2023-2024年广西壮族自治区桂林市联考高二下学期3月月考物理试题（解析版）

高二2024年春季学期联合检测考试物理一、选择题1.如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在水平面上、两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.时，振子的回复力最大B.该振子的频率为C.到的时间内，振子通过的路程为D.该振子的振幅为【答案】D【解析】由图像可知，时，振子处于平衡位置，回复力为，故A错误；由图像可知，该振子的振幅为，该振子的周期为，则频率为，故B错误，D正确；越接近平衡位置，振子的速度越大，又，可知到的时间内，振子通过的路程大于一个振幅，即大于，故C错误。故选D2.如图所示，一束激光照在一个很小的不透明的圆盘上，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”。下列说法正确的是（）A.“泊松亮斑”的形成说明光能发生干涉 B.“泊松亮斑”的形成说明光能发生衍射C.“泊松亮斑”的形成说明光能发生偏振 D.“泊松亮斑”的形成说明光沿直线传播【答案】B【解析】当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状条纹，这就是泊松亮斑。这个现象说明光线偏离原来的直线传播方向，激光绕过不透光的圆盘发生衍射形成的，综上所述ACD错误，B正确。故选B。3.一台洗衣机在洗涤环节正常工作时非常稳定，在脱水流程即将结束前，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，已知洗衣机的固有频率为，关于该过程，下列说法正确的是（）A.洗衣机洗衣过程中的频率始终为B.洗衣机在洗涤环节正常工作时，脱水筒转动的频率可能等于C.当洗衣机振动最剧烈时，脱水筒转动的频率等于D.洗衣机脱水过程中，脱水筒转动的频率始终小于【答案】C【解析】洗衣机在脱水桶的驱动下做受迫振动，洗衣机洗衣过程中的频率等于驱动力频率，不是始终为，故A错误；洗衣机在洗涤环节正常工作时，非常稳定，脱水筒转动的频率不等于洗衣机的固有频率，即不可能等于，故B错误；当洗衣机振动最剧烈时，根据共振现象可知，脱水筒转动的频率等于，故C正确；在脱水流程即将结束前，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，可知脱水筒转动的频率先大于后小于，故D错误。故选C。4.如图所示，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向外的电流时，导线所受安培力的方向为（）A.向上 B.向下 C.向左 D.向右【答案】B【解析】根据右手螺旋定则可知，蹄形电磁铁的右端为极，左端为极，这长直导线所在处的磁场方向向左，根据左手定则可知，导线所受安培力的方向向下。故选B。5.如图所示，一同学正在用平底煎锅炒豆子，其中一颗豆子的质量为，以大小为的速度沿竖直方向垂直撞击在水平锅盖上，撞击后速度方向与撞前相反、大小变为原来的，撞击的时间比较短，下列说法正确的是（）A.豆子从锅底到撞击锅盖的过程中，重力的冲量为零B.豆子撞击锅盖的时间越长，锅盖给豆子的作用力越大C.豆子撞击锅盖前后，豆子的速度变化量大小为D.豆子撞击锅盖的过程中，豆子的动量变化量大小为【答案】D【解析】豆子从锅底到撞击锅盖的过程中，根据可知，重力的冲量不为零，选项A错误；豆子撞击锅盖的过程中，向下为正方向，根据动量定理可知，豆子撞击锅盖的时间越长，锅盖给豆子的作用力越小，选项B错误；豆子撞击锅盖前后，豆子的速度变化量大小为，选项C错误；豆子撞击锅盖的过程中，豆子的动量变化量大小为，选项D正确。故选D。6.如图所示，一细束单色光从半圆形玻璃砖上的点沿半径方向射向圆心，刚好在玻璃砖的底面发生全反射后从玻璃砖射出，单色光在玻璃砖下表面的反射角为，取，下列说法正确的是（）A.玻璃砖对该单色光的折射率为B.玻璃砖对该单色光的折射率为C.单色光在玻璃砖中的速度等于在真空中的速度D.单色光在玻璃砖中的速度等于在真空中速度的倍【答案】A【解析】玻璃砖对该单色光的折射率为，选项A正确，B错误；根据，可知，单色光在玻璃砖中的速度小于在真空中的速度，选项C错误；根据，可知，单色光在玻璃砖中的速度等于在真空中速度的倍，选项D错误。故选A。7.我国的型反隐形米波雷达能探测到公里外超音速飞行的各类隐形战斗机，堪称隐形战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在范围内，一列米波在时刻的波形图如图所示，是波上的两个质点，接下来质点比质点先到达波峰，再经过时间，质点在时刻后第一次到达波谷。下列说法正确的是（）A.该波沿轴负方向传播 B.时刻后的一小段时间内质点的速度将减小C.该波的频率为 D.该波的波速为【答案】C【解析】根据题意，质点比质点先到达波峰，可知该时刻点振动方向向上，点振动方向向下，根据同侧法可知该列波沿轴正方向传播。故A错误；时刻后的一小段时间内质点靠近平衡位置，则速度将增大。故B错误；该列波沿轴正方向传播，根据图示，从时刻后第一次到达波谷，需要经过，则根据，，解得该波的频率为，故C正确；该波的波长为，则该波的波速为，故D错误。故选C。二、多选题8.如图甲所示，凸透镜的上表面为平面，下表面为球面的一部分，把凸透镜压在一块平面玻璃上，让一束单色光从上面垂直照射，形成的干涉条纹图样可能为图乙或图丙所示，下列说法正确的是（）A.观察到的干涉图样如图乙所示B.观察到的干涉图样如图丙所示C.从凸透镜一侧向下观察可看到干涉图样D.从平面玻璃一侧向上观察可看到干涉图样【答案】B、C【解析】牛顿环的干涉条纹为亮暗相间的同心圆环，越往外侧空气薄膜的厚度变化越快，圆环间距越小，则观察到的干涉图样如图丙所示，故A错误，B正确；当光垂直照射到凸透镜上时，光的传播方向不变，而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射，另一部分光透射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射，这样两列反射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹；故从凸透镜一侧向下观察可看到干涉图样，从平面玻璃一侧向上观察不能看到干涉图样，故C正确，D错误。故选BC。9.如图所示，小车与轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动。当小车以水平向右的速度通过平衡位置时，一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车车厢中的细砂内并立即与小车保持相对静止，已知小车质量是小球质量的倍，弹簧振子的周期T=，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧振子的质量，下列说法正确的是（）A.小球落入车厢的过程中，小球和小车组成的系统动量守恒B.小车再次经过平衡位置时的速度大小为C.小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的振幅变小D.小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期变小【答案】B、C【解析】小球落入小车过程中，竖直方向上系统所受合外力不为零，即小球和小车在竖直方向上动量不守恒，应该是水平方向上动量守恒，故A错误；小球落入小车过程中，小球、小车系统水平方向动量守恒可知，解得，即小车再次经过平衡位置时的速度大小为，选项B正确；一辆小车与一理想弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动时，设其振幅为，由系统机械能守恒定律得，小球落入小车过程中，小球与小车保持相对静止后的振幅为，由系统机械能守恒定律得，代入数据联立解得，即小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的振幅变小，故C正确；小球与小车保持相对静止后，根据弹簧振子的周期公式，可知弹簧振子的质量增加，弹簧劲度系数未变，所以整个弹簧振子的周期变大，故D错误。故选BC。10.如图所示，水平导轨间距为，在导轨中接有电源和定值电阻，导轨上固定了三根用同种材料制成的粗细相同的导体棒、、，其中为长度。的直导体棒并垂直导轨放置，为长度的倾斜直导体棒，为长度的弯曲导体棒，其固定在导轨上的两个端点、间的距离为，导轨电阻不计。现将装置置于垂直纸面向外的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒受到的安培力的大小关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】A、D【解析】根据题意可知、、三者并联，两端的电压相等，根据电阻定律，可知粗细相同的三根导体棒，电阻值比等于对应的长度之比，即，、、三根导体棒的有效受力长度分别为，，，安培力大小的计算公式为，所以，故三根导体棒受到的安培力的大小关系为，故选AD。三、实验题11.某校物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验，同学们的实验装置如图甲所示。（1）小组的张同学测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测量摆球的直径，读数如图乙所示，则摆球的直径_________，再通过计算得到单摆的摆长，记为。（2）实验过程中在测量周期时，宋同学若从摆球运动到最低点向右运动时，按下停表开始计时且计数为，当摆球第二次通过最低点且向右运动时计数，依此法往下数，当他数到时，按下停表停止计时，通过停表读出这段时间记为，则单摆周期________。A. B. C. D.（3）兴趣小组的同学测量重力加速度的表达式为_________。（用、表示）【答案】（1）；（2）B；（3）；【解析】（1）摆球的直径；（2）单摆周期为，故选B。（3）根据，得；12.钟同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”的实验。（1）该同学实验时不能用手直接接触玻璃砖的_______（填“磨砂面”或“光学面”）。（2）关于该实验的操作，不正确的是_______。A.在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出B.在确定、位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差C.为了减小实验误差，应选用宽度大一点的玻璃砖D.为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验（3）该同学正确操作，根据大头针的位置画出该实验完整的光路图如图甲所示。用量角器测量出图中和的大小，则玻璃的折射率_______。（4）若该同学没有量角器和三角函数表，该同学利用圆规，以入射点为圆心、随机的半径作圆，如图乙所示，圆与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，则玻璃的折射率_______（用图中线段的字母表示）。【答案】（1）光学面；（2）A；（3）；（4）；【解析】（1）该同学实验时不能用手直接接触玻璃砖的光学面。（2）在确定玻璃砖上下边界时，不能用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、，以免污染和磨损玻璃砖，故A错误，满足题意要求；在确定、位置时，为减小误差，应使二者距离适当远一些，故B正确，不满足题意要求；为了减小实验误差，应选用宽度大一点的玻璃砖，故C正确，不满足题意要求；为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验，故D正确，不满足题意要求。故选A。（3）由图根据折射定律可得玻璃的折射率；（4）根据折射定律可得玻璃的折射率；13.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图甲所示，、是介质中的两个质点，质点的振动图像如图乙所示。求：（1）该简谐横波的传播速度大小；（2）内质点通过的路程。【答案】（1）；（2）【解析】（1）如图甲所示知波长为，如图乙所示知周期为，得传播速度大小为；（2）根据题意可知振幅，时间与周期关系为，得内质点通过的路程；14.如图所示，在竖直平面内坐标系的的空间中存在沿轴负方向（竖直向下）的匀强电场，在的空间中存在方向垂直于平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一电荷量为、质量为的带正电的粒子从轴上的点由静止开始释放，一段时间后从原点进入磁场，经磁场偏转一次后从轴上的点返回电场。已知，不计粒子受到的重力。求：（1）粒子从点到第一次经过点所用的时间；（2）匀强电场的电场强度大小。【答案】（1）；（2）；【解析】（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的速度大小为，做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有，粒子做完整的圆周运动的周期，粒子从点运动到点所用的时间，解得；（2）根据几何关系有，结合（1）解得，设粒子在电场中做匀加速运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有，根据运动规律有，解得；15.如图所示，光滑轨道固定在竖直平面内，部分水平，为半径的半圆轨道，在处与相切。在直轨道上放着质量分别为，的物块、（均可视为质点），用轻质细绳将、连接在一起，且、间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。直轨道左侧的光滑水平地面上停着质量的小车，小车上表面与等高。现将细绳剪断，之后向左滑上小车且恰好没有从小车上掉下，向右滑动且刚好能到达半圆轨道上与圆心等高的点。物块与小车之间