2023-2024年辽宁省名校联盟高二下学期4月份联合考试物理试卷（解析版）

辽宁省名校联盟2024年高二4月份联合考试物理一、单选题1.下列现象能说明光是横波的是（）A.水中气泡因全反射显得明亮 B.肥皂膜因干涉呈现彩色条纹C.利用光的偏振呈现立体影像 D.单色光因单缝衍射产生条纹【答案】C【解析】根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同现象，不能因此确定光是横波还是纵波，故A错误；干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性，故B、D错误；光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确。故选C。2.如图所示，匀强磁场中通电导线中边与磁场方向平行，边与磁场方向垂直，线段、长度相等，通电导线所受的安培力大小为。现将通电导线以为轴逆时针（俯视看）旋转，整个过程通电导线一直处于磁场中，则旋转后导线所受到的安培力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据题意，设通电导线中电流大小为，导线长度，由图可知，垂直磁场方向，平行磁场方向，导线所受到的安培力大小，将通电导线以为轴逆时针（俯视看）旋转后，顺着磁场方向看，如图所示，此时，导线的有效长度为，导线所受到安培力大小，故选B。3.为了减少汽车行驶中的振动，汽车的车体与车轮之间采用了电磁阻尼悬挂连接。如图为电磁阻尼悬挂系统的简化原理图，车体上安装线圈、，分别与电阻，、构成回路。当车轮上下振动时会带动磁体在线圈、之间上下移动，磁体上端为极，下列说法中正确的是（）A.当车轮带动磁体上移时，通过电阻的电流从下往上B.当车轮带动磁体下移时，通过电阻的电流从上往下C.当车轮带动磁体上移时，线圈对磁体有吸引作用D.当车轮带动磁体下移时，线圈对磁体有吸引作用【答案】A【解析】当车轮带动磁体上移时，穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，通过电阻的电流从下往上，选项A正确；当车轮带动磁体下移时，穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，通过电阻的电流从下往上，选项B错误；当车轮带动磁体上移时，根据“来拒去留”，则线圈对磁体有排斥作用，选项C错误；当车轮带动磁体下移时，根据“来拒去留”，线圈对磁体有排斥作用，选项D错误。故选A。4.图甲为小型交流发电机示意图，两磁极、间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，匝的线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。已知线圈内阻，与线圈连接的定值电阻，其他部分的电阻不计。下列说法正确的是（）A.图甲所示线圈处于中性面位置 B.线圈中产生电动势的有效值为C.在内，通过电阻的电荷量为 D.在内，电阻R产生的焦耳热为【答案】D【解析】图甲所示线圈位置磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误；最大电动势为，有效值，故B错误；通过电阻的电荷量为，由闭合电路欧姆定律得，由法拉第电磁感应定律得，解得，故C错误；电流有效值为，因此在内，电阻产生的焦耳热为，故D正确。故选D。5.为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向射入与其在边的法线成角。为光学传感器，可以探测光的强度。从面反射到的光的光强随入射角变化的情况如图乙所示，已知，则下列说法正确的是（）A.该新材料的折射率B.图甲中若减小入射角，则反射光线和折射光线之间的夹角将减小C.图甲中若减小入射角到，则光线将全部从界面透射出去D.图甲中若入射角，则反射光线与折射光线所夹角度小于【答案】D【解析】题图乙可知，当时发生全反射，则有，故A错误；甲中若减小入射角，根据折射定律和反射定律可知反射角和折射角都变小，则反射光线和折射光线之间的夹角将变大，故B错误；减小入射角到时，不会发生折射现象，但是会有反射现象，所以光线不会全部从界面投射出去，故C错误；若入射角，则折射角大于，折射光线与界面的夹角小于，反射光线与界面的夹角为，则反射光线与折射光线所夹角度小于，故D正确。故选D。6.如图所示，理想变压器的原线圈接在有效值为的正弦交流电源上，原副线圈匝数比为，定值电阻、、的阻值分别为、、，电流表为理想交流电流表。下列说法正确的是（）A.的电功率为 B.电流表示数为 C.副线圈两端电压为 D.副线圈的输出功率为【答案】A【解析】原副线圈匝数比为，副线圈电流，则，原线圈回路，解得，，所以的电功率为，故A正确；根据以上分析，电流表示数为，故B错误；副线圈两端电压为，故C错误；副线圈的输出功率为，故D错误。故选A。7.喷墨打印机在打印纸张时，纸张以设定的速度匀速移动，打印喷头则随着墨盒一起沿着垂直纸张移动方向根据打印文件上的信息左右移动，如图甲所示。某次打印时，进行如下设置：纸张规格为A4纸（宽度，长度），纵向打印，打印速度为每分钟张，启动打印机，打出一张如图乙所示的图像。不计切换纸张的间隔时间，根据所给信息可以得出打印墨盒左右移动的频率是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】每分钟打印张，打印每张所需时间为，A4纸的长度，则纸张移动速度，波长为，则打印墨盒左右移动的频率是，故选C。二、多选题8.如图所示，在一块平板玻璃上放置一单侧凸形薄透镜，两者之间形成了厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到同心的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（）A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和平板玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和平板玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹是内密外疏的D.平涉条纹是内疏外密的【答案】A、D【解析】凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成，故A正确，B错误；干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，导致间距从内到外增大的越来越快，根据，从而观察到同心内疏外密的圆环状条纹，故C错误，D正确。故选A、D。9.两个步调相同的相干波源、上、下振动，波在水平方向上传播，形成了如图所示的干涉图样，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均为，下列说法中正确的是（）A.质点始终保持静止不动 B.质点振动始终加强，质点振动始终减弱C.图示时刻，、两质点竖直高度差为 .质点过一段时间会移动到点所在位置【答案】A、【解析】质点是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故保持静止，故A正确；点是波峰与波峰相遇，点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，故B错误；由B选项分析可知，、均为振动加强点，振幅均为，在波峰，在波谷，、两质点的竖直高度差为，故C正确；做简谐运动的质点只会在其平衡位置附近运动，不会随波迁移，故D错误。故选A、。10.如图所示，真空室内存在垂直于纸面向里的匀强磁场（未画出），磁感应强度的大小，磁场内有一块足够长的平面感光平板，板面与磁场方向平行，距板中央点正下方处有一个点状的放射源，它可以向纸面内各个方向发射速度的带正电的粒子，粒子的比荷，不计粒子重力及粒子间相互作用力，。下列说法正确的是（）A.平板上被粒子打中的区域长度为 .平板上被粒子打中的区域长度为C.打在平板上的粒子运动的最长时间为 .打在平板上的粒子运动的最短时间为【答案】B、C、D【解析】粒子做匀速圆周运动，设轨道半径为，由洛伦兹力提供向心力可得，解得，由于粒子轨道半径确定，粒子源与板间距离确定，如图所示粒子只能打在、两点之间，其中，左边轨迹圆恰与相切与点，右边恰为直径，根据几何关系可得，，故上被打中的区域的长度为，故A错误，B正确；当粒子运动轨迹与板相切时，运动轨迹所对应的弦最长，动时间最长，如图所示根据几何关系可得，解得，所以此时对应的圆心角为，粒子运动的周期为，则，打在平板上的粒子运动的最长时间为，故C正确；当粒子打到放射源正上方位置时，运动轨迹所对应的弦最短，即最短，运动时间最短，如图所示由图可知，可得，则，打在平板上的粒子运动的最短时间为，故D正确。故选B、C、D。三、实验题11.某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点。图乙中的黑点代表亮点的中心位置。（1）通过量出相邻光点的距离可以算出激光的波长。据资料介绍：如果双缝的缝间距离为，双缝到感光片的距离为，感光片上相邻两光点间的距离为，则光的波长。该同学测得，缝间距，用带分度游标的卡尺测得感光片上第到第个光点的距离如图乙所示，该距离是______________，实验中激光的波长________。（保留位有效数字）（2）如果实验时将红色激光换成绿色激光，屏上条纹间距将______________（填“变密”或“变疏”）。【答案】（1）；；（2）变密【解析】（1）分度游标的精确值为，由图可知感光片上第到第个光点的距离为。感光片上相邻两光点间的距离为，则激光的波长为。（1）如果实验时将红色激光换成绿色激光，由于绿色激光的波长小于红色激光的波长，根据，可得，可知变小，则屏上条纹间距将变密。12.在“利用单摆测重力加速度”的实验中，两名同学采用了不同类型的传感器来完成实验。一同学利用智能手机软件中的“磁传感器”功能，能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大。现用智能手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下：①把智能手机正面朝上放在悬点正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住；②打开夹子释放磁化小球，小球运动，取下夹子；③运行软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化；④改变摆线长和夹子的位置，测量出每次实验的摆线长度及相应的周期。根据以上实验过程，回答下列问题：（1）图乙记录了实验中磁感应强度的变化情况，测得连续个磁感应强度最大值之间的总时间为，则单摆周期的测量值为______________。（2）实验中得到多组摆线长度及相应的周期后，作出了图线，图线的斜率为，在纵轴上的截距为，由此得到当地重力加速度________，小球的半径________。（3）另一同学利用了位移传感器，他将单摆固定在铁架台上，使其做小角度左右摆动，摆动路径如图丙中虚线所示，通过位移传感器得到了摆球位移随时间的变化曲线，如图丁所示，已知摆长，根据图丁中的信息可得，重力加速度________。（结果保留位有效数字，取）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）测得连续个磁感应强度最大值之间的总时间为，相邻的磁感应强度最大值之间时间间隔为。则，解得。（2）单摆摆长为，由单摆周期公式，得，图线的斜率为，纵轴上的截距为，解得，当地重力加速度，小球的半径。（3）由图丁可得，周期为，由单摆周期公式，解得。四、解答题13.一半径为的半圆柱玻璃砖，上方有平行横截面直径的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成角的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的平面上。打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以恒定速度向右运动，当激光射到点左侧点（未画出）时，恰好在半圆柱玻璃砖的弧面发生全反射。不考虑激光在面上的反射，已知玻璃砖的折射率为。求：（1）点到点的距离；（2）半圆柱玻璃砖的弧面开始有激光射出持续的时间。【答案】（1）；（2）【解析】（1）从玻璃射向空气，发生全反射时，解得，光照在点时，如图所示，根据折射定律，解得，则根据正弦定理，解得。（2）与（1）中同理可得，则半圆柱玻璃砖的弧面开始有激光射出持续的时间为。14.一列简谐横波沿轴传播，在（实线）和（虚线）时刻的波形图如图所示。（1）求这列波的波长、振幅并写出波速表达式；（2）若波速，求处的质点从时刻开始到第一次返回平衡位置的时间及路程。【答案】（1），，见解析；（2），【解析】（1）由图可知，，当波沿轴正方向传播时，在到时间内，波传播的距离为，则波速为，当波沿轴负方向传播时，在到时间内，波传播的距离为，则波速为。（2）若，则波向轴负方向传播，当处质点的振动传播到处时，的质点第一次返回平衡位置，所用时间为，当时，和处的质点在平衡位置，所以此时刻处质点的位移为，此时质点在向轴正方向运动，所以，路程为。15.如图所示，间距为且电阻不计的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，导轨左端接有阻值为的定值电阻，一质量为、长度为、阻值也为的导体棒在水平外力作用下以速度向右做匀速直线运动，此时导体棒内自由电子沿杆定向移动的速率为。某时刻撤去外力，经过一段时间，当自由电子沿导体棒定向移动的速率变为时，再施加外力使其做匀速运动，设导体棒内做定向移动的自由电子总量保持不变，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。求：（1）导体棒以速度匀速运动时两端的电压大小；（2）撤去外力这段时间电阻上产生的焦耳热及导体棒运动的位移大小；（3）撤去外力这段时间某个一直在导体棒内的自由电