浙江省宁波市镇海中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

试卷更新日期：2024-04-10 类型：月考试卷

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一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 半径为r超导体导线做的圆环，电流为I ，在圆环中心的磁感应强度为 $B = \frac{μ_{0} I}{2 r}$ ， $μ_{0}$ 为真空磁导率，关于 $μ_{0}$ 的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（）

A、 $k g \cdot m \cdot s^{- 2} \cdot A^{- 2}$ B、 $T \cdot m \cdot A^{- 1}$ C、 $N \cdot A^{- 2}$ D、 $k g \cdot m \cdot s^{- 2} \cdot A^{- 1}$

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2. 下列说法正确的是（）

A、研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点 B、研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点 C、研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略 D、研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同

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3. 如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）

A、水桶自身重力的大小 B、水管每秒出水量的大小 C、水流对桶撞击力的大小 D、水桶与水整体的重心高低

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4. 下列说法正确的是（）

A、链球做匀速圆周运动过程中加速度不变 B、足球下落过程中惯性不随速度增大而增大 C、乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变 D、篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关

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5. 空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（　　）

A、绕地运行速度约为 $2 .0km/s$ B、绕地运行速度约为 $8 .0km/s$ C、在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒 D、在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒

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6. 小明用额定功率为 $1200 W$ 、最大拉力为 $300 N$ 的提升装置，把静置于地面的质量为 $20 k g$ 的重物竖直提升到高为 $85.2 m$ 的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过 $5 m / s^{2}$ 的匀减速运动，到达平台的速度刚好为零， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则提升重物的最短时间为（　　）

A、13.2s B、14.2s C、15.5s D、17.0s

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7. 某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是（）

A、a点所在的线是等势线 B、b点的电场强度比c点大 C、b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大 D、将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零

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8. 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v₀的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为 $\sqrt{2} v_{0}$ ；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则（　　）

A、M板电势高于N板电势 B、两个粒子的电势能都增加 C、粒子在两板间的加速度 $a = \frac{2 v_{0}^{2}}{L}$ D、粒子从N板下端射出的时间 $t = \frac{（ \sqrt{2} - 1 ） L}{2 v_{0}}$

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9. 如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距 $x$ 。套在杆上的小球从中点以初速度 $v$ 向右运动，小球将做周期为 $T$ 的往复运动，则（　　）

A、小球做简谐运动 B、小球动能的变化周期为 $\frac{T}{2}$ C、两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 $T$ D、小球的初速度为 $\frac{v}{2}$ 时，其运动周期为 $2 T$

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10. 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（　　）

A、气泡表面有折射没有全反射 B、光射入气泡衍射形成“亮斑” C、气泡表面有折射和全反射 D、光射入气泡干涉形成“亮纹”

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11. 用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点 $O$ 和两出射点 $P$ 、 $Q$ 恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束 $a$ 、反射光束 $b$ 、出射光束 $c$ 和 $d$ 。已知光束 $a$ 和 $b$ 间的夹角为 $90 °$ ，则（）

A、光盘材料的折射率 $n = 2$ B、光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二 C、光束 $b$ 、 $c$ 和 $d$ 的强度之和等于光束 $a$ 的强度 D、光束 $c$ 的强度小于 $O$ 点处折射光束 $O P$ 的强度

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12. 如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（）

A、甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 B、乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 C、甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电 D、乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电

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13. 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 $\frac{T}{2}$ 时刻 B、图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的 $\frac{T}{4}$ 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 $\frac{3 T}{4}$ 时刻 D、图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷

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二、选择题Ⅱ（本大题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，选对但不全的得2分，不选、多选、错选均不得分）

14. 两列振幅相等、波长均为 $λ$ 、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距 $λ$ ，则（）

A、 $t = \frac{T}{4}$ 时，波形如图2甲所示 B、 $t = \frac{T}{2}$ 时，波形如图2乙所示 C、 $t = \frac{3 T}{4}$ 时，波形如图2丙所示 D、 $t = T$ 时，波形如图2丁所示

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15. 发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的U_m为已知量。则金属框转动一周（）

A、框内电流方向不变 B、电动势的最大值为U_m C、流过电阻的电荷 $\frac{2 B L^{2}}{R}$ D、电阻产生的焦耳热 $\frac{π U_{m} B L^{2}}{R}$

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三、解答题（本大题共5小题，共55分）

16. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：

(1)、用游标上有 10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图（甲）所示，摆球直径为mm。

(2)、用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 $n = 0$ ，当数到 $n = 30$ 时。秒表的示数如图（乙）所示，该单摆的周期是 $T =$ s（结果保留二位有效数字）。

(3)、测量出多组周期T、摆长 L 数值后，画出 $T^{2} - L$ 图像如图（丙），此图线斜率物理意义是（）

A、g B、 $\frac{1}{g}$ C、 $\frac{4 π^{2}}{g}$ D、 $\frac{g}{4 π^{2}}$

(4)、与重力加速度的真实值比较，发现第（3）问中获得的测量结果偏大，原因可能是（　　）

A、振幅偏小 B、将摆线长加直径当成了摆长 C、将摆线长当成了摆长 D、开始计时误记为 $n = 1$

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17. 如图所示，在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，将玻璃砖在白纸上放好，aa^'和bb^'分别是玻璃砖与空气的两个界面，图中两界面平行。在玻璃砖的一侧画直线AO与aa^'交于O，在AO上插两枚大头针P₁和P₂ ，用“+”表示大头针的位置，b然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P₃和P₄。下列说法正确的是（　　）

A、P₄只需挡住P₁、P₂的像 B、入射光线AO与其射出玻璃砖的光线O^'B是平行的 C、若玻璃砖厚度增加，则沿AO入射的光线经过玻璃砖后的侧移会增加 D、若两个界面aa^'和bb^'不平行，将不能完成实验

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18. 某同学利用图甲装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)、若想增加从目镜中观察到的条纹数，该同学可____

A、将单缝向双缝靠近 B、将屏向靠近双缝的方向移动 C、将屏向远离双缝的方向移动 D、使用间距更小的双缝

(2)、调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹中央到第四条亮条纹中央之间的距离 $a = 9.900 m m$ ，又知双缝间距 $d = 0.200 m m$ ，双缝到屏的距离 $l = 1.00 m$ ，则对应的光波的波长为m（保留三位有效数字）。

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19. 有一环形玻璃砖的俯视图如图所示，玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R。光线a沿半径方向入射玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x。当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线b恰好不通过内圆（不考虑反射光线），光在真空中的速度为c，求：

(1)、玻璃砖的折射率n；

(2)、若光线b从内圆通过的时间为 $\frac{\sqrt{2} R}{c}$ ，则 $x =$ ？

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20. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求：

(1)、这列波的波速多大？

(2)、若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。

(3)、若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。

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21. 如图所示，水平固定一半径r=0.2m的金属圆环，长均为r，电阻均为R₀的两金属棒沿直径放置，其中一端与圆环接触良好，另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO^'上，并随轴以角速度 $ω$ =600rad/s匀速转动，圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B₁的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l₁的水平放置的平行金属轨道相连，轨道间接有电容C=0.09F的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l₁、长度为l₂、磁感应强度大小为B₂的匀强磁场区域。在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab，磁场区域外有间距也为l₁的绝缘轨道与金属轨道平滑连接，在绝缘轨道的水平段上放置“［”形金属框fcde。棒ab长度和“［”形框的宽度也均为l₁、质量均为m=0.01kg，de与cf长度均为l₃=0.08m，已知l₁=0.25m，l₂=0.068m，B₁=B₂=1T、方向均为竖直向上；棒ab和“［”形框的cd边的电阻均为R=0.1 $Ω$ ，除已给电阻外其他电阻不计，轨道均光滑，棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通，待电容器充电完毕后，将S从1拨到2，电容器放电，棒ab被弹出磁场后与“［”形框粘在一起形成闭合框abcd，此时将S与2断开，已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2m后返回进入磁场。

(1)、求电容器充电完毕后所带的电荷量Q，哪个极板（M或N）带正电？

(2)、求电容器释放的电荷量 $Δ Q$ ；

(3)、求框abcd进入磁场后，ab边与磁场区域左边界的最大距离x。

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22. 离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P，可绕过O点、垂直xOy平面（纸面）的中心轴逆时针匀速转动（角速度大小可调），其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q，板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为 – q（q > 0）、速度大小不同的离子，其中速度大小为v₀的离子进入转筒，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。

(1)、①求磁感应强度B的大小；
②若速度大小为v₀的离子能打在板Q的A处，求转筒P角速度ω的大小；

(2)、较长时间后，转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处，OC与x轴负方向的夹角为θ，求转筒转动一周的时间内，C处受到平均冲力F的大小；

(3)、若转筒P的角速度小于 $\frac{6 v_{0}}{R}$ ，且A处探测到离子，求板Q上能探测到离子的其他θ^'的值（θ^'为探测点位置和O点连线与x轴负方向的夹角）。

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