河北省金太阳联考2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A. 小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同
B. 小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大
C. 小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
D. 若位移为负值，则加速度一定为负值
2. 如图所示，单摆在竖直平面内的、之间做简谐运动，点为单摆的固定悬点，点为运动中的最低位置，则下列说法正确的是（ ）
A. 摆球在点时，动能最大，回复力最大
B. 摆球由点向点摆动过程中，细线拉力增大，回复力增大
C. 摆球在点和点时，速度为零，故细线拉力最小，但回复力最大
D. 摆球在点时，重力势能最小，机械能最小
3. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图（a）所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图（b）所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处，下列说法中正确的是（ ）

A. 干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光叠加产生的
B. c、d两点发生干涉的两列光的路程差不同
C. 若放在同一位置的薄片厚度变小，则条纹间距将会变大
D. N的上表面B处向下凹陷
4. 如图所示为两列相干波某时刻波峰和波谷位置，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A、D两点为加强点，且振动加快，周期变小
B. 图中B点减弱点，且振动减慢，周期变大
C. 图中E、F两点到两波源的路程差均为半波长的偶数倍
D 图示时刻C点正向上运动
5. 如图所示，某种均匀介质中有两个频率和相位均相同的波源S1和S2，两波源振动方向均与纸面垂直，产生的简谐波沿两波源连线传播。已知两波源相距13m，波长为4m，则在两波源之间的连线上振动加强点的个数为（ ）
A. 4B. 5C. 6D. 7
6. 如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. 在冰晶中，光传播速度较大
B. 通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻条纹间距较大
C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小
D. 用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹更宽
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。则以下说法中正确的是（ ）
A. 质点P的振幅为0.05m
B. 波的频率可能为7.5Hz
C. 波的传播速度可能为50m/s
D. 在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则（ ）
A. 当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d
B. 若线圈在平面内上、下平动，无感应电流产生
C. 若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
D. 当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d
9. 如图甲是一列简谐横波在t=0.2 s时刻的波形图，P是平衡位置距离原点1.5 m的一个质点，Q是平衡位置距离原点2 m的一个质点，图乙是质点Q的振动图像。则（ ）
A. 这列简谐波的波速为10 m/s
B. 这列简谐波的传播方向为+x方向
C. 0.3 s时P的速度正在增大，加速度正在减小
D. t=0.4 s到t=0.6 s质点P通过的路程为4 cm
10. 如图所示，是一透明材料制成的圆柱体的纵截面图，一束黄光从圆柱体圆面上的中心O点折射入光导纤维，恰好在侧面上的A点发生全发射，已知圆柱体对黄光的折射率为n，圆柱体长度为L，光在真空中的传播速度为c。则下列说法正确的是（ ）
A. 此单色光在圆柱体中的传播时间为
B. 入射角的正弦值
C. 减小入射角α，此单色光在圆柱体中传播的时间变长
D. 换用红光以相同的入射角从O点射入圆柱体，红光可能从A点左侧折射出圆柱体
三、非选择题（共54分）
11. 在用双缝干涉测量光的波长的实验中，实验装置如图甲所示。
（1）甲图从左至右分别是______
A. 光源，滤光片，单缝，双缝B. 光源，滤光片，双缝，单缝
（2）测量某亮纹位置时，乙图中手轮上的示数为______mm；
（3）实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是_____________（填选项序号）。
A. 仅增大双缝间距，相邻干涉条纹中心间距增大
B. 仅增大双缝到屏的距离，相邻干涉条纹中心间距增大
C. 仅增大单缝到双缝的距离，相邻干涉条纹中心间距增大
D. 仅把蓝色滤光片换成红色滤光片，相邻干涉条纹中心间距增大
（4）若双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为L，第一条亮纹到第五条亮纹的距离为x，则光的波长为________（用x、d、L表示）。
12. 如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率：
（1）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率为_______________；
（2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率_______________（用图中线段的字母表示）；
（3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面。与玻璃砖位置的关系分别如图丁中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13. 如图所示，无限长平行光滑金属导轨位于水平面内，间距L=1m，导轨左端cd处接有阻值R =1.5电阻，空间中存在磁感应强度大小B =2T的匀强磁场，磁场方向竖直向下。质量m=0.2kg、有效电阻r=0.5Ω的导体棒ab，在F=12N、方向向右的水平外力作用下向右匀速运动，一段时间后撤去外力F，导体棒ab最终静止。导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好，线框的电阻不计。求：
（1）导体棒ab向右匀速运动速度大小v；
（2）撤去外力到最终静止的过程中，导体棒ab上产生的焦耳热Q。
14. 在某种透明液体中有一单色点光源，光源距液面的距离为R，在液面上方可以观察到有光射出的部分是半径为R的圆面。已知光在真空中的传播速度为c。求：
（1）液体对该光的折射率n；
（2）射出的光线在液体中传播的最短时间。
15. 如图所示，t=0时，位于原点O处的波源，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴正方向做周期T=0.2s、振幅A=4cm的简谐振动。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为（9m，0）的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷。
（1）质点P在开始振动后的Δt=1.05s内通过的路程是多少？
（2）该简谐波的最大波速是多少？
（3）若该简谐波的波速为v=12m/s，质点Q的平衡位置坐标为（12m，0）（图中未画出）。请写出以t=1.05s时刻为新的计时起点的质点Q的振动方程。