湖北省随州市部分高中2024-2025学年高二下学期2月联考物理试题（含答案）

湖北省随州市部分高中2024--2025学年下学期2月联考高二物理试题本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。★祝考试顺利★考试范围：选择性必修第一册;选择性必修第二册\t"/books/rjb/wuli/pgzxbd2c/_blank"第一章安培力与洛伦兹力注意事项：1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位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制定位置。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、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后，请将答题卡上交。一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在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题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）1、如图所示，学生练习用脚顺球。某一次足球由静止自由下落1.25m，被重新顺起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，则()A.足球下落到与脚部刚接触时动量大小为4kg·m/sB.足球自由下落过程重力的冲量大小为2kg·m/sC.足球与脚部作用过程中动量变化量为零D.脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍2、在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，重力加速度大小g取10m/s2，忽略空气阻力。下列说法正确的是()A.爆炸物的爆炸点离地面高度为80mB.两碎块的位移大小之比为1∶2C.爆炸后的质量大的碎块的初速度为68m/sD.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m3、光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为E＝eq\f(1,2)kA2，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是()A.该振动的振幅为0.16mB.振子经过平衡位置时的速度为0.4m/sC.振子的最大加速度为8m/s2D.若振子在位移最大处时，质量突变为0.15kg，则振幅变大4、如图甲所示，在xOy平面内有两个波源S1(－2m，0)和S2(4m，0)，两波源做垂直于xOy平面的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示，两波源形成的机械波在xOy平面内向各个方向传播，波速均为25cm/s。xOy平面上有A、B两点，其位置坐标分别为A(－2m，8m)，B(0.5m，0)，则()甲乙丙A.AB连线上有一个振动加强点B.图中点A(－2m，8m)的振幅为6mC.两波源形成的波不同，不能产生干涉现象D.两波源的连线上(不含波源)有11个振动减弱点，它们的位移大小始终是2m5、自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角三棱镜(折射率n>eq\r(2))组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是()A.平行于AC边的光线①B.平行于入射光线的光线②C.平行于CB边的光线③D.平行于AB边的光线④6、如图所示，由黄光和紫光组成的一束复色光沿着半圆形玻璃砖的半径入射，在界面上分成ab、b两束光，下列说法正确的是()A.ab束光是黄光和紫光，b束光是紫光B.a、b两束光分别通过相同的单缝，可能只观察到a明显的衍射现象C.a在玻璃砖中的传播速度大于b在玻璃砖中的传播速度D.用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距Δxa<Δxb7、如图，用材料相同、粗细均匀的电阻丝折成正方形金属框架ABCD，边长为L，每边电阻为r，框架与一电动势为E，内阻也为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则电键闭合电路稳定后，框架受到安培力大小为()A.eq\f(BEL,2)B.eq\f(\r(2)BEL,r)C.eq\f(\r(2)BEL,2r)D.eq\f(2BEL,3r)8、(多选)一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则()A.此单摆的固有频率为0.5HzB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动9、(多选)如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是()A.此时能观察到明显的波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔AB扩大，可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象10、(多选)如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0后刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以不同的速率射入正方形内，下列说法中正确的是()A.所有从cd边射出磁场的该带电粒子在磁场中经历的时间都是eq\f(5,3)t0B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是eq\f(2,3)t0，则它一定从ad边射出磁场C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是eq\f(5,4)t0，则它一定从bc边射出磁场D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是eq\f(1,3)t0＜t＜eq\f(5,6)t0，则它一定从ab边射出磁场二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）11、（12分）如图为某机械装备中的一种智能减震装置，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上，弹簧上端与质量为m的圆环P相连，初始时P处于静止状态，且弹簧弹力等于P的重力，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量也为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后发生碰撞(碰撞时间极短)并一起做匀减速运动，下移距离为eq\f(mg,k)时速度减为0，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：(1)Q与P发生碰撞瞬间时的共同速度的大小；(2)碰撞后PQ一起下移距离d(d<eq\f(mg,k))时，智能材料对P阻力的大小；(3)PQ一起下移距离d(d<eq\f(mg,k))过程中，智能材料对P阻力所做的功W。12、（12分）一水平弹簧振子做简谐运动，其位移时间关系如图所示。求：(1)写出该简谐运动的表达式；(2)t＝0.25×10－2s时的位移；(3)从t＝0到t＝8.5×10－2s的时间内，质点的路程、位移各为多大？13、（12分）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出。用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置。②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图(a)所示。(a)③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2。PM的示数如图(b)所示，d1为_________cm。测得d2为3.40cm(b)(3)利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n＝_________；由测得的数据可得折射率n为_________(结果保留3位有效数字)。(4)相对误差的计算式为δ＝eq\f(测量值－真实值,真实值)×100%。为了减小d1、d2测量的相对误差，实验中激光在M点入射时应尽量使入射角_________。14、（12分）如图所示，平面直角坐标系xOy中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从S点(－l，－l)由静止释放，进入磁场区域运动，恰好过x轴上P点(l，0)，不计粒子重力。(1)求匀强电场的电场强度大小；(2)粒子释放开始计时，求粒子第1次到达y轴正半轴的时间；(3)粒子第3次过y轴时的坐标。15、（12分）如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑。图中虚线是左、右两侧匀强磁场(图中未画出)的分界线，左侧磁场的磁感应强度为eq\f(B,2)，右侧磁场的磁感应强度为B，两磁场的方向均垂直于纸面向外。当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，斜面足够长，小球可视为质点。(1)判断小球带何种电荷；(2)求小球沿斜面下滑的最大速度；(3)求小球速度达到最大时，在左侧磁场中下滑的距离L。高二物理试题答案一、单项选择题：1、解析：B2、解析：A3、解析：C4、解析：A5、解析：B6、解析：D7、解析：C8、解析：AB9、解析：ABC10、解析：ACD二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）11、（12分）解析：(1)根据题意，设Q刚接触P时速度为v，Q自由下落时，有v2＝2gH可得v＝eq\r(2gH)设Q与P发生碰撞后速度为v′，取竖直向下为正方向，由动量守恒定律得mv＝2mv′则得v′＝eq\f(\r(2gH),2)。(2)根据题意可知，Q接触P后发生碰撞后一起做匀减速运动，设加速度大小为a，由运动学公式v2－v02＝2ax可得v′2＝2aeq\f(mg,k)解得a＝eq\f(kH,4m)设新型智能材料对P的阻力为F，对P、Q整体，由牛顿第二定律得k(eq\f(mg,k)＋d)＋F－2mg＝2ma解得F＝mg＋k(eq\f(H,2)－d)。(3)根据题意可知，Q下移距离d过程中，碰撞结束时，智能材料对P阻力的大小F0＝mg＋eq\f(kH,2)下移距离d时F＝mg＋k(eq\f(H,2)－d)智能材料阻力做功W＝－eq\f(F0＋F,2)d联立解得W＝eq\f(1,2)kd(d－H)－mgd。答案：(1)eq\f(\r(2gH),2)(2)mg＋k(eq\f(H,2)－d)(3)eq\f(1,2)kd(d－H)－mgd12、（12分）答案：(1)x＝2sin(100πt－eq\f(π,2))cm(2)－1.414cm(3)34cm2cm13、（12分）答案：(2)③2.25(3)eq\f(d2,d1)1.51(4)稍小一些14、（12分）解析：(1)带正电粒子从S点(－l，－l)由静止释放，则在电场中做匀加速直线运动，从(0，－l)位置进入磁场区域运动，恰好过x轴上P点(l，0)、可知在磁场中做圆周运动的半径r＝l根据qvB＝meq\f(v2,r)可得v＝eq\f(qlB,m)则在电场中qEl＝eq\f(1,2)mv2可得E＝eq\f(B2ql,2m)。(2)粒子在电场中加速的时间t1＝eq\f(2l,v)＝eq\f(2m,qB)粒子第1次到达y轴正半轴时，在磁场中运动半周，则运动时间t2＝eq\f(T,2)＝eq\f(πm,qB)则总时间t＝eq\f(（π＋2）m,qB)。(3)粒子从(－l，0)位置进入第三象限的电场，则当粒子第3次过y轴时l＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t′2，y＝vt′解得y＝2l即粒子第3次过y轴时的坐标(0，－2l)。答案：(1)eq\f(B2ql,2m)(2)eq\f(（π＋2）m,qB)(3)(0，－2l)15、（12分）解析：(1)根据题意可知，小球下滑过程中受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上，根据左手定则可知小球带正电荷。(2)当小球刚下滑至分界线时，对斜面的压力恰好为零，然后小球继续向下运动，在左侧区域当压力再次为零