福建省政和第一中学2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷(含答案)

这是一份福建省政和第一中学2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．质量为m的钢球自高处落下，以速度碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为。在碰撞过程中，钢球动量变化的方向和大小为( )
A.向下，B.向下，C.向上，D.向上，
2．一个电动机上铭牌上标有“，”字样，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电是( )
A.电压最大值为，电流最大值约为
B.电压最大值为，电流最大值约为
C.电压有效值为，电流有效值约为
D.电压有效值为，电流有效值约为
3．如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n、面积为S、总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表，图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，下列说法中正确的是( )
A.从到这段时间穿过线圈的磁通量变化量为2nBS
B.从到这段时间通过电阻R的电荷量为
C.时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSω
D.电流表的示数为
4．如图，轻质弹簧下挂重为300N的物体A时伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，现将AB间的细线烧断，使A在竖直平面内振动，则( )
A.最大回复力为300N，振幅为2cm
B.最大回复力为200N，振幅为3cm
C.只减小A的质量，振动的振幅变小，周期不变
D.只减小B的质量，振动的振幅变小，周期不变
二、多选题
5．一列简谐横波，在时刻的波形图如图甲所示，此时，P、Q质点的位移均为，波上质点A的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A.这列波沿x轴正方向传播
B.这列波的波速是
C.从开始，紧接着的时间内，A质点通过的路程是
D.质点P将比质点Q先回到平衡位置
6．如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时( )
A.输电线上损失的功率增大
B.电压表的示数减小，电流表的示数增大
C.电压表的示数增大，电流表的示数减小
D.用户功率与发电厂输出功率的比值减小
7．如图所示为两根间距为L的光滑平行金属导轨，左侧向上弯曲，右侧水平，水平导轨处在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。两根金属棒垂直导轨放置，与导轨接触良好，棒的长度均为L、质量均为m、阻值均为R。金属棒MN从竖直高度h处由静止释放沿导轨下滑。导轨电阻不计，整个过程金属棒MN和PQ未相碰，则( )
A.金属棒MN进入磁场时，金属棒PQ两端电压大小为
B.释放后金属棒MN的最小速度为0
C.整个过程中流过金属棒PQ的电荷量为
D.整个过程中闭合回路产生的焦耳热为
8．如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为处（不计空气阻力，小球可视为质点），则( )
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小球离开小车后做竖直上抛运动
C.小车向左运动的最大距离为R
D.小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为
三、填空题
9．麦克斯韦提出的电磁场理论认为_______________（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场。现代通信离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长_______________（选填“越长”或“越短”）。
10．如图所示，是两列频率相同、质点振动方向相同、振幅均为A的平面波相遇发生干涉的示意图。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，O为P、M连线的中点。从图示时刻经过四分之一周期，M处质点的位移为_______，从图示时刻经过半个周期，O处质点通过的路程为_______。
四、实验题
11．在用单摆测定重力加速度的实验中，改变摆长多次测量得到多组周期T和摆长L的值。

（1）测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径D，则摆长_______；
（2）测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为0次，图中秒表是摆球经过平衡位置第100次的时间，上图为放大图，则秒表示数_______s，周期_______s；
（3）甲同学利用所测数据计算出重力加速度的结果比真实值偏小，实验过程中可能出现的失误是_______；
A.计算摆长时没有加上摆球半径
B.选用摆球的质量偏大
C.在时间t内的n次全振动误记为次
D.在时间t内的n次全振动误记为次
（4）乙同学利用所测数据作出图线如图所示，由图线求出斜率为k，则重力加速度g为_______。
12．聪聪同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。
（1）实验中，质量为的入射小球A和质量为的被碰小球B的质量关系是___________（填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）当满足关系式___________时，证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒；若碰撞前后系统无机械能损失，则系统机械能守恒的表达式为___________。
A.
B.
C.
五、计算题
13．如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈匝的正方形线圈，边长。线圈绕轴在磁感强度的磁场中以角速度转动（不计一切摩擦），已知线圈电阻，外电路负载电阻。（答案可以根式表示）试求：
（1）由图示位置开始转动过程中感应电动势的瞬时表达式；
（2）由图示位置转过60°角的过程中电路中交流电压表的示数；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势及通过电阻R中流过的电量。
14．如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，其B端刚好与水平面相切，水平面BD部分光滑，D点右侧部分粗糙且足够长，质量为3m的物块b放在水平面上的C点，质量为m的物块a从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块a沿圆弧面下滑到水平面上与物块b发生正碰。不计两个物块大小，已知重力加速度为g，物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为0.5，试回答下列问题：
（1）a与b碰撞前的瞬间a的速度大小；
（2）若a与b碰撞后粘在一起，则碰撞后间a、b在粗糙水平面上滑行的距离；
（3）若a与b发生弹性碰撞，求碰撞过程b对a的冲量及物块a、b最终静止在粗糙水平面上时的间距。
15．如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取，导轨足够长（，）。求：
（1）运动过程中a、b哪端电势高，并计算恒力F的大小；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；
（3）由图中信息计算0～1 s内，导体棒滑过的位移。
参考答案
1．答案：D
解析：取向下为正方向，则，负号表示与选的正方向相反，即向上。
2．答案：C
解析：
3．答案：D
解析：A.由题图乙可知，和这两个时刻穿过线圈的磁通量大小均为0，故到这段时间穿过线圈的磁通量变化量为0，故A错误；
B.从到这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为BS，则平均感应电动势为
通过电阻R的电荷量为
故B错误；
C.时刻线圈产生的感应电动势为
由法拉第电磁感应定律可得
则穿过线圈的磁通量变化率为
故C错误；
D.电流表的示数为电流的有效值，则有
故D正确。
故选D。
4．答案：D
解析：
5．答案：ABD
解析：
6．答案：AD
解析：
7．答案：AC
解析：
8．答案：BC
解析：
9．答案：变化；越长
解析：麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；
真空中电磁波的传播速度均为光速，根据可知，频率越小的电磁波，它的波长越长。
10．答案：0；4A
解析：
11．答案：（1）（2）96.6；1.932（3）AD（4）
解析：
12．答案：（1）大于（2）A；B
解析：（1）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量大于；
（2）小球离开轨道后做平抛运动，设挡板与抛出点之间的距离为x，由平抛运动规律得，水平方向：，竖直方向：，解得：，小球做平抛运动的初速度v越小，下落距离h越大，两球碰撞后，入射小球A的速度变小，小于碰撞前入射小球A的速度，且小于被碰小球B的速度，即被碰小球B的速度最大，入射小球碰撞后的速度最小，所以入射球碰撞前落点位置是，碰撞后落点位置是，被碰球的落点位置是，则碰撞前入射小球A的速度：，碰撞后入射球的速度：，碰撞后被碰球的速度：，两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，整理可得：，故A正确；若碰撞前后系统无机械能损失，由机械能守恒定律得：，整理可得：，故B正确。
13．答案：（1）（2）（3），
解析：（1）该交流电的峰值
解得
开始位置与磁感线平行，瞬时表达式
解得，由图示位置开始转动过程中感应电动势的瞬时表达式为
（2）转动过程中，交流电压表的示数为有效值
由闭合电路欧姆定律可得，感应电流
电压表的示数
解得，由图示位置转过60°角的过程中电路中交流电压表的示数
（3）转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小
其中
解得，由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
通过电阻R中流过的电量为
解得
14．答案：（1）（2）（3），方向水平向左，0
解析：（1）设a与b碰撞前的一瞬间，a的速度大小为，根据机械能守恒有
解得
（2）设碰撞后的共同速度为v，根据动量守恒有
解得
设两物块在粗糙水平面上滑动的距离为x，根据动能定理
解得
（3）设碰撞后一瞬间a、b的速度大小分别为、，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
a、b碰撞过程，根据动量定理，b对a的冲量
即b对a的冲量大小为，方向水平向左。
碰后a被反向弹回，最终滑上凹面上后返回再次进入水平面，由于a、b滑上粗糙水平面时的初速度大小相同，由动能定理可知，两物块在水平面上滑行的距离相同，即物块a、b静止在粗糙水平面上时相距的距离为0。
15．答案：（1）b端电势高，5 N（2）1.47 J（3）0.755 m
解析：（1）由右手定则可判断感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高
当金属棒匀速运动时，由平衡条件得
其中
由乙图可知
联立解得
（2）从金属棒开始运动到恰好达到稳定状态，由动能定理得
又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，代入数据解得
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属棒上产生的焦耳热为
（3）进入匀强磁场导体棒做加速度减小的加速运动，由动量定理有
又
由图可知
代入数据解得
由
得