湖北省楚天协作体2024-2025学年高二下学期2月收心考试物理试题（学生版）

这是一份湖北省楚天协作体2024-2025学年高二下学期2月收心考试物理试题（学生版），共9页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，75s时间N点第一次到达波谷等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 欧姆表的电阻值刻度是均匀的，阻值最大的位置是电流最小的位置
B. 麦克斯韦认为变化的磁场一定产生变化的电场
C. 观看立体电影（3D电影）时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片
D. 主动降噪功能的耳机是通过发出与噪声振幅、频率、相位都完全相同的声波抵消噪声
2. 建筑工地上，工人常用打桩机把桩打入地下，该过程可简化为如图所示模型。重锤从一定高度自由落下，打在水泥桩上，随桩一起向下运动直到停止。已知重锤与桩撞击的时间极短，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A. 整个运动过程中，重锤和桩组成的系统动量守恒
B. 整个运动过程中，重锤所受合外力冲量为零
C. 重锤与水泥桩撞击的过程中，二者组成的系统所受合外力冲量向下
D. 重锤随桩一起向下运动过程中，克服阻力做的功等于重锤与桩组成的系统动能的减少
3. 如图所示为一列沿x轴传播简谐横波在时刻的波形图，质点M、N的平衡位置分别是，已知质点M的振动方程为。则下列说法正确的是（ ）
A. 该列波沿x轴负方向传播
B. 该列波的传播速度为40m/s
C. 质点N的振动方程为
D. 从图示时刻开始计时，经0.75s时间N点第一次到达波谷
4. 三根平行直导线的截面图如图，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面，且，则A点的磁感应强度的方向（ ）
A. 由A指向B
B. 由A指向D
C. 由A指向C
D. 由A背离C
5. 光学一直是科学技术前沿，隐身技术、激光技术、光学探测、光通讯等都属于光学范畴，下列关于光学现象的分析和理解正确的是（ ）
A. 图甲中将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平板玻璃上，当平行单色光垂直入射于凸透镜的平表面时，可以形成间距相等的明暗相间的同心圆环
B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不再会有光线从面射出
C. 图丙中若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大
D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度会发生变化
6. 如图，电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻为1Ω，为3Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作，此时电动机两端电压U为3V，输出功率为2W，则电动机的线圈电阻值为（ ）
A. 0.5ΩB. 1.0Ω
C. 2.0ΩD. 3.0Ω
7. 如图所示，一半径为R的半圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为的粒子从A点以速度垂直射入匀强磁场，入射方向与直径AB的夹角为，最后从B点离开磁场，不计粒子重力，，下列说法正确的是（ ）
A. 磁场方向垂直纸面向外
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子从A点运动到B点的时间为
D. 若仅减小粒子速度大小，其在磁场中运动时间将变长
8. 如图甲为某电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M简化示意图，假设线圈匝数为n，电阻为r，横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈。下列说法正确的是（ ）
A. 受电线圈两端有电压时，送电线圈中的电流可能是恒定电流
B. 当线圈M中磁感应强度大小均匀增加时，则闭合回路后，有感应电流从a端流出
C. 若时间内，线圈M中，磁感应强度大小均匀增加，则通过线圈M磁通量变化为
D. 若时间内，线圈M中，磁感应强度大小均匀增加，则线圈M两端的电压一定为
9. 如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，宽度为d，一直径也为d的闭合金属圆形线圈在水平拉力作用下，在水平面上沿虚线方向以速率v匀速通过磁场。下列说法正确的是（ ）
A. 线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向
B. 线圈出磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向
C. 该拉力的方向沿线圈运动方向
D. 该拉力的大小随时间非均匀变化
10. 如图所示，质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的轻细线，细线另一端系一质量为的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，C球在空中摆动过程中，线不可伸长。取，下列说法正确的是（ ）
A. C到达最低点时，速度大小为4m/s
B. A、B两木块分离时，木块A速度大小为
C. C由静止释放到最低点的过程中，A对B的冲量大小为
D. C由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为0.16m
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”，如图甲汽车通过凹形路面。某兴趣小组，想通过所学知识测量过水路面的半径，他们设想的办法是，通过查阅比对得到图甲照片中汽车真实车身长度平均值约为L，测得照片中的车身长度约为l，并根据估算的比例制作了图乙所示模型，O点是光滑圆弧面AB的圆心（AB弧长远小于模型半径R），C点是圆弧的最低点，然后取一小铁球进行实验。
（1）用20分度游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图所示，则小铁球的直径______cm；
（2）将小铁球从槽中A处由静止释放，小铁球的运动可等效为单摆的简谐运动。当小铁球第一次经过C处时，用秒表开始计时，并计数为1，此后每次过C处时均计数，当计数为60时，所用的时间为t，则等效单摆的周期______；
（3）更换半径不同的金属球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图丙所示，图中图线的纵截距为b，斜率的绝对值为k，由此可估算图甲中过水路面的半径表达式为______。（用L、l、k、b表示。）
12. 为探究一颗纽扣电池的电动势和内阻，几名同学找到了两个量程均为0~3mA的相同电流表和，两个相同的电阻箱（最大阻值为999.99Ω），进行了以下实验：
（1）用图甲的电路测电流表的内阻。
将调到最大值，闭合S，调节与，当的示数为3.00mA时，的示数为1.50mA，此时的值为200.00Ω，则电流表的内阻为______Ω。（结果保留2位小数）
（2）用图乙的电路测电池的电动势E和内电阻r。
①将改装成0~0.3A的电流表，则电阻箱应调为______Ω。（结果保留2位小数）
②将正确设置后保持不变，闭合S，改变R的阻值，记录的示数与对应R的阻值，作出图像，测得图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，可求得______V，______。（结果均保留两位有效数字）
13. 某广场有一个水池，面积足够大，水面下有一红光光源A，可视为点光源。光源离水面的深度，光源点亮时，有红光从水中射向空气，其中一条光线，折射情况如图所示，求：
（1）该红光在水中的折射率；
（2）水面有红光直接射出的区域面积（计算结果可含字母）。
14. 如图，光滑水平轨道上静止放置足够长的长板A和滑块C，C可视为质点，质量分别为。质量为的滑块B以的速度从A的最左端滑上长板A，A和B之间动摩擦因数，经过一段时间，B与A速度相等时，A与C发生碰撞，碰撞时间极短，此后A、B达到共同速度一起运动，且恰好不再与C发生碰撞，取，求
（1）A与C发生碰撞前瞬间A的速度大小。
（2）C最终匀速运动的速度大小。
（3）整个过程中滑块B在长板A上相对滑行时间。
15. 如图所示，水平固定的足够长平行金属导轨间距，导轨的左侧接有定值电阻R（阻值未知），图中虚线的右侧存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。质量，阻值，长为的导体棒PQ垂直导轨放置，在导体棒上施加沿导轨方向的水平外力F，进入磁场前导体棒向右做匀加速运动，进入磁场后保持水平外力F的功率不变，经过一段时间导体棒做匀速直线运动，整个过程导体棒的速度v随时间t的变化规律如图乙所示。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数，导体棒始终与导轨垂直且保持良好接触，重力加速度。求：
（1）导体棒匀加速运动时水平外力大小；
（2）导体棒匀速运动时所受安培力及定值电阻R的阻值：
（3）若5s~8s内通过电阻R的电荷量，求此时间内导体棒在磁场中运动的位移；
（4）在上一问的情形下，求5s~8s内整个回路产生的焦耳热。