湖北省武汉市部分市级示范高中2023-2024学年高二下学期3月联考物理试卷

试卷更新日期：2024-04-22 类型：月考试卷

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，第8-10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. 唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了（）

A、光的反射 B、光的折射 C、光的干涉 D、光的衍射

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2. 如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，A、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 均为交点， $C$ 点是 $B$ 、 $D$ 两点连线的中点，则下列说法正确的是（　　）

A、图中 $C$ 点的振幅为0 B、图中A、 $D$ 两点为振动加强点，且周期不变 C、图中 $B$ 点为振动减弱点，且振动减慢，周期变大 D、图中 $E$ 、 $F$ 两点到两波源的路程差均为半波长的偶数倍

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3. 如图所示，只有在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场B，闭合直角三角形圈abc的ab边与磁场的边界虚线平行，而且bc边的长度恰好和两平行直线之间的宽度相等．当线圈以速度v匀速地向右穿过该区域时，下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律（）

A、 B、 C、 D、

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4. 如图所示，在两平行板间有电场强度为 $E$ 的匀强电场，方向向上，垂直纸面方向存在一匀强磁场（方向未知），一带电荷量为 $q$ 的负离子（重力不计），垂直电场方向以速度 $v$ 从缝 $S_{1}$ 飞入两板间，沿直线飞出缝 $S_{2}$ ，下列说法中正确的是（　　）

A、平行板间有垂直纸面向外的磁场 B、所加磁场的磁感应强度大小为 $\frac{E}{q v}$ C、若该粒子从缝 $S_{2}$ 飞入也一定从 $S_{1}$ 飞出 D、若该粒子的速度变为 $2 v$ ，从缝 $S_{1}$ 飞入也一定从 $S_{2}$ 飞出

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5. 某同学在学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一 $S$ 极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为 $m_{0}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数等于 $m_{0}$ B、将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数小于 $m_{0}$ C、将磁铁加速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视） D、将磁铁匀速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）

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6. 如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°，60°，则它们在磁场中运动的（　　）

A、轨迹半径之比为2：1 B、速度之比为1：2 C、周期之比为2：1 D、时间之比为2：3

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7. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ 。两导体棒 $a$ 、 $b$ 均垂直于导轨静止放置。已知导体棒 $a$ 质量为 $2 m$ ，导体棒 $b$ 质量为 $m$ ，长度均为l，电阻均为 $r$ ，其余部分电阻不计。现使导体棒 $a$ 获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度 $v_{0}$ 。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法错误的是（　　）

A、任何一段时间内，导体棒 $b$ 的动能增加量小于导体棒 $a$ 的动能减少量 B、全过程中，两棒共产生的焦耳热为 $\frac{1}{4} m v_{0}^{2}$ C、全过程中，通过导体棒 $b$ 的电荷量为 $\frac{2 m v_{0}}{3 B l}$ D、任何一段时间内，导体棒 $b$ 的动量改变量跟导体棒 $a$ 的动量改变量总是大小相等、方向相反

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8. 如图甲所示，导体棒 $M N$ 置于水平导轨上， $P Q M N$ 所围的面积为 $S$ ， $P Q$ 之间有阻值为 $R$ 的电阻，导体棒 $M N$ 的电阻为 $R$ ，不计导轨的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正方向，在 $0 ∼ 2 t_{0}$ 时间内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示，导体棒 $M N$ 始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A、在 $0 ∼ t_{0}$ 时间内，通过导体棒的电流方向为 $N$ 到 $M$ B、在 $t_{0} ∼ 2 t_{0}$ 时间内，通过电阻 $R$ 的电流大小为 $\frac{S B_{0}}{R t_{0}}$ C、在 $0 ∼ 2 t_{0}$ 时间内，通过电阻 $R$ 的电荷量为 $\frac{S B_{0}}{R}$ D、在 $0 ∼ t_{0}$ 和 $t_{0} ∼ 2 t_{0}$ 时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同

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9. 如图所示，在等边三棱镜截面 $A B C$ 内，有一束单色光从空气射向其边界上的 $E$ 点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界 $A B$ 的夹角 $θ = 30 °$ ，该单色光在三棱镜中的传播光线与底边 $B C$ 平行。则下列说法中正确的是（　　）

A、该单色光从空气进入棱镜后频率变小 B、该单色光在介质中的折射率为 $\sqrt{3}$ C、该单色光在 $A C$ 边界不会发生全反射 D、若将该单色光换成频率更大的单色光仍然从 $E$ 点以相同的入射角入射，则从 $A C$ 面上射出时的出射点将会沿 $A C$ 向下移

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10. 如图所示，在光滑、绝缘水平面上有两个完全相同的带电金属小球 $a$ 、 $b$ ，它们的质量均为 $m$ ，因库仑斥力作用先靠近（未接触）后分离， $a$ 所带电荷量为 $+ 3 q$ ， $b$ 所带电荷量为 $+ q$ ， $a$ 以速度 $2 v$ ， $b$ 以速度 $v$ 相向运动。小球可视为质点，不计一切阻力，不考虑由于带电小球运动引起的电磁效应。下列说法正确的是（　　）

A、整个过程中两小球组成的系统动量守恒 B、两球相距最近时， $a$ 球的速度为 $v$ C、整个过程中两小球组成的系统机械能先增大后减小 D、某时刻 $a$ 球向右运动速度为 $\frac{3}{4} v$ 时，系统增加的电势能为 $\frac{35}{16} m v^{2}$

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二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11. 如图所示是“验证动量守恒定律”的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

(1)、用游标卡尺测量滑块上的遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，读数为d=mm。

(2)、用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条和弹性碰撞架）分别为 $m_{A} 、 m_{B}$ 两个滑块的碰撞端面装有弹性碰撞架（图中未画出）；调整好气垫导轨后，将滑块A向左推出，与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的先后挡光时间为 $Δ t_{1}$ 和 $Δ t_{2}$ ，与光电门 2 相连的计时器显示的挡光时间为 $Δ t_{3}$ 。从实验结果可知两滑块的质量满足m_A（填“>”“<”或“=”） m_B；滑块A、B碰撞过程中满足表达式（用所测物理量的符号表示），则说明碰撞过程中动量守恒。

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12. 某同学采用如图所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下：
电压表 $V_{1}$ （量程 $0 ∼ 3 V$ ，内阻 $r_{1} = 3.0 k Ω$ ）
电压表 $V_{2}$ （量程 $0 ∼ 5 V$ ，内阻 $r$ 约为 $5.0 k Ω$ ）
滑动变阻器 $R$
待测定值电阻 $R_{x}$
电源 $E$ （电动势 $6.0 V$ ，内阻不计）
开关和导线若干
回答下列问题：

(1)、闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于（选填“左端”“中间”或“右端”）。

(2)、在此电路图中，A为电压表（选填“ $V_{1}$ ”或“ $V_{2}$ ”）。

(3)、调节滑动变阻器，两电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 读数分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ，根据实验电路图，可得 $R_{x} =$ （用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 和 $r_{1}$ 表示）。

(4)、若电压表 $V_{1}$ 实际电阻小于 $3.0 k Ω$ ，则 $R_{x}$ 的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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13. 一列简谐横波，在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为 $10 c m$ 。 $P$ 、 $Q$ 两点的坐标分别为 $- 1 m$ 和 $- 5 m$ ，波沿 $x$ 轴负方向传播。已知 $t = 0.5 s$ 时， $P$ 点开始振动。试计算：

(1)、这列波的传播速度多大；

(2)、当 $Q$ 点第一次出现波峰时， $P$ 点通过的路程为多少。

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14. 如图所示，在 $x O y$ 坐标系的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场（未画出）。一质量为 $m$ 、电荷量大小为 $q$ 的带正电的粒子，从 $y$ 轴上的 $A$ 点沿平行于 $x$ 轴的正方向射入第一象限，经 $C$ 点与 $x$ 轴正方向成30°角进入第四象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为 $B_{1}$ ， $C$ 点到 $O$ 点的距离为 $L$ ，不计粒子的重力。

(1)、求粒子从 $A$ 点进入第一象限时的初速度大小；

(2)、求粒子在第一象限内运动的时间；

(3)、若要使粒子不能进入第三象限，求第四象限内磁感应强度 $B_{2}$ 的最小值。

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15. 如图，在光滑水平面上存在宽度为 $d = 0.4 m$ 、方向竖直向上的磁感应强度为 $B = 0.1 T$ 的匀强磁场。边长为 $L = 0.1 m$ ，质量为 $m = 0.2 k g$ ，电阻为 $R = 1 Ω$ 的单匝正方形线圈 $A B C D$ （ $A B$ 、 $C D$ 边和磁场边界平行）在外力作用下以 $v = 4 m / s$ 的速度向右匀速穿过该磁场。求：

(1)、线圈进入磁场时线圈中电流的大小以及克服安培力做功的功率；

(2)、线圈进入磁场和离开磁场的过程中 $A$ 、 $B$ 两点的电势差；

(3)、如果线圈不受外力，则线圈要穿过磁场区域需要的初速度的最小值是多少。

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