湖北省武汉市部分市级示范高中2023-2024学年高二下学期3月联考物理试卷

湖北省武汉市部分市级示范高中2023-2024学年高二下学期3月联考物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了（）A．光的反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的衍射2．如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，A、B、C、D、E、F均为交点，C点是B、D两点连线的中点，则下列说法正确的是（）A．图中C点的振幅为0B．图中A、D两点为振动加强点，且周期不变C．图中B点为振动减弱点，且振动减慢，周期变大D．图中E、F两点到两波源的路程差均为半波长的偶数倍3．如图所示，只有在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场B，闭合直角三角形圈abc的ab边与磁场的边界虚线平行，而且bc边的长度恰好和两平行直线之间的宽度相等．当线圈以速度v匀速地向右穿过该区域时，下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律（）A． B．C． D．4．如图所示，在两平行板间有电场强度为E的匀强电场，方向向上，垂直纸面方向存在一匀强磁场（方向未知），一带电荷量为q的负离子（重力不计），垂直电场方向以速度v从缝S1飞入两板间，沿直线飞出缝SA．平行板间有垂直纸面向外的磁场B．所加磁场的磁感应强度大小为EC．若该粒子从缝S2飞入也一定从SD．若该粒子的速度变为2v，从缝S1飞入也一定从S5．某同学在学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一S极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0A．将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数等于mB．将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数小于mC．将磁铁加速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）D．将磁铁匀速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）6．如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°，60°，则它们在磁场中运动的（）A．轨迹半径之比为2：1 B．速度之比为1：2C．周期之比为2：1 D．时间之比为2：37．如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m，导体棒b质量为m，长度均为l，电阻均为r，其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度v0A．任何一段时间内，导体棒b的动能增加量小于导体棒a的动能减少量B．全过程中，两棒共产生的焦耳热为1C．全过程中，通过导体棒b的电荷量为2mD．任何一段时间内，导体棒b的动量改变量跟导体棒a的动量改变量总是大小相等、方向相反8．如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，导体棒MN的电阻为R，不计导轨的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正方向，在0∼2t0时间内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示，导体棒A．在0∼t0时间内，通过导体棒的电流方向为NB．在t0∼2t0C．在0∼2t0时间内，通过电阻RD．在0∼t0和9．如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角θ=30°，该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行。则下列说法中正确的是（）A．该单色光从空气进入棱镜后频率变小B．该单色光在介质中的折射率为3C．该单色光在AC边界不会发生全反射D．若将该单色光换成频率更大的单色光仍然从E点以相同的入射角入射，则从AC面上射出时的出射点将会沿AC向下移10．如图所示，在光滑、绝缘水平面上有两个完全相同的带电金属小球a、b，它们的质量均为m，因库仑斥力作用先靠近（未接触）后分离，a所带电荷量为+3q，b所带电荷量为+q，a以速度2v，b以速度v相向运动。小球可视为质点，不计一切阻力，不考虑由于带电小球运动引起的电磁效应。下列说法正确的是（）A．整个过程中两小球组成的系统动量守恒B．两球相距最近时，a球的速度为vC．整个过程中两小球组成的系统机械能先增大后减小D．某时刻a球向右运动速度为34v二、非选择题：本题共5小题，共60分。11．如图所示是“验证动量守恒定律”的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。（1）用游标卡尺测量滑块上的遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，读数为d=mm。（2）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条和弹性碰撞架）分别为mA、mB两个滑块的碰撞端面装有弹性碰撞架（图中未画出）；调整好气垫导轨后，将滑块A向左推出，与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的先后挡光时间为Δt1和Δt2，与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为Δ12．某同学采用如图所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下：电压表V1（量程0∼3V，内阻r电压表V2（量程0∼5V，内阻r约为5滑动变阻器R待测定值电阻R电源E（电动势6.开关和导线若干回答下列问题：（1）闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于（选填“左端”“中间”或“右端”）。（2）在此电路图中，A为电压表（选填“V1”或“V（3）调节滑动变阻器，两电压表V1、V2读数分别为U1、U2，根据实验电路图，可得Rx=（用（4）若电压表V1实际电阻小于3.0kΩ，则R13．一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为−1m和−5m，波沿x轴负方向传播。已知t=0.5s时，（1）这列波的传播速度多大；（2）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少。14．如图所示，在xOy坐标系的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场（未画出）。一质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子，从y轴上的A点沿平行于x轴的正方向射入第一象限，经C点与x轴正方向成30°角进入第四象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B1，C点到O点的距离为L（1）求粒子从A点进入第一象限时的初速度大小；（2）求粒子在第一象限内运动的时间；（3）若要使粒子不能进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B215．如图，在光滑水平面上存在宽度为d=0.4m、方向竖直向上的磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场。边长为L=0.1m，质量为m=0.2kg，电阻为R=1Ω的单匝正方形线圈（1）线圈进入磁场时线圈中电流的大小以及克服安培力做功的功率；（2）线圈进入磁场和离开磁场的过程中A、B两点的电势差；（3）如果线圈不受外力，则线圈要穿过磁场区域需要的初速度的最小值是多少。

答案解析部分1．【答案】B【知识点】光的折射及折射定律【解析】【解答】人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体的位置要浅，所以看上去水底浅，B符合题意，A、C、D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据光的折射得出像的位置与实际物体的位置之间的关系进行分析判断。2．【答案】B【知识点】波的干涉现象【解析】【解答】ABC.由图可知，A、B、D三点分别为峰峰或谷谷叠加，为加强点，三点所在连线为加强区，C在加强区，所以也是加强点，所以振幅等于两列波的振幅之和，不为零，所有振幅不为零的点的振动周期都相等，都等于波源的振动周期，AC不符合题意，B符合题意；

C.B点为两列波的波谷与波谷相遇的点，也是振动加强点，两列波发生干涉，周期不变，C不符合题意；

D.图中E、F两点均为峰谷叠加，所以均为为振动减弱点，到两波源的路程差均为半波长的奇数倍，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据波的干涉原理，两列相干波相遇，当波峰与波峰或波谷与波谷相遇时，振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的。当某点到两波源的量程差为波长整数倍时，该点为振动加强点，当某点到两波源的路程差为半波长奇数倍时，该点为振动减弱点。3．【答案】C【知识点】电磁感应中的图像类问题；电磁感应中的动力学问题【解析】【解答】开始时ac边进入磁场切割磁感线，切割磁场的有效长度越来越大，根据I=BLvR可知，产生的感应电流越来越大，根据右手定则可知，电流方向为逆时针。当ac边开始出磁场时，回路中磁通量减小，感应电流为顺时针，切割磁场有效长度越来越大，产生的感应电流越来越大，故ABD错误，C正确。

故答案为：C。4．【答案】A【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动【解析】【解答】AB.由题意可知，离子做直线运动，受到的电场力与洛伦兹力应等大反向，即

qE=qvB

解得

B=Ev

因为离子带负电，故电场力向下，根据平衡条件可知洛仑兹力向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直向外，A符合题意，B不符合题意；

C.若该负离子从S2进入，可知电场力仍然向下，由左手定则可知洛伦兹力也变为向下，所以离子会向下偏转，不能从S1射出，C不符合题意；

D.若该负离子的速度变为2v，则

qE=q·2v·B

离子会发生偏转，不能从S25．【答案】B【知识点】楞次定律【解析】【解答】AB.将条形磁铁远离线圈的过程，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生了感应电流，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A不符合题意，B符合题意；

CD.将磁铁加速或匀速靠近线圈时，线圈中的磁通量均向上且增大，根据楞次定律和安培定则可判断，产生的感应电流方向为顺时针方向（俯视），CD不符合题意。

故答案为：B。

6．【答案】B【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动【解析】【解答】A.设入射点到虚线边界的距离为d，可知粒子1的运动半径

r1=d

对粒子2，由几何关系可得

r2cos60°=r2−d

解得粒子2的轨迹半径为

r2=2d

故两粒子的轨迹半径之比为1：2，A不符合题意；

B.根据

qvB=mv2r

可得

v=qrBm

可得速度之比

v1：v2=r1：r27．【答案】B【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题【解析】【解答】A.由能量关系可知，任何一段时间内，导体棒a的动能减少量等于导体棒b的动能增加量与回路产生的焦耳热之和，所以导体棒b的动能增加量小于导体棒a的动能减少量，A不符合题意；

B.全过程中，由动量守恒定律可知

2mv0=(2m+m)v

两棒共产生的焦耳热为

Q=12·2mv02−12·3mv2=138．【答案】A,B【知识点】电流、电源的概念；闭合电路的欧姆定律；楞次定律【解析】【解答】A.在0~t0时间内，穿过闭合回路的磁通量向上减小，则根据楞次定律可知，通过导体棒的电流方向为N到M，A符合题意；

B.由法拉第电磁感应定律可得，在t0~2t0时间内回路中产生的感应电动势大小为

E2=∆B∆tS=2B0t0S

由闭合电路欧姆定律可得，通过电阻R的电流大小为

I2=E22R=SB0Rt0

B符合题意；

C.同理在0~t09．【答案】B,C,D【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射【解析】【解答】A.光的频率与传播介质无关，所以该单色光从空气进入棱镜后频率保持不变，故A不符合题意；

B.单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行，由几何关系可知，光在三棱镜界面AB处的入射角为i=60°，折射角为r=30°，根据折射定律可得该单色光在介质中的折射率为

n=sinisinr=sin60°sin30°=3

B符合题意；

C.由几何关系可知，光线在AC边界的入射角等于30°，根据

sinC=1n=110．【答案】A,D【知识点】电场及电场力；机械能守恒定律；碰撞模型【解析】【解答】A.整个过程两小球组成系统所受合外力为0，所以系统动量守恒，A符合题意；

C.因为两电荷都带正电，所以靠近时库仑力做负功，远离时做正功，根据功能关系可知，系统机械能先减少后增大，C不符合题意；

B.两球相距最近时，两球速度相同，以向右为正方向，根据动量守恒定律可得

m×2v−mv=2mv共

得a球的速度为

v共=v2

B不符合题意；

D.a球向右运动速度为va=34v时，以向右为正方向，根据动量守恒

m×2v−mv=m×34v+m11．【答案】（1）5.20（2）<；m【知识点】验证动量守恒定律【解析】【解答】（1）图中游标卡尺的精确度为0.05mm，主尺读数为5mm，可动尺读数为0.05mm×4=0.20mm，故遮光条的宽度为

d=5mm+0.20mm=5.20mm

（2）从实验结果可知滑块A碰后反弹，根据“小碰大，要反弹”的规律可知，两滑块的质量满足

mA<mB

滑块A碰撞前后的速度为

v0=d∆t1，v1=−d∆12．【答案】（1）左端（2）V（3）U（4）偏大【知识点】伏安法测电阻【解析】【解答】（1）为了达到保护电路的目的，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于左端，使电压表和电流表的示数从零开始调节。

（2）因为电压表V1内阻已知，所以A为电压表V1，通过V1可以测量待测电阻的电流。

（3）根据实验电路图，由欧姆定律可得

Rx=U2−U1U1r1=U2−13．【答案】（1）由图可知，波长为4m，质点的起振方向竖直向上，由t=0.5s时，v=（2）波的周期为T=波从P点传到Q点用时tQ点从开始振动到第一次出现波峰用时tP点振动的总时间为t=则P通过的路程为s=【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；简谐运动【解析】【分析】（1）根据速度公式v=x14．【答案】（1）粒子运动轨迹如图设在一象限内圆周运动的半径为R1R解得R根据洛伦兹力提供向心力qv代入数据解得v=（2）粒子在第一象限做圆周运动的周期为T=粒子做圆周运动的圆心角θ=所以粒子在第一象限内的运动时间t=（3）刚好不进入第三象限，轨迹如图根据几何关系R所以R又qv所以磁感应强度的最小值为B【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动【解析】【分析】（1）根据洛伦兹力充当向心力，结合几何关系，求出粒子从A点进入第一象限时的初速度大小；（2）由几何关系求出粒子在第一象限中运动轨迹的圆心角，再根据t=θ2πT15．【答案】（1）线圈进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动势大小为E=BLv感应电流I=解得I=0而FP=联立解得克服安培力做功的功率P=（2）线圈进入磁场时，AB边相当于外电路的电阻，且根据右手定则可知，B端电势高于A端电势，则有U线圈离开磁场时AB边切割磁感线相当于电源，且根据右手定则可知，B端电势高于A端电势，则有U（3）设线框恰好穿过磁场的初速度为v0，完全进入磁场时的速度为v−BL对完全出磁场的过程有−BL而根据法拉第电磁感应定律有II联立以上各式解得，线圈不受外力时要穿过磁场需要的最小速度v【知识点】闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的动力学问题【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，求出线圈进入磁场时线圈中电流的大小；再求出线框受到的安培力，由功率公式P=Fv，求解克服安培力做功的功率；（2）由闭合电路欧姆定律，求解线圈进入磁场和离开磁场的过程中A、B两点的电势差；（3）由动量定理分别分析线框进入磁场和出磁场的过程，在结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，求出线圈要穿过磁场区域需要的初速度的最小值。

试题分析部分1、试卷总体分布分析总分：100分分值分布客观题（占比）46.0(46.0%)主观题（