2021-2022学年四川省内江市威远中学高二（下）第二次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年四川省内江市威远中学高二（下）第二次月考物理试卷

1.  “红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体，主要是因为(    )

A. “红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体
B. 一切物体均在不停地辐射红外线
C. 一切高温物体均在不停地辐射红外线
D. “红外夜视仪”发射出射线，被视物体受到激发而放出红外线

2.  如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为和，重力加速度大小为g，则(    )

A. ，
B. ，
C. ，
D. ，

3.  如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成。关于日光灯的原理，下列说法不正确的是(    )

A. 日光灯启动，利用了镇流器中线圈的自感现象
B. 日光灯正常发光时，镇流器起着降压限流的作用
C. 日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作
D. 日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作
 

4.  如图，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器．和是理想交流电压表，示数分别用和表示；和是理想交流电流表，示数分别用和表示．下列说法正确的是(    )

A. 和表示电流的瞬时值
B. 和表示电压的最大值
C. 滑片P向下滑动过程中，不变、变大
D. 滑片P向下滑动过程中，变小、变小

5.  如图所示电路，电源的电动势为E，内阻r不能忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．关于这个电路的以下说法正确的是(    )

A. 开关闭合后，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B. 开关闭合后，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C. 开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯
 

6.  如下图，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起(    )

A. 经过时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B. 经过时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
C. 经过，波沿x轴的正方向传播了3 m
D. 经过时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

7.  如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为那么(    )

A. 线圈消耗的电功率为4 W
B. 线圈中感应电流的有效值为2 A
C. 任意时刻线圈中的感应电动势为
D. 从图示位置开始转过的过程中，通过线圈的电量为
 

8.  如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是(    )

A. 当导体棒速度达到时加速度大小为
B. 当导体棒速度达到时加速度大小为
C.
D.

9.  如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
将图中所缺的导线补接完整。
如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：
将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______。
原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将______。
 

10.  在“利用单摆测重力加速度”的实验中
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
某同学先用米尺测得摆线长为，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。

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低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像，如图丙所示。

实验得到的图像是______选填“a”“b”或“c”；小球的直径是______ cm。

11.  某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为，允许线路损耗的功率为输出功率的。
当村民和村办小企业需要220V电压时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为多少？不计变压器的损耗
若不用变压器而由发电机直接输送，则村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少？

12.  如图所示，光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、在、N点连接，倾斜轨道倾角为，轨道间距均为水平轨道间连接着阻值为R的电阻，质量分别为M、m，电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内，QN、EF距离为d，两个区域内的磁感应强度分别为、，以QN为分界线且互不影响．现在用一外力F将导体棒a向右拉至某一位置处，然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静止释放，导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度．当导体棒b在磁场中运动达稳定状态，撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来．

求：导体棒b在倾斜轨道上的最大速度
撤去外力后，弹簧弹力的最大值
如果两个区域内的磁感应强度且导体棒电阻，从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q，求弹簧最初的弹性势能．

13.  如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是(    )

A. P、N两质点始终处在平衡位置
B. 该时刻质点O正处于平衡位置
C. 随着时间推移，质点M将向O点处移动
D. 从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，此时位移为零
E. OM连线中点是振动加强的点，其振幅为2A

14.  平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点均位于x轴正向，P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自时由平衡位置开始向上振动，周期，振幅当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置．求：
、Q间的距离；
从开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：一切物体都在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同，采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标从而采取有效的行动。故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据红外线的特点，结合红外夜视仪的原理，即可求解。一切物体都在不停地向外辐射红外线。
本题考查了红外线的特性，解题的关键是理解一切物体都在不停地向外辐射红外线。
 

2.【答案】A 

【解析】解：深刻理解楞次定律的含义：磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍线圈磁通量的变化。在本题中圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中，穿过圆环的磁通量先增加再减小，根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是：感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小，即先是排斥其向下运动，阻碍其磁通量增大，后是吸引线圈，阻碍其磁通量的减小。故两种情况下，绳的拉力都大于mg；经过磁铁位置Ⅱ的时候速度较大，阻碍的作用也较大，故因此，A正确。
故选：A。
根据楞次定律进行判定：圆环从静止开始向下运动时，穿过圆环的磁通量先增大后减小，故圆环和磁铁先排斥后吸引．
深刻理解楞次定律“阻碍”的含义．如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的．
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、B、镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，故A正确，B正确。
C、D、日光灯正常发光工作后，电流由灯管经镇流器，不再流过启动器，故启动后启动器不再工作，日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作。故C正确，D错误；
本题选择不正确的。故选：D。
当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触。电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子。双金属片自动复位，两极断开。在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、和表示电流的有效值，A错误；
B、和表示电压的有效值，B错误；
C、滑片P向下滑动过程中，总电阻减小，副线圈电压只与输入电压和匝数有关，所以不变，
根据欧姆定律得变大，
所以输出功率变大，输入功率变大，变大，故C正确，D错误；
故选：
在交流电中电表显示的都是有效值，滑片P向下滑动过程中，总电阻减小，只与输入电压和匝数有关，所以不变，变大
本题考查了变压器的构造和原理，对电路的动态分析方法是：先根据部分电路的电阻变化，判断干路电流、电压的变化，再回到部分电路分析电流或电压的变化．
 

5.【答案】A 

【解析】解：A、开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定。故A正确；
B、开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯由于L产生自感电动势逐渐变亮，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定。故B错误；
C、开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭。故C错误；
D、开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误；
故选：A。
电路中有线圈，当通过线圈的电流发生变化时，会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化．但阻碍不等于阻止，就使其慢慢的变化．
线圈电流增加，相当于一个电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极．
 

6.【答案】AC 

【解析】解：A、由图，时刻，P向下运动，Q向上运动，根据振动图象知，经过时，质点Q在平衡位置下方未到波谷，质点P到达波峰，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离。故A正确。
B、此时P向下运动，Q点向上运动。，经过时，P点到达波谷，Q点到达平衡位置上方，但未到波峰，质点Q的加速度小于质点P的加速度。故B错误。
C、因波沿x轴的正方向传播，，则波速，则经过，波传播距离。故C正确。
D、时P向下振动，故波向x轴正方向传播，时过了，质点Q的运动方向沿y轴负方向。故D错误。
故选：AC。
由振动图象读出时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，确定Q点的加速度与P点加速度关系，并判断Q点的运动方向．
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．
 

7.【答案】AD 

【解析】解：B、从垂直中性面开始其瞬时表达式为，则电流的最大值为；则电流的有效值，故B错误；
A、线圈消耗的电功率为，故A正确；
C、感应电动势的最大值为，任意时刻线圈中的感应电动势为，故C错误；
D、根据公式，可得：，由，故D正确；
故选：AD。
绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，
由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为，由已知可求，
根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可求电流有效值
根据可求电功率
根据可求感应电动势的最大值；根据感应电量公式求电量。
本题考查交流电的产生的及计算，要注意明确在计算中求解电功率及电表示数时要用有效值；求解电量时要用平均值。
 

8.【答案】AC 

【解析】解：AB、当导体棒以v匀速运动时受力平衡，则有：；
当导体棒速度达到时，产生的感应电动势为，导体棒中电流大小为，导体棒受到的安培力大小为。
由牛顿第二定律，
联立解得，故A正确，B错误；
CD、当导体棒以2v的速度匀速运动时受力平衡，则有：
结合，得：
拉力的功率为：，故C正确，D错误。
故选：AC。
当导体棒速度达到时，由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式求出安培力大小，再由牛顿第二定律求加速度；导体棒最终匀速运动时受力平衡，由平衡条件求出拉力F大小，再由可求拉力的功率。
本题考查电磁感应与力学知识的综合应用，解决本题的关键要能熟练推导出安培力与速度的关系，通过分析导体棒的受力，判断其运动规律，知道导体棒的合力为零时做匀速直线运动，根据牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等知识进行求解。
 

9.【答案】向右偏转一下  向左偏转一下 

【解析】解：将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示。
闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；
将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下。
原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转一下。
故答案为：电路图如图所示。、向右偏转一下；b、向左偏转一下。
注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答。
磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反。
本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同。知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键。
 

10.【答案】 

【解析】解：、测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长，然后测量小球的直径，单摆的摆长等于摆线的长度与小球半径的和；故A错误；
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，故B错误；
C、要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动，故C正确；
D、单摆振动时，应注意使它的偏角开始时不能大于，故D错误。
故选：C。
由图示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是，摆球直径。
单摆的摆长：
时间：
摆线长度与摆球半径之和是单摆实际上的摆长L，若将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，则，由单摆周期公式得：，由图示图象可知，实验得到的图象应该是c；
图象的纵轴截距，小球的直径。
故答案为：；，，；，
根据实验器材与实验步骤需要的注意事项分析答题；
游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；单摆的摆长等于摆线的长度与小球半径的和；根据秒表读数的方法读出；
应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据图示图象分析答题。
本题考查了用单摆测重力加速度实验的实验器材、实验注意事项与实验数据处理，理解实验原理、掌握基础知识是解题的前提；根据题意应用单摆周期公式即可解题；平时要注意基础知识的学习。
 

11.【答案】解：由线路损耗的功率可得：
又因为，所以

根据理想变压器规律可得：


所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1：3和72：11。
若不用变压器而由发电机直接输送，线路电流
村民和村办小企业得到的电压
村民和村办小企业得到的功率
答：当村民和村办小企业需要220V电压时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为1：3和72：11；
若不用变压器而由发电机直接输送，则村民和村办小企业得到的电压和功率各为320V和5760W。 

【解析】根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而得出升压变压器的输出电压，结合输入电压和输出电压得出升压变压器的原副线圈匝数之比．根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入的电压，结合降压变压器的输入电压和输出电压得出原副线圈的匝数之比．
根据求得输送电流，根据求得到电压，根据求得到功率。
解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，以及知道变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和．
 

12.【答案】解：棒达到最大速度时，设b杆中的电流为I，
则有：；
切割感应电动势：；
闭合电路欧姆定律，
解得：；
撤去外力后，a杆将做减幅振动，最大弹力出现在其静止阶段，此时b杆正处于匀速运动阶段
故；
解得：
设b杆在磁场中运动期间，电阻R上产生的热量为，a杆振动期间，电阻R上产生的热量为
则有：；
由于且导体棒电阻可得到，b杆在磁场中运动期间，
由能量守恒定律：；
a杆振动期间：；
解得：
答：导体棒b在倾斜轨道上的最大速度；
撤去外力后，弹簧弹力的最大值；
弹簧最初的弹性势能 

【解析】根据受力平衡条件，结合法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，即可求解；
根据安培力与弹力平衡，结合安培力的表达式，即可求解；
根据能量守恒定律，结合焦耳定律，即可求解．
考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，注意电阻R产生热量与整个电路热量的区别．
 

13.【答案】ADE 

【解析】

【分析】
由图知P、N是振动减弱的点，M、O都处于振动加强的点，MO连线上各点的振动也加强．在波的传播过程中，质点不会向前移动，振幅为质点离开平衡的位置的最大位移．
介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和．
【解答】
解：
A、P、N两点是波谷和波峰叠加，由于两列波的振幅相等，P、N的位移始终为零，即始终处于平衡位置，故A正确；
B、由图知O点是波谷和波谷叠加的位置，是振动加强点，该时刻O点位于波谷，故B错误；
C、振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，则质点M不会向O点处移动，故C错误；
D、该时刻M点位于波峰，从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，此时位移为零，故D正确；
E、OM连线中点，也是振动加强的点，其振幅与O或M点一样，为2A，故E正确；
故选：ADE  

14.【答案】解：由题意，O、P两点间的距离与波长之间满足
           ①
波速v与波长的关系为
             ②
在的时间间隔内，波传播的路程为
由题意有
③
式中，PQ为P、Q间的距离．
由①②③式和题给数据，得

处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为

波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为
有题给条件得

故时间内，波源运动的路程为

答：、Q间的距离为133cm；
从开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程为 

【解析】根据题意P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，所以，根据周期计算距离；
根据周期计算时间的长短，根据振幅计算通过的路程的大小．
本题是对简谐波的周期性的考查，根据波速和距离、周期之间的关系来计算通过的时间，再根据振幅计算通过的路程的大小．