2021-2022学年浙江省温州市苍南县金乡卫城中学高二（下）第一次月考物理试卷

2021-2022学年浙江省温州市苍南县金乡卫城中学高二（下）第一次月考物理试卷

1. 如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为

A. 始终水平向左
B. 始终竖直向上
C. 斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大
D. 斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大

2. 最近中国自主研制的新一代大功率石墨烯超级电容器问世。超级电容器它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间具有特殊性能的电源。如图所示的超级电容标有“，12000F”，该超级电容器
   
    

A. 正常工作最大容纳电荷量为36000C
B. 电容随电压的增大而增大
C. 在充电过程中电流恒定
D. 电容器放完电时，电容为0

3. 如图所示，静止的电子在加速电压的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压的作用下偏转一段距离后离开电场。现使加倍，则下列说法正确的是

A. 要想使电子离开电场时速度的偏转角变大，应该使变为原来的2倍
B. 要想使电子离开电场时速度的偏转角变大，应该使变为原来的倍
C. 要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该使变为原来的倍
D. 要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该使变为原来的2倍

4. 某正弦交流电的瞬时表达式为，则

A. 它的周期为 B. 它的频率为5Hz
C. 它的最大值为311V D. 它的有效值为200V

5. 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是

A. 输电线上的电流 B. 输电线上的电流
C. 输电线上损失的电压为U D. 输电线上损失的功率

6. 一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物体的速率变为，则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是不计空气阻力，

A. 在A点上方15m处，速度方向竖直向上
B. 在A点下方15m处，速度方向竖直向下
C. 在A点上方75m处，速度方向竖直向上
D. 在A点上方75m处，速度方向竖直向下

7. 一弹簧振子做简谐运动的图象如图所示，则下列说法正确的是

A. 它的振幅为 B. 它在和时速度相等
C. 它在内通过的路程为 D. 它在和时位移相等

8. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为：：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为

A. ：：1，：：2
B. ：：1，：：1
C. ：：4，：：1
D. ：：4，：：2

9. 质量为m的小滑块沿倾角为的粗糙斜面从底端向上滑动，经过时间速度减为零，然后又沿斜面下滑，经过时间回到斜面底端，则在整个运动过程中，重力的冲量大小为

A.  B.
C.  D. 0

10. 游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为，则碰撞后两车共同的运动速度为取向右为正方向

A.  B.  C.  D.

11. 如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、是两个完
    全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，时刻断开开关、分别表示通过灯泡和的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是

A.  B.  C.  D.

12. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流的正方向，下列各图中错误的是

A.  B.
C.  D.

13. 如图，两个等量正点电荷分别固定在A、B两点，O为AB的中点，M、N为AB中垂线上的两点，无限远处电势为零。以下说法正确的是

A. N、M、O三点中O点场强最大
B. M点电势高于N点电势
C. 同一负电荷在M点的电势能小于在N点的电势能
D. 如果只受电场力作用正电荷从M点静止释放，电荷将沿中垂线做匀加速运动

14. 一列简谐波在t时刻的波形如图中实线所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间的波形如图中虚线所示，若振动周期为T，则

A. 可判定波可能沿x轴正方向传播 B. 可判定波一定沿x轴负方向传播
C. 一定为 D. 可能为

15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示。
    
    该实验中使用电火花计时器，它的工作电压是“交流220V”，纸带下端所挂重物应选图乙中的______重物比较合适填所选重物的字母。
    按照正确的操作得到如图丙所示的纸带。其中打O点时释放重物，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图丙中单位。已知打点计时器打点时间间隔为，重物质量为，当地重力加速g取。
    这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______.
    现选取重物在OB段的运动进行数据处理，OB段动能增加量为______ J，重力势能减少量为______计算结果均保留三位有效数字。
16. 老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：
    待测电源E，定值电阻阻值未知，
    电压表量程为，内阻很大，
    电阻箱，
    单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。
    某同学连接了一个如图1所示的电路，他接下来的操作是：
    拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将接掷于a，闭合，记录下对应的电压表示数为，然后断开；
    保持电阻箱示数不变，将切换到b，闭合，记录此时电压表的读数电压表的示数如图丙所示，然后断开。
    
    请你解答下列问题：图甲所示电阻箱的读数为______，图乙所示的电压表读数为______ V，由此可算出定值电阻的阻值为______。电阻计算结果保留3位有效数字
17. 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数重力加速度g取求：
    碰撞前瞬间A的速率v；
    碰撞后瞬间A和B整体的速率；
    和B整体在桌面上滑动的距离

18. 如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻．一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上．在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动．不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求：
    导轨对杆ab的阻力大小
    杆ab中通过的电流及其方向．
    导轨左端所接电阻的阻值

19. 如图，在的空间，存在垂直xOy平面的匀强磁场，方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔，可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角可在范围内变化的带负电的粒子。已知时，粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场，不计重力及粒子间的相互作用。求：
    磁场的磁感应强度；
    若，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角可用三角函数、根式表示；
    能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积可用根式表示。

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：以球为研究对象，分析受力情况：重力G、测力计的拉力T和AB杆对球作用力F，由平衡条件知，F与G、T的合力大小相等、方向相反，作出力的合成图如图。则有G、T的合力方向斜向右下方，测力计的示数逐渐增大，T逐渐增长，根据向量加法可知G、T的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大，所以AB杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大，所以选项ABD错误，C正确。
故选：C。
分析球的受力情况：重力、测力计的拉力和AB杆对球作用力，由平衡条件求出AB杆对球弹力方向．
本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键．难度不大．
 

2.【答案】A
 

【解析】解：A、该电容器最大容纳电荷量：，故A正确；
B、电容器的电容是不随电压变化的，故B错误；
C、在充电过程中电流是随电容电荷量的变化而变化的，故C错误；
D、电容随着放电，电量逐渐减小到0，电容器的电容与电量和电压无关，在充放电时电容不变，故D错误；
故选：A。
电容器的额定电压是正常工作时允许的最大电压，实际电压可以低于额定电压；电容器是储存电能的工具，电容器的电容与电量和电压无关。
本题考查电容器和电源，关键是明确电容的概念和额定电压的含义，基础题目。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：AB、设电子加速获得的速度为，偏转电极极板的长度为L，板间距离为d。加速过程，由动能定理得：；电子在偏转电场中做类平抛运动，加速度大小为，运动时间为，电子离开电场时速度的偏转角正切为，联立可得，使加倍，要想使电子离开电场时速度的偏转角变大，应该使的倍数大于2倍，故AB错误；
CD、电子离开电场时速度的偏转距离为，联立可得，使加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，y不变，则应该使变为原来的2倍。故C错误，D正确。
故选：D。
电子先经过加速电场加速，后经偏转电场偏转，根据动能定理求出电子加速获得的速度与加速电压的关系，根据牛顿第二定律和运动学公式相结合得到电子离开电场时速度的偏转角和偏转距离表达式，再进行分析。
本题考查带电粒子在电场中的运动，要根据动能定理和牛顿第二定律、运动学公式结合推导出、。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：AC、根据正弦交流电的瞬时表达式为可知交流电的最大值为，角速度为，故周期，故A错误，C正确；
B、频率，故B错误；
D、交流电的有效值为，故D错误；
故选：C。
根据交流电的表达式，可知其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等．
对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义．
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、根据得，输电线上的电流为：，
当U是导线上损失的电压，可以用电流得出输电线上的电流，然而本题中U为输电电压，故A错误，B正确；
C、输电线上损耗的功率为：，故C错误；
D、因U是输电电压，不是加在导线两端的电压；故不能用计算损失的功率；故D错误；
故选：
根据输出功率，得出输出电流，从而得出输出电压，根据求出损耗的功率，根据能量守恒求出用户得到的功率．
解决本题的关键知道输送功率与输出电压和输出电流的关系，损失电压与电流和电阻的关系，以及掌握输电线上损耗的功率
 

6.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题是简单的竖直上抛，只需由基本公式一看就能得出结果，可以用反推法。
很基础的竖直上抛的，竖直上抛通常不考什么难题，大多都比较简单，稍难一点的是上抛问题会两次经过同一点，因此会有两个时间，因此出现问上抛经过某点时间时需注意。
【解答】
假设此时物体的速度方向向上，由竖直上抛公式，物体的初速度为：
，
物体的位移为：，物体在A点的上方。故A错误，C正确；
BD：假设此时速度的方向向下，由竖直上抛公式，物体的初速度：
。
物体的位移为：，物体仍然在A点的上方。故BD错误。
故选：C。  

7.【答案】B
 

【解析】解：A、由图知弹簧振子做简谐运动的振幅为，故A错误；
B、由图可知该弹簧振子的周期为，末振子处于平衡位置，在和处于的对称的时刻，振子的位移大小相等，速度大小也相等，速度方向相同，故B正确；
C、由于且时刻振子位于平衡位置，所以在内的路程等于：，故C错误；
D、由图知，它在时刻为位移为，在时刻的位移为，位移不相等，故D错误。
故选：B。
振幅是振子离开平衡位置的最大距离；由图象直接读出振幅；根据振子的位置分析其速度，振子在一个周期内能通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系，求出振子的路程。
本题要熟悉简谐运动加速度、速度与位移的关系，知道简谐运动具有周期性，并能读取图象的信息。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：根据开普勒第三定律得：，
解得：：：4
由卫星的速度公式得：：：1
故选：C。
人造卫星绕地球做圆周运动，也遵守开普勒定律，由开普勒第三定律求轨道半径之比，由卫星的速度公式求速率之比。
解决本题的关键是掌握开普勒第三定律和卫星的速度公式，并能熟练运用比例法求解。
 

9.【答案】C
 

【解析】解：重力的作用时间为；故重力的冲量；故C正确，ABD错误；
故选：C
冲量等于力与时间的乘积，与其他因素无关，故直接由即可求出重力的冲量．
本题直接考查冲量的定义，属于对基础知识的考查，属于基础题不难．
 

10.【答案】D
 

【解析】

【分析】
由于碰撞的过程中两车之间的作用力比较大，可以认为在碰撞的过程中二者在水平方向的动量守恒，由动量守恒定律即可求出碰撞后的速度．
本题考查动量守恒及能量守恒，应用动量守恒时要注意动量的矢量性，在解题时应先设定正方向．
【解答】
两车在碰撞的过程中水平方向的动量是守恒的，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

代入数据得：

负号表示共同速度的方向向左。
故选：D。  

11.【答案】AC
 

【解析】解：A、电键闭合时，电感阻碍电流变化，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，
所以电感的阻碍慢慢减小，即流过电感的电流增大，所以慢慢减小，最后稳定时电感相当于一根导线，为0，
电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电灯，其方向与规定图示流过电灯的方向相反，慢慢减小最后为故A正确，B错误。
C、电键闭合时，电感阻碍电流变化，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，
电感的阻碍慢慢减小，即流过电感的电流增大，所以慢慢增大，最后稳定，断开电键，原来通过的电流立即消失。故C正确，D错误。
故选：AC。
电感对电流的变化起阻碍作用，闭合电键时，电感阻碍电流增大，断开电键，、L构成一回路，电感阻碍电流减小。
解决本题的关键掌握电感对电流的变化起阻碍作用，电流增大，阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小。
 

12.【答案】ABC
 

【解析】解：由图像可知，内，B垂直纸面向里增大，穿过的线圈磁通量向里增加，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律知，、S均恒定，则线圈中产生的感应电动势恒定，感应电流恒定；
内，B垂直纸面向里减小，穿过的线圈磁通量向里减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿顺时针方向，即电流为正方向；根据法拉第电磁感应定律知，、S均恒定，则线圈中产生的感应电动势恒定，感应电流恒定；
内，B垂直纸面向外增大，穿过的线圈磁通量向里增加，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿顺时针方向，即电流为正方向；根据法拉第电磁感应定律知，、S均恒定，则线圈中产生的感应电动势恒定，感应电流恒定。由于内与内相同，则在这两段时间内，感应电动势相同，感应电流相同；
内，B垂直纸面向外增大，穿过的线圈磁通量向里减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律知，、S均恒定，则线圈中产生的感应电动势恒定，感应电流恒定，故ABC错误，D正确。
本题选错误的，
故选：ABC。
由图像读出B的变化，分析磁通量的变化情况，由楞次定律判断电流的方向；由法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化情况，由闭合电路欧姆定律分析感应电流大小的变化情况。将一个周期分成四个四分之一周期来研究。
解决本题时，要知道图像的斜率等于，图像是直线时，相同，产生的感应电动势和感应电流相同。
 

13.【答案】BC
 

【解析】解：A、两个等量同种电荷在O点处的电场为0，所以N、M、O三点中O点场强最小．故A错误；
B、等量同种正点电荷的连线的中垂线的电场方向由O点指向远处，所以M点的电势高于N点的电势。故B正确；
C、沿电场线的方向电势降落，M点电势一定高于N点电势，故负电荷在电势高处的电势能小，所以负电荷在M点的电势能小；故C正确；
D、中垂线上的场强大小会发生变化，所以从M点静止释放正电荷，正电荷不会做匀加速运动，故D错误；
故选：BC。
用常见电荷的电场线的分布特点和电荷场强的分布特点，分析出电荷连线和连线中垂线上场强和电势的特点。
本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，沿着场强方向，电势越来越低。
 

14.【答案】BD
 

【解析】解：AB、据题t时刻质点M的运动方向向上，由波形平移法则知波向左传播，故A错误，B正确。
CD、根据波的周期性可知：，，1，2，…
则得可能为，，故C错误，D正确。
故选：BD。
根据在t时刻质点M的运动方向判断出波的传播方向，再由波形平移法分析与T的关系．
本题要能根据质点的振动方向判断出波的传播方向，由波形的平移法得到时间与周期的关系，求出周期．
 

15.【答案】
 

【解析】解：电火花打点计时器使用交流220V的工作电压，重物选择质量大一些，体积小一些的，由图乙看出C物体底部还带有防撞垫，故选C。
纸带点迹间距离的读数小数点后保留2位，则三个数据中不符合有效数字要求的是。
B点的速度，则OB段动能的增加量。
重力势能的减小量。
故答案为：C、、、
电火花打点计时器使用交流220V的电源，所选的重物应质量大一些，体积小一些。
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量。
解决本题的关键掌握纸带的处理方法，本题是常规题，运用匀变速直线运动的两个推论处理纸带问题，是高考热点，要熟练掌握。
 

16.【答案】
 

【解析】解：电阻箱读数为：。
电压表每小格是，要求估读，电压表的读数为：。
当打到a端时，电压表测量电阻箱两端电压，电路电流为：。
打到b端时，电压表测电阻箱和两端电压，则有：，所以：。
故答案为：、、
根据电阻箱、电压表的读数方法进行读数。根据实验操作过程利用串联电场的关系和欧姆定律计算的阻值；
电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱的示数；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直。
 

17.【答案】解：设滑块的质量为
下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：
，代入数据解得，解得碰撞前瞬间A的速率：
、B碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：，代入数据解得，碰撞后瞬间A和B整体的速率：
对A、B系统，由动能定理得：，
代入数据解得，A和B整体沿水平桌面滑动的距离：
答：碰撞前瞬间A的速率v为；
碰撞后瞬间A和B整体的速率为；
和B整体在桌面上滑动的距离l为
 

【解析】到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度．
、B碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率．
对AB整体运用动能定理，求出AB整体在桌面上滑动的距离．
本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合，难度中等，知道机械能守恒和动量守恒的条件，关键是合理地选择研究对象和过程，选择合适的规律进行求解．
 

18.【答案】解：杆进入磁场前做匀加速运动，由牛顿第二定律得----①
                                 由运动学公式得  -----②
                  解得导轨对杆的阻力为---------③
 杆进入磁场后做匀速运动，设杆受到的安培力为，由平衡条件得④
                   杆ab所受的安培力        ---------------⑤
                         解得杆ab中通过的电流-----------⑥
                由安培定则可知杆中的电流方向自a流向b
  杆产生的感应电动势  ----------------⑦
                      杆中的感应电流------⑧
        解得导轨左端所接电阻阻值：---------⑨
故答案为：导轨对杆的阻力为 
          杆ab中通过的电流杆中的电流方向自a流向b
          导轨左端所接电阻阻值：
 

【解析】在磁场区中，由牛顿第二定律可求得
 由安培力的大小表达式及方向可求得电流的大小与方向．
 由欧姆定律可求得电阻阻值．
对物体受力分析时把安培力当作一平常力列入物体受力；会熟练应用安培力表达式进行求解问题．
 

19.【答案】解：当时，粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场，
由几何关系可得，
解得：
粒子仅在洛伦兹力作用下，则有：
所以，
根据半径的大小与入射角，可画出右图，

中，，，，
则三角形正弦定理可得，，
设粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为，则有
所以
根据不同的入射速度方向，画出两种临界状态：一是沿着正y轴方向入射的轨迹；另一是与磁场右边界相切的轨迹
因此能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积=图上方的扇形面积+下方菱形面积+右边的三角形面积-下方的扇形面积
=下方菱形面积面积+右边的三角形面积。
即有：
 

【解析】根据时，粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场，粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由几何关系确定已知长度与轨道半径的关系，从而根据半径公式，可求出磁场的感应强度。
由已知入射角与半径的长度，根据几何关系，借助于三角形的正弦定理，可确定粒子射出磁场时与磁场边界的夹角。
根据不同的入射速度方向，画出两种临界状态：一是沿着正y轴方向入射的轨迹；另一是与磁场右边界相切的轨迹。并由几何公式求出经过的区域面积。
根据粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，依据几何特性作图是解题的关键之处。是典型的数理结合的题型，是难题。