三峡名校联盟2022年春季联考高2023届物理试题

三峡名校联盟2022 年春季联考 高2023 届物理试卷 命题人：云阳中学，谭明春 审题人：云阳中学，徐文 （满分：100 分 考试时间：75 分钟） 一、单项选择题：本题共7 小题，每小题4 分，共28 分，每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1. 下列关于简谐振动和机械波的说法正确的是（ ） A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动 B．大街上警车尖叫着从行人旁疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低，可利用此现象的原 理来进行测速 C．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大 D．机械波在某种介质中传播时，在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长 2. 如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平 衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁 场区域，A、B 为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向 里，若不计空气阻力，则（ ） A．圆环在进入磁场和离开磁场时的感应电流方向相同 B．圆环离开磁场时具有收缩的趋势 C．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 D．圆环最终将在磁场中不停地摆动 3. 如图甲所示为交流发电机的示意图，线圈 电阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω 的电阻和交流电流表。当发电机转子以某一转速匀速转动时， 产生的电动势如图乙所示。下列说法正确是（ ） A．t＝0.015s 时线圈平面位于中性面 B．t＝0.01s 时电流表示数为零 C．电阻R 消耗的电功率为4840W D．线圈从图甲所示位置转过180°的过程中，通过电阻R 的电荷量约为0. 2C 4. 如图所示，两个带等量异种电荷的粒子分别以速度va和vb射入匀 强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60º 和30º，磁 场宽度为d，两粒子同时由A 点出发，同时到达B 点，则（ ） A．两粒子圆周运动的周期之比T a : Tb＝2 : 1 B．两粒子的质量之比ma : mb＝1 : 2 C．两粒子的轨道半径之比Ra : Rb＝1 : D．两粒子的速率之比va : vb＝3 : 2 5. 某一机械波位于O 点的波源从t＝0 时刻开始振动， 在t＝1.5s 时刻的波形图如图所示。该时刻M 点开始 振动，N 点坐标为12m。下列判断不正确的是（ ） A．简谐波的传播速度4m/s B．N 点开始振动的时刻为3s C．M 点正方向速度最大时，N 点也正方向速度最大 D．M 点位于波峰时，N 点位于波谷 6. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4 实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其 原理可以简化为如图乙所示模型；废液内含有大量正、负离子，从圆柱形容器右侧流入，左 侧流出，流量值Q 等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强 度为B 的匀强磁场，下列说法正确的是（ ） A．图乙中M 点的电势高于N 点电势 B．只需要测量磁感应强度B、直径d 及M、N 两点电压U，就能够推算污水的流量 C．当污水中离子浓度升高，M、N 两点电压将增大 D．只需要测量磁感应强度B 及M、N 两点电压U，就能够推算污水的流速 7. 如图所示，半径为R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在磁场 边界上的M 点放置一个放射源，能在纸面内以速率v 向各个方向发 射大量的同种粒子，粒子的电荷量为q、质量为m（不计粒子的重 力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为 。下列 说法正确的是（ ） A．粒子进入磁场时的速率为 B．所有粒子中在磁场中运动的最长时间是 C．将磁感应强度大小改为 时，有粒子射出的边界弧长变为 D．若粒子入射速率为 时，有粒子射出的边界弧长变为 二、多项选择题：本题共3 小题，每小题6 分，共18 分。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6 分，选对但不全的得3 分，有错选的得0 分。 8. 2021 年7 月1 日，上午，中国共产党成立100 周年庆祝大会在北京天安门隆重举行，中 央广播电视总台全程直播。央视首次使用5G 网络代替传统微波技术进行移动4K 高清视频 直播，5G 技术大带宽、低延时的技术优势在直播中得以充分展现，全国人民看到了精彩的 现场直播。下列说法正确的是（ ） A．现场影像资料传输的时候利用了5G 高速网络，5G 网络技术使用更高频率的传输波段， 单个基站覆盖范围更大，更利于信号绕过障碍传播 B．在广场上两个喇叭之间行走时，听到声音忽高忽低，这是两个喇叭发出的声波的干涉现 象造成的 C．现场摄影师使用的照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这利用了光的薄膜干涉原理 D．现在很多家庭使用的光纤有线网络电视，信号在光纤中的高速传播利用了光的干涉原理 9. 如图甲所示，等边三角形金属框ACD 的边长均为L，单位长度的电阻为r，E 为CD 边的 中点，三角形ADE 所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场， 图乙是匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的图像。下列说法正确的是（ ） A．0~5to时间内的感应电动势小于5to ~8to时间内的感应电动势 B． 6to时刻，金属框内感应电流方向为 A→D→C→A C．0~5to时间内，E、A 两点的电势差为 D．4to 时刻，金属框受到的安培力大小为 10. 有一边长为L、质量为m、总电阻为R 的正方形导线框自磁场上 方某处自由下落，如图所示。区域I、II 中匀强磁场的磁感应强度大 小均为B，二者宽度分别为L、H，且H＞L。导线框恰好匀速进入 区域I，一段时间后又恰好匀速离开区域II，重力加速度为g，下列 说法正确的是（ ） A．导线框离开区域II 的速度大于 B．导线框刚进入区域II 时的加速度大小为g，方向竖直向上 C．导线框进入区域II 的过程产生的焦耳热为mgH D．导线框自开始进入区域I 至刚完全离开区域II 的时间为 三、非选择题，共5 小题。（解答题应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写 出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 11.（6 分）在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在 光具座上（如图1），并选用缝间距为d 的双缝屏，插上黄色滤光片进行实验。从仪器注明 的规格可知，屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可___________； A．换一个紫色滤光片 B．增大双缝到像屏的距离 C．增大单缝与双缝间的距离 D．增大双缝的间距 （2）观察测量的图样（如图2 所示），调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A 的 中心，测量头的示数如图3 所示，其示数为___________mm，移动手轮使分划板中心刻线对 准另一条亮条纹B 的中心，测量头的示数为42.50mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.6m， 双缝相距为0.2mm，则所测单色光的波长为 ___________m（计算结果保留2 位有效数字）。 12.（8 分） 某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速 度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中 的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开 始计时且记数为1，到第n 次经过最低点所用的时间为t；在测 量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从 悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。 （1）从乙图可知，摆球的直径为d＝___________mm； （2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝___________； （3）实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时， 提出了以下建议，其中可行的是 ___________。 A．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线 B．当单摆经过最高位置时开始计时 C．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的 D．测量多组周期T 和摆长L，作L-T 2关系图象来处理数据 （4）若实验测得重力加速度g 大于当地实际重力加速度，则可能的原因有___________。 A．误将L 当成摆长 B．摆球的质量偏大 C．误将49 次全振动记为50 次 13.（12 分）如图所示，MN、PQ 是固定在水平桌面上，相距L＝1.0m 的光滑足够长平行金 属导轨，MP 两点间接有R＝0.3Ω 的定值电阻，导轨电阻不计。 质量为m＝0.1kg，阻值为r＝0.2Ω 的导体棒ab 垂直于导轨放 置，并与导轨良好接触。整个桌面处于竖直向下的匀强磁场中， 磁感应强度B＝1T 开始时棒处于静止状态，在F＝20N 的拉力 作用下开始运动，经过x0＝2m 后做匀速运动。求： （1）棒匀速运动时速度的大小； （2）棒经过x0＝2m 过程中，通过电阻R 的电荷量； （3）棒经过x0＝2m 过程中，电阻R 产生的焦耳热。 14.（10 分）半径为R 的半圆形玻璃砖横截面如图所示，O 为圆心，光线从E 点射入玻璃砖， 当 0  o 时，光线恰好在玻璃砖上表面发生全反射；当 60   时，光线从玻璃砖上表面顶点F 射出。已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光线从E 点传播到F 点所用的时间。 15．（18 分）如图所示，直角坐标系xOy 中，在第一象限内有沿y 轴负方向的匀强电场， 大小为 2 0 2 mv E qh  ；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平 面向里和向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q 的粒子从y 轴上P 点（0，h）以初速度v0垂直于y 轴射入电场，再经x 轴上 的Q 点进入磁场。粒子重力不计。求： （1）求粒子进入磁场时的速度大小和方向； （2）若使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B 的取值范围； （3）若第四象限内磁感应强度大小为 0 1 mv B qh  ，第三象限内磁感应强度大小为 0 2 2mv B qh  ，且 第三、第四象限的磁场在 ( 2 ) y L L h   处存在一条与x 轴平行的磁场下边界MN（图中未画 出），则要使粒子能够垂直边界MN 飞出磁场，求L 的可能取值。