误；
B．感应电动势最大值
解得磁感应强度大小为
故B正确；
C．线圈中感应电流最大值
线圈某一边受到的安培力最大值为
故C正确；
D．时间内，线圈转过，穿过线圈的磁通量变化量
电动势平均值
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，半径为、内壁光滑的半圆轨道静置在光滑的水平面上，有一小球从距离轨道口1.5的高度由静止自由下落，小球刚好与半圆轨道内壁相切落入轨道中，当小球冲出轨道时，轨道向左移动的距离为。已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球冲出轨道时，水平位移大小为
B. 小球质量与轨道质量之比为
C. 小球冲出轨道后不会再落回轨道内
D. 半圆轨道运动的最大速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设小球质量为m，轨道的质量为M，小球冲出轨道时的水平速度为，轨道的速度为，系统在水平方向动量守恒，选取水平向右的方向为正方向，此过程中小球的位移为，轨道的位移为，根据动量守恒定律可
即有
又因为,
联立解得
A错误；
B．根据上述分析可得
B正确；
C．由于系统水平方向不受外力，整个过程动量守恒，故小球抛出后依然落回轨道，C错误；
D．小球在圆弧轨道的最低点时，轨道的速度最大，设小球到达最低点时小球的速度为，轨道的速度为，根据动量守恒则有
根据能量守恒则有
结合上述结论
解得
D正确。
故选BD。
10. 如图所示，相距的光滑平行形金属导轨与水平面成角固定放置，匀强磁场与导轨平面垂直，质量为的金属杆与导轨垂直放置，最初静止在导轨最低位置。某时刻给金属杆一沿斜面向上的恒定拉力，经过金属杆达到最大速度。导轨电阻不计，金属杆与导轨接触良好，金属杆接入电路部分的电阻为，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场磁感应强度大小为0.4TB. 时间内通过回路的电荷量为
C. 时间内金属杆的位移大小为D. 内回路产生的热量为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．达到最大速度时
其中
解得匀强磁场磁感应强度大小为B=0.4T
选项A正确；
B．时间内由动量定理
其中
解得
选项B错误；
C．根据
解得时间内金属杆的位移大小为
选项C错误；
D．内回路产生的热量为
内回路产生的热量为
则内回路产生的热量为，选项D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在用单摆测量重力加速度的实验中，实验装置如图1所示。
（1）用直尺测量摆线的长度为，用游标卡尺测量摆球的直径如图2所示，则摆球的直径_____。
（2）在实验过程中，当小球向左经过平衡位置时启动秒表，与此同时从1开始计数，每当摆球向左经过平衡位置就记一次数，1，2，3…，当数到时按下秒表，秒表显示的为，则单摆的周期_____。
（3）当地重力加速度的测量值_____（用、、、表示）。
【答案】（1）1.64
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
摆球的直径
【小问2详解】
每当摆球向左经过平衡位置就记一次数，从1数到，单摆经历个周期，经历的时间为，则单摆的周期
【小问3详解】
单摆的摆长为
根据单摆周期公式
联立解得当地重力加速度的测量值
12. 某实验小组的甲、乙、丙三位同学互相配合，验证动量守恒定律。实验器材有：透明有机玻璃板，墨水笔，直径相等质量分别为的小球A和B，直尺以及细线等，已知重力加速度为。
主要实验步骤有：
①在竖直放置的透明有机玻璃板的、位置固定两枚钉子，钉子下面用长度相等的细线分别悬挂小球A和B。静止时，两小球刚好接触无弹力，用墨水笔在透明玻璃板的背面画上记号，记录下A、B两球的位置和（图中未画出）；
②甲把小球A向左拉开到位置，乙用墨水笔在玻璃板背面记下A球此时的位置；
③甲放手后，A球在最低点与静止的B球发生碰撞，乙在玻璃板背面记下碰后A球反弹的最高位置点，丙在玻璃板背面记下碰后B球到达的最高位置点。
（1）要保证碰后A球反弹，要求_____（选填“”“”或“”）。
（2）碰撞结束后，用直尺测出直线、和的长度，分别为、和。已知、的长度均为，则小球A与B碰前瞬间A的速度大小_____（用和表示）。
（3）如果等式_____成立，则表明碰撞前后系统动量守恒。
（4）本实验还可以进一步研究碰撞前后系统的机械能是否守恒，如果等式_____成立，则表明碰撞前后系统的机械能守恒。
【答案】（1）< （2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
根据动量守恒与能量守恒可知，若要A球反弹，小球A的质量要小于被碰小球B的质量，即。
【小问2详解】
小球A从偏角处静止摆下，摆到最低点时的速度为v，小球A经过圆弧对应的弦长为，则由动能定理有
由数学知识得
根据二倍角公式
联立两式解得
【小问3详解】
同理可得小球A与B碰撞后，A、B的速度大小分别为，
若两小球碰撞过程中动量守恒，则有
即
【小问4详解】
若两小球碰撞过程中机械能守恒，则有
即
13. 一波源位于轴上的点，轴上的点与点的距离为时刻波源开始垂直轴向下振动，振动周期为，振幅为。当波源振动产生的机械波刚传播到点时，波源位于波峰位置。
（1）求这列波的波速可能值；
（2）若波速为，求时质点的位移。
【答案】（1）
（2），方向垂直轴向下
【解析】
【小问1详解】
因为波源振动一个周期机械波会传播一个波长的距离，则
波长可能的值为
波速可能的值为
【小问2详解】
这列波从波源传播到质点的时间
而
质点振动周期时位于波谷，所以时质点的位移为
故时质点的位移大小为，方向垂直轴向下。
14. 如图所示，在光滑水平面上有一足够长平板小车，车上相距放有滑块和，其中滑块在小车的最左端，滑块和小车的质量均为，滑块与小车之间的动摩擦因数均为0.2。一质量为的小球以的初速度与滑块发生弹性碰撞后，滑块过一段时间与滑块发生完全非弹性碰撞，重力加速度取，求：
（1）滑块被小球碰后瞬间获得的速度大小；
（2）与滑块相碰前瞬间滑块的速度大小；
（3）从滑块被小球碰后到两滑块与小车一起匀速运动的过程中，系统损失的机械能。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球与发生弹性碰撞，根据动量守恒则有
根据能量守恒则有
联立解得
【小问2详解】
滑块的加速度
设滑块和小车一起运动加速度为，根据牛顿第二定律
解得
根据位移关系则有
代入数据解得或
当时，的速度为0，不合题意，舍去
所以，
【小问3详解】
设、、小车一起在水平地面上匀速运动的速度为，根据动量守恒
解得
损失机械能为
15. 如图所示，磁感应强度大小为匀强磁场垂直纸面向里，匀强电场水平向左，比荷的带负电微粒，刚好能够在纸面内以的速度做匀速直线运动，速度方向与竖直方向的夹角为。已知图中点是它的运动轨迹上的一点，重力加速度取。
（1）求匀强电场的电场强度大小；
（2）当微粒运动到点时，撤去磁场，当微粒运动到点时（图中未画出），速度变为竖直，求点与点的水平距离和竖直距离；
（3）当微粒运动到点时，撤去电场，同时恢复被撤去的磁场，求在此后的运动中，微粒与点在竖直方向上的最大距离是多少。
【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
微粒做匀速直线运动，受力情况如图所示
则，
解得
【小问2详解】
撤去磁场后，微粒做类平抛运动 将速度分解可得，
水平方向的加速度
水平方向的速度减为零时
此时与点的竖直距离为
与点的水平距离为
【小问3详解】
微粒运动的轨迹离点的竖直距离最大时，速度为水平方向
在水平方向上，由动量定理可得
即
在点时速度
由动能定理可得
求得
与点在竖直方向上的最大距离