湖北省黄冈市2025-2026学年高二下学期4月阶段性练习物理试卷(C卷)(含解析)

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湖北省黄冈市2025-2026学年高二下学期4月阶段性练习物理试卷(C卷)(含解析)

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湖北黄冈市2025-2026学年高二下学期4月阶段性练习物理试题(C卷)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.毫米波雷达是自动驾驶汽车的“超级眼”,它通过发射和接收特定频段的电磁波毫米波来精确探测前方物体的距离和速度,其中探测速度利用了多普勒效应的原理。已知某自动驾驶汽车正在平直公路匀速行驶,发射的毫米波频率为。下列说法正确的是( )
A. 毫米波有能量而没有质量,所以不是物质
B. 毫米波的本质是在空间传播的变化的电磁场
C. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
D. 当接收到前车反射波频率大于时,说明两车距离在增大
2.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下:将磁铁的极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘,使磁感线垂直铝盘向内,铝盘随即减速,如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域虚线区域朝磁铁方向运动,磁铁右方铝盘的乙区域虚线区域朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是( )
A. 铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场
B. 铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C. 磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力,都会使铝盘减速
D. 若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,则磁铁对空洞铝盘的作用力变大
3.射频识别技术被广泛应用于物流溯源、门禁打卡等场景,其读卡器的信号发射核心为振荡电路,通过产生特定频率的高频电磁波触发电子标签响应。某读卡器的振荡电路无能量损耗,电容器极板带电量随时间的变化规律如图所示,已知线圈自感系数为、电容为,则下列说法正确的是( )
A. 回路的振荡周期为
B. 回路中磁场能的变化周期为
C. 减小电容且增大线圈自感系数,则回路的振荡周期一定会减小
D. 电容器处于先充电再放电过程
4.一列简谐横波沿轴正方向传播,周期为,时的波形如图所示。时( )
A. 质点速度方向沿轴负方向 B. 质点沿轴正方向迁移了
C. 质点的加速度为零 D. 质点的位移为
5.年中国风力发电量突破万亿千瓦时,继续稳居全球第一位。如图所示,某风轮机带动内部匝数为的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中,以角速度绕垂直于磁场的水平转轴逆时针匀速转动产生交流电,已知匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则下列说法正确的是( )
A. 当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大
B. 当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零
C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小
D. 当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为
6.如图所示,小球用轻质弹簧竖直悬挂,把小球向下拉至某位置未超出弹性限度由静止释放,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球先向上做匀变速运动,后做匀减速运动
B. 小球从最低点运动至最高点过程中,弹簧弹力的冲量为零
C. 小球在周期性运动的半个周期内,合力的冲量可能为零
D. 小球在周期性运动的半个周期内,动量变化不可能为零
7.如图,虚线右侧区域内有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为,边长为的均质正方形导线框沿纸面内图示速度方向匀速进入磁场,线框的速度大小为,方向与磁场边界成角,线框的总电阻为,图中为对角线刚进入磁场时的情形。下列在该位置的判断正确的是( )
A. 线框中的感应电流大小为 B. 两端的电压为
C. 线框所受安培力大小为 D. 线框所受安培力的方向与的方向相反
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.关于下列四幅图像中物理现象的描述,说法正确的是( )
A. 图甲是光的色散现象,出射光线的折射率最小
B. 图乙被称为“泊松亮斑”,是光通过小圆板衍射形成的图样
C. 图丙是利用光的干涉来检查样板平整度,右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越稀疏
D. 图丁中固定不动,将从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动,光屏上的亮度增加
9.如图,矩形玻璃砖平行于光屏放置于其上方,两束平行的光和斜射到玻璃砖的面,两个入射点间的距离为,穿过玻璃砖下表面后,射在光屏上两个点间的距离为。不考虑光在玻璃砖中的反射,则射在光屏上的两个点( )
A. 若是紫光、是红光,则一定有
B. 若是紫光、是红光,则一定有
C. 若是红光、是紫光,则可能有
D. 若是红光、是紫光,则不可能为零
10.如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为,两小球质量分别为、的左边有一固定挡板。由图示位置静止释放、,当与相距最近时的速度为,则在以后的运动过程中( )
A. 的速度方向可能向左 B. 的最小速度是
C. 的速度方向可能向左 D. 的最大速度是
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.在用单摆测定重力加速度的实验中
实验时用分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示,该摆球的直径 ;
接着测量了摆线的长度为,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力随时间变化的图象如图乙所示,则重力加速度的表达式 用题目中的物理量表示;
某小组改变摆线长度,测量了多组数据。在进行数据处理时,甲同学把摆线长作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出图象后求出斜率,然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲 ,乙 填“偏大”、“偏小”或“无影响”。
12.测量某半圆形玻璃砖的折射率,操作步骤如下:
如图,在白纸上画一条直线,将半圆形玻璃砖放在白纸上,玻璃砖底面直径与直线重合,描出直径两端点、,取走玻璃砖,用刻度尺找出圆心点,作出的垂线,作出和延长线夹角为度的线段,放回玻璃砖,将刻度尺垂直放在玻璃砖下方刻线与对齐。
使激光笔入射光线平行纸面,由点沿着半径方向射向圆心,从玻璃砖射出的激光在下方,射在刻度尺上点,记下点的位置。
由向缓慢移动激光笔,并保持激光沿着半径方向射向圆心,缓慢移动激光笔过程中当刻度尺上的光线逐渐变暗直到恰好消失时,记下激光路径上的点,取走玻璃砖。
完成下列问题:
在图中分别作出折射和全反射时的光路图 。
方法一:测得到点的距离为,可以求得玻璃砖折射率为 结果保留位有效数字。
方法二:测得到点的距离为,到线段延长线的距离为,可以求得玻璃砖折射率为 结果保留位有效数字。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.一列简谐横波沿轴正方向传播,波源位于处,波源的振幅。如图所示为时刻波的图像,此刻平衡位置在的质点刚开始振动,,质点的平衡位置处于处。求:
波的传播速度的大小及质点的起振方向;
从到内,质点运动的路程。
14.如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为。纸面内有一正方形均匀金属线框,其边长为,总电阻为,边与磁场边界平行。从边刚进入磁场直至边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度匀速运动,求:
间的电压;
拉力做功的功率;
边产生的焦耳热。
15.如图,半径为的光滑圆弧槽静止于光滑水平地面上,质量为,圆弧底端与地面相切,左侧紧邻粗糙水平面;质量为的小滑块静止于距圆弧槽底端左侧处。现将质量为的滑块从圆弧槽顶端由静止释放,滑块、材质相同,均可视为质点,重力加速度为。求:
若圆弧槽固定不动,求滑块运动到圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力;
若圆弧槽不固定,求滑块运动到圆弧槽最低点时、的速度大小;
在第问条件下,离开圆弧槽后滑上水平面能与滑块碰撞,求离开圆弧槽时与的距离及与粗糙水平面间的动摩擦因数。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:毫米波是电磁波的一种,它具有能量没有质量,但是它属于物质的一种,故A错误;
B.毫米波的本质是空间中传播的变化的电磁场,这个是属于电磁波的本质,故B正确;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C错误;
D.根据多普勒效应知识,当接收到前车反射波频率大于时,说明两车的距离在变小,故D错误。
故选:。
根据电磁波的概念和特点分析即可,结合电磁波的预言和发现者进行分析,需要注意多普勒效应,逐一分析判断各选项正误。
本题考查学生对电磁波概念的理解和运用,需要注意多普勒效应即可,属于基础题。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查电磁感应的应用,涉及电磁阻尼和涡流知识,基础题目。
【解答】
A.铝盘甲区域中的磁通量增大,由楞次定律可知,甲区域感应电流方向为逆时针方向,则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外,故A错误;
B.铝盘乙区域中的磁通量减小,由楞次定律可知,乙区域感应电流方向为顺时针方向,则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里,故B错误;
C.由“来拒去留”可知,磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力,则会使铝盘减速,故C正确;
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,这样会导致涡流产生的磁场减弱,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘,故D错误。
3.【答案】
【解析】【详解】根据图像可知,回路的周期为 ,故A错误;
B.回路中磁场能是标量,所以磁场能的周期为 ,故B错误;
C.根据 可知周期不一定会增大。故C错误;
D.电容器电荷量先增加再减小,处于先充电再放电过程,故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】、根据图像可知,经过后质点到达平衡位置且向上运动,所以时,质点的速度方向沿着轴正方向,故错误。
、在机械波中,各质点不会随波迁移,只会在平衡位置附近做机械振动,故错误。
、经过后质点到达平衡位置且向下运动,所以时,质点的加速度为零,故正确。
、根据平移法可知,时刻质点的振动方向沿着轴的正方向,所以时,质点在波峰,位移为,故错误。
故选。
由波动图像,分析各质点的振动情况,从而判断四分之一个周期后各个质点的振动情况。
解决该题需要掌握用同侧法判断质点的振动状态,知道质点不会随波一起迁移,知道做简谐运动的振动特点。
5.【答案】
【解析】A.当线圈转到图示位置时,线圈与中性面垂直,感应电动势最大,感应电流最大,故A正确
B.当线圈转到与图示位置垂直时,感应电流的瞬时值为零,但电流表测量的是有效值,示数不为零,故B错误
C.当线圈转到图示位置时,线圈与中性面垂直,感应电动势最大,磁通量的变化率最大,故C错误
D.当线圈转到图示位置时,线圈平面与磁场平行,穿过线圈的磁通量为,故D错误。
6.【答案】
【解析】【详解】弹簧弹力随形变量变化,因此小球的合力、加速度始终变化,不可能是匀变速运动,故A错误;
B.小球从最低点到最高点,初末速度均为,由动量定理 ,得 ,弹簧弹力冲量不为零,故B错误;
若半个周期的起点为最大位移处最低点最高点,初速度为,经过半个周期后小球到达另一端的最大位移处,末速度也为,因此动量变化 ;根据动量定理,合力冲量等于动量变化,因此合力冲量也为零。因此这种情况是可能的,故 C正确,D错误。
故选C 。
7.【答案】
【解析】【详解】当对角线 刚进入磁场时,线框的有效切割长度为正方形的对角线长度
线框速度 与 夹角为 ,感应电动势
感应电流
方向为 ,A正确。
B.线框为均质正方形,每条边电阻为 。此时 、 为电源总内阻 ,外电路为 、 总电阻 。
是电源的外电路两端,电压为路端电压 ,B错误。
结合前面选项分析,可知线框受到的安培力等效为对角线 受到的安培力,大小为
根据楞次定律,安培力的效果总是阻碍线框的相对运动,因此安培力方向水平向左,CD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】解:由图甲得,入射角相同,而光的折射角小,根据,光的折射率最大。故A错误;
B.图乙为泊松亮斑,是光通过小圆板衍射形成的,故B正确;
C.图丙是利用薄膜干涉来检查样板平整度,右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏,故C错误;
D.从图示位置开始转动的过程中,光的偏振方向与狭缝趋于平行,通过的光越多,光屏上的亮度逐渐变亮,故D正确。
9.【答案】
【解析】【详解】由题意,作出光路图如图所示。
紫光折射率 ,折射角更小,侧移量光线通过玻璃砖后水平方向的偏移量更大。
折射率越大,侧移量越大,出射点相对入射点的偏移就越多。
是紫光、是红光,紫光折射率大,侧移量比红光更大。两束平行光入射,入射点间距为 ,出射后紫光偏移更多,红光偏移更少,因此出射点间距 ,A错误,B正确。
是红光、是紫光,红光折射率小,侧移量小;紫光折射率大,侧移量大。如果红光侧移的减少量与紫光侧移的增加量恰好抵消,就可能出现 的情况;理论上,只要两束光的侧移差足够大,出射点可以重合,CD错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】【详解】由题意结合题图可知,当与相距最近时,的速度为,此后,在前做减速运动;在后做加速运动,当再次相距最近时,减速结束,加速结束,因此此时速度最小,速度最大,在此过程中系统动量守恒和机械能守恒,则,
解得 , ,故BD正确;
A.已知 ,则 , 速度方向始终向右,不可能向左,A错误;
C. 从静止开始始终向右运动,速度方向不可能向左,C错误。
故选BD。
11.【答案】
偏小
无影响

【解析】【详解】摆球的直径
单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,则单摆摆长为
由图乙所示图象可知,单摆的周期
由单摆周期公式
重力加速度
摆长应该是摆线长度与摆球半径之和,甲同学把摆线长作为摆长,摆长小于实际摆长,根据单摆周期公式
重力加速度
可知,重力加速度的测量值小于真实值
乙同学由
可知
可知,图象的斜率
把摆线长度当作摆长作出的图象的斜率不受影响,所测重力加速度不受影响
12.【答案】

【解析】【详解】作出折射和全反射时的光路图,如图所示
由几何关系可得
根据光的折射定律得
根据光的全反射规律
13.【答案】【详解】由图可知,波长为
该波传播速度大小为
根据“同侧法”可以判断质点的起振方向沿 方向。
波传播到质点的时间为
故 内质点静止不动, 内质点振动时间为一个周期 ,振动的路程

【解析】详细答案和解答过程见答案
14.【答案】【详解】从 边刚进入磁场到 边刚要进入的过程中,只有 边切割磁感线,所以产生的感应电动势为
线框进入过程中线框中的电流为
所以间电压为
边受到的安培力为
线框做匀速运动,拉力与安培力大小相等,所以拉力的功率为
线框进入磁场的过程所用的时间为
边的电阻占总电阻的四分之一,所以边产生的焦耳热为

【解析】详细答案和解答过程见答案
15.【答案】【详解】若圆弧槽固定不动,则滑块在下滑过程中,根据机械能守恒定律有
在圆弧槽最低点,对滑块有
联立可解得圆弧槽对的弹力为
根据牛顿第三定律,滑块对圆弧槽的压力也为,方向竖直向下。
若圆弧槽不固定,则滑块与圆弧槽组成的系统水平方向动量守恒,设滑块运动到圆弧槽最低点时、的速度大小分别为 和 ,根据动量守恒定律,有
根据能量守恒定律,有
可解得 ,
当滑下时,设二者在水平方向运动的位移大小分别为 与 ,根据动量守恒公式可得到
同时有
可解得
故C与分离时、间距离为
如果滑块刚好能与滑块发生碰撞,有
解得
故 的情况下滑块就能与滑块碰撞。

【解析】详细答案和解答过程见答案
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