湖北省2020-2021高二下学期3月联考物理试题（Word版附答案）

湖北省 2020-2021 学年高二下学期 3 月联考 物理试卷 考试时间：2021 年 3 月 19 日 10:30 –11：45 一、选择题（本题共 11 题，每小题 4 分，共44 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，8-11 题有多项符合题目要求。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．关于声波和光波，下列说法正确的是（ ） A．光波能产生干涉、衍射现象，但是声波不能。 B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小 C．声波与光波的波速都由波源决定，与介质无关。 D．它们都能在真空中传播 2．如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖MNPQ 上，穿过玻璃后从下表面射出a 、b 两 束单色光，则下列说法正确的是（ ） A． a 光的频率较大 B．玻璃对b 光的折射率较小 C．若增大 MN 面上的入射角， b 光可能在 PQ 面上发生全反射 D．a 、 b 两束单色光的出射方向一定平行 3．如图，小明做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中 L是自感系数较大、电阻可不计的线圈， L1 、 L2 是规格相同的灯泡，D是理想二极管。则（ ） A．闭合开关 S， L2 立即变亮，然后亮度不变 B．闭合开关 S， L1 、 L2 都逐渐变亮，最后亮度相同 C．断开开关 S， L1 逐渐变暗至熄灭， L2 变亮后再与 L1 同时熄灭 D．断开开关 S， L1 逐渐变暗至熄灭， L2 一直不亮 4．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实 验，下列说法正确的是（ ） 物理试卷第 1 页，共 6 页 A．取下滤光片，光屏上将不能出现彩色的干涉条纹 B．若单缝向左平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小 C．若将双缝间的距离 d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 5．如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线 平行．已知在t=0到 t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方 向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t 变化的图线可能是（ ） 6．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ） A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会反向转动，且跟磁体转动的一样快 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能不变，所需时间变短 D．图 丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电 磁驱动原理 2 7．如图所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为 1：4 的的圆形闭合回路（忽略两部 分连接处的导线长度），分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间 的规律 变 化的磁场，前后两次回路中的电流比为（ ） A．3：1 B．8：5 C．2：1 D．9：5 8．如图是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源 S1、S2 为圆心的两组同心圆弧分别表示 同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），S1 的振幅 A1= 3cm，S2 的振幅 A2 = 2cm。则下列说法正 确的是 （ ） A．经过半个周期质点 D 传播到了此时 A 的位置 B．质点 A、D在该时刻的高度差为 10cm C．质点 C的振幅为 1cm D．再过半个周期，质点 A 变成振动减弱点，质点 D 变成振动加强点 9．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势 e  44 2 sin100t V。导线框与理 想升压变压器相连，变压器副线圈接入一额定电压为 220V 的电灯泡，电灯泡恰好正常工作且电流表的示数为 2A，导线框电阻不计，电流表为理想电流表，则（ ） A．变压器原、副线圈匝数之比为 1：5 B．通过电灯泡的电流为 0.2A C．电灯泡的额定功率为 88W D．电灯泡两端的最大电压为 110 V 10．如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．振子的位移随时间的变化图象如 图乙所示．下列判断正确的是（ ） A．t=0.6s 时，振子的速度方向向右 B．振子做简谐运动的表达式为 x  12 sin( 1 .25 t)cm C．t=0.2s 和 t=1.4s 时，振子的加速度大小相同，方向相反 D．从 t=0.4s 到 t=1.2s 的时间内，振子的速度先增大后减小 11．如图所示，在竖直平面内有一半径为L，圆心为O的半圆形光滑金属导轨CPD，处于磁感应强度为B的匀强 磁场中，磁场方向与导轨平面垂直（图中未画出）。CD水平，OP竖直，OD间用导线连接。一长为L、质量为m、 电阻为R的均匀金属棒，能绕水平轴O在竖直平面内自由转动，棒与导轨始终接触良好，不计摩擦及其它电阻， 重力加速度为g。若棒从CO处静止释放，第一次到达OP处时的角速度为w，则下列说法正确的是（ ） A．棒能摆到 OD 处 B．棒第一次到达OP处时，棒中通过的电流 为 C．棒第一次到达 OP 处时，棒受到的安培 力的大小为 D．棒最终会停下，产生的总焦耳热为 二、实验题（本题共有 2 小题，总共 15 分） 12．（8 分）小明同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中， (1)将摆球悬挂于铁架台上，下列各图中悬挂方式正确的是 ：测量小球直径时游标卡尺如图所示，其 读数为 mm； (2)测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期 为T = ； (3)改变几次摆长 L并测出相应的周期 T，作出 T2-L图像，求出重力加速度 g，三位同学分别作出的 T2-L 图像的示意图如图所示，图线a对应的g值较接近当地重力加速度值，图像b与a平行，则（ ）。 A．出现 b的原因可能是误将摆线长记为摆长 B．出现 c 的原因可能是每次测量时均将 40 次全振动记为 39 次 C．利用图像 c计算得到的 g值大于 a对应的 g值 13．（7 分）加速度传感器如图甲所示．较重的滑块 2 可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着； R 为滑动变阻器，4 是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．工作时将框架固定在被测 物体上，使弹簧及电阻 R 均与物体的运动方向平行．当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速 度运动．通过电路中电压表的读数，可以得知加速度的大小．电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表）． （1）如图，物块处于静止时，滑动片4在MN的正中央，此时P、Q两端电势相等，电压表零刻度在表盘中央（即 可显示正负电压），当物体具有图示方向的加速度a时，P端的电势 Q端的电势（ 填“高于”或 “低于”），此时指针向零点右侧偏转． （2）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度 （填“均匀”、 “非均匀”）分布． （3）电压表是由灵敏电流计改装而成，灵敏电流计表盘如图乙所示．当被测物体具有图示方向大小 1m/s2 的加速度时，滑动片 4 从MN 的中央向某侧平移的距离为 MN 总长的1/6 且滑动片 4 在M 或N 端时，灵敏电流计示数 最大．若将灵敏电流计的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则灵敏电流计表盘上－20刻线处 对应的加速度为 ． 三、解答题（本题共有3小题，共41分。） 14．（11 分）一列简谐横波在均匀介质中沿 x 轴正方向传播。t=3s 时波传到 x=9m 处的质点 B 点，其波 形如图甲所示，A 质点的振动情况如图乙所示，求： (1)在简谐横波从B 质点传到C 质点的过中 A 质点运动的路程； (2)从t=3s 时开始 C 质点经过多长时间位移 第一次为-4m。 15．(12 分)如图所示，一圆柱形桶的高为 d，底面直径 d．桶内装有深度等于桶高的一半的某种液体，在桶 d 内底面中心处有一单色点光源 S，照亮的液面直径为 ．现将该点光源移除，用与点光源频率相同的一细 2 束单色光从某点 A 沿桶口边缘射到液面中心处的 O 点，恰好照射到桶底上的 B 点(图中未画出)．求 (1)液体的折射率 n； (2)B 点到 O 点的水平距离． 16．（18分）如图甲所示， 光滑且足够长的平行金属导轨 MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距 L=0.30m。 导 轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻 R=0.40Ω。导轨上停放一质量 m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆 ab，整个装置处于磁感应强度 B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力 F沿水平方向拉金属杆 ab， 使之由静止开始运动，利用电压传感器测得 R 两端的电压U随时间 t变化的关系如图乙所示。 （1）请证明金属杆做匀加速直线运动，并求加速度大小； （2）求第 2s 末整个电路的热功率及此时的外力 F 的大小； （3）如果水平外力从静止开始拉动杆 2s 所做的功W =0.5J，求金属杆上产生的焦耳热。