四川省成都市东部新区养马重点中学2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题含解析

四川省成都市东部新区养马重点中学2022-2023学年

高二下学期第一次月考 物理试题（解析版）

（考试时间：90分钟试卷满分：100分）

注意事项：

1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名。准考证号填写在答题卡上。

2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4.考试结束后，将答题卡交回。

第Ⅰ卷

一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　）

A. 两个电势不同的等势面可能相交

B. 电场线不一定与等势面相互垂直

C. 同一等势面上各点电场强度一定相等

D. 将一正试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做正功

【答案】D

【解析】

【详解】A．等势面相交，则交点有两个电势值，这是不可能的，所以电势不同的等势面不可能相交，故A错误；

B．根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故B错误；

C．电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故C错误；

D．正电荷在电势高的位置的电势能大，所以将一正试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能减小，则静电力做正功，故D正确。

故选D。

2. 如图，两平行通电直导线a、b垂直纸面放置，分别通以垂直纸面向里的电流、，另一通电电流方向垂直纸面向外的直导线c与两导线共面。导线c受到的安培力为零，则（　　）

A. 增大，导线c受到的安培力向左

B. 增大，导线c受到的安培力向右

C. 反向，导线c受到的安培力向左

D. 反向，导线c受到的安培力向左

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．由安培定则可知，导线a、b在导线c处的磁场方向分别竖直向下和竖直向上，又由左手定则知导线a、b对导线c的安培力分别向右和向左，增大，导线a产生的磁场增强，导线c受到导线a的安培力大，合力向右，故A错误；

B．增大，导线b产生的磁场增强，导线c受到导线b的安培力大，导线c受到的安培力向左，故B错误；

C．反向，则导线c受到导线a的安培力向左，则导线c受到的安培力向左，故C正确；

D．反向，则导线c受到导线b的安培力向右，则导线c受到的安培力向右，故D错误。

故选C。

3. 如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则

A. S接1时，电容器充电且上极板电势较低

B. S接2时，电容器放电且放电电流从左往右经过定值电阻R

C. 保持S接l ，将上极板竖直向上平移少许，板间电压不变，场强减小

D. 保持S接l ，将上极板水平向左平移少许，板间电压不变，场强减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．S接1时，电容器充电且上极板接电源正极，电势较高，选项A错误；

B． S接2时，电容器放电且放电电流从右往左经过定值电阻R，选项B错误；

C．保持S接l ，将上极板竖直向上平移少许，板间电压不变，根据可知，场强减小，选项C正确；

D．保持S接l ，将上极板水平向左平移少许，板间电压不变，两板间距d不变，根据可知场强不变，选项D错误．

4. 如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以水平方向的初速度v0由O点射入，刚好通过竖直平面内的P点，已知连.线OP与初速度方向的夹角为45°，不计粒子的重力，则O、P两点间的电势差UOP为（   ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】带电粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推理则有

P点粒子的速度为

由动能定理得

解得

ABD错误，C正确。

故选C。

5. 在如图所示的电路中，闭合开关后，相同的两个灯泡A、B均正常发光，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，则（　　）

A. A灯变亮，B灯变暗

B. A灯变暗，B灯变亮

C. A、B灯均变亮

D. A、B灯均变暗

【答案】A

【解析】

【详解】当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串反并同可知，由于灯泡B与滑动变阻器并联，则灯泡B的电功率减小，即B灯变暗，灯泡A与滑动变阻器串联，则灯泡A的电功率增大即A灯变亮，故A正确，BCD错误。

故选A。

6. 如图所示，为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱的示数时，电压表的示数；当电阻箱的示数时，电压表的示数。则此电源的电动势、内阻分别是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意，由欧姆定律可得，当电阻箱的示数时，电路中的电流为

当电阻箱的示数时，电路中的电流为

由闭合回路欧姆定律有

联立代入数据解得

故选A。

7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A. 原线圈的输入功率为220W

B. 电流表的读数为1A

C. 电压表的读数为110V

D. 副线圈输出交流电的频率为50Hz

【答案】D

【解析】

【详解】C．原线圈的电压的有效值为

根据原副线圈电压与匝数的关系

解得

故C错误；

B．变压器的副线圈的电流为

根据原副线圈电流与匝数的关系

解得原线圈的电流，即电流表的读数为

故B错误；

A．原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即

故A错误；

D．根据变压器的工作原理可知，变压器原副线圈的电流变化的频率相等，即

故D正确。

故选D。

8. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物理学奖，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙。下列说法正确的是（　　）

A. 带电粒子由加速器的边缘进入加速器

B. 带电粒子每次进入D形盒时做加速圆周运动

C. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大

D. 经过半个圆周后带电粒子再次到达两盒间的缝隙时，两盒间的电压恰好改变正负

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．被加速粒子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器， A错误；

B．粒子垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力，粒子在磁场中做匀速圆周运动。B错误；

C．粒子在磁场中运动的周期

被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期与半径无关，C错误；

D．回旋加速器的原理就是经过半个圆周后再次到达两盒间的缝隙处，控制两盒间的电势差，使其恰好改变正负，于是粒子经过盒缝时再次被加速，如此反复的速度就能增加到最大，D正确。

故选D。

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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

9. 有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示，其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符．不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小（偏转距离减小），下列措施可行的是（　　）

A. 减小墨汁微粒的质量

B. 增大偏转电场两板间的距离

C. 减小偏转电场的电压

D. 减小墨汁微粒的喷出速度

【答案】BC

【解析】

【详解】微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有：水平方向：

；

竖直方向：

，

加速度：

，

联立解得：

，

要缩小字迹，就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y．由上式分析可知，采用的方法有：增大墨汁微粒的质量、增大转电场两板间的距离、减小偏转极板间的电压U、增大墨汁微粒的喷出速度，故AD错误，BC正确；

10. 关于多用电表的使用，下列操作正确的是（　　）

A. 测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确

B. 测电流时，应按图乙连接方式测量

C 测电阻时，可以按图丙连接方式测量

D. 测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量

【答案】AB

【解析】

【详解】A．根据多用电表的使用方法，测电压时，红表应接电势较高的点，A正确；

B．测电流时，电流从红表笔进入，且串联在电路中，B正确；

C．测电阻时，应将待测电阻与电源断开，C错误；

D．测二极管的反向电阻时，红表笔应接二极管正极，黑表笔应接二极管负极，D错误。

故选AB

11. 2021年6月28日，白鹤滩水电站正式并网发电，使用了我国领先全球的特高压输电技术。若发电机的输出电压不变，远距离输电的示意图如图所示。则下列叙述中正确的是（　　）

A. 用户接入电路的用电器越多，用电器两端电压越大

B. 用户接入电路的用电器越多，发电机的输出功率越大

C. 用户接入电路的用电器越多，输电线电阻r消耗功率越大

D. 用户接入电路的用电器越多，输电线电阻r两端电压越小

【答案】BC

【解析】

【详解】因为发电机的输出电压不变，根据

可知不变，用户接入电路的用电器越多，用电器消耗功率增大，因此发电机的输出功率增大，根据

可知增大，根据

可知增大，根据

，

可知增大，减小，根据

可知用电器两端电压减小

根据

可知输电线电阻r消耗功率增大

故AD错误，BC正确。

故选BC。

12. 如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次以速度2v匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次进入过程中（　　）

A. 线圈中感应电动势之比为1︰2

B. 线圈中电流之比为2︰1

C. 通过线圈的电量之比为1︰1

D. 线圈中产生的热量之比为4︰1

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．切割磁感线产生的动生电动势E=BLv可知，第二次的速度为2v，第一次的速度为v，第二次与第一次线圈中感应电动势之比为2︰1，故A错误；

B．线圈中电流可知，第二次与第一次线圈中感应电动势之比为2︰1，电阻相同，线圈中电流之比为2︰1，故B正确；

C．通过线圈的电量

解得

第二次与第一次进入磁场的过程中相同，所以通过线圈的电量之比为1︰1，故C正确；

D．线圈中产生的热量

联立可得

所以线圈中产生的热量之比为2︰1，故D错误。

故选BC。

13. 如图所示，水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子垂直于挡板从板上的小孔射入磁场，另一带电粒子垂直于磁场且与挡板成角射入磁场，、初速度大小相等，两粒子恰好都打在板上同一点（图中未标出），并立即被挡板吸收。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A. 、的电性一定相同

B. 、的比荷之比为

C. 若在点左侧，则在磁场中运动时间比长

D. 若在点右侧，则在磁场中运动路程比短

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A．两粒子打到同一个点，表明偏转方向一致，所以带同种电荷。A正确；

B．设P点与O点的距离为L，则有

所以有

B正确；

C．若在点左侧，则粒子在磁场中运动的时间为

，

角在锐角范围内，有

C错误；

D．若在点右侧，则粒子在磁场中运动的弧长为

，

角在锐角范围内，有

D错误。

故选AB

第Ⅱ卷（共56分）

三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。

14. 在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用游标卡尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径D。用电流表和电压表测出金属丝的电阻。

（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：___________。（用上述测量的字母表示）

（2）某学生用螺旋测微器在测定该金属丝的直径时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径D=___________mm。紧接着用游标尺上标有20等分制度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=___________cm。

【答案】    ①.     ②. 3.205##3.203##3.204##3.206##3.207    ③. 5.015

【解析】

【详解】（1）[1]根据电阻定律可得

又

联立解得金属丝电阻率为

（2）[2]螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为

[3]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知工件的长度

15. 某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：

A.电压表V（量程为，内阻约为）

B.电流表（量程为，内阻约为）

C.电流表（量程为，内阻约为）

D.定值电阻（阻值为，额定功率为）

E.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）

（1）电流表应选用_______（选填“B”或“C”）。

（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于_______（选填“a”或“b”）端。

（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的图线如图乙所示，则该电池的电动势_______V、内阻_______。

【答案】    ①. B    ②. b    ③. 1.48    ④. 0.46

【解析】

【详解】（1）[1]由图乙可知，最大电流为，则根据电流表的选取原则应选择B。

（2）[2]根据保护电路的原则，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于最大阻值处，也就是端。

（3）[3][4]由

以及图示电源的图像可知，图像与纵轴的截距表示电源的电动势，则由图像可知电动势

图像斜率的绝对值表示电源的内阻和定值电阻之和，则有

四、解答题（共42分）：写出必要的文字说明。方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

16. 如图所示，矩形线圈abcd，在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴OO′以转速n=50r/s匀速转动，线圈共N=50匝，电阻r=5Ω，ab=0.4m，bc=0.5m，负载电阻R=45Ω，从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，求：

（1）线圈中电动势随时间变化的瞬时表达式；

（2）负载电阻R上消耗的电功率。

【答案】（1）；（2）90W

【解析】

【详解】（1）交变电流的峰值为

所以从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈中电动势随时间变化的瞬时表达式为

（2）根据闭合电路欧姆定律可得

所以电阻R上消耗的电功率为

17. 如图甲所示，圆形金属线圈的面积�� = 0.5m2，匝数�� = 100，电阻�� = 10Ω，线圈内磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直线圈平面内里。求：

（1）线圈中产生的感应电动势 E；

（2）在前 2s 时间内，通过线圈某一截面的电荷量 q。

【答案】（1）；（2）0.5C

【解析】

【分析】

【详解】（1）由图乙结合数学知识可得

由法拉第电磁感应定律可得感应电动势

（2）设在 1s~2s 的时间间隔为 t，电流为

，q=It

联立解得

q=0.5C

18. 如图所示，在第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场。在该平面有一个质量为、电荷量为的粒子以垂直轴的初速度，从轴上的点进入匀强电场，恰好与轴成角从点射出电场，再经过一段时间恰好垂直于轴飞出，已知之间的距离为。（不计粒子重力）求：

（1）轴上点坐标；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小。

（3）粒子在匀强磁场运动的时间。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意可知，粒子在第Ⅱ象限内做类平抛运动，垂直电场方向上有

沿电场方向，做匀加速直线运动，设加速度为，则有

恰好与轴成角从点射出电场，则有

联立解得

则轴上点坐标为。

（2）根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示

由几何关系可知，粒子进入磁场时的速度为

由牛顿第二定律有

解得

（3）根据题意，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的弧长为

则粒子的运动时间为

19. 如图，、为足够长光滑平行的水平金属导轨，电阻，置于竖直向下的有界匀强磁场中，为磁场边界，磁场磁感应强度，导轨间距，质量的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为。时刻，导体棒在的水平拉力作用下从左侧某处由静止开始运动，时棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直。

（1）求导体棒时刻进入磁场瞬间的加速度a的大小及回路的电功率；

（2）若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F，求导体棒在运动过程中电阻R产生焦耳热Q。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律

速度

感应电动势

电流

解得

回路功率

解得

（2）由能量守恒

R产生的热量