湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（Word版附解析）

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注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（共6小题，每小题4分，共24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. 若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零
B. 若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动
C. 若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动
D. 若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：物体运动速率不变，但速度的方向可以变化，此时合力不为零；
物体做匀加速直线运动时，它的加速度是恒定的；
合力与其速度方向相反时，物体做减速直线运动，但不一定是匀减速直线运动，物体受的合力可以变化；
匀速直线运动在任意的相等时间间隔内位移都是相等．
解：A、物体运动速率不变但方向可能变化，如匀速圆周运动，因此合力不一定为零，所以A错；
B、物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，所以B错；
C、物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，所以C错；
D、若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，所以D对．
故选D．
【点评】本题考查学生对各种运动的规律及其条件的理解，掌握好各种运动的特点这道题就可以解决了．
2. 质点做直线运动位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（ ）
A. 第1s内的位移是5mB. 前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s 内位移差都是1mD. 任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】第1s内的位移只需将t＝1代入即可求出x=6m，A错误；前2s内的平均速度为，B错；由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2，C错；由加速的定义可知D选项正确
3. 如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】D
【解析】
【详解】对光滑圆柱体受力分析如图

由题意有
故选D。
4. 如图所示，轻质细杆两端固定两个质量不相等的小球a、b，小球a置于光滑的水平地面上，从图示位置，静止释放b球，下列说法正确的是（ ）
A. b球落地的瞬间，a球的速度不为0
B. 在b球落地前的整个过程中，b球的机械能守恒
C. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球的冲量不为0
D. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球做的总功不为0
【答案】C
【解析】
【详解】A．a、b组成的系统在水平方向上所受合力为零，动量守恒，系统水平方向的初动量为零，在b球落地瞬间系统水平方向动量仍为零，此时b球的速度方向竖直向下，a球的速度为零，故A错误；
BD．由于当b球落地的瞬间，系统水平方向动量为0，所以a球先加速后减速到最后速度变为0，则轻杆对a球先做正功后做负功，由于球a、b与轻杆组成的系统机械能守恒，则在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球先做负功后做正功，且对b球做的总功为0，由于轻杆对b球先做负功后做正功，此过程中b球的机械能不守恒，故BD错误；
C．对b球，水平方向上动量变化为零，由动量定理可知，杆对b球的水平冲量为零.在竖直方向上，根据系统机械能守恒可知，b落地时速度与只在重力作用下的速度一样，如图所示v-t图像中斜线为b球自由落体运动的图线，曲线为b球竖直方向的运动图线，在竖直方向上运动的位移与落地速度相同，对比可知b球落地所用时间相对自由落体运动的时间要长，由动量定理可知杆对b球的竖直方向的冲量必定不为零，且冲量方向向上，所以杆对b球的水平和竖直冲量可知，杆对b球的冲量不为零，且方向竖直向上，故C正确。
故选C。
5. 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为、和，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为，则线圈产生的感应电动势最接近（ ）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律可知
故选B。
6. 关于电磁波及电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波只是一种描述方式，不是真正的物质
B. 用微波炉加热食物是利用了微波具有能量的性质
C. 奥斯特最早发现了电磁感应现象
D. 穿过闭合导体回路有磁通量时，回路中就会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A. 电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真实的物质存在，A错误；
B. 用微波炉加热食物时，食物增加的能量是微波给它的，利用了微波具有能量的性质，B正确；
C. 法拉第首先发现了电磁感应现象，C错误；
D. 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流，D错误；
故选B。
二、多选题（共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7. 如图所示，在倾角为θ的斜面上，轻质弹簧一端与斜面底端固定，另一端与质量为M的物体A连接，一个质量为m的物体B靠在物体A的右侧，A、B与斜面的动摩擦因数均为。开始时用手按住物体B使弹簧处于弹性限度内的压缩状态，现放手，当A和B一起沿斜面向上运动距离L时，A和B达到最大速度v。g为重力加速度，则以下说法正确的是（ ）
A. 若运动过程中A和B能够分离，则A和B恰好分离时，二者加速度大小均等于
B. A和B达到最大速度v时，弹簧长度刚好是自然长度
C. 从释放到A和B达到最大速度v的过程中，弹簧对A所做的功等于
D. 从释放到A和B达到最大速度v的过程中，A对B所做的功等于
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A． 依题意，可知A和B恰好分离时，弹簧正好恢复原长，应用牛顿第二定律可得
解得
a=
故A正确；
B．A和B达到最大速度v时，有
说明弹簧仍处于压缩状态。故B错误；
C．对A从释放到速度达到最大的过程，由动能定理可得
解得
故C错误；
D．对B从释放到速度达到最大的过程，由动能定理可得
解得
故D正确。
故选AD。
8. 甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度—时间图像如图（a）所示，乙车所受合外力—时间图像如图（b）所示。则（ ）
A. 0 ~ 2s内，甲车的加速度大小逐渐增大
B. 乙车在t = 2s和t = 6s时的速度相同
C. 2 ~ 6s内，甲、乙两车的位移不同
D. t = 8s时，甲、乙两车的动能不同
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题知甲车的速度一时间图像如图（a）所示，则根据图（a）可知0 ~ 2s内，甲车做匀加速直线运动，加速度大小不变，故A错误；
B．由题知乙车所受合外力一时间图像如图（b）所示，则乙车在0 ~ 2s内根据动量定理有
I2 = mv2，I2 = S0 ~ 2 = 2N·s
乙车在0 ~ 6s内根据动量定理有
I6 = mv6，I6 = S0 ~ 6 = 2N·s
则可知乙车在t = 2s和t = 6s时的速度相同，故B正确；
C．根据图（a）可知，2 ~ 6s内甲车的位移为0；根据图（b）可知，2 ~ 6s内乙车一直向正方向运动，则2 ~ 6s内，甲、乙两车的位移不同，故C正确；
D．根据图（a）可知，t = 8s时甲车的速度为0，则t = 8s时，甲车的动能为0；乙车在0 ~ 8s内根据动量定理有
I8 = mv8，I8 = S0 ~ 8 = 0
可知t = 8s时乙车的速度为0，则t = 8s时，乙车的动能为0，故D错误。
故选BC。
9. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为B. 波向左传播
C. 波的振幅是D. 处的质点在时位于平衡位置
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由图a可知波长为，由图b可知波的周期为，则波速为
故A正确；
B．由图b可知t=0时，P质点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，故B正确；
C．由图a可知波的振幅为5cm，故C错误；
D．根据图a可知t=0时x=3m处的质点位于波谷处，由于
所以，可知在时质点位于波峰处，故D错误。
故选AB。
10. 如图所示，质量为m的带电绝缘小球（可视为质点）用长为l的绝缘细线悬挂于O点，在悬点O下方有匀强磁场。现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等
B. 小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力相等
C. 小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度相同
D. 小球从A至D过程中，小球机械能守恒。
【答案】ACD
【解析】
【详解】AD．小球在运动过程中所受绳子拉力和洛伦兹力不做功，只有重力做功，所以小球机械能守恒，A、D两点等高，小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等，故A、D正确；
C．由向心加速度公式可得小球在C点的加速度为
由于小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等，所以小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度大小相同，方向也相同，故C正确；
B．假设小球带正电，则小球从A至C点，在C点时，由左手定则可知，小球所受洛伦兹力向下，由牛顿第二定律
小球从D至C点，在C点时，由左手定则可知，小球所受洛伦兹力向上，由牛顿第二定律
易得
所以小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力不相等，故B错误。
故选ACD。
三、实验题（共2小题，共16分，每小题8分）
11. 用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：

（1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图_________；
（2）已经测出AB = l1，OA = l2，S1S2= l3，则折射率n = _________（用l1、l2、l3表示）；
（3）若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会_________（填“变大”，“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. ②. ③. 变小
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意画出光路图如下图所示

（2）设光线入射角为θ、折射角为α，则在C点根据折射定律有
nsinθ = sinα
由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则
S1S2= CB
根据几何关系可知
联立解得
（3）[3]若改用宽ab更小玻璃砖做实验，则画出光路图如下

可看出S1S2间的距离变小。
12. 某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个天平一台，各种质量砝码若干，直流电源一个，灵敏电流计一个，定值电阻一个，开关、导线等若干实验步骤如下：
（1）将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录________（填物理量名称及符号），在天平的________（填“左盘”或“右盘”）中放入合适质量的砝码，使天平平衡；
（2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的________（选填“左盘”“右盘”）中放入质量为的砝码，使天平再次平衡；
（3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为B=________（用上述物理量表示）。
【答案】 ①. 灵敏电流计的读数I ②. 左盘 ③. 右盘 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中闭合开关S，应记录灵敏电流计的读数I；
[2]由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向下，应在天平的左盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡；
（2）[3]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，由左手定则可知闭合开关后线框所受安培力向上，应在天平的右盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡；
（3）[4]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的右盘中放入质量为的砝码使天平再次平衡，由平衡条件可知
解得
四、计算题（共3小题，共40分）
13. 如图所示，在距水平地面高h=0. 80m的水平桌面右端的边缘放置一个质量m=1.60kg的木块B，桌面的左端有一质量M=2.0kg的木块A，以v0=4.0m/s的初速度向木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到水平地面上，木块B离开桌面后落到水平地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且D点到桌面边缘的水平距离x=0.60m，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）两木块碰撞前瞬间木块A的速度大小vA；
（2）木块B离开桌面时速度大小vB；
（3）碰撞过程中损失机械能ΔE。
【答案】（1）；（2）；（3）1.56J
【解析】
【详解】（1）对木块A从桌面的左端到与B碰撞前，由动量定理
解得两木块碰撞前瞬间木块A的速度大小
（2）木块B离开桌面后做平抛运动，由水平方向匀速直线运动得
竖直方向上自由落体运动得
解得木块B离开桌面时的速度大小
（3）木块A、B碰撞过程动量守恒，设木块A碰撞后的速度为，则
解得
碰撞过程中损失的机械能
14. 如图所示，小物块A从光滑轨道上的某一位置由静止释放，沿着轨道下滑后与静止在轨道水平段末端的小物块B发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。已知，小物块A、B的质量均为，物块A的释放点距离轨道末端的竖直高度为，A、B的抛出点距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求：
（1）两物块碰前A的速度的大小；
（2）两物块碰撞过程中损失的机械能；
（3）两物块落地点距离轨道末端的水平距离。
【答案】（1）2m/s；（2）0.1J；（3）0.3m
【解析】
【详解】（1）由动能定理可知，A从静止释放到两物块碰撞前
解得
（2）设碰撞后，A、B的速度为v1，则由动量定理可得
解得
故机械能损失
（3）两物块后续做平抛运动，水平方向上
竖直方向上
解得
15. 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垂直于坐标平面向里。有一电子（质量为m、的电荷量为e）从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场区域，在磁场中运动，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)电子在磁场中运动的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】(1)过B点做射出速度方向的垂线于y轴交于C点
根据几何知识和电子在磁场中做匀速圆周运动知识可知，C点为圆周的圆心，做射入速度和射出速度的延长线，根据几何知识两条延长线相交构成的角
根据几何知识可得
则三角形ABC为等边三角形，三角形得边长为电子做匀速圆周运动的半径，连接AB，根据几何知识可得
AB=2L
即电子做匀速圆周运动的半径
R=2L
则电子做匀速圆周运动的向心力
解得
(2)电子在磁场中运动的时间