A10联盟2023级高二下学期3月阶段考
物理试题D
满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1.
【答案】D
2.
【答案】D
3.
【答案】B
4.
【答案】C
5.
【答案】D
6.
【答案】B
7.
【答案】A
8.
【答案】A
二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.
【答案】BC
10.
【答案】CD
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.
【答案】（1）6.25
（2）
（3）
12.
【答案】 ①. 最大 ②. 不变 ③. 增大 ④. 0.980（0.975~0.985） ⑤. 425（418~432）
四、计算题：本大题共3题，共42分。
13.
【解析】
小问1详解】
根据题意，画出光路图，如图所示，由几何关系有：,
由于恰好在圆弧面上发生全反射，则有：
【小问2详解】
根据题意，画出光路图，如图所示，距离点处水平入射的光束射到AB面上的入射角为60°，全反射后恰好从点射出，
由几何关系可得光束在玻璃中的传播距离为：
又有：
则光束在玻璃中的传播时间：
14.
【解析】
【小问1详解】
令小球对地水平分速度大小为，滑块对地速度大小为，水平位移大小分别为，在小球下滑过程，小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，有：
整理后有：
由几何关系有：
解得：
【小问2详解】
当小球滑到圆弧面底端时，小球的速度大小为，滑块的速度大小为，满足动量守恒、机械能守恒，有：，
解得：
【小问3详解】
由（2）问可解得小球的速度大小：
小球在圆弧面最底端时相对于圆弧的速度：
根据牛顿第二定律有：
由牛顿第三定律有小球对圆弧面底端的压力大小：
解得：
15.
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得金属板间的电场强度V/m
小球在金属板间所受的电场力的大小
解得N
【小问2详解】
小球由静止开始运动到C的过程中，根据动能定理，有
解得小球在C点的速度大小m/s
在C点，由牛顿第二定律
解得细线对小球的拉力大小
【小问3详解】
细线断裂后，小球做类平抛运动，假设小球不能从金属板间飞出，落在B板上所用的时间为t，则
根据牛顿第二定律，有
根据公式
联立解得mm
故假设成立。即小球最终落在B板上，落点的位置坐标为A10联盟2023级高二下学期3月阶段考
物理试题D
满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。这是应用了波的什么原理（ ）
A. 波的干涉 B. 波的衍射
C. 波的叠加 D. 波的多普勒效应
2. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动。小球从B点向O点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球所受回复力越来越大
B. 小球加速度越来越大
C小球速度越来越小
D. 小球加速度方向跟速度方向相同
3. 如图所示为两列同频率简谐横波在同一绳上传播，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为4cm，波速为4m/s，波长为0.8m，C点是BE连线和FQ连线的交点，下列说法正确的是（ ）
A. D、Q两点是振动加强点
B. t=0时刻（图示时刻），A、B两点的竖直高度差为16cm
C. t=0.1s时，C点正在向上振动
D. t=0.1s时，B点位于平衡位置
4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。在某次试验中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=1.8m处由静止自由落下，以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对其的作用力F随时间t变化的图像如图乙所示，已知头锤质量M=3.0kg，重力加速度g取10m/s ，下列说法正确的是（ ）
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s
B. 碰撞过程中F的冲量大小为6N·s
C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m
D. 碰撞过程中系统损失的机械能为20J
5. 用一内阻不计，电动势为12V的电源给电动机M供电。闭合开关S，电动机开始工作，电动机中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时电动机正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机线圈的电阻为8Ω
B. 电动机消耗的电功率为14.4W
C. 电动机的输出功率为3.6W
D. 电动机线圈的发热功率为1.6W
6. “日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. b光的波长大于a光的波长
B. 在冰晶中的传播速度a光大于b光
C. a、b两束光可以发生干涉现象
D. 用同一双缝干涉装置进行实验，a光条纹间距小于b光
7. 竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下。一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8. 在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与木块相对静止。设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅图中子弹与木块可能的相对位置是（ ）
A B.
C D.
二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播方向沿x轴正方向
B. 在t=0.15s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
C. 从t=0.1s到0.15s，质点Q运动的路程为10cm
D. 质点Q做简谐运动的表达式为y=0.10cos（10πt）m
10. 如图所示，半圆形透明介质的折射率n=2，半径为R，O为圆心，AB为直径，P为AO的中点。介质内部点光源可以紧贴直径AB自左向右移动，只考虑从光源发出直接射到半圆弧上的光线，下列说法正确的是（ ）
A. 当光源位于A位置时，整个半圆弧均有光线射出
B. 当光源位于P位置时，半圆弧的部分有光线射出
C. 当光源位于A位置时，半圆弧的部分有光线射出
D. 当光源位于P位置时，整个半圆弧均有光线射出
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。
（1）用游标卡尺测出小球下面的遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度=______mm；
（2）先让小球自然悬挂，记录这时力传感器的示数；将图甲装置中小球拉开一定的角度，让小球在竖直面内做摆动，记录小球运动过程中最大拉力为及小球通过最低点时遮光片的挡光时间，多次改变小球拉开的位置进行重复实验，测得多组和，作图像，得到图像的斜率为，重力加速度用表示，则等效摆长可表示为=______；（用、、、表示）
（3）将图甲中小球做小角度摆动，小球第一次经过最低点时光电计时器开始计时，至此后小球第次经过光电门时，记录运动的总时间为，则当地的重力加速度为=______。（用、、、、表示）
12. 某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势和内阻，并探究电极间距对和的影响，实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻，量程为0~1mA，电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。
（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；
（2）调节电阻箱，改变电路中的电流，利用测量数据作出图像，其中电压为电阻箱两端电压；
（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；
（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”）
（5）曲线（c）对应的水果电池电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字）
四、计算题：本大题共3题，共42分。
13. 如图所示，一个横截面为四分之一圆的特殊玻璃柱体水平放置，点为圆心，半径为。一单色光束从面垂直水平入射，当光束在距离点处入射时，恰好在圆弧面上发生全反射，光在真空中的传播速度为。求：
（1）玻璃柱体的折射率；
（2）距离点处水平入射的光束在玻璃中的传播时间。
14. 光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为R的圆弧面，圆弧面与水平台面相切。小球从滑块的最高点沿圆弧面由静止释放。已知小球和滑块的质量分别为m和3m，重力加速度为g，小球可视为质点。在小球滑到圆弧面底端的过程：
（1）小球的水平位移大小；
（2）小球滑到圆弧面底端时，滑块的速度大小；
（3）小球滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面底端的压力大小。
15. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离m，板长m，在A板的中点O固定一根长为m的轻质绝缘细线，细线另一端连接一个带电小球（可视为质点且重力不计）。将小球拉至细线与竖直方向夹角，随后由静止释放，小球运动到最低点C时，细线恰好断裂，小球继续运动。以O点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立xOy直角坐标系，板间电场的电势沿y轴的变化规律如图乙所示，已知该小球的电荷量C，质量kg，不计空气阻力。求：
（1）小球受到的电场力的大小；
（2）在C点，细线对小球拉力T大小（细线断裂前）；
（3）试判断小球最终是落在B板上还是从AB板间飞出，若落在B板上，求落点的坐标位置，若从AB板间飞出，求飞出点的坐标位置。
