2022-2023学年四川省泸县第一中学高二下学期月考物理试题含答案

这是一份2022-2023学年四川省泸县第一中学高二下学期月考物理试题含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本题共9小题，每小题6分，共54分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 弹簧振子做简谐振动时，下列说法中不正确是（ ）
A. 振子通过平衡位置时，回复力一定为零．
B. 振子做减速运动，加速度却在增大．
C. 振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反．
D. 振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反．
【答案】C
【解析】
【详解】振子通过平衡位置时，位移x=0，故回复力F为零，故A正确；振子做减速运动时，动能减小，势能一定增加，故振子远离平衡位置，位移增加，故加速度增大，故B正确；振子向平衡位置运动时，是加速运动，故加速度方向与速度方向相同，故C错误；振子远离平衡位置运动时，是减速运动，故加速度方向与速度方向相反，故D正确．所以C正确，ABD错误．
2. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A. 按下按钮过程，螺线管端电势较高
B. 松开按钮过程，螺线管P端电势较低
C. 按住按钮不动，螺线管中会产生感应电动势
D. 按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
【答案】A
【解析】
【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A正确；
B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误；
C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；
D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d．E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零．若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为(静电力常量为k)
A. 方向向右B. 方向向左
C. 方向向右D. 方向向左
【答案】D
【解析】
【详解】当负正点电荷在H点时，电场强度恰好为零，故两个正电荷在F点的电场与正电荷的电场之和为零，根据公式可得负电电荷在F点产生的电场强度大小为，方向水平向左，故两个正电荷在F点产生的电场强度大小为，方向水平向右；负点电荷移到O点，在F点产生的电场强度大小为，方向向左，所以F点的合场强为，方向水平向左，故D正确，ABC错误；
故选D．
【点睛】关键是根据两个正电荷在F点的电场与负电荷的电场之和为零，做为突破口，算出负电荷在F点的电场强度，然后得出两个正电荷在F点的电场强度，再根据负点电荷移到O点，在F点产生的电场强度大小．
4. 如图，为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向以匀速转动，线圈匝数N=100匝、面积S=0.01m2，磁感应强度B=0.1T，电阻R=4，线圈电阻r=1。从图示位置开始计时，以下判断正确的是（ ）
A. 产生交流电电动势为
B. 电阻R的热功率为0.08W
C. 在t=0时刻，电流表的示数为0
D. 在时间内，通过电阻R的电荷量为0.04C
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈的角速度为
线圈从中性面开始转动，产生的交流电电动势为
故A错误；
B．电动势有效值为
电阻R的热功率为
故B错误；
C．电流表示数为交变电流的有效值
故C错误；
D．在时间内，磁通量变化大小为
根据


联立得
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
A. 导体棒做匀减速直线运动B. 导体棒中感应电流的方向为
C. 电阻R消耗的总电能为D. 导体棒克服安培力做的总功小于
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为
感应电流为
故安培力为
根据牛顿第二定律有
可得
随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误；
C．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为
因R与r串联，则产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为
故C正确；
D．整个过程只有安培力做负功，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计)( )
A. 从b点射出
B. 从b、P间某点射出
C. 从a点射出
D. 从a、b间某点射出
【答案】C
【解析】
【分析】粒子沿直线从bc边的中点P射出，洛伦兹力等于电场力，撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷，在此过程中，粒子做类平抛运动，根据平抛运动规律列式，撤去电场后，在洛仑兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛仑兹力提供向心力，列式求出半径即可求解；
【详解】设粒子的质量为m，带电量为q，粒子射入电磁场时的速度为，则粒子沿直线通过场区时
撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷；在此过程中，粒子做类平抛运动，设粒子的加速度a，穿越电场所用时间为t，则有：
，，，
撤去电场后，在洛仑兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛仑兹力提供向心力：
由以上各式解得：，粒子做圆运动的轨迹如图，粒子将从a点射出，故选项C正确，选项ABD错误．
【点睛】本题考查带电粒子在电场、磁场中两运动模型：匀速圆周运动与类平抛运动，及相关的综合分析能力，以及空间想像的能力和应用数学知识解决物理问题的能力．
7. 如图所示，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，下面能发生的情况是（ ）
A. S闭合瞬间，B比A先亮，然后B熄灭
B. S闭合瞬间，A、B同时亮，然后B熄灭
C. S闭合稳定后，断开S的瞬间，B突然亮一下后逐渐熄灭，A灯立即熄灭
D. S闭合稳定后，断开S的瞬间，B灯中有电流，方向向右
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．S闭合瞬间，A、B同时有电流通过，同时亮，由于线圈对电流的增大有阻碍作用，所以开始通过B的电流很大，使B看起来比A亮，随着线圈中电流逐渐变大，最后L将灯泡B短路，导致B熄灭，故A错误，B正确；
CD．稳定后再断开S的瞬间，A灯立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以B灯亮一下再逐渐熄灭，通过B灯电流方向向左，故C正确，D错误。
故选BC。
8. 为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（ ）
A. 前表面比后表面电势高
B. 前表面比后表面电势低
C. 污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
D. 污水流量Q与U成正比，与a、b无关
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，所以前表面比后表面电势低，故A错误，B正确；
C．最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有
即
得
所以电压表的示数与磁感应强度、流速及流量计的宽度b有关，与离子浓度无关，故C错误；
D．而污水流量
可知Q与U成正比，与a、b无关，故D正确。
故选BD。
9. 有一足够长的质量为的长木板静止在光滑水平面上，另一质量为的滑块，以速度从左端滑上木板，小滑块与木板间的动摩擦因数为0.4，下列说法正确的是（ ）
A. 木板最终的速度
B. 木块与木板组成系统机械能守恒
C. 木块相对于木板的位移大小为
D. 滑块与木板运动发生相对运动所用的时间
【答案】AD
【解析】
【详解】A．滑块滑上木板后做减速运动，木板做加速运动，最后两者共速，一起做匀速直线运动，整个过程系统动量守恒，有
得二者最终的速度
故A正确；
B．整个过程中要克服摩擦力做功，系统机械能减小，故B错误；
C．整个过程中有
得木块相对于木板的位移
故C错误；
D．对滑块，根据动量定理有
得滑块与木板运动发生相对运动所用的时间
故D正确
故选AD。
第II卷 非选择题（56分）
二、实验题
10. 甲同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：
A．干电池两节，每节电动势约为1.5 V，内阻未知
B．直流电压表V1：量程3V，内阻约为
C．直流电压表V2：量程15V，内阻约为
D．直流电流表A：量程0.6A，内阻
E．滑动变阻器
F．导线和开关
（1）为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选用_________（选填“V1”或“V2”）；
（2）某次实验部分数据如下表所示，其中一组数据读数如图乙所示，读出数据，完成下表。则：①处的读数为______V；②处的读数为________A；
（3）利用表格中的数据在图丙中作出U－I图象________；
（4）由图象可知，两节干电池总电动势E=______ V，总内阻r=______ Ω。（计算结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. V1 ②. 2.20V（2.19~2.21均可） ③. 0.20A ④. ⑤. 2.90V（2.86~2.94均可） ⑥. 1.50Ω（1.46~1.54均可）
【解析】
【详解】（1）[1] 两节干电池的电动势约为3 V，为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选V1；
（2）[2] 量程为3V时，电压表的最小分度值为0.1V，读数为2.20V（2.19~2.21均可）；
[3] 量程为0.6A时，电流表的最小分度值为0.02A，读数为0.20A；
（3）[4] U－I图象如下：
（4）[5] 根据闭合电路的欧姆定律有
整理得
所以纵截距是电源电动势大小，斜率绝对值是内阻大小，由图计算可得
（2.86~2.94均可）
（1.46~1.54均可）
[6] （1.46~1.54均可）
三、解答题
11. 如图为某透明介质的截面图，截面可看做由四分之一个圆面ABO和一个长方形BCDO组成，AO=2DO=R，一束光线在弧面AB的中点E沿垂直于DC边方向射入，折射光线刚好到达D点，求：
(1)介质对光的折射率；
(2)光在介质中从E传到D所用的时间（光在真空中的速度为c）。
【答案】(1)；(2)。
【解析】
【详解】(1) 由于光线圆弧面AB的中点E沿着垂直于DC边射入
由几何关系，可知，入射角i=45°，ED边的长
由正弦定理，可知
解得：
因此介质对光的折射率
(2) 光从E到D所用的时间
12. 如图所示，一质量为mB=2kg的物体B放在水平地面上，一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，下端与物体B相连，上端与一质量为mC=1.5kg的物体C相连，在C的上方放一物体D。弹簧呈竖直状态且整体静止不动。现在突然去掉物体D后，物体C就沿竖直方向上下做简谐运动，且当物体C竖直向上运动到最高点时，物体B对地面压力刚好为零。g=10m/s2。试求：
（1）C沿竖直方向上下做简谐运动的振幅；
（2）物体D的质量。
【答案】（1）0.07m；（2）3.5kg
【解析】
【详解】（1）设物体D的质量为mD。物体D放上之前：设弹簧的压缩量为x1，对物体C，有
mCg=kx1 ①
解得
x1=0.03m
物体D放上之后：设弹簧又压缩了x2，对物体C和D整体，有
(mC+mD)g=kx1+ kx2 ②
当物体C运动到最高点时，设弹簧的伸长量为x3，对物体B，有
mBg=kx3 ③
解得
x3=0.04m
设物体C在竖直方向做简谐运动的振幅A，由简谐运动规律知
A= x1+ x3=0.03+0.04=0.07m
x2 = A=007m
把x2代入②得
mD=3.5kg
13. 如图所示，在xOy平面的第Ⅰ、Ⅳ象限内存在电场强度大小、方向沿x轴正方向的匀强电场；在第Ⅱ、Ⅲ象限内存在磁感应强度大小，方向垂直xOy平面向里的匀强磁场。一个比荷的带负电粒子在x轴上横坐标处的P点以的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子所受的重力。求：
(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离；
(2)带电粒子从进入磁场到第一次返回电场所用的时间；
(3)带电粒子运动的周期t。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，由牛二及运动的合成与分解可求得粒子第一次能过y轴焦点到O点的距离。
(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由几何关系可以确定粒子运动的圆心和半径。由转过的角度可以求出粒子在磁场中转动的时间。
(3)粒子在回到初始状态所用的时间为一个周期，因此周期包括两次电场中的运动和一次磁场中的运动，求得总时间即为一个周期。
【详解】(1)如图所示
粒子在第Ⅰ象限做类平抛运动，由牛二推导得
运动时间
沿y方向的位移
(2)粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度
因此
解得
粒子在第Ⅱ象限以为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为
运动时间
(3)粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动，经过时间，粒子速度变为，此后重复前面的运动。可见粒子在电、磁场中的运动具有周期性，其周期
【点睛】带电粒子在匀强电场中所受电场力、粒子在电场中仅受电场力时做类平抛运动、粒子在磁场中受U/V
2.62
2.48
2.34
①
2.06
1.92
I/A
0.08
0.12
0.16
②
0.24
0.28