重庆市万州第二高级中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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一、单项选择题（共28分，每题4分）
1. 图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中的小球将保持静止
B. 甲图中的小球仍将来回振动
C. 乙图中的小球仍将来回摆动
D. 乙图中的小球将做匀速圆周运动
2. 在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。t=0时，x=0处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 时，质点P4的速度最大
B. 时，质点P3和P5速度相同
C. t=0时，质点沿y轴负方向运动
D. 该列绳波的波速为
3. 某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（ ）
A. 浮标的振动周期为B. 水波的传播速度大小为
C. 时刻浮标沿y轴负方向运动D. 水波的波长为
4. 简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于处，其位移随时间变化的关系为，则（ ）
A. 此波的波长为B. 此波的频率为
C. 此波的波速为D. 此时波源沿y轴正方向运动
5. 将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
6. 柱状光学器件横截面如图所示，右侧是以O为圆心、半径为R的圆，左侧是直角梯形，长为R，与夹角，中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在面全反射后，从面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（ ）
A. 仅有a光B. 仅有b光C. a、b光都可以D. a、b光都不可以
7. 如图所示为长度相同、平行硬质通电直导线a、b的截面图。a导线放置在O点正下方的粗糙水平地面上，b导线通过绝缘细线悬挂于O点，且。开始时，a导线通以垂直纸面向里的恒定电流，b导线静止于实线位置。现将b导线中的电流缓慢增加，b导线缓慢移动到虚线位置再次静止。通电直导线的粗细可忽略不计，b导线移动过程中a导线始终保持静止且两导线保持平行。下列说法正确的是（ ）
A. b导线中的电流方向垂直纸面向里
B. b导线在实线位置时所受安培力的方向与Ob垂直
C. a导线对地面的压力逐渐增大
D. b导线缓慢移动的过程中，细线对b导线的拉力逐渐变大
二、多选题（共15分，每题5分，选不全得3分，错选0分）
8. 8班的舒童和子喻同学用波长不同的两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 在真空中，a光的波长比b光的长
B. 在真空中，a光传播速度比b光的小
C. 若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D. 两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
9. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 内质点M运动的路程为
B. 该波的传播速度大小为
C. 该波沿x轴负方向传播
D. 自时刻起，质点M到达波谷的最短时间为
10. 如图所示为电流天平，它两臂等长。右臂下方挂着矩形线圈，线圈匝数为n，水平边长为L，线圈下部处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向垂直线圈平面向里。当线圈中通过电流Ⅰ时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中移走质量为的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡。则（ ）
A. 电流反向前，线圈所受安培力方向向上
B. 电流反向前，线圈中的电流方向从外向里看为顺时针方向
C. 移走的砝码质量
D. 移走的砝码质量
三、实验题（共16分）
11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。已知双缝到屏的距离L=700mm，双缝间距d=0.25mm。
（1）实验时观察到干涉条纹比较模糊，要使条纹变得清晰，以下调节做法正确的是______。
A．旋转测量头 B.移动光源 C.调节拨杆使单缝与双缝平行
（2）用测量头测量条纹间的距离：如图乙所示，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，把该亮条纹定为第1条亮纹，此时手轮的示数如图丙所示，记为x1；转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮的示数如图丁所示，记为x2，图丁的读数x2=______mm。根据以上信息，光的波长λ=______m（结果保留两位有效数字）。
12. （1）在“探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系”的实验中，装置如图甲所示。毫米刻度尺的0刻度线与弹簧上端对齐，实验中通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量，改变弹簧弹力。
①实验中某次测量弹簧长度如图1所示，则此时弹簧长度l = ______cm；

②多次实验，记录数据后描点连线得到F—l图像，由此可知该弹簧的劲度系数k = ______N/m。（计算结果保留三位有效数字）。
13. 某实验小组测量当地重力加速度。
①小明同学利用手机频闪拍摄小球自由下落的过程来测量当地重力加速度。图1是自由下落运动的部分频闪照片。、、、分别是小球到O点的距离，已知手机闪光频率，则可以测得当地重力加速度______。（计算结果保留三位有效数字）。
②小金同学利用图2单摆装置测量当地重力加速度。下列操作正确的是 ______ （多选）
A.摆线上端需要夹子夹牢来固定悬点
B.应该从平衡位置（最低点）开始计时，并直接测量一次全振动的时间作为周期
C.减小误差，摆球应该质量大体积小
D.为了减小阻力影响，应该让摆球的摆角大一些好，摆动得更明显
③小金利用单摆周期公式计算重力加速度，在实验前正确测量摆长，实验后回想到实验过程中小球摆动平面并没有在严格的同一竖直平面内，则他计算的重力加速度值将 ______ （选填“偏大”、“偏小”、“不偏”）。

四、计算题（共41分）
14. 如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形，，BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离。

15. “电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.2 m；在导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T；“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg，其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω；可控电源的内阻r=0.6 Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射；在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I=4×103 A，不计空气阻力。求：
(1)弹体所受安培力大小；
(2)弹体从静止加速到4 km/s，轨道至少要多长？
(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中，该系统消耗总能量。
16. 为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨．潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下．在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω∙m的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外．磁场区域上、下方各有a×b=的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0×103A的电流，设电流只存在于磁场区域．不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρ=1.0×103kg/m3．
（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向．
（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何倒车？
（3）当潜艇以恒定速度v0=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小．