三峽名校聯(lián)盟2023年春季聯(lián)考高2024屆物理試卷（滿分：100分考試時(shí)間：75分鐘）一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.2021年7月4日，湖南湘潭籍航天員湯洪波走出離地面高約為400km的中國空間站，標(biāo)志著我國空間站階段航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿成功。航天員出艙的畫面是通過電磁波傳輸?shù)降孛娼邮照荆铝嘘P(guān)于電磁波的說法正確的是()A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并通過實(shí)驗(yàn)測出了電磁波在真空中的傳播速度等于光速B．同一電磁波從真空進(jìn)入介質(zhì)，傳播速度變小，頻率不變C．要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路要有較低的振蕩頻率D．均勻變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波2.手機(jī)無線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈兩端接上正弦式交流電，就會(huì)在鄰近的受電線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。下列說法正確的是()A．受電線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢周期性變化B．受電線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變C．受電線圈中電流方向始終與送電線圈中電流方向相同D．受電線圈中電流方向始終與送電線圈中電流方向相反3．如圖所示，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。下列判斷正確的是()A．P1=P2=P3=P4 B．U1>U2>U3>U4C．D．U24．隨著疫情管控放開及穩(wěn)增長政策持續(xù)發(fā)力，全國發(fā)電量、用電量出現(xiàn)明顯回升。圖甲是一臺(tái)小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極M、N間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，圖中電表均為理想交流電表，內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO'沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是A．電壓表的示數(shù)為102VB．在0.005s到0.01s時(shí)間內(nèi)，穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量逐漸增大C．若滑頭P的位置不變、R不變時(shí)，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器的輸出功率將增大到原來的4倍D．若滑動(dòng)觸頭P的位置向上移動(dòng)、R不變時(shí)，電流表讀數(shù)將減小5．如圖(a)所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線圈的半徑為r1。在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。在0至t1時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)電勢B．電流的大小為nC．線圈兩端的電壓大小為2nD．通過電阻R1的電荷量n6.B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的反射。探頭接收到的超聲波信號(hào)形成B超圖像。如圖為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像，t=0時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M。已知此超聲波的周期為1×107s，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向B．0~1.25×10?7s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的位移C．超聲波在血管中的傳播速度為1.D．t=2.0×10?77．自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)霍爾元件處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是()A．只需得到單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)即可計(jì)算出車速大小B．自行車的車速越大，霍爾電勢差越高C．霍爾元件中的電流I由自由電子定向移動(dòng)形成的，定向移動(dòng)的速率大于熱運(yùn)動(dòng)的平均速率D．霍爾電勢差的大小與霍爾元件所用的材料有關(guān)二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.下列說法正確的是()丁丁A．圖甲表示聲源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者接收到的聲音頻率減小B．圖乙光導(dǎo)纖維利用光的全反射現(xiàn)象傳遞信息時(shí)外套的折射率比內(nèi)芯的大C．圖丙檢驗(yàn)工件平整度的操作中，通過干涉條紋可推斷出P為凹處、Q為凸處D．圖丁為光照射到不透明圓盤上，在圓盤后得到的衍射圖樣9．如圖甲所示，讓A分子不動(dòng)，B分子從無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A。兩個(gè)分子間的作用力F隨分子間距離r的變化關(guān)系如圖乙所示，取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep=0。在這個(gè)過程中，關(guān)于分子間的作用力和分子勢能說法正確的是()A．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間的作用力做正功，分子勢能減小C．當(dāng)分子間距離r=r0時(shí)，分子間的作用力為0，分子勢能也為0D．當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能減小10．如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)，D是AB邊的中點(diǎn)，一群相同的帶負(fù)電的粒子僅在磁場力作用下，從D點(diǎn)沿紙面以平行于BC邊方向、大小不同的速率射入三角形內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用力，已知粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為T，則下列說法中正確的是()A．粒子垂直BC邊射出時(shí)，半徑R等于34B．速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長C．粒子可能從C點(diǎn)射出，且在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為TD．粒子可能從AB邊射出，且在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2三、非選擇題：共57分。（一）填空題：共2題，共16分。11.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組用雙縫干涉測量光的波長，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，在圖甲中A、B處分別應(yīng)該安裝的器材和濾光片的位置依次是___________。A．A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間B．A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在目鏡處C．A處為雙縫，B處為單縫、濾光片在遮光筒內(nèi)(2)已知雙縫間距離d=0.20mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為l=75.0cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭上的手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線對(duì)準(zhǔn)圖乙所示的第1條明條紋中心，此時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為x1=_________mm，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條明條紋中心，此時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖丁所示，則游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)x2=_________mm。由以上已知數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，可測得該單色光的波長是_______m。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）主尺cm游標(biāo)尺主尺cm游標(biāo)尺游標(biāo)尺主尺cm12.（8分）某研究性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中（實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示），已知單擺在擺動(dòng)過程中的擺角小于5°；在測量單擺的周期時(shí)，從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)且記數(shù)為1，到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時(shí)間為t；在測量單擺的擺長時(shí)，先用毫米刻度尺測得擺球懸掛后的擺線長（從懸點(diǎn)到擺球的最上端）為l，再用螺旋測微器測得擺球的直徑為d（讀數(shù)如圖乙所示）。(1)從乙圖可知，擺球的直徑為d=___________mm；(2)用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=___________；(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們?cè)谟懻撊绾文軌蛱岣邷y量結(jié)果的精確度時(shí)，提出了以下建議，其中可行的是：___________。A．盡可能選擇細(xì)、輕且不易伸長的線作為擺線B．當(dāng)單擺經(jīng)過最高位置時(shí)開始計(jì)時(shí)C．質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的D．測量多組周期T和擺長L，作T2﹣L關(guān)系圖像來處理數(shù)據(jù)(4)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)，畫出T2﹣L圖像如圖丙所示，取π=3.14，根據(jù)圖像，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開____________（保留三位有效數(shù)字）。（二）計(jì)算題：共3題，共41分。各小題解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不得分。13.（10分）2021年12月9日，我國神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在空間站進(jìn)行了太空授課。如圖甲所示，王亞平在水球里注入一個(gè)氣泡，觀察水球產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。課后張同學(xué)畫了過球心的截面圖，如圖乙所示，內(nèi)徑是R，外徑是2R。假設(shè)一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點(diǎn)射入，光線與AO直線所成夾角i=45°，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面在B點(diǎn)相切，最后到達(dá)C點(diǎn)。已知光速為(1)單色光在水球內(nèi)的折射率n；(2)單色光從A點(diǎn)到C點(diǎn)在水球內(nèi)傳播的時(shí)間t。乙乙甲14.（13分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢E=12V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源，現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.08kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好保持靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：(1)導(dǎo)體棒受到的安培力大小和方向；(2)導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。15.（18分）如圖所示，兩平行足夠長且電阻可忽略的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在傾角為α=30°光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距L=0.4m，陰影區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為d=0.2m，方向與導(dǎo)軌平面垂直。一長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和邊長為d的正方形單匝線框連接在一起組成如圖所示裝置，其總質(zhì)量m=0.1kg，導(dǎo)體棒中通以大小為I=3.75A的恒定電流（由