精品解析：湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高二下学期3月月考物理试卷 一、单选题 1. 如图所示，铁板AB与水平面垂直，一块磁铁吸附在铁板右侧，现缓慢绕铁板A点沿顺时针转动到与水平面成θ角，此过程中铁板始终相对铁板静止．下列说法正确的是（　　） A. 磁铁始终受到四个力的作用 B. 开始瞬间重力与磁铁的弹力二力平衡 C. 铁板对磁铁的作用力逐渐增大 D. 磁铁受到的摩擦力还渐增大 2. 如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（  ） A. 适当增大电流强度I B. 使电流反向并适当减小电流强度I C 保持电流强度I不变，适当减小磁感应强度B D. 使电流反向，适当减小磁感应强度B 3. 如图，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，两色光分别从B、C点射出。下列说法正确的是（　　） A. 从C点射出来的是紫光 B. 紫光在玻璃中的传播速度较大 C. 红光和紫光同时从半圆柱体玻璃中射出 D. 逐渐增大入射角i，紫光先发生全反射 4. 如图所示，用电阻为0. 1金属丝围成一个半径为0. 3m的扇形闭合线框，该线框绕垂直于纸面的O轴以100rad/s的角速度匀速转动，O轴位于方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为0. 2T的匀强磁场边界上。则线框进入磁场的过程中的电功率为（　　） A. 8. 1W B. 9W C. 30W D. 90W 5. 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动汽车。如图所示，某款太阳能概念汽车的质量为m，额定功率为P，在一段平直公路上由静止开始匀加速启动，加速度大小为a，经时间达到额定功率：汽车继续以额定功率做变加速运动，又经时间达到最大速度，之后以该速度匀速行驶。已知汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车在匀加速运动阶段的位移为 B. 汽车在运动过程中所受阻力为 C. 从汽车启动到刚好达到最大速度的过程中牵引力做的功为 D. 汽车在变加速运动阶段的位移为 6. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（ ） A. B. C. D. 二、多选题 7. 如图甲所示为一列沿轴传播的简谐波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点的振动图像，为平衡位置在处的质点。关于这列波下列说法正确的是（　　） A. 这列波的传播方向沿轴负方向 B. 波的传播速度大小为 C. 在时刻质点经平衡位置向上振动 D. 时刻、两质点的速度相同 8. 交变电流的（　　） A. 周期为100s B. 频率为50Hz C. 电压峰值为50V D. 电压有效值为50V 9. 人类在探测宇宙的过程中，测得某星球赤道表面上质量为m的物块受到该星球的引力为F，已知该星球的半径为R，自转周期为T，则该星球（　　） A. 赤道表面的重力加速度为 B. 星球的质量为 C. 第一宇宙速度为 D. 静止卫星的高度为 10. 光电倍增管（PMT）是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件.可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中，如图是其相邻的第i个倍增极和第i+1个倍增极的示意图，每个倍增级长为a，水平间距和垂直间距都是a，若在空间施加垂直于纸面向里的匀强磁场B，当速度为v、质量为m、电荷量为e的电子垂直第i倍增极射出时，下列说法正确的（　　） A. 若B<，电子都不会被第i+1倍增极收集 B. 若B=，部分电子不会被第i+1倍增极收集 C. 若B>电子都不会被第i+1倍增极收集 D. 改变磁感应强度B，从第i倍增极最右端P2射出的电子从射出到穿过P2P4所在连线的时间都相等 三、实验题 11. 某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点正下方桌面上，打开手机的磁传感器。（地磁场和手机对铁块的运动影响很小，可忽略不计） （1）用毫米刻度尺测量摆线长度，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期_____。 （2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度及铁块摆动的周期，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为_____。取，计算结果保留位有效数字 （3）图像不过原点对重力加速度的测量_____填“有”或“没有”影响。 12. 图甲是一种特殊材料制成的均匀圆柱体物件，为了测定这种材料的电阻率，某同学先用多用电表粗测其电阻约有几万欧姆。 （1）该同学用游标卡尺测得其长为，用螺旋测微器测得其外径d如图乙，则_______； （2）这种特殊材料的电阻率_________（用题中测得物理量L、d、表达）： （3）该同学又用如图丙所示电路精确测量该物件的电阻。 ①实验室提供了两款滑动变阻器：和，为了减小误差，本实验中滑动变阻器应该选用_________（填“”或“”）。 ②将先开关置于a处，闭合开关，调节滑动变阻器，使灵敏电流计读数为；再将开关置于b处，保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱，当电阻箱时，灵敏电流计示数为。 ③已知灵敏电流计的内阻为200Ω，则物件的电阻测量值_________Ω。 ④本次实验的测量值_________（填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。 四、解答题 13. 如图所示，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m=0.2kg的小球压缩弹簧的另一端至弹簧的弹性势能为。释放后，小球从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从高为H=0.8m的桌面水平飞出。重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。求： （1）小球离开桌面时速度的大小v0； （2）小球落地时动量的大小p； （3）小球第一次落地时的速度与水平方向夹角θ的正切值。 14. 如图，一滑雪道由和两段滑道组成，其中段倾角为，段水平，段和段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取，，，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求： （1）滑道段的长度； （2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。 15. 如图甲所示，空间存在，方向竖直向下的匀强磁场，、是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，其间距，是连在导轨一端的电阻，是跨接在导轨上质量的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对棒施加一个牵引力，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是棒的图像，其中段是直线，是曲线，是曲线图像的渐近线。小型电动机在末达到额定功率，此后保持功率不变。外，其余部分电阻均不计，，求： （1）与导轨间的动摩擦因数； （2）电阻的阻值； （3）若时，导体棒达到最大速度，从内位移为，求：在内，上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年 高二下学期3月月考物理试卷 一、单选题 1. 如图所示，铁板AB与水平面垂直，一块磁铁吸附在铁板右侧，现缓慢绕铁板A点沿顺时针转动到与水平面成θ角，此过程中铁板始终相对铁板静止．下列说法正确的是（　　） A. 磁铁始终受到四个力的作用 B. 开始瞬间重力与磁铁的弹力二力平衡 C. 铁板对磁铁的作用力逐渐增大 D. 磁铁受到的摩擦力还渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A.对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f，如图所示，故A正确； B.开始瞬间，重力与摩擦力二力平衡，故B错误； C.由于始终平衡，故合力为零，铁板对磁铁的作用力与重力平衡不变，故C错误； D.沿铁板方向，由平衡条件得：f=Gsinθ，θ减小，所以f减小，故D错误； 2. 如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（  ） A. 适当增大电流强度I B. 使电流反向并适当减小电流强度I C. 保持电流强度I不变，适当减小磁感应强度B D. 使电流反向，适当减小磁感应强度B 【答案】A 【解析】 【详解】AC．棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加。根据F=BIL，所以适当增加电流强度，或增大磁场，故A正确，C错误； BD．当电流反向后所受到的安培力向下，故悬线一定会受到拉力，故BD错误。 故选A 3. 如图，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，两色光分别从B、C点射出。下列说法正确的是（　　） A. 从C点射出来的是紫光 B. 紫光在玻璃中的传播速度较大 C. 红光和紫光同时从半圆柱体玻璃中射出 D. 逐渐增大入射角i，紫光先发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．紫光的折射率较大，根据 可知，紫光在半圆柱体玻璃中折射角较小，从B点射出来的是紫光，选项A错误； B．紫光的折射率较大，根据 可知，紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较小，选项B错误； C．设折射角为r，则 光在玻璃中的传播时间 可知红光和紫光在玻璃中传播时间相同，同时从半圆柱体玻璃中射出，选项C正确； D．入射角i增大，则进入玻璃砖光线的折射角增加，所以光线OB和OC作为入射光线从玻璃砖射出时的入射角会减小，根据折射定律，光线从光密介质到光疏介质有 从玻璃砖中射出光线的折射角会减小，因此入射角i增大，无论是紫光还是红光均不会发生全反射，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，用电阻为0. 1的金属丝围成一个半径为0. 3m的扇形闭合线框，该线框绕垂直于纸面的O轴以100rad/s的角速度匀速转动，O轴位于方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为0. 2T的匀强磁场边界上。则线框进入磁场的过程中的电功率为（　　） A. 8. 1W B. 9W C. 30W D. 90W 【答案】A 【解析】 【详解】线框转动过程半径切割磁感线产生的感应电动势为 线框进入磁场的过程中的电功率为 故选A。 5. 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。如图所示，某款太阳能概念汽车的质量为m，额定功率为P，在一段平直公路上由静止开始匀加速启动，加速度大小为a，经时间达到额定功率：汽车继续以额定功率做变加速运动，又经时间达到最大速度，之后以该速度匀速行驶。已知汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车在匀加速运动阶段的位移为 B. 汽车在运动过程中所受的阻力为 C. 从汽车启动到刚好达到最大速度的过程中牵引力做的功为 D. 汽车在变加速运动阶段的位移为 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车的最大速度为vm，则匀加速结束时的速度小于vm，则在匀加速运动阶段的位移小于，选项A错误； B．匀加速阶段 v1=at1 P=Fv1 可得汽车在运动过程中所受的阻力为 选项B错误； C．汽车在匀加速阶段牵引力的功率 P1=Fv=Fat 牵引力的功率与时间成正比，因加速结束时的功率为P，则加速阶段的牵引力做功为，在以额定功率P行驶的t2时间内牵引力做功为Pt2，则从汽车启动到刚好达到最大速度的过程中牵引力做的功为 选项C错误； D．汽车在变加速运动阶段，由动能定理 位移为 选项D正确。 故选D。 6. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷，则此样品每平方米载流子数最接近（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量 q=nevtb 根据电流的定义式得 当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有 联立解得 结合图像可得 解得 故选D。 二、多选题 7. 如图甲所示为一列沿轴传播的简谐波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点的振动图像，为平衡位置在处的质点。关于这列波下列说法正确的是（　　） A. 这列波的传播方向沿轴负方向 B. 波的传播速度大小为 C. 在时刻质点经平衡位置向上振动 D. 时刻、两质点的速度相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙知时质点向上振动，则波的传播方向沿轴负方向，故A正确； B．波长 周期 则波速 故B错误； C．从甲图上可以看出时位于平衡位置的质点坐标为，根据波的传播规律，同到平衡位置用时为 所以同到平衡位置的时刻为，故C错误； D．同理时刻，在处质点的位移 而、两质点关于其对称，所以此时、两质点的速度相同，故D正确。 故选AD。 8. 交变电流的（　　） A. 周期为100s B. 频率为50Hz C. 电压峰值为50V D. 电压有效值为50V 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由交变电流公式可知，，则 故A错误； B．频率为 故B正确； C．由交变电流公式可知，电压峰值，故C正确； D．电压有效值为 故D错误。 故选BC。 9. 人类在探测宇宙的过程中，测得某星球赤道表面上质量为m的物块受到该星球的引力为F，已知该星球的半径为R，自转周期为T，则该星球（　　） A. 赤道表面的重力加速度为 B. 星球的质量为 C. 第一宇宙速度为 D. 静止卫星的高度为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】B．由 得星球的质量 故B正确； A．由 求得 故A错误； C．根据 得第一宇宙速度 故C错误； D．根据 得 故D正确。 故选BD。 【点睛】本题关键是要知道赤道上物体做圆周运动的向心力由星球的引力与星球表面对星球的支持力来提供，星球对物体的支持力大小就等于物体的重力。 10. 光电倍增管（PMT）是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件.可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中，如图是其相邻的第i个倍增极和第i+1个倍增极的示意图，每个倍增级长为a，水平间距和垂直间距都是a，若在空间施加垂直于纸面向里的匀强磁场B，当速度为v、质量为m、电荷量为e的电子垂直第i倍增极射出时，下列说法正确的（　　） A. 若B<，电子都不会被第i+1倍增极收集 B. 若B=，部分电子不会被第i+1倍增极收集 C. 若B>电子都不会被第i+1倍增极收集 D. 改变磁感应强度B，从第i倍增极最右端P2射出的电子从射出到穿过P2P4所在连线的时间都相等 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．从第倍增级最左端射出的电子刚好到达第倍增级最右端时，圆周运动的半径为，如图所示，则有 由洛伦兹力提供向心力，有 解得 则，电子都不会被第倍增极收集，故A正确； BC．从第倍增级最右端射出的电子刚好到达第倍增极最左端时，圆周运动的半径为，如图所示，则 由洛伦兹力提供向心力，有 解得 若，电子都不会被第倍增极收集，所以当 范围内，粒子才可能被第倍增极收集，若，恰好全部电子能被第倍增极收集，射出的到，射出的到，故C正确，B错误； D．改变磁感应强度，电子从第倍增极运动到第倍增极轨迹对应的圆心角发生变化，轨迹的长度发生变化，运动的时间不相同，故D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点正下方桌面上，打开手机的磁传感器。（地磁场和手机对铁块的运动影响很小，可忽略不计） （1）用毫米刻度尺测量摆线长度，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期_____。 （2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度及铁块摆动的周期，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为_____。取，计算结果保留位有效数字 （3）图像不过原点对重力加速度的测量_____填“有”或“没有”影响。 【答案】（1） （2）9.86 （3）没有 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，铁块摆动的周期 【小问2详解】 设铁块和磁铁整体重心到细线下端距离为，根据周期公式 可得 故该图像的斜率为 解得重力加速度的测量值为 【小问3详解】 根据上面分析可知图像不过原点对图像的斜率无影响，则对重力加速度的测量没有影响。 12. 图甲是一种特殊材料制成的均匀圆柱体物件，为了测定这种材料的电阻率，某同学先用多用电表粗测其电阻约有几万欧姆。 （1）该同学用游标卡尺测得其长为，用螺旋测微器测得其外径d如图乙，则_______； （2）这种特殊材料的电阻率_________（用题中测得物理量L、d、表达）： （3）该同学又用如图丙所示电路精确测量该物件的电阻。 ①实验室提供了两款滑动变阻器：和，为了减小误差，本实验中滑动变阻器应该选用_________（填“”或“”）。 ②将先开关置于a处，闭合开关，调节滑动变阻器，使灵敏电流计读数为；再将开关置于b处，保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱，当电阻箱时，灵敏电流计示数为。 ③已知灵敏电流计的内阻为200Ω，则物件的电阻测量值_________Ω。 ④本次实验的测量值_________（填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）11.016 （2） （3） ①. ②. 22300 ③. 大于 【解析】 【小问1详解】 用螺旋测微器测得外径为 【小问2详解】 根据电阻定律 可得这种特殊材料的电阻率为 【小问3详解】 ①[1]由为了保证开关S2和电阻箱时滑动变阻器的分压几乎不变，不管是Rx或R0与滑动变阻器左侧部分的并联电阻应该变化不大，所以为了减小误差，滑动变阻器应采用阻值较小的； ③[2]由欧姆定律可知 代入数据解得 ④[3]本实验中S2置于a处的电流大于开关置于b处的电流，则S2置于a处与滑动变阻器左侧的并联的部分分压较小，由欧姆定律有 其中， 化简可得 当时，为真实值，而实际上 故Rx的测量值会偏大，即Rx的测量值大于真实值。 四、解答题 13. 如图所示，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m=0.2kg的小球压缩弹簧的另一端至弹簧的弹性势能为。释放后，小球从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从高为H=0.8m的桌面水平飞出。重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。求： （1）小球离开桌面时速度的大小v0； （2）小球落地时动量的大小p； （3）小球第一次落地时速度与水平方向夹角θ的正切值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据能量守恒有 解得小球离开桌面时速度的大小 （2）小球抛出后做平抛运动，竖直方向有 落地时竖直方向的速度为 落地速度为 小球落地时动量的大小 （3）小球第一次落地时的速度与水平方向夹角θ的正切值 14. 如图，一滑雪道由和两段滑道组成，其中段倾角为，段水平，段和段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取，，，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求： （1）滑道段的长度； （2）滑雪者拎起背包时这一瞬间速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设斜面长度为，背包质量为，在斜面上滑行的加速度为，由牛顿第二定律有 解得 滑雪者质量为，初速度为，加速度为，在斜面上滑行时间为，落后时间，则背包滑行时间为，由运动学公式得 联立解得 或 故可得 （2）背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为、，有 滑雪者拎起背包的过程，系统在光滑水平面上外力为零，动量守恒，设共同速度为，有 解得 15. 如图甲所示，空间存在，方向竖直向下的匀强磁场，、是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，其间距，是连在导轨一端的电阻，是跨接在导轨上质量的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对棒施加一个牵引力，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是棒的图像，其中段是直线，是曲线，是曲线图像的渐近线。小型电动机在末达到额定功率，此后保持功率不变。外，其余部分电阻均不计，，求： （1）与导轨间的动摩擦因数； （2）电阻的阻值； （3）若时，导体棒达到最大速度，从内的位移为，求：在内，上产生的热量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）（2）时，，由乙图可知加速度为，导体棒中感应电动势为 感应电流为 导体棒受到的安培力为 即 此时电动机牵引力 由牛顿第二定律得 由图像知末导体棒的最大速度为，此时加速度为零，同理有 由经两式计算得出 （3）内，导体棒匀加速运动的位移为 内，导体棒的位移为 由能量守恒得 代入数据计算得出上产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$