精品解析：湖北省巴东县第三中学2022-2023学年高二下学期3月第二次月考物理试题（解析版）

这是一份精品解析：湖北省巴东县第三中学2022-2023学年高二下学期3月第二次月考物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
巴东县第三高级中学高二下第二次月考物理考生注意：1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4、本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第二、二章，选择性必修第二册第一至三章。一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~11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. 关于受迫振动、共振，下列说法正确的是（　　）A. 做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关B. 为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别C 驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大D. 快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象【答案】B【解析】【详解】A．做受迫振动的物体的振动频率与物体的固有频率无关，它总是等于驱动力的频率，故A错误；B．建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别，防止共振损坏建筑，故B正确；C．驱动力频率与固有频率之差越小，越容易引起共振，则振幅越大，二者之差越大，振幅越小，故C错误；D．快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动，该振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，故D错误。故选B。2. 弹簧振子的振动图像如图所示。在2s~3s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是（　　）A. Ek变小，Ep变大 B. Ek变大，Ep变小C. Ek、Ep均变小 D. Ek、Ep均变大【答案】B【解析】【详解】由图可知，在2s~3s的时间内，振子由负的最大位移运动至平衡位置，故振子的速度变大，则动能Ek变大，根据能量守恒可知，势能Ep变小。故选B。3. 质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙面过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回．关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是（　　）A. 子弹、橡皮泥和钢球对墙冲量大小相等B. 子弹对墙的冲量最小C. 橡皮泥对墙的冲量最小D. 铜球对墙的冲量最小【答案】B【解析】【详解】根据力的作用的相互性，子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知对子弹对橡皮泥对钢球可知＜＜故选B。4. 如图所示，是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，当在该导线中通以由C到A、大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力大小和方向是（　　）A. ，平行于向左B. ，平行于向右C. ，垂直的连线指向左下方D. ，垂直的连线指向左下方【答案】C【解析】【分析】【详解】直导线折成半径为R的圆弧形状，在磁场中的有效长度为又联立解得则安培力为安培力的方向与等效长度的直线垂直，根据左手定则可得，安培力的方向垂直AC的连线指向左下方。故选C。5. “世界航天第一人”是明朝的万户，如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A. 火箭推力来源于空气对它的反作用力B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为C. 喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为D. 在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A．火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误；B．在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)为系统，动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有解得火箭的速度大小为故B正确；C．喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得上升的最大高度为故C错误；D．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，故D错误。故选B6. 如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，已知重力加速度为g，则在振动过程中（　　）A. 物体的最大动能应等于B. 弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变C. 弹簧的最大弹性势能等于D. 物体在最低点时的弹力大小应小于【答案】C【解析】【详解】B．根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能和物体的机械能（即动能和重力势能之和）总和保持不变，故B错误；AC．规定物体的平衡位置为零重力势能面，则物体在最高点时重力势能为mgA，而此时物体的动能为零，弹簧的弹性势能也为零，根据B项分析可知，弹簧的弹性势能和物体的机械能（即动能和重力势能之和）总和为mgA，当物体运动至平衡位置时动能最大，此时弹簧弹性势能不为零，物体重力势能为零，则物体最大动能一定小于mgA；当物体运动至最低点时，物体的动能为零，重力势能为－mgA，此时弹簧弹性势能最大，为2mgA，故A错误，C正确；D．物体在平衡位置时，弹簧伸长量为A，弹力大小为mg；物体在最低点时，弹簧伸长量为2A，根据胡克定律可知弹力大小为2mg，故D错误。故选C。7. 如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10 cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　）A. 感应电动势为0.6 VB. 感应电流为0.06 AC. 电阻两端的电压为6 VD. 0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点【答案】D【解析】【详解】A．根据法拉第电磁感应定律A错误；B．根据闭合电路欧姆定律得感应电流为B错误；C．根据欧姆定律得电阻R两端的电压为C错误；D．根据楞次定律得0～1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点，D正确。故选D。8. 如图甲所示，理想变压器原、副线圆正数比，V为理想交流电表，灯泡电阻，AB两端所接交变电流如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A. 电流频率为100HzB. V的读数为18VC. 时产生该正弦交流电的线圈正处于中性面位置D. 变压器输入功率为81W【答案】BD【解析】【详解】A．由乙图可知，交变电流的周期为，则交变电流的频率为A错误；B．根据乙图可知，线圈输入电压的有效值为根据变压器电压比等于匝数比可得解得电压表V的读数为B正确；C．由乙图可知，，电动势为最大值，可知该时刻产生该正弦交流电的线圈正处于垂直中性面位置，C错误；D．副线圈的电流为则变压器输入功率为D正确。故选BD。9. 初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初速度方向如图，则（　　）A. 电子将向左偏转 B. 电子将向右偏转C. 电子所受洛伦兹力变小 D. 电子所受洛伦兹力大小不变【答案】BC【解析】【详解】AB．由安培定则可知导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则可知运动电子所受洛伦兹力方向向右，因此电子将向右偏转，A错误，B正确；CD．洛伦兹力不做功，电子的速率不变，根据F洛=Bvq，B变小，F洛变小，D错误，C正确。故选BC。10. 一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图像如图所示，则（　　）  A. 时物块的动量大小为B. 时物块的动量大小为C. 时物块的速率为D. 时物块的速度为零【答案】BC【解析】【详解】A．由动量定理可得时物块的动量大小为A错误；B．由动量定理可得时物块的动量大小为B正确；C．由动量定理可得解得C正确；D．由动量定理可得解得D错误。故选BC。11. 如图所示，半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度，一比荷为的带正电粒子从圆形磁场边界上的点以的速度垂直直径射入磁场，恰好从点射出，且，下列选项正确的是（　　）A. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为B. 粒子从点射出方向竖直向下C. 若粒子改为从圆形磁场边界上点以相同的速度入射，一定从点射出D. 若要实现带电粒子从点入射，从点出射，则所加圆形磁场的最小面积可调整为【答案】AC【解析】【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力可得解得A正确；BD．如图所示，连接两点由单边磁场的特点可知，入射方向与的夹角等于出射方向与的夹角，故粒子从点射出方向不是竖直向下的，若要实现带电粒子从点入射，从点出射，则所加圆形磁场的直径为时对应的面积最小，最小面积为B错误，D正确；C．如图所示若粒子改为从圆形磁场边界上的点以相同的速度入射，入射方向与垂直，由上分析可知，四边形是个菱形，对边互相平行，竖直向下，由此可知，粒子一定从点射出，C正确。故选AC。二、实验题（本题共2小题，共14分）12. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中灯泡的电阻，定值电阻，A、B间电势差，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。  （1）线圈L的直流电阻RL=_________Ω（结果保留两位有效数字）；（2）闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是__________________；（3）断开开关后，通过灯泡的电流方向_________（填“”或“”）。【答案】    ①. 2.0    ②. 灯泡闪亮一下再逐渐熄灭    ③. 【解析】【详解】（1）[1]由图可知，零时刻通过电感线圈L的电流为由欧姆定律解得（2）[2]电路中灯泡的电阻则通过灯泡的电流开关S接通一段时间后，L相当于一直流电阻，由以上的分析可知，L中的电流大于灯泡中的电流，断开瞬间，L产生感应电动势相当于电源，给灯泡供电，灯泡将闪亮一下再逐渐熄灭。（3）[3]断开开关后，由楞次定律可知L中的电流方向不变，所以通过灯泡的电流方向为方向。13. 如图甲为用单摆测重力加速度的实验装置，在实验中用最小刻度为的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。  （1）下列说法正确的有_________。（填字母）A．测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态B．摆长等于摆线的长度加上摆球的直径C．测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时D．如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球（2）为悬挂点，从图乙可知单摆的摆长为_________m。（3）若用表示单摆的摆长，表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小_________。（4）若把该单摆放在月球上，则其摆动周期_________（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】    ①. A    ②.     ③.     ④. 变大【解析】【详解】（1）[1]A．测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，A正确；B．摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，B错误；C．当摆球经过平衡位置时开始计时，测多次全振动所用时间后求出周期的平均值，C错误；D．摆球选择质量大一些、体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，D错误。故选A。（2）[2]从悬点到球心的距离即为摆长，刻度尺的分度值为1mm，读数时需要估读到分度值的下一位，可得（3）[3]若用表示单摆的摆长，表示单摆振动周期，由单摆的周期公式可求出当地重力加速度大小（4）[4]由于月球上的重力加速度较小，所以将单摆放在月球上时，其摆动周期变大。三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）14. 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻．一质量m = 0.1kg，电阻r = 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a = 2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2= 2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功WF．【答案】（1）4.5C （2）1.8J  （3）5.4J【解析】【详解】（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为： 由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为： 通过电阻R的电荷量为：q = IΔt联立以上各式，代入数据解得：q =4.5C（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：W = 0－mv2撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2= －W联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1可得：Q1=3.6J在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF= Q1 + Q2联立以上各式，代入数据解得：WF=5.4J15. 如图所示，在边长为a的等边三角形OMN区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子，经一电压加速后从M点沿某方向垂直于磁场射入，一段时间后，该带电粒子从ON边的中点Q平行于轴方向射出，不计粒子的重力，求：（1）加速电压的大小；（2）带电粒子从射入磁场到运动至y轴所用的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）带电粒子运动轨迹如图所示由几何关系可知，三角形为等边三角形，则带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为由牛顿第二定律得解得根据动能定理得解得（2）带电粒子在磁场中的运动周期带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为60°，带电粒子在磁场中运动的时间为Q点到y轴的距离带电粒子从Q点运动到y轴的时间带电粒子从射入磁场到运动至y轴所用的时间联立解得16. 在光滑的水平地面上，质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为，半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小为，重力加速度g取10m/s2，求：（1）A、B碰撞时损失的机械能；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）C能上升的最大高度。【答案】（1）6J；（2）9J；（3）1.2m【解析】【详解】（1）A与B碰撞时动量守恒解得损失的机械能为（2）弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，B、C的速度相等，设此时速度为，根据动量守恒定律可得解得（3）设C与弹簧分开时，B、C速度分别为和，由题意得解得机械能为假设C上升高度为R时二者相对静止，C在竖直方向速度为0，则此时系统的机械能因为所以滑块在竖直方向速度不为0，设滑块能上升的最大高度为h，由机械能守恒定律有解得