重庆市第八中学校2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试卷（含答案）

这是一份重庆市第八中学校2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试卷（含答案），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
重庆市第八中学校2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是( )
A.声源靠近观察者，观察者接收到的声波频率大于声源的频率
B.衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象
C.固有频率为2Hz的振子在9Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为2Hz
D.两列相同频率的波的叠加区域内到两波波源距离之差为波长的整数倍的点一定是振动减弱点
2、A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于( )

A.5:4 B.3:2 C.2:1 D.
3、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数为100匝，工作时电流为I；cd一侧线圈的匝数为2000匝，工作时电流为I，为了使电流表能正常工作，则( )

A.ab接MN、cd接PQ， B.ab接MN、cd接PQ，
C.ab接PQ、cd接MN， D.ab接PQ、cd接MN，
4、如图所示，一束红光和一束黄光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知，，则下列说法正确的是( )

A.ON是红光，OM是黄光
B.玻璃对OM光束的折射率为
C.沿ON路径传播的光穿过玻璃柱体所需时间较长
D.若将OM光束从N点沿着NO方向射入，可能发生全反射
5、如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是( )

A.向左摆动 B.向右摆动 C.保持静止 D.无法判定
6、一列简谐横波沿x轴正方向传播，位于坐标原点O的波源在时开始振动，其振动图线如图甲所示。时刻间第一次出现如图乙所示波形，其中虚线区域内由于障碍物遮挡无法观察波的形状。则下列正确的是( )

A.波的传播速度为
B.时间内，质点M通过的路程为
C.当波传播时，质点Q第一次到达波峰
D.当波传到Q点后，质点M通过平衡位置且向上振动时质点Q在波峰
7、如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、dc的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R。一束质量为m、电荷量为q（）的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，不计粒子间的相互作用和重力。则从圆弧边界bc射出的粒子在磁场中飞行的最短时间为( )

A. B. C. D.
二、多选题
8、图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是( )

A.断开，闪亮瞬间电流方向和断开前相反
B.断开之前中的电流大于中的电流
C.闭合瞬间中电流与中电流相等
D.变阻器R的电阻等于线圈的直流电阻
9、自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，外接电源使通过霍尔元件电流I向左，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U（前表面的电势低于后表面的电势）。下述正确的有( )

A.根据车轮半径，脉冲周期，可算车速大小
B.图乙中霍尔元件中的自由电荷带正电
C.若电流I变大，则霍尔电势差U变大
D.若自行车的车速越大，则霍尔电势差U越大
10、如图所示两根相距为L的光滑导轨水平放置，在导轨的左端连接有阻值为R的电阻和理想电压表，在MN和PQ间存在竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场区域宽度为d，一个“”形工件，在外力作用下，以速度v匀速通过磁场区域，工件ab、cd、ef是边长均为L，电阻均为R的金属细杆，IH、HG边是长为d的绝缘棒，不计其余部分电阻和金属细杆的宽度，则在工件通过磁场的过程中( )

A.电压表的示数为
B.电阻R消耗的电功率为
C.外力所做的功
D.每一根金属细杆的发热量
三、实验题
11、某科学探险队员利用如图甲所示的单摆装置在珠穆朗玛峰的山脚与山顶处测量重力加速度。

（1）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.单摆偏离平衡位置的角度不能太大
B.质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的
C.摆线上端应牢牢固定，同时要保证小球始终在同一竖直面内摆动
（2）测单摆周期过程中，探险队员将摆球拉离平衡位置小角度由静止释放，摆球通过平衡位置时开始计时并记数为“1”，再次回到平衡位置时记为“2”，……当记数数到“n”用时为t。则单摆的周期T为______。
（3）探险队员测出单摆的摆长为L，在山脚处，他作出了单摆图像为如图乙中直线c，当他成功攀登到山顶后，他又重复了在山脚做的实验，则利用山顶实验数据作出的图像可能是图乙中的直线______。
12、一同学为了测量某元件的电阻，进行了如下实验：

（1）该同学先用多用电表欧姆档测量电阻。将选择开关拨至欧姆挡“×10”，经正确操作后，指针指示如图甲，读出该元件的电阻约为_________Ω；为了使测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡___________（选填“×1”、“×100”）。
（2）为了精确测量该元件的电阻，该同学又采用了如图乙所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下：
A.待测电阻
B.灵敏电流计G
C.定值电阻
D.电阻箱
E.粗细均匀的电阻丝AB（在电路中的AB段长为L）
F.滑动变阻器R
G.电源
H.刻度尺
I.线夹（可与电阻丝导通接触）、开关以及导线若干
①如图乙，在闭合开关S前，应将滑片应置于_________端（选填“a”、“b”）；线夹大致夹于电阻丝AB中部位置。闭合开关后，先移动滑动变阻器的滑片至某一位置，然后不断调节线夹所夹的位置，直到灵敏电流计G示数为零，测出此时段电阻丝长度为s，则_____________（用表示）。
②该同学用螺旋测微器在电阻丝AB各部分进行直径测量，发现电阻丝AB粗细并不均匀，而是从A到B端直径略有减小，则①问中的测量结果较真实值______________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
③为减小因电阻丝AB粗细不均匀带来的误差，同学们做了如下改变及操作：将定值电阻换成电阻箱，并按照①中的操作，当灵敏电流计G示数为零时，电阻箱的阻值为；然后将电阻箱与交换位置，保持线夹的位置不变，调节电阻箱，再次使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱的阻值为，则电阻___________（用表示）。
四、计算题
13、某公园内新安装了高功率发光二极管水下射灯，为公园增添绚丽色彩。若射灯（可视为点光源）发出的其中一条光线斜射到水面上，在水面的出射光线和反射光线恰好垂直，已知出射点与射灯的水平距离为，水的折射率为，求：
（1）射灯到水面的垂直距离：
（2）游客能看到水面上被照亮区域的面积。
14、如图甲所示，将一单匝开口金属圆线圈从开口端M、N处用两段细导线悬于铁架台上两绝缘杆上的固定端点P、Q，圆线圈的质量为m，电阻为R，半径为r，圆线圈处于竖直平面内，其下半部分处于匀强磁场中，上半部分位于磁场外，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示（磁场方向垂直纸面向里为正）。用导线将一控制电路接在P、Q两点之间并保持导通，控制电路中的为变阻器，其调节范围，定值电阻。已知圆线圈一直处于静止状态，悬挂线圈的细导线处于竖直方向，除线圈、、外其余电阻不计，重力加速度为g。

（1）求出回路中的感应电动势；
（2）时将调为0并保持不变，则时，圆线圈受到两根细导线的总拉力为多大；
（3）调节，求出消耗电功率的最大值。
15、在三维坐标系中存在一长方体，其所在区域内匀强磁场分布如图所示，平面mnij左侧磁场沿z轴负方向、磁感应强度大小为，右侧磁场沿mi方向，磁感应强度大小为，其中均未知）。现有电量为q（）、质量为m的带电粒子以初速度v从a点沿平面adjm进入磁场，经j点垂直平面mnij进入右侧磁场，最后离开长方体区域。已知长方体侧面abcd为边长为L的正方形，其余边长如图中所示，，，不计粒子重力。求：

（1）平面mnij左侧空间磁场磁感应强度的大小；
（2）粒子离开磁场时位置坐标及在磁场中的运动时间；
（3）若平面mnij右侧空间磁场换成由j到n方向且电场强度E大小可变的匀强电场（电场图中未画出，其余条件不变），求粒子离开长方体区域时动能，与E的关系式。
参考答案
1、答案：A
解析：A.声源靠近观察者，根据多普勒效应可知，观察者接收到的声波频率大于声源的频率，A正确；
B.衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，B错误；
C.固有频率为2Hz的振子在6Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为6Hz，C错误；
D.两列相同频率的波的叠加区域内到两波源距离之差为波长整数倍的点不一定是振动加强点，频率相同、相位差恒定、振动方向一致的两列波，若相位差为，波程差是波长的整数倍则为振动加强点，若相位差为，波程差是波长的整数倍则为振动减弱点，D错误。
故选A。
2、答案：C
解析：有效值的计算通过电热器A的电流有效值为，则有，解得，则电热器A的电功率为；通过电热器B的电流有效值为，则电热器B的电功率为，则有，故选C。
3、答案：B
解析：根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比可知，输入端ab接MN，输出端cd接PQ，电流互感器的作用是使大电流变成小电流；根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比可知：，故B正确、ACD错误。
故选：B。
4、答案：C
解析：
5、答案：A
解析：条形磁铁S极突然插入线圈时，螺线管磁场向左增加，楞次定律得左板为正极，右侧负极，带负电的通草球受向左电场力，将向左偏.A正确.
故本题选A.
6、答案：B
解析：A.由题图可知波的波长，波的周期，解得波速，故A错误；
B.根据时刻OP间第一次出现如图乙所示波形，可知，波传到所需时间，再经过0.5s即，质点M通过的路程，故B正确；
C.当波传播到质点Q所用时间，再经过0.5s，即，质点Q第二次到达波峰，故C错误；
D.从到时间为1.3s，即，质点M在波峰处，再经过个质点M通过平衡位置且向上振动，质点Q在波谷，故D错误。
故选：B。
7、答案：C
解析：由题可知，带电粒子在磁场中匀速圆周运动，，解得，如图所示，设当粒子从d点射出，，故当时，θ最大，此时粒子轨迹所对应的圆心角最小，，故粒子轨迹所对应的圆心角为120°，粒子在磁场中飞行的最短时间为，故选C。
8、答案：AD
解析：
9、答案：AC
解析：A.根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小，故A正确；
B.前表面的电势低于后表面的电势，根据左手定则，霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的，故B错误；
D.根据，得，由电流的微观定义式，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度，整理得，联立解得，可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压U与车速大小无关，故D错误：
C.由公式，若电流I变大，则霍尔电势差U将变大，故C正确。
故选AC。
10、答案：AC
解析：A.当导体棒ab、cd、ef分别进入磁场时，ab、cd、ef切割磁感线分别充当电源，其余部分是并联结构，导体棒切割磁感线产生的电动势为，回路中的电流为，电压表的读数为，解得，A正确；
B.电阻R消耗的电功率为，B错误；
C.外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热，，解得：，C正确；
D.每一根金属细杆的发热量，解得，D错误。
故选AC。
11、答案：（1）AC（2）（2）a
解析：（1）A.为了保证单摆做简谐振动，单摆偏离平衡位置的角度不能太大，A正确；
B.质量相同、体积不同的摆球，为了减小摆动中空气阻力的影响，应选用体积较小的，B错误；
C.摆线上端应牢牢固定，同时要保证小球始终在同一竖直面内摆动，避免出现圆锥摆影响实验结果，C正确。
故选AC。
（2）当到平衡位置时记为“2”时此时经过的时间为，记为“3”时此时经过的时间为T，记为“4”时此时经过的时间为，可得当记数数到“n”时经过的时间为

单摆的周期T为

（3）根据单摆的周期公式

可得
因为山顶的重力加速度小于山脚的重力加速度，所以山顶的图线的斜率应比山脚的图线的斜率大，可能是图乙中的直线a。
12、答案：（1）40；
（2）①a；
②偏大
③
解析：（1）选择开关拨至欧姆挡“”挡，由图甲所示可知，读数为；但指针偏转角度过大，说明倍率挡位选择较大，则为了使测量结果更准确，该同学应该选择欧姆挡“”挡；
（2）①分压控制电路为了保护测量电路，闭合开关前应置于分压为零得a端；
②由电桥法原理可知，当灵敏电流计G示数为零时满足，可得：；
设AB电阻丝段横截面积平均值为、长度，段横截面积平均值为、长度，，，，所以，；
③根据①问的原理可知，交换位置前有，交换位置后有，
联立可得：，解得：。
13、答案：（1）1m（2）
解析：（1）设入射角为α，出射角为β，作出光路图如下

根据折射定律有

根据题意有

联立可得，
根据图中几何关系可得

（2）设射灯射向水面的光线发生全反射的临界角为C，如图所示

根据全反射临界角公式

由图中几何关系

联立解得
游客能看到水面上被照亮区域的面积为

14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由图乙可得磁感应强度变化率为

根据法拉第电磁感应定律可得回路中的感应电动势为

（2）分析可知时圆线圈中的感应电流方向为顺时针，大小为

时，磁感应强度为

结合左手定则可得此时圆线圈受到的安培力方向竖直向下，大小为

根据平衡条件可得此时圆线圈受到两根细导线的总拉力为

（3）将等效为电源内阻，可得等效电源内阻为

可知的最大阻值小于电源的等效内阻，根据电路知识可得当调节到最大阻值时，其消耗电功率最大，即

15、答案：（1）（2）；（3）见解析
解析：（1）粒子在面adjm内做匀速圆周运动，轨迹如图甲所示：

设其轨道半径为由几何关系

得
得
（2）经分析粒子到达点j后在平面内做匀速圆周运动，设其轨道半径为，


得
运动轨迹如图乙所示

可知粒子从n点回到平面mnij左侧磁场，在左侧磁场中运动时轨迹在平面bnic内，假设粒子从ic边离开磁场，运动轨迹如图丙所示

由几何关系

得
即点f与点c重合。故粒子从c点离开磁场，其坐标为
粒子从a到j运动时间为

粒子从j到n运动时间为

粒子从n到c运动时间为

故粒子在磁场中运动时间

（3）粒子在电场中做匀变速曲线运动，当粒子从点离开电场时，


得
当时，粒子从边离开长方体。

得
当时，粒子从边离开

得
由
得