湖北省新高考协作体2022-2023学年高二下学期3月联考物理试题含答案.pdf

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1、2023 年湖北省新高考协作体高二年湖北省新高考协作体高二 3 月联考月联考高二物理试卷高二物理试卷新高考考试时间：2023 年 3 月 17 日上午 10：30-11：45试卷满分：100 分第第卷卷选择题（选择题（44 分）分）一一、选择题选择题（本题共本题共 11 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 44 分分在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 17题只有一项符合题目要求题只有一项符合题目要求，第第 811 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求全部选对的得全部选对的得 4 分分，选对但不选对但不全的得全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）1如图

2、所示，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机，丙是霍尔元件，丁是回旋加速器，下列说法正确的是（）A甲图不能判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是BvEB乙图可判断出 B 极板是发电机的负极C丙图中霍尔元件为金属材料制成，稳定时 C 端电势低D丁图要增大粒子的最大动能，可增加电压 U2如图所示，两个灯泡1A和2A的规格相同，1A与线圈 L 串联后接到电源上，2A与可调电阻 R 串联后接到电源上先闭合开关 S，调节电阻 R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻1R，使它们都正常发光，然后断开开关 S，下列说法正确的是（）A重新接通电路，1A、2A立即变亮B重新接通电路，1A立即变

3、亮，2A逐渐变亮C接通电路稳定后再次断开 S，1A逐渐熄灭，2A闪亮一下再熄灭D接通电路稳定后再次断开 S，通过1A电流方向不变，通过2A电流方向改变3 如图所示，一束复色光沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心 O 点，经过玻璃砖后有 A、B、C 三束光射出，下列说法正确的是（）AA 光束是单色光BB 光的折射率比 C 光大，B 光的频率比 C 光小C入射角逐渐增大，B 光比 C 光先消失D做双缝干涉实验时，用 B 光要比用 C 光条纹间距大4图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生

4、的交变电流随时间变化的图像如图乙所示以下判断正确的是（）A交变电流的有效值为3 2AB交变电流瞬时值表达式为3 2cos 50AitC0.01st 时刻穿过线圈的磁通量最大D0.02st 时刻线圈平面与磁场方向平行5六根长直导线水平放置，其横截面如图所示，导线位于正六边形的六个顶点上，每条导线中通有大小相同的电流，方向如图所示已知每条导线在正六边形中心 O 点处产生的磁感应强度大小均为 B，则 O 点处的磁感应强度（）A大小为 2B，方向沿 x 轴负方向B大小为2 3B，方向沿 x 轴正方向C大小为 2B，方向沿 y 轴负方向D大小为2 3B，方向沿 y 轴正方向6如图所示，A、B 和 C 是

5、光滑水平面上的三个小滑块，其中 B 滑块质量为 2m，A 和 C滑块质量为 m，B、C 两滑块用轻质弹簧连接后静止在水平面上现 A 滑块以速度0v沿 B、C 连线向 B 滑块运动，碰后 A、B 两滑块粘在一起对 A、B、C 及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（）A三个滑块速度相等时，弹簧一定处于拉伸状态B三个滑块速度相等时，弹簧一定处于压缩状态C弹簧的最大弹性势能等于20112mvD碰撞过程损失的机械能为2013Emv7如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比12:1:2nn，电阻2R和3R的阻值分别为 4 和 12，U 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定当开关 S 断开或者闭合时，电路中变压器

6、输出功率相等，电阻1R的阻值是（）A2 B4 C6 D8 8 一列简谐横波沿直线传播，以波源 O 开始振动为计时起点，质点 P 的振动图像如图所示，已知 O、P 的平衡位置相距 1.8 m以下判断正确的是（）A波源起振方向沿 y 轴正方向B周期为 0.4 sC波速大小为 0.2 m/sD1.55st 时，波源 O 正向 y 轴正方向运动9（多选）一列简谐横波在 x 轴上传播，0t 时刻的波形图如图所示，p、q 为两个质点，p正沿 y 轴负方向运动由此可知（）A该波沿 x 轴正方向传播B该波波长为 8 mC0t 时刻，质点 q 位移为5 2cmD0t 时刻，质点 q 正向 y 轴正方向运动10（

7、多选）如图所示，图甲是 LC 振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d 均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（）A图乙中的 a 是电场能最大的时刻，对应图甲中的2T时刻B图乙中的 b 是电场能最大的时刻，此后的4T内电流方向为正C图乙中的 c 是磁场能最大的时刻，对应图甲中的34T时刻D图乙中的 d 是磁场能最大的时刻，此后电容 C 的下极板将充上负电荷11某电子天平原理如图所示，E 形磁铁的两侧为 N 极，中心为 S 极，两极间磁感应强度的大小均为 B，磁极宽度均为 L忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端

8、C、D 与外电路连接、当质量为 m 的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止此时根据对应的供电电流 I，可确定重物的质量已知重力加速度为 g，线圈匝数为 n，电阻为 R下列说法正确的是（）A线圈向下运动过程中，C 端电势高于 D 端电势B供电电流 I 应从 C 端流入C供电电流 I 应从 D 端流入D重物质量与电流的关系为2nBLImg第第卷卷非选择题（非选择题（56 分）分）二、实验题（本大题共二、实验题（本大题共 2 小题，共小题，共 16 分）分）12（7 分）如图所示是“研究电磁感应现象”的

9、实验装置，连好电路后，闭合开关时，灵敏电流计的指针向左偏了一下（1）合上开关后，将 A 线圈迅速插入 B 线圈中，电流计指针将_偏转；（填“向左”“向右”或“不”）（2）连好电路后，并将 A 线圈插入 B 线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是：_；A拔出 A 线圈B插入铁芯C变阻器的滑片向左滑动D断开电键 S 瞬间（3）如图 1 所示，G 为指针零刻度在中央的灵敏电流表，电流从电流表 G 的左接线柱进时，指针也从中央向左偏 今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图 2 中的条形磁铁的运动方向是向_（填“上”、“下”）；图 3 中的条形磁铁上端为_极（填“N”、“S”）13（

10、9 分）如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果该装置的托盘秤压在一个以1O为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器 R 上，R 的阻值随压力变化的曲线如图乙所示 调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.15 kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对 R 的压力为 1N调节可调电阻0R，可改变 R、0R两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，0R两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压 该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态（1）当大

11、苹果通过托盘秤时，R 所受的压力较大，电阻_（填“较大”“较小”）（2）自动分拣装置正常工作时，大苹果通过_（填“通道 A”、“通道 B”）（3）若电源电动势为 5 V，内阻不计，放大电路的激励电压为 2 V：为使该装置达到上述分拣目的，0R的阻值等于_k（结果保留两位有效数字）某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻_（填“R”、“0R”或“电源”）两端若要提高分拣标准到 0.33 kg，仅将0R的阻值调为_k即可实现（结果保留两位有效数字）（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器

12、受到的压力与苹果的质量成正比）三三、计算题计算题（本大题共本大题共 3 小题小题，共共 40 分分解答时应写出必要的文字说明解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的方程式和重要的演算步骤演算步骤，只写出最后答案不能得分只写出最后答案不能得分，有数值计算的题有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位答案中必须明确写出数值和单位）14（9 分）如图所示，发电机输出功率为 P100 kW，输出电压为1250VU，用户需要的电压为4220VU，已知升压变压器原副线圈匝数比12:1:20nn，两理想变压器之间输电线的总电阻为 r5，其它电线的电阻不计，试求：（1）输电线上的电流大小；（2）输电线中因

13、发热而损失的功率P；（3）降变压器原副线圈匝数比15（15 分）如图所示，x 轴上方存在电场强度 E1600 N/C、方向沿 y 轴负方向的匀强电场，x 轴下方存在着磁感应强度 B0.2 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场一个比荷为71.0 10 C/kgqm的带正电粒子，从 y 轴上（0，0.2 m）的位置以初速度408 10 m/sv 沿 x 轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力求：（1）粒子第一次进入磁场时速度 v 的大小和方向；（2）粒子第 n 次经过 x 轴时的位置16（16 分）如图所示，ab 和 cd 为质量 m0.1 kg、长度 L0.5 m、电阻 R0.3 的两相同金属杆，ab 放

14、在半径分别为10.5mr 和21mr 的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为1B、方向竖直向下的匀强磁场中；cd 跨放在间距也为 L0.5 m、倾角30的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度为20.2TB、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体杆电阻外其余电阻均不计ab 杆在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，转动的角速度32 rad/s，使 cd 杆在倾斜导轨上保持静止ab 杆与两圆环导轨间的动摩擦因数均为 0.5，重力加速度210m/sg 求：（1）从上向下看 ab 杆应沿顺时针还是逆时针方向转动？（简述理由）（2）导轨处磁感应强度1B；（3）作用在

15、 ab 杆上的外力的功率2023 年湖北省新高考协作体高二年湖北省新高考协作体高二 3 月联考月联考高二物理答案高二物理答案1【答案】C【解析】根据qEqvB，可得EvB，不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以无法判断粒子的电性，选项 A 错误；由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A 板是电源的负极，B 板是电源的正极，选项 B 错误；霍尔元件为金属材料制成，载流子为自由电子带负电，由左手定则可知，自由电子向 C 端偏转，所以稳定时 C 端电势低，选项 C 正确；根据2mvqvBr可得qBrvm，故最大动能2222km122q B rEmvm，与加速电压无关，选项 D 错误

16、2【答案】D【解析】重新接通电路，由于 L 有自感电动势产生，阻碍电流增大，所以1A逐渐变亮，而2A立即变亮，选项 A、B 错误；接通电路稳定后再次断开 S，1A、2A与 L、R 构成回路，L相当于电源，因原来两支路电流相等，所以不会出现2A闪亮一下再熄灭的现象，1A、2A都会逐渐熄灭，且通过1A电流方向不变，通过2A电流方向改变，选项 C 错误；选项 D 正确3【答案】C【解析】复色光沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心 O 点，两种光都发生反射，A 光束是复色光，选项 A 错误；根据图中折射情况，结合折射定律可知玻璃对 B 光的折射率比 C光大，B 光的频率比 C 光大，B 光的波长比 C

17、光小，选项 B 错误；根据1sinCn，玻璃对B 光的折射率比 C 光大，B 光的临界角比 C 光小，入射角逐渐增大，B 光比 C 光先消失，选项 C 正确；根据Lxd 可知做双缝干涉实验时，用 B 光要比用 C 光条纹间距小，选项D 错误4【答案】D【解析】根据图像可知，交变电流的最大值为3 2A，有效值为 3A，选项 A 错误；交变电流瞬时值表达式为3 2cos 100Ait，选项 B 错误；t0 和 t0.02 s 时刻感应电流均为最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为 0，故选项C 错误，选项 D 正确5【答案】B【解析】根据右手螺旋定则，每条导线在正六边

18、形中心 O 点处产生的磁感应强度如图，由磁场的叠加可知，O 点处的磁感应强度大小为2 3B，方向沿 x 轴正方向，选项 B 正确6【答案】D【解析】三个滑块速度相等时，弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态，选项 A、B错误；A、B 碰撞动量守恒，设粘在一起时速度为v共，根据03mvmv共，222001113223Emvmvmv共，选项 D 正确；A、B 整体和 C 通过弹簧作用时第一次达到共速 v 的过程，根据动量守恒和能量守恒有：34mvmv共，22113422pmvmvE共，解得弹簧的最大弹性势能为20124pEmv，选项 C 错误7【答案】A【解析】根据等效变压器和电源输出功率关系：

19、22211122322nnRRRRnn，计算可得12R 8【答案】ABD【解析】各质点的起振方向与波源的起振方向相同，据图像可知，P 点的起振方向沿 y 轴的正方向，所以波源起振方向沿 y 轴正方向，选项 A 正确：据图像可知：P 比波源晚振动 0.9 s，周期为 0.4 s，所以波速为：1.8m/s2m/s0.9xvt，选项 B 正确，C 错误；t1.5 s 时，波源振动了334个周期，到达波谷，t1.6 s 时，波源振动了 4 个周期，到达平衡位置，所以 t1.55 s 时，波源从波谷向平衡位置运动，选项 D 正确9【答案】BC【解析】质点 p 正沿 y 轴负方向运动，可得该波沿 x 轴负

20、方向传播，选项 A 错误；由图可得波长为8 m，选项B正确；根据sin5cm4A，可得5 2cmA，质点q位移为5 2cm，选项 C 正确质点 q 正好处于负向最大位移，此时速度为零，选项 D 错误10【答案】BD【解析】题图乙中的 a 是电场能最大的时刻，由上极板带正电，此后的4T内电容器放电，电流沿逆时针方向，对应题图甲中的 0 时刻或 T 时刻，选项 A 错误；题图乙中的 b 是电场能最大的时刻，由下极板带正电，此后的4T内电容器放电，电流沿顺时针方向，选项 B 正确；题图乙中的 c 是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，根据右手螺旋定则，电流方向为逆时针方向，题图甲中的34T时刻

21、电流为顺时针方向，选项 C 错误；题图乙中的 d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，电流方向为顺时针方向，此后电容 C 的下极板将充上负电荷，选项 D 正确11【答案】AC【解析】由右手定则可知线圈向下切割时，感应电流从 D 端流入，C 端流出，C 端电势高于 D 端电势，选项 A 正确；当外电路供电时，安培力 F 应该向上，由左手定则可知线圈中电流应从 D 端流入，C 端流出，选项 B 错误 C 正确：放上 m 的物体时，线圈所受的安培力与新增重力平衡，根据2nBILmg可得重物质量与电流的关系为2nBLImg，选项 D 错误12【答案】（1）向左（1 分）（2）AD（2 分）（3）

22、下（2 分）N（2 分）【解析】依据题意，磁通量增加时，灵敏电流计指针向左偏转（1）合上开关后，将 A 线圈迅速插入 B 线圈中时，B 线圈中的磁通量增加，所以电流计指针将向左偏转；（2）若要使灵敏电流计的指针向右偏转，根据楞次定律知，磁通量应该减小A拔出 A 线圈，B 线圈中的磁通量减小选项 A 正确；B插入铁芯时，B 线圈中的磁通量增加选项 B 错误；C变阻器的滑片向左滑动，电流变大，B 线圈中的磁通量增加选项 C 错误；D断开电键 S 瞬间，电流变小，B 线圈中的磁通量减小选项 D 正确（3）图 2 中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针（俯视线圈），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的

23、磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁应该向下运动；图 3 中指针向右偏，可知感应电流的方向是逆时针（俯视线圈），感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上运动，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为 N 极，下端为 S 极13【答案】（1）较小（1 分）（2）通道 B（2 分）（3）20（2 分）0R（2 分）16（2 分）【解析】（1）由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R 所受的压力较大，电阻较小；（2）大苹果通过托盘秤时，0R两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道 B（3）杠杆对 R 的压力

24、为 1 N，R 阻值为 30 k，为使该装置达到上述分拣目的，0R的阻值需满足052 V2VRR则020kR；随着苹果质量增大，R 阻值减小，分压减小，电源电动势不变，0R分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在0R两端；根据1122mFmF可知分拣标准到 0.33 kg 时，压力为 2.2 N，此时 R 的阻值为 24 k，根据分析0R的阻值应该调至 16 k14【解析】（1）理想变压器原、副线圈中的电压比等于匝数比1122UnUn则2211250 20V5000VnUUn输电线上的电流22100000A20A5000PIU（2）输电线中因发热而损失的功率22

25、2000WPI r（3）325000V20 5V4900VUUU线所以3344490024522011nUnU15【解析】（1）设粒子第一次在电场中的运动时间为 t，第一次进磁场时速度方向与 x 轴成角，粒子做类平抛运动，根据牛顿第二定律得qEma在竖直方向212yat，yvat，末速度220yvvv，0tanyvv解得48 2 10 m/sv，方向与 x 轴成 45角斜向下（2）粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有2mvqvBR粒子通过磁场的轨迹在 x 轴上的弦长2 sin0.08mLR若次数 n 为奇数，则1012nxnv tL，10.440.04 mxn（n1，3，5，7，

26、）若次数 n 为偶数，则2012nxnv tL，20.440.4 mxn（n2，4，6，8，）16【解析】（1）根据 cd 杆静止可知，cd 杆受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可知 cd 杆中的电流由 d 流向 c，ab 杆中的电流由 b 流向 a，由右手定则可知 ab 杆沿逆时针方向转动（直接写出转动方向只给 1 分）（2）对 cd 杆由平衡条件知2sinmgB ILI5 A通过导体杆中的感应电流的大小2EIRE3 V根据法拉第电磁感应定律，导体杆上感应电动势的大小为1B SEt在t时间内，导体杆 ab 扫过的面积222112St rr代入数据解得10.25TB（3）同心圆环导轨上，在竖直方向，由于杆质量分布均匀，故内、外圈导轨对导体杆的支持力大小相等，设其值为NF，则N2Fmg两导轨对运行的导体杆 ab 的滑动摩擦力均为NfFF导体杆 ab 的两端点的速率分别为11vr，22vr克服摩擦力做功的功率112ffPF vF v电路消耗的电功率215WPEI，代入数据解得，外力的功率1227WPPP