2022-2023学年四川省绵阳市江油中学高二下学期第一次阶段考试物理试题 （解析版）

江油中学高中2021级高二下期第一阶段考试

物理试题

一、必考选择题。本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-9题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则（     ）

A. 线圈中感应电动势每秒钟增加2 V；

B. 线圈中感应电动势每秒钟减少2 V；

C. 线圈中无感应电动势；

D. 线圈中感应电动势保持不变；

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析: 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势，感应电动势是一个定值，不随时间变化，故A、B、C错误，D正确．

考点：法拉第电磁感应定律

2. 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则(       )

A. W1<W2，q1<q2 B. W1<W2，q1＝q2 C. W1>W2，q1＝q2 D. W1>W2，q1>q2

【答案】C

【解析】

【详解】第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：

W1:W2=3:1；

根据电量，感应电流，感应电动势，得：

所以：

q1:q2=1:1，

故W1＞W2，q1=q2。

A. W1<W2，q1<q2。故A错误；   

B. W1<W2，q1＝q2。故B错误；

C. W1>W2，q1＝q2故C正确；

D. W1>W2，q1>q2。故D错误；

3. 如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场．从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是(　　)

A. a端的电势高于b端

B. ab边所受安培力方向为水平向左

C. 线圈可能一直做匀速运动

D. 线圈可能一直做匀加速直线运动

【答案】C

【解析】

【详解】此过程中ab边始终切割磁感线，ab边为电源，由右手定则可知电流为逆时针方向，由a流向b，电源内部电流从低电势流向高电势，故a端的电势低于b端，故A错误；由左手定则可知ab边所受安培力方向竖直向上，故B错误；如果刚进入磁场时安培力等于重力，则一直匀速进入，如果安培力不等于重力，则，可知线圈做变加速运动，故C正确，D错误．所以C正确，ABD错误．

4. 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时便会产生一电信号，被控制中心接收.若火车通过线圈时，控制中心接收到的线圈两端的电压信号u随时间t变化情况如图所示，则说明火车在做（　　）   

A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动

C. 匀减速直线运动 D. 加速度逐渐增大的变加速直线运动

【答案】B

【解析】

【详解】根据u-t图像信息可得，信号u随时间t线性变化，并均匀增大，即有

又因为

则

B、L、k均一定，所以速度v随时间t均匀增大，故火车在做匀加速直线运动。

故选B。

5. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）

A. 合上开关，a先亮，b逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭

B. 合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭

C. 合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭

D. 合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭

【答案】D

【解析】

【详解】由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，b灯泡立刻发光，而a灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮；当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，导致两灯泡同时逐渐熄灭。

故选D。

6. 环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（　　）

A. 感应电流大小恒定，顺时针方向

B. 感应电流大小恒定，逆时针方向

C. 感应电流逐渐增大，逆时针方向

D. 感应电流逐渐减小，顺时针方向

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：在第2s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，所以B正确，ACD错误．故选B．

考点：楞次定律

【名师点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，并理解法拉第电磁感应定律的内容,变化的磁场产生电场，而均匀变化的磁场产生恒定的电场．

7. 边长为的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为（）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（　 　）

A. 产生的感应电流方向相反

B. 所受的安培力方向相反

C. 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D. 进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据右手定则，线框进入磁场过程产生的感应电流方向为顺时针，线框穿出磁场的过程产生的感应电流方向为逆时针，A正确；

B．安培力总阻碍线框的运动，所以线框进入磁场和穿出磁场所受的安培力方向相同，B正确；

C．由于线圈匀速进入磁场后加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，故穿出磁场过程的时间小于进入磁场过程的时间，C错误；

D．根据

由此可知进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等，D正确。

故选AD。

8. 如图所示，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻R，其他电阻不计，导体杆MN放在导轨上，在水平恒力F的作用下，沿导轨向右运动，并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行，从MN进入磁场开始计时，通过MN的感应电流i随时间t变化的图象可能是图中的(　　)

A.  B.

C.  D.

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．MN进入磁场时，若F与安培力大小相等，MN将做匀速运动，产生的感应电动势和感应电流不变，此图是可能的，故A正确；

BD．MN进入磁场时，若F大于安培力，MN将做加速运动，随着速度的增大，由，知安培力增大，合力减小，加速度减小，则MN将做加速度减小的变加速运动，由知，i逐渐增大，但i的变化率减小，图线切线的斜率减小，当MN匀速运动时，产生的感应电流不变，故B错误，D正确；

C．MN进入磁场时，若F小于安培力，MN将做减速运动，随着速度的减小，由，知安培力减小，合力减小，加速度减小，则MN将做加速度减小的减速运动，由知，i逐渐减小，但i的变化率减小，图线切线的斜率减小，当MN匀速运动时，产生的感应电流不变，故C正确。

故选ACD。

9. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为，一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度，则（　　）

A. 如果增大，变大 B. 如果变大，变大

C. 如果变大，变大 D. 如果变大，变大

【答案】BCD

【解析】

【详解】根据题意可知，当金属杆所受合力为0时，速度最大，设此时最大速度为，则感应电动势为

感应电流为

安培力

则有

解得

A．如果增大，变小，故A错误；

B．如果变大，变大，故B正确；

C．如果变大，变大，故C正确；

D．如果变大，变大，故D正确。

故选BCD

二、必考非选择题。本题共4小题，共44分

10. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺导线补接完整。

（      ）

（2）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，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向_____偏转；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针向_____偏转。

【答案】    ①.     ②. 右    ③. 左

【解析】

【详解】(1)[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：

(2)[2]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；

[3]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。

11. （1）用游标为20分度的游标卡尺测量一根金属丝的长度，由图甲可知其长度为______mm；

用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，其示数如图乙所示，该金属导线的直径为______mm；

用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测某金属导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为______Ω。

（2）现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用。

I实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：

A．10Ω    B．50Ω    C．150Ω    D．500Ω

本实验选用哪一种规格的定值电阻最好______；

II该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。

【答案】    ①. 50.15    ②. 1.880    ③. 1200    ④. C    ⑤. 10    ⑥. 45

【解析】

【详解】（1）[1]金属丝的长度为

[2]金属导线的直径为

[3]该电阻的阻值约为

（2）[4]回路中的最小电阻

R0为保护电阻，当R=0时，电源电流也不会超出50mA，则

C最合适，A、B太小起不到保护作用，D太大，会使电路中的电流测量范围太小。

故选C。

[5][6]由闭合电路欧姆定律有

整理得

图线的斜率为，由图线知斜率

解得

图线与纵轴截距为

解得

12. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨，间距为l，导轨所在平面与水平面成角，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r、长度为l的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g。求：

(1)金属棒产生的感应电动势；

(2)通过电阻R的电流大小和方向；

(3)拉力F的大小。

【答案】(1)；(2)，方向从P到M；(3)

【解析】

【分析】

【详解】(1)金属棒产生的感应电动势

(2)通过电阻R的电流大小

则

方向从P到M；

(3)由平衡可知

拉力F的大小

13. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f，且线框不发生转动．求：

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2；

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.

【答案】(1)     (2)    (3)

【解析】

【分析】(1)下落阶段匀速进入磁场说明线框所受力：重力、空气阻力及向上的安培力的合力为零.(2)对比线框离开磁场后继续上升一段高度（设为h），然后下落相同高度h到匀速进入磁场时两个阶段受力情况不同，合力做功不同，由动能定理：线框从离开磁场至上升到最高点的过程．(3)求解焦耳热Q，需要特别注意的是线框向上穿过磁场是位移是a+b而不是b，这是易错的地方

【详解】(1)线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间，由平衡知识有：

解得：

(2)线框从离开磁场至上升到最高点的过程，由动能定理：

线圈从最高点落至进入磁场瞬间：

联立解得：

(3)线框在向上通过磁场过程中，由能量守恒定律有：

而

解得：

即线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热为

【点睛】此类问题的关键是明确所研究物体运动各个阶段的受力情况，做功情况及能量转化情况，选择利用牛顿运动定律、动能定理或能的转化与守恒定律解决针对性的问题，由于过程分析不明而易出现错误.

三、选考题。本部分共6小题，共30分。第14~18题每小题4分，给出的四个选项中只有一项符合题目要求，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。第19题10分。

14. 下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（    ）

A. 做简谐运动的弹簧振子，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的加速度也一定相同

B. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低

C. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关

D. 在平静水面激起的水波波长与障碍物尺寸差不多或较大，才能观察到明显的衍射现象

【答案】B

【解析】

【详解】A．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的加速度也相同，故A正确，不符合题意；

B．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故B错误，符合题意；

C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，故C正确，不符合题意；

D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，故D正确，不符合题意。

故选B。

15. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　）

A. 图示时刻，a的速度最大

B. 图示时刻，b的加速度最大

C. 若波沿x轴正方向传播，a比c先回到平衡位置

D. 若波沿x轴负方向传播，图示时刻，c的加速度大小正在增大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由图可知，图示时刻，质点在波峰，速度最小，加速度最大，质点在平衡位置，速度最大，加速度最小，故AB错误；

C．若波沿x轴正方向传播，由同侧法可知，图示时刻，质点沿轴负方向传播，则a比c先回到平衡位置，故C正确；

D．若波沿x轴负方向传播，由同侧法可知，图示时刻，质点沿轴正方向传播，加速度大小正在减小，故D错误。

故选C。

16. 两块水平放置的金属板间的距离为，用导线与一个匝线圈相连，线圈电阻为，线圈中有竖直方向的磁场，电阻与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为、电荷量的油滴恰好处于静止。则线圈中的磁感应强度的变化情况和磁通量的变化率分别是（　　）

A. 磁感应强度B竖直向上且正增强，

B. 磁感应强度B竖直向下且正增强，

C. 磁感应强度B竖直向上且正减弱，

D. 磁感应强度B竖直向下且正减弱，

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知，电荷量的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知，油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电，流过线圈的电流为上端进入下端流出，由安培定则可知，感应磁场竖直向上，则原磁场为竖直向上且正在减小或竖直向下且正在增大，感应电动势为

平行板间电压为

由平衡条件有

联立解得

故选C。

17. 如图所示，线圈I与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈II与电流计G相连，线圈I与线圈II绕在同一个铁芯上，以下说法错误是（　　）

A. 开关闭合或断开的瞬间，电流计G指针会偏转且偏转的方向相反

B. 开关闭合一段时间后，保持滑动变阻器阻值不变，电流计G指针不会偏转

C. 开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端，电流计G指针会偏转

D. 因为线圈II所在的回路中没有电源，所以电流计G指针始终不会偏转

【答案】D

【解析】

【详解】A．开关闭合瞬间，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，由安培定则可知，穿过线圈的磁场方向向左，穿过线圈Ⅱ的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈Ⅱ中产生感应电流方向从右侧看是逆时针方向；将开关断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到消失，穿过线圈Ⅱ的磁通量减小，由楞次定律可知线圈Ⅱ中产生感应电流方向从右侧看是顺时针方向，故A正确，不符合题意；

B．开关闭合一段时间后，保持滑动变阻器阻值不变，线圈I中电流不变，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，线圈Ⅱ中不产生感应电流，电流计G指针不会偏转，故B正确，不符合题意；

C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端，线圈I中电流不断变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量不断改变，由楞次定律可知，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G指针会偏转，故C正确，不符合题意；

D．线圈II所在的回路中虽然没有电源，由楞次定律可知，只要穿过线圈Ⅱ的磁通量改变，线圈Ⅱ中就会产生感应电流，电流计G指针就会偏转，故D错误，符合题意。

故选D。

18. 两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为、电阻可不计的金属棒，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度，如图所示。在这过程中，下列说法中不正确的是（　　）

A. 作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

B. 作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于与电阻上产生的焦耳热之和

C. 金属棒克服安培力做的功等于电阻上产生的焦耳热

D. 恒力与重力的合力所做的功等于电阻上产生的焦耳热

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据题意可知，金属棒沿导轨匀速上滑，金属棒受重力、安培力和恒力作用，由动能定理有

即作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，故A正确，B错误；

C．由于导轨和金属棒电阻不计，则金属棒克服安培力做的功等于电阻上产生的焦耳热，故C正确；

D．由上述分析可知，恒力与重力的合力所做的功等于克服安培力做的功，则等于电阻上产生的焦耳热，故D正确。

本题选不正确的，故选B。

19. 如图所示，实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过t=0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。（1）若该波的周期T大于0.3s，且波是沿x轴负方向传播的，求

（1）该波传播速度大小v1和周期T1；

（2）若该波的周期T小于0.3s，且波是沿x轴正方向传播的，求该波的周期T2。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）若波沿x轴负方向传播，波形移动了，由此可求出波速和周期

代入数据解得

由

代入数据解得

（2）若波沿x轴正方向传播，波形移动了

由此可求出波速和周期

由

代入数据解得