内容正文:
广州市铁一中学2024-2025学年第二学期3月月考
高二物理
命题人: 审题人:
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题:本大题7 小题,每小题4分, 共28分。
1.对如图所示的图片、示意图或实验装置,下列判断准确无误的是 ( )
A.甲图是小孔衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”
B.乙图是薄膜干涉的应用,用来检测平面的平整程度
C.丙图是双缝干涉原理图,若P到S₁、S₂的路程差是半波长的奇数倍,则P处是亮纹
D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图,在附有肥皂膜的铁丝圈上,出现竖直干涉条纹
2.如图所示,一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上,输入端AB间加一正弦式交流电压,在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器,移动P的位置,可改变副线圈的匝数,变阻器的滑动触头标记为Q,则( )
A.只将P向顺时针方向移动时,灯泡的亮度变大
B.只将P向顺时针方向移动时,电流表的读数变大
C.只将Q向下移动时,电流表的读数变大
D.只提高输入端的电压U时,电流表的读数变大
3.一洗衣机正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越强烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是( )
A.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大
B.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小
C.正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
D.只有当洗衣机振动最剧烈时,洗衣机做受迫振动
4.如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,OO₁是其左边界,一个面积为S的N匝矩形线圈垂直磁场放置,AD边与磁场边界重合,从图示位置开始计时,线圈绕AD边以角速度ω绕图示方向匀速转动,线圈的总电阻为R,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生按正弦规律变化的交流电 B.线圈每次转到图示位置时瞬时电流最大
C.线圈中产生的交流电的电动势有效值为 D.线圈转动一周产生的热量为
5. LC 振荡电路如图所示,t=0时刻,线圈中磁场的方向如图所示,且磁场正在减弱。M、N分别为电容器的上、下极板,a、b为回路中的两个点。已知LC振荡电路的周期为T,下列说法正确的是( )
A.此时回路中的电流由b流向a
时刻,N板带负电,电容器储存的电场能正在增加
C.此时两板间的电场强度正在减小
D.若将N板下移,则该振荡电路激发的电磁波波长变长
6.如图所示,两光滑平衍金属导轨的间距为L,直导线MN垂直跨在金属导轨上,且与金属导轨接触良好,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。电容器的电容为C,除电阻R外,金属导轨和直导线的电阻均不计。现给直导线MN一初速度,使直导线MN向右运动,当电路稳定后,直导线MN以速度v向右做匀速运动,则( )
A. 电阻两端的电压为BLv
B.电容器所带电荷量为2CBLv
C.给直导线 MN的初速度大于 v
D.为保持直导线 MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为
7.一列简谐横波在t₁=0时的波形如图甲中实线所示,t₂=3.0s时的波形如图甲中虚线所示。图乙是图甲中质点a的振动图像,则 ( )
A.在t₁到t₂时间内,质点a通过的路程为15m
B. x=1m处的质点在做简谐运动, 其振动方程y=5sin0.5πt(cm)
C. t=1.5s,a的加速度方向与速度方向相同
D.若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇,能产生稳定的干涉图样
二、多项选择题:本大题3小题,每小题6分,共18分。
8.如图甲所示,a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路,在a环中加垂直于环面的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,磁感应强度垂直于环面向里为正,则下列说法正确的是( )
A.0-1s内,a、b两环中的磁场方向相反
B. t=2s时刻,b环中磁通量为零
C.1-3s内,b环中的电流始终沿顺时针方向
D.2-4s内,b环中的磁通量先增大后减小
9.光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤,它的结构如图甲所示。一束激光由光导纤维左端的O点以入射角α射入一直线光导纤维内,恰好在光导纤维的侧面(侧面与过点O的法线平行)发生全反射,如图乙所示。下列说法中正确的是 ( )
A.光纤内芯的折射率比外套的小
B.光在光纤内芯中传播的速度小于真空中的光速
C.光从左端空气中进入光纤内芯后,频率不变
D.稍微减小入射角α,光在光导纤维的侧面仍会发生全反射
10.如图所示,波速均为2.0m/s的两列简谐波分别从波源x=0和x=12m处沿x轴相向传播,t=0时的波形如图所示,则以下说法正确的是 ( )
A.两列波的频率均为0.25 Hz
B. t=1.0s时两波相遇
C.两波相遇过程中x=5m处和x=7m处的质点振动减弱
D. t=1.5s时,x=6m处质点的位移为最大值
三、实验题: 本大题2小题, 11题6分、12题10分, 共16分。
11.如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。(选填“垂直”或“平行”),M、N、P三个光学元件依次为
A.滤光片、单缝片、双缝片 B.滤光片、双缝片、单缝片
C.偏振片、单缝片、双缝片 D.双缝片、偏振片、单缝片
(2)已知双缝间距为d,转动手轮,分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐,记下手轮上的读数为x₁,再转动手轮,分划板中心刻线与第n条(n>m)亮条纹的中心对齐,再次记下手轮上的读数如图乙所示为
,则被测光的波长表达式为λ= (用m, n, d, x₁, x₂, L₁,L₂或其中的部分表示)
(3)若其他条件不变,把绿色滤光片换为红色滤光片,则在屏上观察到的条纹间距会 (选填“变大”或“变小”)。
12.在“利用单摆测重力加速度”的实验中
(1)以下做法中正确的是 ;
A.测量摆长的方法:用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长
B.测量周期时,从小球到达最大振幅位置开始计时,摆球完成50次全振动时,及时截止,然后求出完成一次全振动的时间
C.要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动
D.单摆振动时,应注意使它的偏角开始时不能小于 10°
(2)某同学先用米尺测得摆线长为97.43cm,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为 cm,则单摆的摆长为 cm;然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示为 s。(结果均保留4位有效数字)
(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,由于没有游标卡尺,无法测小球的直径d,实验中将悬点到小球最高点的距离作为摆长L,测得多组周期T和L的数据,作出. 图像,如图丙所示。实验得到的L-T²图像是 (选填“a”“b”或“c”);
(4)关于实验操作或结果分析,下列说法正确的是 (填正确答案标号)。
A.如果有两个大小相等且都带孔的铁球和木球,应选用铁球
B.摆线要选细些的、伸缩性好的
C.为了使单摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
D.测量周期时,误将摆球(n+1)次全振动的时间t记成了n次全振动的时间,测量的重力加速度g值偏小
四、解答题: 本大题3小题, 13题10分、14题12分、15题16分, 共38分。
13.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴方向传播,图甲是这列波在 时刻的波形图,已知. 处P质点的振动方程为
(1)求出这列波的波速v大小;
(2)请判断这列波的传播方向 (x轴正方向传播或x轴负方向传播);
(3)请在图乙中画出这列波在t'=0.6s时刻的波形图(至少画出一个波长范围)。
14. 一半径. 的半球形玻璃砖,O点是半球的球心,虚线 表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。现有一束范围足够大的平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。已知其中一条光线入射点为O,另一条光线的入射点为A,穿过玻璃砖后两条光线交于 B点, 光在真空中的速度为 求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)入射点为A 的光线从A传播到B所需的时间;
(3)球面上有光射出的区域在底面上投影面积。
15.如图所示,两平行光滑的金属导轨,间距 ,其中左侧OA、O'A'段为半径 的四分之一圆弧, 中间AD、A'D'段水平, 右侧DC、D'C'段与水平面夹角为3 且足够长,水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 初始时刻,质量 在轨道间的电阻 的导体棒a,从圆弧顶端 位置由静止释放,磁场内的导体棒b静置于导轨上,其质量 在轨道间的电阻
a、b棒始终不发生碰撞,导体棒b在 位置离开磁场时速度 两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直,不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻,取重力加速度. 求:
(1)导体棒a刚进入磁场时的加速度大小;
(2)从b开始运动到出磁场过程中,导体棒b中产生的焦耳热;
(3)若在b离开磁场的时间内,对a施加一水平向右的恒力. ,恰好能使a、b都不再离开磁场,最后静止,求从b离开磁场到a、b棒停止过程中,a、b棒产生的总焦耳热。
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