广东省惠州市实验中学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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考试时间：75分钟
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是（ ）
A. 奥斯特发现了电流间的相互作用规律
B. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光是一种电磁波
D. 法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线图中，会出现感应电流
2. 某同学用两只手分别撑住桌子（桌面等高）使自己悬空，并保持如图所示姿势静止，两手臂和桌面夹角均为θ（0<θ<90°），桌脚与地面之间有摩擦，桌面与地面均水平，增大两手臂和桌面夹角θ，则（ ）
A. 每只手臂所承受的作用力变小
B. 每只手臂所承受的作用力变大
C. 地面对桌脚的支持力将变小
D. 地面对桌脚的支持力将变大
3. 2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射成功。六小时后神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，一起绕地做匀速圆周运动。下面有关说法正确的是（ ）
A. 在发射过程中，翟志刚等三位航天员一直处于失重状态
B. 空间站组合体绕地飞行的速度可达第一宇宙速度
C. 若已知引力常量和组合体的绕地周期，可求出地球的平均密度
D. 若已知组合体的绕地周期，可求出一天（24h）内翟志刚看到日出的次数
4. 光滑斜面上的小球连在弹簧上，如图所示，把原来静止的小球沿斜面拉下一段距离后释放，小球的运动是简谐运动。对简谐运动中的小球受力分析，正确的是（ ）
A. 重力、支持力、弹力、摩擦力
B. 重力、支持力、弹力、回复力
C. 重力、支持力、回复力
D. 重力、支持力、弹力
5. 一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示（以竖直向上为电流的正方向），则在0~T时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 0~时间内，金属线框受安培力合力方向向左
B. ~时间内，金属线框中产生顺时针方向的感应电流
C. ~T时间内，金属线框有收缩的趋势
D. 0-T时间内，长直导线中电流的有效值为
6. 图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中（ ）
A. 膜片与极板间的电容增大
B. 极板所带电荷量增大
C. 膜片与极板间的电场强度增大
D. 电阻R中有向上的电流
7. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C 两点间做简谐振动。B、C 相距40cm小球经过 B点时开始计时，经过 2s首次到达O点。 下列说法正确的是（ ）

A. 第1s内小球经过的路程为 10cm
B. 小球做简谐振动的频率为 0.125Hz
C. 小球做简谐振动的振幅为40cm
D. 小球从 B点运动到C点过程中，加速度先变大后变小
二、多选题（每题6分，全对的6分，选不全且对的3分，有错的0分，共18分）
8. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。半径为L的铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，磁感应强度为B，方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要低
B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C. 若圆盘转动的角速度为，铜盘转动产生的感应电动势大小为
D. 若圆盘转动的方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
9. 简谐运动是最基本、最简单的机械振动，当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置，它是一种由自身系统性质决定的周期性运动（如单摆运动和弹簧振子运动）。一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 该质点的振动频率为4Hz
B. 在10s内该质点经过的路程是20cm
C. 在t=1.5s和t=4.5s两时刻该质点的位移大小相等
D. 在t=1.5s和t=4.5s两时刻该质点的速度相同
10. 图为某一单摆的简化模型，其摆角α小于5°，单摆的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A. 把摆球质量减小一半，其他条件不变，则单摆的周期变大
B. 把摆角α变大（仍小于5°），其他条件不变，则单摆的周期不变
C. 将单摆摆长增加为原来的2倍，其他条件不变，则单摆的周期将变为2T
D. 将此单摆从两极移到地球赤道上，其他条件不变，则单摆的周期将变大
三、实验题（11题6分，12题10分，共16分）
11. 电火花打点计时器是测量时间的仪器，其工作电压为___________V，电源频率是50Hz，它每隔___________s打一次点，在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，O到各点距离由图可知。则在打C点时纸带的速度为___________m/s（保留两位有效数字），纸带的加速度等于___________m/s2。（保留两位有效数字）
12. 在测定金属丝电阻率的实验中，操作步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如图甲所示，直径d为________mm；
（2）要测量金属丝的阻值R（大约），实验室提供了下列可选用的器材：
A.电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约）
B.电流表A2（量程0~3 A，内阻约）
C电压表V（量程0~3 V，内阻约）
D.滑动变阻器（最大阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
以及电源E（电动势3 V，内阻可忽略）、开关、导线若干；
为了提高测量精确度并且使金属丝两端电压调节范围尽可能大，滑动变阻器选择_____（填器材前的字母序号），电流表选用_________（填器材前的字母序号），请在图乙所示方框中画出设计的电路图；（ ）
（3）根据上述电路图测量的电阻值__________（填“等于”“大于”或“小于”）真实值。
四、解答题（13题12分，14题12分，15题14分）
13. 列车进站时的电磁制动可借助如图所示模型来理解，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力进行制动，已知列车的总质量为m，车身长为nL，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度为L（L小于匀强磁场的宽度），站台轨道上匀强磁场区域大于车长，车头进入磁场瞬间的速度为v0。
（1）当列车速度减为初速度的一半时，求ab两端的电压；
（2）实际列车制动过程中，还会受铁轨及空气阻力设其合力太小恒为f，当列车速度为，已知矩形线框电阻为，求列车的加速度。
14. 如图所示，质量0.9kg的A与质量为1kg的B两物体通过轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h=5m高处有一质量为0.1kg的橡皮泥C由静止释放，当C与A发生碰撞后粘在一起，碰后的过程中物体B刚好被拉离地面。不计空气阻力，g=10m/s2。求：
（1）橡皮泥C与A碰后瞬间的共同速度大小；
（2）B刚要离开地面的时刻A与C整体的加速度大小和方向；
（3）A与C整体压缩弹簧到最短时弹簧弹力的大小。
15. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第一象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向；在第四象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外，正方形边长为L，且ab边与y轴平行，一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入磁场，最后从b点离开磁场，不计粒子所受的重力。
（1）求电场强度E大小；
（2）求粒子到达a点时速度v的大小和方向；
（3）求abcd区域内磁场的磁感应强度B。