2023宜宾叙州区二中高二下学期3月月考物理试题含解析

叙州区二中2023年春期高二第一学月考试

物理试题

第I卷   选择题

一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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。

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 通电导线受安培力大的地方，磁感应强度一定大

B. 根据磁感应强度定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比

C. 放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同

D. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线的受力大小和方向均无关

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据安培力公式

通电导线受安培力大地方，磁感应强度不一定大，要控制电流大小、导线长度、摆放方向等变量相同才能进行比较，故A错误；

B．由公式

可知，其采用比值定义法，所以B与F、I、L均无关，B由磁场本身性质决定，故B错误；

C．根据安培力公式

放在匀强磁场中各处的通电导线，其受到的安培力还与电流强度、导线长度与摆放方向有关，故C错误；

D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，跟放在磁场中的通电导线的受力大小和方向均无关，选项D正确；

故选D。

2. 物体振动时，除了固有频率的基频波，还会产生频率为固有频率整数倍的倍频波。当如图所示的两种波同时在介质中传播时，物体振动形成的实际波形应为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据波的叠加，两列波叠加后，位移为两列波位移的矢量合。把倍频波的位移与基频波的位移叠加，如图所示

故B正确，ACD错误。

故选B。

3. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播。某时刻波上质点P正通过平衡位置，经过一段时间，波向前传播了距离d，P点第一次达到波峰，则该横波的波长为（　　）

A. 4d B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】过一段时间，波向前传播了距离d，P点第一次达到波峰，则

解得

故选C。

4. 如图所示为一交变电流随时间变化的图象，根据图象，下列说法正确的是(       )

A. 该交变电流的有效值是10A

B. 该交变电流的峰值是10A

C. 该该交变电流的周期是0.1s

D. 该交变电流的频率是10Hz

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据图象可知，该交流电的电流的最大值为10A，所以有效值为

故A错误，B正确；

CD．根据图象可知，该交流电的电流的周期为0.20s，频率

故CD错误。

故选B。

5. 如图所示电路中，L是一直流电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L的左、右两端点，X、B、C为完全相同的三个灯泡，某时刻将开关K闭合，稳定后三个灯泡均在发光，之后又将开关K断开．则下列说法正确的是

A. 开关闭合瞬间，ABC灯同时变亮

B 开关断开瞬间，a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

C. 开关断开瞬间，b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

D. 开关断开瞬间，b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭

【答案】C

【解析】

【详解】开关闭合后瞬间，BC灯立刻亮，由于线圈自感电动势的阻碍，电流逐渐增大，A灯逐渐变亮，开关闭合电路正常工作后，虽线圈的电阻可以忽略不计，但B、C两灯电流小于A灯，因此三个灯泡不一样亮．故A错误；开关由闭合到断开瞬间，B、C灯原来的电流瞬间消失，而线圈产生自感电动势阻碍A灯中电流减小，并与B、C组成回路，即A灯的电流流过B、C灯，原来B、C两灯电流小于A灯，则开关断开瞬间，两灯均要闪亮一下过一会儿才逐渐熄灭，而流过电感线圈的电流方向是由a点流向b点，此时线圈相当于电源，则b点的电势高于a点．故C正确，BD错误．故选C．

6. 如图所示，在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮，其总质量为，炮弹的质量为，炮弹射出炮口时对地的速率为，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由于炮弹的重力作用，火炮发射炮弹的过程只有水平方向动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律可得

解得

故A正确，CBD错误。

故选A。

7. 如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，间距为，质量为m的金属杆ab垂直放置在轨道上且与轨道接触良好，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为。P、M间接有阻值为的定值电阻，Q、N间接电阻箱R。现从静止释放ab，改变电阻箱的阻值R，测得最大速度为，得到与的关系如图乙所示。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取，则（　　）

A. 金属杆中感应电流方向为a指向b B. 金属杆所受安培力沿轨道向下

C. 定值电阻的阻值为 D. 金属杆的质量为

【答案】C

【解析】

【详解】A．由右手定则可判断，金属杆中感应电流方向由b指向a，故A错误；

B．由左手定则可知，金属杆所受的安培力沿轨道向上，故B错误；

CD．总电阻为

通过ab的电流为

当达到最大速度时，金属杆受力平衡，则有

变形得

根据图像可得

解得

故C正确，D错误。

故选C。

8. 如图所示，一水平放置的通电直导体棒位于竖直向下的匀强磁场中，若将磁场在竖直面内顺时针旋转一小角度或将电流方向反向，则下列说法正确的是（　　）

A. 将磁场旋转，导体棒所受安培力的方向不变

B. 将磁场旋转，导体棒所受安培力的大小不变

C. 将电流反向，导体棒所受安培力的方向不变

D. 将电流反向，导体棒所受安培力的大小不变

【答案】AD

【解析】

【详解】图中磁场向下，电流向右，根据左手定则，安培力垂直向内，安培力大小为F=BIL；当将磁场在竖直面内顺时针旋转一小角度，根据左手定则，安培力方向不变，依然是垂直向内；根据F=BILsinθ，θ从90°增加到大于90°，故安培力大小是减小的；故A正确，B错误；将电流方向反向，根据左手定则，安培力反向即垂直向外，即反向；安培力大小F=BIL，不变；故C错误，D正确；故选AD．

点睛：本题考查导体棒在磁场中的安培力，要注意两点：安培力的方向用左手定则判定． 安培力方向的特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面．当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，安培力的大小为F=BILsinθ； 当磁场和电流垂直时，安培力最大为F=BIL； 当磁场和电流平行时安培力等于零．

9. 如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n1 : n2 = 3 : 1，且分别接有阻值相同的电阻R1和R2，R1=R2=100Ω，通过电阻R1瞬时电流如图乙所示，则此时（   ）

A. 用电压表测量交流电源电压约为424 V

B. 图乙交流电瞬时值表达式为0.6sin0.2t（A）

C. 交流电源的功率180 W

D. R1和R2消耗的功率之比为1:3

【答案】AC

【解析】

【详解】A、由U1:U2=n1:n2，I1:I2=n2:n1得，通过R1的电流有效值为，通过R2的电流的有效值，副线圈两端的电压，原线圈两端电压，而，故A正确；

B、根据瞬时电流的图象可知，，周期为，故角速度为，则瞬时电流的表达式为；故B错误.

C、交流电源的功率P=UI1=180W，故C正确；

D、R1消耗的功率，R2消耗的功率，则P1：P2=1：9，故D错误；

故选AC.

10. 在光滑绝缘水平面上有一有界磁场，左边界为直平面，磁感应强度B=2T，方向竖直向下，如图（1），现有一正方形线框的的右边正好与磁场边界对齐，现施加一平行于线框的水平力F，使之由静止开始进入磁场区域，水平力F随时间变化的规律如图（2）所示，已知线框质量为m=1kg，则线框进入磁场过程中，下列说法正确的是（  ）

A. 线框做变加速直线运动

B. 线框产生的焦耳热等于0.5J

C. 通过线框的电量为0.5C

D. 线框电阻R=4Ω

【答案】CD

【解析】

【详解】A．线框切割磁感线，产生感应电动势

感应电流

由牛顿第二定律得

代入得

由F—t图线知为线性变化，故斜率

不变，B、L、R均不变，所以a不变，线框做匀加速直线运动，A错误；

D．由图线截距知

得

后拉力不变，说明线框进入磁场，磁通量不变，感应电流为零，安培力为零，因此线框边长

代入

得

D正确；

C．通过的电量

C正确；

B．线框刚完全进入磁场时速度

由

图线示意图如图所示，水平力F做功为F-x所围面积，所以有能量守恒，产生的焦耳热

B错误；

故选CD。

第II卷（非选择题  60分）

二、实验题

11. 现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公认的酒驾标准是“酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”提供的器材有：

A.二氧化锡半导体型酒精传感器

B.直流电源（电动势为，内阻不计）

C.电压表（量程为，内阻非常大，作为浓度表使用）

D.电阻箱（最大阻值为）

E.定值电阻（阻值为）

F.定值电阻（阻值为）

G.单刀双掷开关一个，导线若干

（1）电路中R应选用定值电阻_________（填或）；

（2）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：

①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向__________（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为__________；

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；

③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

（3）某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表指针满偏，则测量的酒精浓度__________（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。

【答案】    ①.     ②. b    ③. 0.2    ④. 有

【解析】

【详解】(1)[1] 由于电压表量程为3V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压

由图甲可知，又，得

则

故选R2；

(2)[2]本实验采用替代法，用电阻箱的阻值替代传感器的电阻Rx，故应先电阻箱调到30.0Ω，由乙图中电路，开关应向b端闭合；

[3]根据图甲可知当Rx=30Ω时，酒精气体浓度为0.2mg/mL，故将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/mL。

(3) [4]由图甲可知Rx=30Ω时，酒精气体浓度为0.2mg/mL

可知电压表指针满偏时，电阻箱电阻

酒精气体浓度，说明达到醉驾标准，故填“有”。

四、解答题（本答题共三个小题，12题10分，13题18分，14题20分，共48分）

12. 如图所示是某弹簧振子的振动图像。

（1）求振子振动的振幅、周期、频率和初相；

（2）如果从点O开始计时，到图中哪一点为止，振子完成了一次全振动？如果从点C开始计时呢？

（3）当时，振子对平衡位置的位移是多少？它在一次全振动中所通过的路程是多少？

【答案】（1）2cm；0.8s；1.25Hz；；（2）见解析；（3）－2cm；8cm

【解析】

【详解】（1）振幅是振子离开平衡位置的最大距离．从图中可以看出，最大距离为2cm，即振幅，周期是完成一次全振动所需要的时间。图中OD之间表示一次全振动，所对应的时间是0.8s．所以，可得

初相是时的相位，可知

（2）从图中可以看出，从点O开始计时，到点D为止，振子完成了一次全振动，并随即开始重复前面所经历的过程．如果从点C开始计时，则到点G为止，振子同样完成了一次全振动，所经历的时间都是0.8s。

（3）从图中可以看出，当时，振子对平衡位置的位移是－2cm．它在一次全振动中所通过的路程就是振幅的4倍，即

13. 如图所示，静止的木板B的质量M=2kg，与右墙距离为s。物体A（可视为质点）质量m=1kg，以初速度v0=6m/s从左端水平滑上B。已知A与B间的动摩擦因数μ=0.2，在B第一次撞墙前，A已经与B相对静止。地面光滑，B与两面墙的碰撞都是弹性的。求：

①s的最小值；

②若A始终未滑离B，A相对于B滑行的总路程是多少？

【答案】①2m；②9m

【解析】

【详解】①设B与挡板相碰时的速度大小为v1，由动量守恒定律得

求出

A与B刚好共速时B到达挡板s距离最短，对B用动能定理

s的最小值为

②经过足够多次的碰撞后，由于不断有摩擦力做功，最终AB速度都变为零，则在整个过程中，平板车和物块的动能都克服摩擦力做功转化为内能，因此有

得

14. 如图甲所示，一对平行金属板M、N，两板长为L，两板间距离也为L，置于处粒子发射源可沿两板的中线发射初速度为、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，M、N板间加变化规律如图乙所示交变电压；金属板的右边界与y轴重合，板的中心线与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。时刻发射的粒子1恰好贴着N板右侧垂直y轴射出；时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场P点，已知P点的纵坐标为L。不计粒子重力及相互间作用力，求

（1）的大小；

（2）磁场的磁感应强度的大小B；

（3）判断粒子1、2哪个先到达P点，并求到达P点的时间差。

【答案】（1）；（2）；（3）粒子2，

【解析】

【详解】（1）时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图

由水平方向匀速直线运动有

由竖直方向匀加速直线运动有

由牛顿第二定律有

解得

（2）由（1）同理可知时刻入射的粒子恰好贴着M板右侧垂直y轴射入磁场，    粒子进入磁场时的y方向的速度大小

故进入磁场时速度大小

（或能体现出由于进入磁场时y方向速度为零，故速度等于也可得分）

如图

由几何关系可得

解得

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得

解得

（3）粒子在磁场中运动的周期

粒子1到达P点的时刻

粒子2到达P点的时刻

所以

由于故粒子2先到达P点，到达P点的时间差