辽宁省名校联盟2023-2024学年高二下学期3月联合考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1辽宁省名校联盟2024年高二3月份联合考试物理本试卷满分100分，考试时间75分钟。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.下列关于电磁波的说法正确的是（）A.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场B.在LC振荡电路中，电容器极板上电荷量最大时电路中的电流最小C.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小D.在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐〖答案〗B〖解析〗A．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，A项错误；B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小，B项正确；C．在真空中电磁波传播速度相同，C项错误；D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，D项错误。2.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，则单摆的周期变大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2TD.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〖答案〗D〖解析〗AB．根据单摆周期公式可知，单摆周期与摆球质量无关，与摆角无关，故AB错误；C．其他条件不变，将摆长增加为原来的2倍，则单摆的周期将变为，故C错误；D．其他条件不变，因为在赤道上的比在两极的小，则单摆的周期将变大，故D正确。故选D。3.钓鱼可以修身养性，颇受人们的喜爱。某鱼漂上部可视为圆柱体，其示意图如图所示。当鱼漂受到微小扰动时会上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（）A.鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用B.当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度C.鱼漂向下运动的过程中机械能守恒D.当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大〖答案〗D〖解析〗A．回复力是一种效果力，实际上不存在，A错误；B．M点运动到水面时是简谐运动的最低点，具有向上的最大加速度，B错误；C．当鱼漂向下运动时，浮力对鱼漂做负功，鱼漂机械能减小，C错误；D．由题意可知，M、N的中点到达水面时，鱼漂恰好位于平衡位置，此时鱼漂速度最大，D正确。4.如图所示，一根长为1.25m的无缝空心铝管竖直放置，把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，磁体直径略小于铝管的内径。让磁体从管口处由静止下落，在下落的过程中始终没有跟铝管内壁发生接触，重力加速度g取。有关磁体在铝管中下落的过程，下列说法可能正确的是（）A.磁体经0.5s穿出铝管B.磁体受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下C.磁体一直做加速运动D.磁体的机械能先增大后减小〖答案〗C〖解析〗AB．因为是无缝空心铝管，所以磁体下落时会产生电磁感应，故会出现涡流，根据楞次定律可知会产生阻力，阻碍磁体的下落。开始时，速度较小，阻力小于重力，合力向下，当速度逐渐增大时，磁体所受阻力也增大，加速度减小。因为磁体受到铝管中涡流的作用力方向一直向上，所以小球的运动时间一定比自由落体时的时间长，故AB错误；C．磁体可能没有达到最大速度就穿过了铝管，一直做加速运动，故C正确；D．由于一直存在阻力做负功，所以磁体的机械能一直减小，故D错误。故选C。5.笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭，如图甲所示。图乙为其中的霍尔元件，其长、宽、高分别为a、b、c，元件中的载流子为自由电子，打开和合上显示屏时，霍尔元件中电流I保持不变，当合上显示屏时，水平放置的霍尔元件处于竖直向下的匀强磁场中，前、后表面间产生电压U，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。下列说法正确的是（）A.该霍尔元件的电阻为B.打开显示屏的过程中，元件前、后表面间的电压变大C.合上显示屏的过程中，元件前表面的电势比后表面的高D.若磁场变强，可能闭合屏幕时无法熄屏〖答案〗C〖解析〗A．流过霍尔元件的电流I不是由霍尔电压产生的，故A错误；B．根据题意，由，联立解得在打开显示屏的过程中，穿过霍尔元件竖直方向的磁场减弱，则元件前、后表面间的电压变小，故B错误；C．由图乙可知，电子所受洛伦兹力方向向里，则前表面的电势比后表面的电势高，故C正确；D．若磁场变强，元件前、后表面间的电压变大，闭合屏幕时仍然能熄屏，故D错误。6.在图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，为滑动变阻器，电流表为理想电表。电源输出电压u随时间t按正弦规律变化如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.当时，电流表的示数为1AB.当时，电源的输出功率为32WC.滑片P向下移动时，电流表示数增大D.滑片P向上移动时，流过的电流增大〖答案〗A〖解析〗AB．根据题意，设原、副线圈的电压分别为、，电流分别为，则变压器的等效电阻为等效电路如图所示结合图乙可知，电源输出电压的有效值为当时，等效电阻为则电源的输出功率为原线圈两端电压为副线圈两端电压为电流表读数为A项正确，B项错误；C．滑片向下移动时，减小，减小，减小，减小，则电流表读数减小，C项错误；D．滑片向上移动时，增大，增大，增大，减小，增大，减小，电流表读数增大，设电阻的电流为，由可知，减小，即流过的电流减小，D项错误。故选A。7.如图所示，绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆，沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光滑金属杆1、2与两固定杆围成正方形，金属杆间彼此接触良好，空间存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长，下列说法正确的是（）A.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，回路中电流方向为顺时针B.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，回路中电流随时间均匀增加C.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，回路中的电流方向为顺时针D.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加〖答案〗B〖解析〗A．设初始正方形边长为L，金属杆单位长度电阻为，分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度v匀速移动金属杆1、2，1杆产生的感应电动势为方向为顺时针，2杆产生的感应电动势为方向为逆时针故回路中电流方向为逆时针，故A错误；B．回路中总电阻不变，故回路中总电流为随时间均匀增加，故B正确；C．分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，则初始时刻回路面积最大，在移动过程中穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流方向为逆时针，故C错误；D．穿过闭合回路的磁通量为随时间并非均匀变化，回路中总电阻保持不变，故回路电流并非定值，则通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加，故D错误。故选B。8.如图甲所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放（不计空气阻力）并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T，图乙为其振动图像。则（）A.整个过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.在时间内，小球从最低点向上运动的距离小于C.在时刻，小球动能最小D.在时刻，弹簧弹性势能最大〖答案〗AB〖解析〗A．系统只有重力做功，故机械能守恒，A项正确；B．小球越靠近平衡位置，速度越大，故前运动的路程小于，B项正确；C．时刻小球位于平衡位置，速度最大，动能最大，C项错误；D．时刻小球位于平衡位置，此时弹性势能不是最大，D项错误。故选AB。9.如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接滑块P，P和Q通过轻绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，滑块未与定滑轮相碰，当Q向下运动到最低点时绳子恰好被拉断且弹簧未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为，P和Q的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切阻力，则（）A.绳子能承受的最大拉力为2mgB.绳断后瞬间滑块P的加速度大小为2gC.绳断后滑块P回到位置O时速度最大D.从绳断到滑块P第一次回到位置A所用的时间为〖答案〗BD〖解析〗A．根据题意，将看成整体，在A点时弹簧处于原长，则有根据对称性，到达最低点的加速度与初始位置大小相等，则有解得故A错误；B．在点时弹簧伸长量为由对称性可知，当的速度为零时，从点向右运动也为则绳断瞬间，对有所以故B正确；C．绳断后，将以弹簧原长A点为平衡位置，做振幅为的简谐运动，回到A点速度最大，故C错误；D．从绳断到第一次回到位置A时所用的时间为故D正确。10.如图所示，水平放置的两平行金属板间存在匀强电场，板长是板间距离的倍。金属板外有一圆心为O的圆形区域，其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为（）的粒子沿两平行金属板的中线以速度水平向右射入两板间，恰好从下板边缘P点飞出电场，并沿PO方向从图中点射入磁场。已知圆形磁场区域半径为，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.金属板间电势差为B.粒子从P点射出时速度大小为C.粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为D.仅改变圆形磁场区域的位置，使粒子仍从图中点射入磁场，则粒子在磁场中运动时间最长时，粒子射入磁场与射出磁场两点间的距离为〖答案〗BCD〖解析〗A．设板间距离为，则板长为，带电粒子在板间做类平抛运动，由根据类平抛运动的运动规律得联立解得A错误；B．设粒子出电场时速度与水平方向夹角为，则有故则出电场时粒子的速度为B正确；C．粒子出电场后做匀速直线运动，接着进入磁场，根据牛顿第二定律，洛伦兹力提供匀速圆周运动所需的向心力解得已知圆形磁场区域半径为则粒子沿半径方向射入磁场，故粒子将沿半径方向射出磁场，由几何关系可得，故粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向的夹角为60°，C正确；D．如图所示由题意和几何关系可知，粒子在磁场中运动时间最长时对应粒子轨迹圆与磁场区域相交弦长最长为磁场区域圆的直径为D正确故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则（1）小球做简谐运动的周期T=_______．（2）为验证小球振动周期T与质量m的关系，需多次改变m值并测得相应的T值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中：①若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为ΔL，则实验时最大振幅A为_______；②用停表测量周期T，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？_______（选填“（a）”、“（b）”或“（c）”）（3）为方便用作图法处理数据，横坐标表示m，纵坐标表示T2。借助以上图像，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将49次全振动记为50次，那么测得的劲度系数将_______（填“变大”“变小”或“不变”）。〖答案〗（1）（2）∆L-b（3）变大〖解析〗（1）[1]弹簧振子振动的周期为（2）①[2]振幅是小球离开平衡位置的最大距离，当小球静止时弹簧的伸长量为所以实验时最大振幅为②[3]用停表测量周期T，从平衡位置作为计时的开始和结束点，故选b；（3）[4]根据弹簧振子周期公式可得若实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致劲度系数测量值偏大。12.某同学学习了热敏电阻后，利用实验室的仪器，设计了如图所示的电路图，准备在电压表表盘标注相应的温度，制成“温度计”，他进行了以下的操作。（1）①设计实验数据记录表格如下，并将图的温度与对应的阻值填入表中；温度/℃05101520阻值/Ω1005534221385电压表读数/V②按照电路图连接实验仪器，闭合开关，将开关拨到________端（填“a”或“b”），按照上表电阻值，将________（填“电阻箱”或“热敏电阻”）调到相应阻值并将电压表读数一一对应填到上表的空格处；③将电压表读数对应温度，标注在电压表的表盘上；④闭合开关，将开关拨到________端（填“a”或“b”），则可以使用该“温度计”测量温度了。（2）电压表示数U与热敏电阻值的关系式是________（用电路图中各物理量字母符号表示）。（3）若图中干电池用久了，则用该“温度计”测得的温度会________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。〖答案〗（1）a电阻箱b（2）（3）偏高〖解析〗（1）[1][2]根据实验原理及表格数据可知，应将电阻箱接入电路，调整成表格中的各个阻值，所以将开关拨到端。[3]表盘标注后，使用该“温度计”测量温度，应将热敏电阻接入电路，将开关拨到端。（2）由闭合电路欧姆定律又有可得（3）干电池用久了，变小，变大，会导致变小，读出的温度偏高。13.朝鲜族是爱好体育运动的民族，荡秋千更是入选了国家级遗产名录。将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行，如图甲所示，手机质量为m，让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的a-t关系图如图乙所示，图中各量均为已知量。求：（1）当地的重力加速度；（2）当秋千摆至最低点时，手机对秋千的压力（重力加速度用g表示）。〖答案〗（1）；（2），方向竖直向下〖解析〗（1）由图乙可知，单摆的周期为由单摆的周期公式解得（2）由牛顿第二定律可得可得由牛顿第三定律可知，手机对秋千的压力为方向竖直向下14.如图甲所示，水平放置的平行极板A、B间加如图乙所示的交变电场，时刻，位于两极板中线上O处的粒子源水平向右发射速度均为的a、b两粒子，两粒子穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场，磁场宽度为d，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向外。a粒子恰好不从磁场右边界飞出，a、b两粒子的运动轨迹交于C点，且在C处时a、b速度方向垂直，C到磁场左右边界的距离相等，不计粒子重力及粒子间的相互作用。、已知。求：（1）a、b两粒子的比荷之比；（2）a粒子从极板间穿出时在竖直方向上的位移