2020-2021学年四川省内江市威远中学高二（下）第三次月考物理试卷（含答案）

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 2020-2021学年四川省内江市威远中学高二（下）第三次月考物理试卷 下列说法正确的是A. 弹簧振子做受迫振动时，振动频率大小与弹簧振子的固有频率有关
B. 当狭缝宽度大于波的波长时，则该列波不会发生衍射现象；人们可以根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
C. 做简谐振动的物体，加速度随时间的变化规律符合正余弦函数变化规律
D. 电磁波可以是纵波，常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电场线如图所示时，可能是

 A. 向上方向的磁场在增强
B. 向下方向的磁场在减弱
C. 向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D. 向上方向的磁场先减弱，然后反向增强如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略，当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时
 
A. 三个灯亮度相同 B. 只有丙灯不亮，乙灯最亮
C. 甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D. 甲灯最亮，丙灯不亮如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度约为后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图象中，能描述小球在开始一个周期内的关系的是A.  B.
C.  D. 如图甲所示，在线圈中通入电流后，在上产生感应电流随时间变化的规律如图乙所示，、中电流正方向如图甲中箭头，则通入线圈中的电流随时间变化的图线是如图中的
A.  B.
C.  D. 单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图乙所示．下列说法正确的是
A. 时刻线框平面与中性面重合
B. 线框的感应电动势有效值为
C. 线框转一周外力所做的功为
D. 从到过程中线框的平均感应电动势为如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比：，导轨宽度为质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下做往复运动，其速度随时间变化的规律是，范围足够大的匀强磁场垂直于轨道平面，磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线电阻不计，电流表为理想交流电表．则下列说法中正确的是
A. 导体棒两端的最大电压为
B. 电阻R上的电压为
C. 电流表的示数为
D. 导体棒克服安培力做功的功率为如图所示，倾角为的足够长的平行金属导轨固定在水平面上，两导体棒ab、cd垂直于导轨放置，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现给导体棒ab沿导轨平面向下的初速度使其沿导轨向下运动，已知两导体棒质量均为m，电阻相等，两导体棒与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻忽略不计，，。从ab开始运动到两棒相对静止的整个运动过程中两导体棒始终与导轨保持良好的接触，下列说法正确的是A. 导体棒cd中产生的焦耳热为
B. 导体棒cd中产生的焦耳热为
C. 当导体棒cd的速度为时，导体棒ab的速度为
D. 当导体棒ab的速度为时，导体棒cd的速度为某实验小组用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示，处理数据时取

以下说法正确的是______
A.摆球应选择体积小的、质量大的
B.细线伸缩性要尽量小，长度大约1m
C.计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时
D.摆球的最大摆角大约为最好
E.细线上端应选择如图乙所示的悬挂方式
该实验小组首先利用游标卡尺测量摆球的直径，如图丙所示，则小球直径______cm
用细线将摆球悬桂好后，该实验小组又用刻度尺测得细线悬挂点到摆球上端的距离为：用秒表得摆球完成30次全振动的时间为，根据测量的数据计算得出当地重力加速度______结果保留三位有效数字
为使实验结果精确，该实验小组通过改变摆长又做了多次实验，用L表示摆长，T表示振动周期，根据实验数据做出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率，由图象可得当地重力加速度______结果保留三位有效数字在利用插针法测定玻璃折射率的实验中：

甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图甲所示。则他测出的折射率将______填“偏大”“偏小”或“不变”；
乙同学在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率______填“偏大”“偏小”或“不变”。
某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和连线延长线于C点，过A点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示，用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率______。一个小型水力发电站如图所示，发电机输出电压，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为，它通过总电阻的输电线直接向远处的居民区供电．设居民区所有用电器都是额定电压的白炽灯，总功率为，不计灯丝电阻随温度的变化．

当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？
若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗．已知用户变压器的降压比为40：1，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？






 如图所示，在倾角的光滑绝缘斜面内有两个质量分别为4m和m的正方形导线框a、b电阻均为R，边长均为l；它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一方向垂直斜面向下、宽度为2l的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B；开始时，线框b的上边框与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边框到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放，a线框恰好匀速穿越磁场区域。不计滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度为g，，求：

线框穿出磁场区域时的电流大小；
线框穿越磁场区域时的速度；
线框b进人磁场过程中产生的焦耳热。






 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是
A. 从到，该波沿x轴负方向传播了2m
B. 在时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向
C. 从到，质点B沿水平方向平移的路程等于5cm
D. 在时，质点C和质点D的速度大小相等，方向相反
E. 质点D做简谐运动的表达式为如图所示，四边形ABCD是一块玻璃砖的横截面示意图，，DO垂直于AB，垂足为一束单色光从O点射入玻璃砖，入射角为i，调节i的大小，当时，AD面和CD面都恰好没有光线射出。求：
①玻璃砖对该单色光的折射率。
②四边形ABCD中的大小。








答案和解析 1.【答案】C
 【解析】解：A、根据受迫振动特点可知，弹簧振子做受迫振动时，弹簧振动频率等于周期性驱动力的频率，与弹簧振子的固有周期无关，故A错误；
B、当狭缝宽度大于波的波长时，该列波会发生衍射现象，只不过不明显，人们可以根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B错误；
C、做简谐振动的物体，受到的合外力与位移成正比，由其振动方程可知，其速度与加速度随时间的变化规律符合正余弦函数变化规律，故C正确；
D、电磁波是横波，常用的遥控器通过红外线脉冲信号来遥控电视机，故D错误。
故选：C。
弹簧振子做受迫振动时，弹簧振动频率等于周期性驱动力的频率；根据发生明显衍射的条件可确定；做简谐运动物体的振动方程可确定其回复力的变化规律，可确定加速度的变化规律；电磁波是横波，遥控器通过红外线脉冲信号来遥控电视机。
本题主要考查了受迫振动的频率以及波的衍射和简谐运动的规律，此题涉及知识点较多，比较基础，要求学生对基础知识掌握牢固。
 2.【答案】D
 【解析】解：AB、当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场，向上的磁场增强、向下的磁场减弱时，感应电流的磁场方向向下，阻碍原磁场的增强，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相反，故AB错误；
CD、同理，当磁场向上减弱或磁场向下增强即反向增强时，感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁场的减弱，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相同；当磁场向上方向的磁场减弱或向下增强时，与题图中E的方向相反，故C错误，D正确。
故选：D。
麦克斯韦电磁场理论的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。然后结合楞次定律判断即可。
本题考查了楞次定律和安培定则的应用，要求学生熟练掌握这两个定则的使用方法及注意事项。
 3.【答案】B
 【解析】由题，当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗、电容C的容抗与电阻R相同；当S接B时，由于电感L通直流、阻交流，故乙灯变亮，而电容器具有隔断直流的作用，故丙灯不亮，而交流与直流对电阻R没有影响，所以甲灯亮度不变，故ACD错误，B正确。
 4.【答案】A
 【解析】解：小球属于单摆模型，从右向左运动到平衡位置的过程，相当于运动第一个个周期，根据周期公式可知，，从平衡位置向左运动的过程中，相当于运动了第二个周期，，由此可知，第一个个周期的时间长，第二个个周期的时间短，结合位移来分析，第一个个周期的位移大，第二个个周期的位移小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
分析摆长的变化，根据周期公式确定运动时间的变化。
根据位移的大小和正负分析一个周期内的位移随时间变化的图线。
本题考查了单摆的周期公式，解题的关键是灵活运用周期公式，当碰到铁钉后，摆长变短，周期变短。
 5.【答案】D
 【解析】解：由乙图知，并根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，则原线圈中的电流在每个四分之一内是均匀变化的，故AC错误；
由乙图知副线圈中的电流沿图示方向，若原线圈中的电流是正向增大，则副线圈中由楞次定律知电流应该与正方向相反，故B错误，D正确。
故选：D。
根据乙图可以知道原线圈中的电流应该是均匀变化的，再根据电流正方向的规定结合楞次定律即可判断原线圈中电流的变化情况．
本题考查了变压器的原理，恒定的电流不产生感应电流，均匀变化的电流产生稳定的感应电流．
 6.【答案】AC
 【解析】解：A、由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，故A正确；
B、由图可知交流电的周期为T，则
由交流电的电动势的最大值为
则有效值为，故B错误；
C、线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，解得，故C正确；
D、从0时刻到时刻的平均感应电动势为，故D错误。
故选：AC。
当线圈处于中性面时，磁通量最大，线圈与中性面垂直时，磁通量最小；根据求平均电动势；由图象可读出磁通量的最大值与周期，先求出圆频率，即可求出最大的电动势，根据最大值与有效值的关系求有效值；根据能量守恒定律求线框转一周外力所做的功。
本题关键是记住两个特殊位置：在中性面时磁通量最大，感应电动势最小，电动势方向改变；垂直中性面位置磁通量为零，但电动势最大。对于交变电流的各个值的关系及求解方法要掌握。
 7.【答案】AB
 【解析】解：A、当导体棒的速度最大时，棒两端的电压最大为，故A正确；
B、原线圈电压的有效值为，根据理想变压器的电压与匝数成正比，有，解得，故B正确；
C、副线圈中电流为，根据，得电流表的示数为，故C错误；
D、导体棒克服安培力做功的功率等于电阻上的热功率，故D错误；
故选：AB。
棒做简谐运动，产生的是正弦交流电，电流表显示的是有效值，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，结合功率公式逐项分析即可．
本题中导体棒做简谐运动，是产生正弦式交变电流的一种方式，要结合变压器的原理和功率等知识点进行分析．
 8.【答案】BC
 【解析】解：AB、由题意可知：，则：，又因为两导体棒受到的安培力等大反向，则两导体棒组成的系统所受的合外力为零，系统的动量守恒；
当两棒相对静止后一起做匀速直线运动，设最终共同速度为v。以沿导轨向下为正方向，由动量守恒定律得：
系统产生的热量：
导体棒cd产生的热量：，解得：，故A错误，B正确；
C、当导体棒cd的速度为时，由动量守恒定律得：，解得：；
同理，当导体棒ab的速度为时，导体棒cd的速度为，故C正确，D错误。
故选：BC。
两导体棒组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律可以求出两棒相对静止时的共同速度，根据系统减少的动能转化为焦耳热，然后求出导体棒cd中产生的焦耳热。已知一棒的速度，根据动量守恒定律求另一棒的速度。
处理本题要知道导体棒受到的合外力等于安培力，知道两导体棒组成的系统动量守恒是解题的关键，分析清楚导体棒的运动过程是解题的前提，应用动量守恒定律、牛顿第二定律、安培力公式等知识即可解题。
 9.【答案】
 【解析】解：、该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，故AB正确；
C、计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时，误差小，故C正确；
D、拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于，故D错误；
E、根据实验的基本要求，摆球在摆动的过程中，悬线的长度不能变化，乙图摆长变化，甲图摆长不变化，则选甲，故E错误；
故选：ABC。
游标卡尺是10分度的，其分度值为，
则图示读数为：，故则小球直径
用秒表得摆球完成30次全振动的时间为，所以周期为
摆长为
由周期公式得

由周期公式得

所以斜率为
由图象可得当地重力加速度
故答案为：



摆线要选择细些的、伸缩性小些的；摆球尽量选择质量大些、体积小些的摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；摆线偏离平衡位置不大于
根据游标卡尺读数规则读数
由周期公式求解g
由周期公式求图象的斜率
本题考查单摆测重力加速度实验，解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，单摆摆线偏离平衡位置的摆角要小于，摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，周期等于完全一次全振动的时间，结合摆长和周期，根据单摆的周期公式求出重力加速度。以及由单摆周期公式求出L与的关系式进行分析。
 10.【答案】不变  偏小 
 【解析】解：如图a所示甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变。

如图b所示，乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。

由光路图以及几何关系可知



联立代入数据解得：
故答案为：不变；偏小；
作出光路图，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差；
用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律
对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差．
 11.【答案】解：居民区所有用电器都是额定电压的白炽灯，总功率为，根据，电阻：

发电机输出电压，内电阻可以忽略不计，故干路电流为：

故电灯两端的电压是：

发电机实际输出的电功率：

居民区所有用电器都是额定电压的白炽灯，总功率为，正常发光时，电流为：

根据变流比公式，有：

解得：

故输电线上损失的功率为：

答：当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是131V，发电机实际输出的电功率为14881W；
当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率为
 【解析】根据求解电灯泡的电阻，然后根据欧姆定律求解干路电流、电灯两端的实际电压、发电机实际输出的电功率；
用户电灯正常发光时，根据求解实际电流，然后根据变流比公式求解降压变压器的输入电流，最后根据焦耳定律求解输电线上损耗的功率．
本题关键是明确高压输电的原理，然后结合功率公式、欧姆定律和变流比公式列式求解，不难．
 12.【答案】解：设绳子拉力为F，a线框匀速穿越磁场区域
对a线框根据平衡条件可得：
对b线框
且
联立解得：；
线框匀速运动时，a、b线框速度大小相等，感应电动势：
根据闭合电路的欧姆定律可得
解得：；
设b线框进入磁场过程产生的焦耳热为Q，对系统列能量守恒方程：

解得：。
答：线框穿出磁场区域时的电流大小为；
线框穿越磁场区域时的速度为；
线框b进人磁场过程中产生的焦耳热为。
 【解析】对线框a、b分别列出平衡方程即可求解a线框穿出磁场区域时的电流大小；
根据求解的电流值结合求解速度；
由能量守恒关系求解线框b进入磁场过程中产生的焦耳热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
 13.【答案】BDE
 【解析】解：由图乙可知，B质点在时在平衡位置向下振动，由同侧法可知，波沿x轴负方向传播，从到，运动了，根据图甲可知，该波沿x轴负方向传播了2cm，故A错误；
B.由图甲向前推半个周期可知，A质点的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向，故B正确；
C.从到，质点B在竖直方向上振动，沿水平方向平移的路程为0，故C错误；
D.将图甲向推四分之一周期B质点在波峰处，C和D质点在平衡位置，所以质点C和质点D的速度大小相等，方向相反，故D正确；
E.质点D比质点0晚一个周期，且从波谷处开始振动，由图乙可知，
所以表达式为：，故E正确。
故选：BDE。
由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速。由求波在内传播的距离。由振动图象读出时刻B点的振动方向，判断波的传播方向，即可知道时刻质点A的速度方向，根据位移方向确定加速度方向。根据时间与周期的关系，求质点B通过的路程。质点C和质点D振动情况总是相反。
波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，熟练要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。要知道平衡位置相距半个波长的两个质点振动情况总是相反。
 14.【答案】解：①光线进入玻璃砖后两次发生全反射，其光路以对应的角度，如图：

由于光在AD面和CD面都恰好没有光线射出，即狗恰好发生全反射，则：是临界角，
由几何关系：
所以：
由：
所以：
②由折射率的公式：
代入数据可得：
由几何关系可知：
代入数据可得：
答：①玻璃砖对该单色光的折射率为；
②四边形ABCD中的大小。
 【解析】①根据在两处都恰好发生全反射的条件，结合几何关系求出各角度以及折射角，然后求出折射率；
②由几何关系求出四边形ABCD中的大小。
本题考查几何光学问题，关键画出光路图，结合折射定律和几何知识综合求解，难度中等。