江西省部分地区2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

这是一份江西省部分地区2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题，共9页。试卷主要包含了下列有关激光的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列说法正确的是（ ）
A．阻尼振动时的动能一直减小
B．光的衍射现象证明光是横波
C．钻石闪耀光芒，是利用了光的全反射原理来实现的
D．只有声波会发生多普勒效应
2．带电粒子在匀强磁场中不可能做的运动是（ ）
A．匀速圆周运动B．匀速直线运动C．曲线运动D．平抛运动
3．两个完全相同的等腰三棱镜按如图所示放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜A的左侧射入，从棱镜B的右侧射出，则出射光是（ ）
A．白光带B．一束白光C．平行彩色带D．散射彩色带
4．“…青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。”如图所示，这是古诗描述的情景。若斗笠的直径，细雨在空中分布均匀，竖直下落的速度始终为，湖可以看成一个露天的圆柱形的大容器，细雨持续的时间，导致湖面的水位上升了。（设雨滴垂直撞击斗笠后无反弹，且斗笠的坡面接近水平，不计雨滴所受重力，水的密度）则斗笠受到雨的平均作用力大小F最接近于（ ）
A．B．C．D．
5．如图甲所示，这是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定在线圈上，可与线圈一起转动，线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐向分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场的方向平行。关于磁电式电表，下列说法正确的是（ ）
A．用木制框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上
B．改变线圈中电流的方向，指针的偏转方向不变
C．减少线圈的匝数可以提高电表的灵敏度
D．磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动
6．某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，是直径且水平，C为半径的中点。一单色光线沿与夹角的方向从C点射入光学仪器，折射光线从半圆的最低点D射出。取，真空中的光速为c。若不考虑光线在光学仪器中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为（ ）
A．B．C．D．
7．已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小与通电导线中的电流I成正比，与该点到通电导线的距离r成反比，即，式中k为比例系数。现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置，空间中存在平行于图中菱形的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（ ）
A．Q点处的磁感应强度大小为
B．两导线连线中点处的磁感应强度大小为
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．匀强磁场的方向从Q点指向P点
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．下列有关激光的说法正确的是（ ）
A．激光的平行度不够好B．激光可用来传递信息
C．激光需要介质传播D．物理学家梅曼率先在实验室制造出了激光
9．回旋加速器的原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，交流电源的频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为，在加速过程中不考虑相对论效应和粒子所受重力的影响。下列说法正确的是（ ）
A．若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能不变
B．若只增大D形金属盒的半径，则质子获得的最大动能不变
C．质子在回旋加速器中做圆周运动的周期不会随回旋半径的变化而改变
D．若磁感应强度B增大，则交流电源的频率f不变时回旋加速器也可以正常工作
10．物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更高。如图所示，这是A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球的球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部离地高度为H），所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．C球落地前瞬间的速度大小等于
B．从下至上三球的质量之比为6∶2∶1
C．碰后A球弹起的最大高度为
D．从A球下落到弹起，三球共发生了2次弹性碰撞
三、非选择题：共54分。
11．（8分）如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距，双缝到光屏的距离，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。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示）__________，在B位置时游标卡尺的读数，相邻两亮条纹的间距__________；该单色光的波长__________（结果保留三位有效数字）。
（2）若装置各数据不变，改用波长为的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数__________（填“增加”“减少”或“不变”）。
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
12．（7分）为了验证动量守恒定律，“宋应星”研究小组使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。两个滑块A、B上的挡光片完全相同，放在气垫导轨上，、为两个光电门，它们与数字计时器相连。实验步骤如下：
（1）实验开始，先调节气垫导轨水平：调节底座的螺母，把一个滑块放到气垫导轨上，轻推一下后，滑块通过两个光电门的时间__________（填“﹥”“﹤”或“=”），则说明导轨已水平。
（2）将滑块A置于导轨上，位于光电门左侧，将滑块B置于光电门和之间，用手推一下滑块A，使滑块A获得水平向右的速度。滑块A经过光电门后与滑块B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门。光电门先后记录滑块A上挡光片的挡光时间为、，光电门记录滑块B向右运动时挡光片的挡光时间为。在本次实验中，两个滑块完全相同，其中一个滑块加了配重。滑块A应选择__________（填“未加”或“加了”）配重的滑块；记录结果一定满足__________（填“大于”“小于”或“等于”）。该同学用天平测量两滑块A、B各自的总质量、，但没有测量挡光片的宽度，若表达式__________（用、、、、表示）在误差允许的范围内成立，则两滑块碰撞过程总动量守恒。
13．（10分）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，在时刻，P质点自时刻后首次位于波峰位置。P点的坐标是，Q点的坐标是，求：
（1）这列波的传播速度大小v和P点的起振方向；
（2）从时刻开始到Q点第一次到达波谷的时间内，P点走过的路程s。
14．（11分）如图所示，公园修建了一个截面为等腰梯形的水池，水池坡面的倾角为，在注满水的情况下，一束平行光照射到水面，折射光线与反射光线恰好垂直。已知水对该光的折射率为，。
（1）求该平行光与水面的夹角；
（2）若改变入射角，使入射角的正弦值，入射的倾斜平行光刚好能够照亮整个水池底部，求水池坡面的倾角；
（3）若水池深，将一点光源放入池底中央，水面足够宽，不考虑多次反射，求点光源照亮水面的面积S。
15．（18分）一质量为m、电荷量为的粒子以速度v从y轴上的M点射入匀强电场中，电场强度大小为E、方向竖直向下，只存在于第一象限，粒子从x轴上的N点射入第四象限的匀强磁场中，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，已知粒子射入电场与射出电场的速度方向垂直，其大小，，粒子所受重力不计，求：
（1）粒子射入电场的速度方向与x轴正方向的夹角；
（2）粒子第二次经过x轴时的点的坐标；
（3）粒子从M点到第十次经过x轴运动的总时间T。
高二物理试卷参考答案
1．C【解析】阻尼振动时的振幅不断减小，机械能不断减小，但动能在振动过程中不断变化，并未一直减小，选项A错误；
光的衍射现象只能证明光是一种波，而光的偏振现象可以证明光是横波，选项B错误；
由于光线从光密介质（钻石）射向光疏介质（空气），发生全反射，而且光线在钻石内部不断反射，因此钻石璀璨夺目，选项C正确；
机械波、电磁波都能发生多普勒效应，选项D错误。
2．D【解析】带电粒子在匀强磁场中不可能做平抛运动，选项D正确。
3．C【解析】根据牛顿的三棱镜色散实验可知先色散，后变成平行光，选项C正确。
4．A【解析】取一小段时间为，并以在这段时间内与斗笠面作用的雨为研究对象，
其质量，，，
，选项A正确。
5．D【解析】磁电式电流表的内部，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，选项D正确；
改变线圈中电流的方向，线圈的受力方向相反，指针会反向偏转，选项B错误；
线圈的匝数越少，受到的安培力的合力越小，越不容易转动，选项C错误；
用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，通过铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止抎动，而木制骨架达不到此作用，选项A错误。
6．A【解析】光路图如图所示，根据折射定律有，，
由几何关系有，可得，
光在光学仪器中的传播速度大小，
根据几何关系有，则，解得，选项A正确。
7．B【解析】由题意知电流在P点处产生的磁场的磁感应强度大小，
由安培定则知导线a和b中的电流在P点处产生的磁场的磁感应强度方向分别垂直和，
由平行四边形定则可知电流产生的合磁场由Q点指向P点，磁感应强度大小仍为，
则匀强磁场的磁感应强度方向应由P点指向Q点，且大小为，
才能使P点处的磁感应强度恰好为零，选项C、D错误；
同理可知Q点处的磁感应强度也为零，选项A错误；
由于两导线连线中点到两导线的距离均为，两导线在该处产生的磁感应强度大小加倍，均为，
合磁感应强度的大小为，选项B正确。
8．BD【解析】激光的平行度非常好，选项A错误；
激光可用来传递信息，选项B正确；
激光不需要介质传播，选项C错误；
物理学家梅曼率先在实验室制造出了激光，选项D正确。
9．AC【解析】由可知，只增大交流电压U，则质子获得的最大动能不变，选项A正确；
若只增大D形金属盒的半径，则质子获得的最大动能增大，选项B错误；
被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期与半径无关，选项C正确；
若磁感应强度B增大，交流电源的频率f必须适当增大回旋加速器才能正常工作，选项D错误。
10．AB【解析】由自由落体运动公式，解得，选项A正确；
由题意可知，C球碰地，反向碰B球，B球再反向碰A球，都是弹性碰撞，设向上为正方向，
由动量守恒定律和机械能守恒定律，C球碰B球有，，
解得，，B球碰A球有，，
解得，，由以上几式可得，选项B正确；
由以上分析解得，A球弹起的最大高度，，选项C错误；
从A球下落到弹起，三球共发生了3次弹性碰撞，选项D错误。
11．（1）10.7（1分） 0.7（1分） 467（2分）
（2）减少（2分）（3）大于（2分）
【解析】（1），相邻两亮条纹间距，
该单色光的波长。
（2）波长变长，条纹间距变大，条纹个数减少。
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，所以测害值大于实际值。
12．（1）=（2分）
（2）未加（1分） 小于（2分） （其他形式的结果正确均给分，2分）
【解析】（1）滑块通过两个光电门的时间相等，说明滑块做匀速运动，导轨已水平。
（2）碰撞过程为确保反弹，滑块B的质量应大于滑块A的质量，滑块A应选择未加配重的滑块；
滑块A碰后速度一定小于碰前速度，所以碰后记录时间长；
根据动量守恒定律有，而，，，只需验证。
13．解：（1）因为此时坐标为的质点刚好开始振动，由“同侧法”可知，
该质点起振方向沿y轴正向，则P点的起振方向也为y轴正向（2分），
在时刻，P质点首次位于波峰位置，可知（1分），
则，（2分），则波速。（1分）
（2）从题图所示的波形开始计时，Q点第一次到达波谷时，波向左传播的距离为，
则所用的时间（2分），
此时间内P点的路程。（2分）
14．解：（1）设入射角为，折射角为，由折射定律（1分），
又已知折射光线和反射光线垂直，所以（1分），解得（1分），
所以。（1分）
（2）要使光线照亮整个水池底部，则水池右侧边缘的折射光线恰好沿侧壁，
设此时折射角为，由折射定律，及（1分），
解得（1分），所以水池坡面的倾角。（1分）
（3）当水中点光源射向水面时，若达到临界角C，则光线会发生全反射，
所以光照亮水面的区域为一个半径为r的圆，如图所示，这时入射角等于临界角C，
由几何关系可得（1分），（1分），
由以上两式解得（1分），所以点光源照亮水面的圆的面积。（1分）
15．解：（1）粒子在电场中水平方向的速度不变（1分），
（1分），（1分），解得。（1分）
（2）粒子在电场中竖直方向做匀变速直线运动（1分），
（1分），（1分），
设粒子第二次经过x轴时的点为P点，粒子在磁场中做匀速圆周运动（1分），
（1分），（1分），解得（2分），
该点坐标为。（1分）
（3）粒子在磁场中单次运动的时间（1分），
粒子在电场中单次运动，有（1分），（1分），
解得。（2分）