辽宁省六校协作体2022-2023学年高二下学期物理3月联考试卷

试卷更新日期：2023-04-10 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图所示为某物体做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（）

A、0.3s时刻与0.5 s时刻物体的动能相同 B、0.3s时刻与0.5 s时刻物体的速度相同 C、0.1s时刻与0.3 s时刻物体的回复力方向相同 D、0.1s时刻与0.3 s时刻物体的回复力大小不同

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2. 变压器的输入电压在负载变化时不会有大的波动，可认为电压恒定。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的总电阻用 $R_{0}$ 表示，滑动变阻器R代表用户用电器的总电阻。当用电器增加时，相当于滑动变阻器触头向下滑动，此时图中各电表的读数将如何变化（题中变压器均为理想变压器）（　　）

A、电压表 $V_{1}$ 的示数变小 B、电流表 $A_{1}$ 的示数变大 C、电压表 $V_{3}$ 的示数变大 D、电流表 $A_{2}$ 的示数变小

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3. 如图是水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=4cm，S₂的振幅A₂=3cm，则下列说法正确的是（　　）

A、质点D是振动减弱点 B、质点A、D在该时刻的高度差为14cm C、再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D、质点C此刻以后将向上振动

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4. 一列简谐波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s， $t = 0$ 时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0$ 时刻 $x = 0.6 m$ 处的质点振动方向沿y轴负方向 B、在0到0.06s时间内 $x = 0.2 m$ 处的质点运动的路程大于0.4m C、该波若遇到1.2m的障碍物时不能发生明显衍射现象 D、经过0.45s平衡位置在 $x = 3.6 m$ 的质点第二次到达波峰

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5. 如图所示， $a b c$ 是以 $O$ 点为圆心的三分之一圆弧， $b$ 为圆弧中点， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场， $O$ 点处的磁感应强度恰好为零。若将 $c$ 处电流反向，其它条件不变，则 $O$ 点处的磁感应强度大小为（　　）

A、 $B$ B、 $2 B$ C、 $3 B$ D、0

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6. 如图所示，方波电压最大值为 $u_{1}$ ，正弦波电压最大值为 $u_{2}$ ，方波和正弦波的周期相等。同一电阻分别接到方波、正弦交流电源上时，一个周期所产生的热量后者是前者的 $\frac{2}{9}$ ，则 $\frac{u_{2}}{u_{1}}$ 的值为（　　）

A、 $\frac{1}{2}$ B、 $\frac{2}{3}$ C、 $\frac{1}{4}$ D、 $\frac{2}{9}$

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7. 中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，该装置通过磁场将粒子约束在小范围内实现核聚变。其简化模型如图所示，半径为R和 $\sqrt{2} R$ 两个同心圆之间的环形区域存在与环面垂直的匀强磁场，核聚变原料氕核（ $_{1}^{1}$ H）和氘核（ $_{1}^{2}$ H）均以相同的速度从圆心O沿半径方向射出，全部被约束在大圆形区域内。则氕核在磁场中运动的半径最大为（）

A、 $\frac{\sqrt{2}}{8}$ R B、 $\frac{\sqrt{2}}{4}$ R C、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ R D、（ $\sqrt{2}$ -1）R

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8. 某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的（　　）

A、a点 B、b点 C、c点 D、以上均错误

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二、多选题

9. 沿x轴负方向传播的一列简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，该波的传播速度为 $40 m / s$ ，则 $t = \frac{1}{40} s$ 时（）

A、质点P对平衡位置的位移一定为负值 B、质点P的加速度方向与速度方向一定相同 C、质点P速度方向与对平衡位置的位移方向相反 D、质点P的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同

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10. 如图甲所示，质量为m、电阻为R的单匝圆形线框用细线悬挂于A点，线圈半径为r，虚线MN过圆心O，细线承受最大拉力F_0.从某时刻起，在MN上方加垂直纸面向里的匀强磁场、磁感应强度大小按图乙规律变化。在t₀时刻、细线恰好被拉断、线圈向下运动，穿出磁场时的速度为v，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）

A、细线断裂前瞬间线框中的电功率为 $\frac{π^{2} r^{4} B_{0}^{2}}{4 R t_{0}^{2}}$ B、细线断裂后瞬间线框加速度大小 $\frac{F_{0}}{m} - g$ C、线框离开磁场的过程中线圈中产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} m v^{2} - m g r$ D、线框穿出磁场过程中通过导线横截面的电荷量为 $\frac{B_{0} π r^{2}}{2 R}$

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11. 图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A、在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动 B、在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C、从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D、从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm

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12. 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电， $\bar{O P} = \sqrt{3} \bar{O S} = \sqrt{3} d$ ，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（）

A、粒子的速度大小为 $\frac{q B d}{m}$ B、从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 $\frac{π m}{q B}$ C、从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9：2 D、沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 $\frac{d}{2}$

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三、实验题

13. 电表 $G$ 为指针在中央的灵敏电流表，如图甲所示，把电表 $G$ 连接在直流电路中时出现的偏转情况。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，请完成下列填空。

(1)、图（a）中灵敏电流计指针将向偏转（填“左”或“右”）

(2)、图（b）中磁铁下方的极性是（填“N极”或“S极”）

(3)、图（c）中磁铁的运动方向是（填“向上”或“向下”）

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14. 现代智能手机自带了许多传感器，利用智能手机Phyphox软件能够采集传感器记录的数据。某同学在家根据Phyphox界面提示的原始传感器，给出了2种测量重力加速度的方案：
方案1.使用“含（g）的加速度”模块，令手机静置在桌面上20s，直接读出重力加速度（图一）；
方案2.使用“摆”功能，该同学找到一把量程为30cm的刻度尺，长度为100厘米左右的细线和一把铁锁，制成一个单摆，于小角度释放。输入摆长后，利用手机读取周期，手机将计算出重力加速度（图二）。
回答下列相关问题：

(1)、根据方案2，可知手机计算重力加速度g的表达式为（用g、 $π$ 、T、L表示）

(2)、与方案1测得的重力加速度g相比，方案2测得的重力加速度g结果有一定的误差，产生误差的主要原因为____

A、铁锁的重心不方便确定，所以摆长不准 B、测量摆长的刻度尺量程太小，测摆长时多次移动产生了一定的误差 C、铁锁质量过大，导致g测量误差较大

(3)、方案2重力加速度g计算结果误差较大，该同学想到一个修正方案：实验时，可以在细线上的A点做一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程；保持该标记以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度以改变摆长，当OA间细线长度分别为 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 时，测得相应单摆的周期为 $T_{1}$ ， $T_{2}$ ，由此可测得重力加速度g的数值，此方案计算g的表达式为：____（其中 $L_{2} > L_{1}$ ）

A、 $g = \frac{4 π^{2} (L_{1} - L_{2})}{T_{1}^{2} - T_{2}^{2}}$ B、 $g = \frac{4 π^{2} (L_{1} - L_{2})}{T_{2}^{2} - T_{1}^{2}}$ C、 $g = \frac{4 π^{2} (T_{1}^{2} - T_{2}^{2})}{L_{2} - L_{1}}$ D、 $g = \frac{4 π^{2} (T_{1}^{2} - T_{2}^{2})}{L_{1} - L_{2}}$

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四、解答题

15. 如图所示是一列简谐横波上A、B两点的振动图像，A、B两点相距8m。求：

(1)、写出B质点的振动方程；

(2)、这列波可能的波长和这列波可能的波速。

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16. 如图所示， $A$ 点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过 $A$ 点和坐标原点 $O$ 的圆形匀强磁场区域，磁场方向于垂直坐标平面向里．有一电子（质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ ）从 $A$ 点以初速度 $v_{0}$ 平行 $x$ 轴正方向射入磁场区域，在磁场中运动行，从 $x$ 轴上的 $B$ 点射出磁场区域，此时速度方向与 $x$ 轴的正方向之间的夹角为 $60 °$ ，求：

(1)、磁场的磁感应强度大小．

(2)、磁场区域的圆心 $O_{1}$ 的坐标．

(3)、电子的磁场中运动的时间．

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17. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFHG矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在0时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为 $v_{0}$ ；一段时间后，金属棒a、b没有相碰，且两棒整个过程中相距最近时b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b长度均为L，电阻均为R，a棒的质量为2m、b棒的质量为m，最终其中一棒恰好停在磁场边界处，在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求：

(1)、0时刻a棒的加速度大小；

(2)、两棒整个过程中相距最近的距离s；

(3)、整个过程中，a棒产生的焦耳热。

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