2023遂宁射洪中学高二下学期5月月考物理试题含解析

射洪中学高2021级2023年上期第三学月考试

物理试卷

考试时间：90分钟：满分：100分

第I卷（选择题）

一、单选题（每题4分，共32分）

1. 关于电磁波下列说法正确的是（　　）

A. 变化的电场产生变化的磁场和变化的磁场产生变化的电场

B. 医院里常用红外线照射病房和手术室进行消毒

C. 一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关

D. 电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场；均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，故A错误；

B．医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒，故B错误；

C．一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，故C正确；

D．电磁波的传播不需要介质，其在真空中的传播速度等于光速，故D错误；

故选C。

2. 关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应，下列说法正确的是（　　）

A. 交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理

B. 声波和光波都是电磁波，都可以在真空中传播

C. “B超”是利用了超声波的干涉原理，“彩超”是利用了超声波的衍射原理

D. 一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理

【答案】A

【解析】

【详解】A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理，故A正确；

B．光波是电磁波，可以在真空中传播，声波是机械波，传播过程需要介质，故B错误；

C．“B超”是利用了超声波的反射原理，“彩超”利用超声波的多普勒效应原理，故C错误；

D．一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的反射原理，故D错误。

故选A。

3. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　）

A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大

B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同

C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动

D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移

【答案】C

【解析】

【详解】A．在t＝0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，加速度为负向最大，故A错误；

B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，速度大小相同，但是方向相反，故B错误；

C．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的位移增大，加速度增大，速度减小，所以弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C正确；

D．在t＝0.6s时，弹簧振子的位移为负方向最大，故D错误。

故选C

4. 图甲为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由于电极XX′之间所加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压为信号电压，所以荧光屏上会看到B选项所示的图形。

故选B。

5. 如图甲所示，t=0时，一小船在海面上的P点，一块浮木漂在横坐标x=5m的Q点，其后小船的振动图像如图乙所示，可知（　　）

A. 水波的振动向x轴正方向传播

B. 水波波速为0.4m/s

C. 2.4s末，浮木漂向上运动

D. 1.6s末，小船运动到Q点

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图乙可知t=0时，P点处质点从平衡位置向下振动，由平移法可知水波的振动向x轴负方向传播，A错误；

B．有甲乙两图可知，，所以有

B错误；

C．t=0时，Q点由平衡位置向下振动，同时有

故2.4s末，浮木漂由平衡位置开始向上运动，C正确；

D．小船只会在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，D错误。

故选C。

6. 一个匝数为100匝，电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为（　　）

A. A B. A C. A D. 6A

【答案】B

【解析】

【详解】由题图可知，0~1s内线圈中产生的感应电动势

1~1.2s内线圈中产生的感应电动势

由电流的热效应有

联立并代入数据解得

故选B。

7. 远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由2改接为1时，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表读数减小

B. 电流表读数增大

C. 输电线上损耗的功率减小

D. 用户的功率减小

【答案】C

【解析】

【详解】B．原线圈输入电压及输电功率恒定，当S由2改接为1时，根据

由于升压变压器副线圈匝数增大，则增大，由于输电功率恒定，则升压变压器副线圈电流减小，即电流表读数减小，故B错误；

A．线路损失的电压

减小，则降压变压器原线圈的电压

增大，则降压变压器副线圈的电压

增大，所以电压表的读数增大，故A错误；

C．输电线上损耗的功率

由于升压变压器副线圈电流减小，所以输电线上损耗的功率减小，故C正确；

D．用户的功率

输电线上损耗的功率减小，所以用户的功率增大，故D错误。

故选C。

8. 如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数匝，面积，总电阻，磁极间的磁场可视为磁感应强度的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为、额定功率的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最大

B. 该次骑行速度

C. 图丙中的

D. 欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过

【答案】B

【解析】

【详解】A．如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最小，故A错误；

B．由图丙知，周期

摩擦小轮边缘与车速相同，则该次骑行速度

故B正确；

C．线圈转动时产生的感应电动势的最大值为

图丙中灯泡两端的电压最大值根据闭合电路欧姆定律有

故C错误；

D．欲使小灯泡不烧坏，根据

灯泡两端电压不超过

此时感应电动势的最大值为

根据

可得

骑行速度

故D错误。

故选B。

二、多选题（每题4分，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分；共16分）

9. 如图，两金属棒放在磁场中，棒置于光滑水平金属导轨上，并组成闭合电路，当棒向下运动时，棒受到向左的安培力。则以下说法正确的有（　　）

A. 图中Ⅱ是S极

B. 图中ⅡN极

C. 的速度越大，的速度变化越快

D. 的速度越大，的速度变化越大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．当棒向下运动时，棒受到向左的安培力，由左手定则，感应电流，由右手定则，图中Ⅱ是N极，A错误，B正确；

CD．由电磁感应定律和全电路欧姆定律

，

的速度越大，感应电流越大，由安培力

安培力越大，由牛顿第二定律

加速度越大，的速度变化越快，C正确，D错误。

故选BC。

10. 均匀介质中，波源位于点简谐横波在水平面内传播。某时刻第一象限内第一次出现如图所示的波，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从此刻开始计时，位于坐标的质点振动图像如图所示，轴正方向竖直向上，下列说法正确的是（　　）

A. 该波的波长为

B. ，点正在平衡位置的上方且沿轴负方向运动

C. 若波源从平衡位置起振，则波源的起振方向一定向上

D. 点坐标为，则连线上（包括、）最多有4个点处于波峰

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由图可知，该波的波长为

故A错误；

B．由勾股定理可得质点与点的距离为，可知时，质点位于平衡位置，且向上运动，由图（b）可知，周期

则经过

可知质点经过波峰未回到平衡位置，即正在平衡位置的上方且向下运动，故B正确；

C．若波源从平衡位置起振，根据题中条件无法判断波源的起振方向，故C错误；

D．根据题意，连接两点，如图所示

由题意可知，连线上处于波峰的点到的距离为的整数倍，由几何关系可知，距离为的有2个点，距离为的1个点，距离为的1个点，则连线上（包括、）最多有4个点处于波峰，故D正确。

故选BD。

11. 如图甲所示，a、b为两个闭合正方向线圈，用材料相同、粗细相同的均匀导线制成，正方形线圈的边长之比为2：1，两个线圈均处于垂直纸面均匀分布的磁场中，且磁感应强度B随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁感应强度的正方向，假设两线圈的距离足够远，不考虑线圈之间的相互影响，则下列说法中正确的是（　　）

A. t1、t2时刻两环均无扩张或收缩趋势

B. t2时刻两环中的感应电流的大小之比为

C. 0~t2时间内两环中的感应电流大小均先减小后增大

D. 0~t2时间内两环中的感应电流方向均先沿逆时针后沿顺时针

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图乙所示图象可知，t2时刻磁感应强度为零，两环不受安培力作用，均无扩展或收缩趋势；在t1时刻磁感应强度的变化率为零，磁通量的变化率为零，环中不产生感应电流，环不受安培力作用，两环均无扩展或收缩的趋势，故A正确；

B．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势

设导线的电阻率为ρ，横截面积为，由电阻定律可知，环的电阻

感应电流

可知t2时刻两环中的感应电流的大小之比为，故B错误；

C．由图乙所示图象可知，0～t2时间内磁感应强度的变化率先减小后增大，则两环中的感应电流均先减小后增大，故C正确；

D．由楞次定律可知，0～t2时间内两环中的感应电流方向先沿顺时针方向再沿逆时针方向，故D错误。

故选AC。

12. 如图甲所示，间距为d的两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为的绝缘斜面上，导轨下端接有阻值为R的电阻，一根长为d、电阻为R、质量为m的直导体棒ab垂直放在两导轨上。ab从离地高H处静止释放后沿导轨运动，导体棒的机械能E随导体棒下降高度h变化的图像如图乙所示，图线斜率大小为k。再将整个装置放于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，从同一位置静止释放导体棒ab，到达斜面底端时，导体棒已经匀速。ab在运动过程中与两导轨接触良好，导轨电阻不计，忽略地磁场影响，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 导体棒与导轨的动摩擦因数为

B. 放入磁场后，导体棒匀速时的速度为

C. 放入磁场后，导体棒从释放到离开斜面，流过电阻R的电量为

D. 放入磁场后，导体棒从释放到离开斜面时间为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．由能量关系可知，导体棒机械能的减小量等于摩擦力做功，即

由题意可知

可得

故A正确；

B．放入磁场后，导体棒匀速时，则

解得

故B正确；

C．放入磁场后，导体棒从释放到离开斜面，流过电阻R的电量为

故C正确；

D．放入磁场后，导体棒从释放到离开斜面由动量定理

解得

故D错误。

故选ABC。

第II卷（非选择题）

三、实验题（每空2分，共16分）

13. 小明同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。

（1）此玻璃的折射率计算式为______（用图中的、表示）；

（2）小明在画出上界面a后，不小心将玻璃向上平移了一些，导致下界面画到图中虚线位置，如图所示，则他测得的折射率______（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】    ①.     ②. 偏大

【解析】

【详解】（1）[1]根据折射率公式有

（2）[2]画出上界面a后，不小心将玻璃向上平移了一些，导致下界面画到图中虚线位置，即两界面比实际界面的间距小，做光路如图所示

实线为实际光路，虚线为测量光路，可知，测得的折射角偏小，则测得的折射率偏大。

14. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，

（1）用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g = ____。让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图（a）所示，那么单摆摆长是_____。用十分度游标卡尺测得摆球直径为____cm，如图（b）所示，如果测定了40次全振动的时间如图（c）中秒表所示，单摆的摆动周期是_______s（保留三位有效数字）。

（2）（多选）在本实验中，有人提出以下几点建议：其中对提高测量结果精确度有利的是（     ）

A．适当加长摆线

B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的

C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

（3）用多组实验数据作出T2—L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2—L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是____（选填选项前的字母）。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值

【答案】    ①.     ②. 87.315cm    ③. 2.17    ④. 2.50    ⑤. AC##CA    ⑥. B

【解析】

【详解】（1）[1]根据单摆的周期公式，有

[2][3]根据游标卡尺的读数规，得摆球直径为

d = 2.1cm＋7 × 0.1mm = 2.17cm

再根据（a）图可读出

L = 88.40cm

则单摆摆长是

[4]秒表的读数

90s＋9.8s = 99.8s

所以单摆摆动周期为

（2）[5]A．单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，可以减小测量的误差，提供测量结果的精确度，A正确；

B．要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，B错误；

C．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5°，C正确；

D．单摆周期较小，把一次全振动时间作为周期，测量误差较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，D错误。

故选AC。

（3）[6]由

两边平方后可知T2—L是过原点的直线，b为正确的图线，a与b相比，周期相同时，摆长更短，说明a对应测量的摆长偏小；c与b相比，摆长相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数；图线c对应的斜率k偏小，根据T2—L图像的斜率

可知

故图线c对应g值大于图线b对应g值，可能是误将49次全振动记为50次。

故选B。

四、解答题（15题6分，16题9分，17题9分，18题12分；共36分）

15. 半圆形玻璃砖的横截面如图所示，圆心为O，半径为R，是水平直径，C为半径的中点，一光线沿与夹角为的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。光在真空中的传播速度为c。求：

（1）玻璃砖对该光线的折射率n；

（2）该光线在玻璃砖中传播的时间t。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）光路图如图所示，设光线在C点发生折射的折射角为r，根据几何关系有

根据折射定律有

解得

（2）根据几何关系可知，光线在玻璃砖中传播的路程

光线在玻璃砖中传播的速度大小

又

解得

16. 如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，问：

（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；

（2）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？

（3）从中性面开始计时，经0.05s通过电阻R的电荷是多少？

【答案】（1）：（2）31.86V，3.54A：（3）C

【解析】

【详解】（1）根据题意线圈的转速为

交流电的躲率为

感应电动势最大值

所以瞬时表达式为

（2）电动势有效值为

电流表示数

电压表示数

（3）0.05s内线圈转过的角度

该过程中磁通量的变化量大小为

则

17. 一列简谐横波图像如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt=t2-t1=0.5s。

（1）若波向右传播，则这列波的可能波速的表达式；

（2）若波向左传播，且3T<Δt<4T，则波速多大？

（3）若波速v=68m/s，则波向哪个方向传播？

【答案】（1）（n=0,1,2,3…）；（2）60m/s；（3）向右传播

【解析】

【详解】（1）若波向右传播，根据波形的周期性可得

（n=0,1,2,3…）

（2）同理可得，若波向左传播，可得

（n=0,1,2,3…）

由于3T<Δt<4T，则n=3，代入上式可得

v=(16×3+12)m/s=60m/s

（3）假设波向右传播，将v=68m/s代入

v=16n+4m/s

解得

n=4

假设成立，故波向右传播

18. 如图所示，相距为d的两根足够长平行光滑直导轨放置在绝缘水平面上，导轨左侧与阻值为R的电阻相连，虚线右侧导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m、单位长度电阻为R、长度略大于d的粗细均匀导体棒垂直于导轨放置在虚线左侧，导体棒到虚线的距离为L。某时刻给导体棒一沿导轨向右的水平恒力F，不计导轨电阻。若导体棒刚进入磁场时撤去水平恒力，导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，求：

（1）导体棒刚进入磁场时，电阻R两端的电压大小；

（2）从刚撤去水平恒力至导体棒停下，通过导体棒的总电荷量；

（3）进入磁场后，导体棒产生的热量；

【答案】（1）；（2）：（3）

【解析】

【详解】（1）导体棒进入磁场前由动能定理有

导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为

进入刚进入磁场时

电阻R两端的电压大小为

解得

（2）撤去水平恒力后，由于水平方向上导体棒只受安培力，由动量定理可

以平均电流计算可知

（3）进入磁场后，系统产生的总热量

导体棒产生的热量为