【文档说明】四川省遂宁市射洪中学校2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题 Word版含解析.docx,共(20)页,5.244 MB,由小赞的店铺上传
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射洪中学高2021级2023年上期第三学月考试物理试卷考试时间:90分钟:满分:100分第I卷(选择题)一、单选题(每题4分,共32分)1.关于电磁波下列说法正确的是()A.变化的电场产生变化的磁场和变化的磁场产生变化的电场B.医院里常用红外
线照射病房和手术室进行消毒C.一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关D.电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速【答案】C【解析】【详解】A.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场,周期性变
化的磁场产生周期性变化的电场;均匀变化的电(磁)场只能产生恒定不变的磁(电)场,故A错误;B.医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒,故B错误;C.一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关,故C正确;D.电磁波的传播不需要介质,其在真空中的传播速度等于光速,故D
错误;故选C。2.关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应,下列说法正确的是()A.交通警通过发射超声波测量车速,利用了波的多普勒效应原理B.声波和光波都是电磁波,都可以在真空中传播C.“B超”是利用了超
声波的干涉原理,“彩超”是利用了超声波的衍射原理D.一切波都能发生反射和衍射,声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理【答案】A【解析】【详解】A.交通警通过发射超声波测量车速,利用了波的多普勒效应原理,故A正确;B.光波是电磁波,可以在真空
中传播,声波是机械波,传播过程需要介质,故B错误;C.“B超”是利用了超声波的反射原理,“彩超”利用超声波的多普勒效应原理,故C错误;D.一切波都能发生反射和衍射,声呐探测水中的暗礁利用了波的反射原理,故D错误。故选A。3.如图甲所示为以O点为平衡位置,在
A、B两点间运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是()A.在t=0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同C.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在t=0.6s时,弹簧振子有
最小的位移【答案】C【解析】【详解】A.在t=0.2s时,弹簧振子的位移为正向最大,加速度为负向最大,故A错误;B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的位移相同,说明弹簧振子在同一位置,速度大小相同,但是方向相反,故B错
误;C.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子的位移增大,加速度增大,速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动,故C正确;D.在t=0.6s时,弹簧振子的位移为负方向最大,故D错误。故选C4.图甲为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX′之间所
加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是()A.B.。C.D.【答案】B【解析】【详解】由于电极XX′之间所加的是扫描电压,电极YY′之间所加的电压为信号电压,所以荧光屏上会看到B选项所示的图形。故选B。5.如图甲所示,t=0时,一小船在海面上的P点,
一块浮木漂在横坐标x=5m的Q点,其后小船的振动图像如图乙所示,可知()A.水波的振动向x轴正方向传播B.水波波速为0.4m/sC.2.4s末,浮木漂向上运动D.1.6s末,小船运动到Q点【答案】C【解析】【详解】A.由图乙可知t=0时,P点处质点从平衡位
置向下振动,由平移法可知水波的振动向x轴负方向传播,A错误;B.有甲乙两图可知4m=,1.6sT=,所以有2.5m/svT==B错误;C.t=0时,Q点由平衡位置向下振动,同时有32.4s=2tT=故2.4s末,浮木漂由平衡位置开始
向上运动,C正确;D.小船只会在平衡位置附近上下振动,不随波迁移,D错误。故选C。6.一个匝数为100匝,电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为()A.5AB.25AC.2
6AD.6A【答案】B【解析】【详解】由题图可知,0~1s内线圈中产生的感应电动势1110.01100V1V1Ent===1~1.2s内线圈中产生的感应电动势2220.01100V5V0.2Ent===由电流的热效应有2221212EEttIRTR
R+=12Ttt=+联立并代入数据解得25AI=故选B。7.远距离输电原理图如图所示,原线圈输入电压及输电功率恒定,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,当S由2改接为1时,下列说法正确的是()A.电压表读数减
小B.电流表读数增大C.输电线上损耗的功率减小D.用户的功率减小【答案】C【解析】【详解】B.原线圈输入电压及输电功率恒定,当S由2改接为1时,根据1122UnUn=由于升压变压器副线圈匝数2n增大,则2U增大,由于输电功率恒定,则升压变压器副线圈电流2I减
小,即电流表读数减小,故B错误;A.线路损失的电压2UIR=线减小,则降压变压器原线圈的电压32UUU=−增大,则降压变压器副线圈的电压4433nUUn=增大,所以电压表的读数增大,故A错误;C.输电线上损耗的功率22PIR=线由于升压变压器副线圈电流
2I减小,所以输电线上损耗的功率减小,故C正确;D.用户的功率41PPP=−输电线上损耗的功率减小,所以用户的功率增大,故D错误。故选C。8.如图甲所示,在自行车车轮边缘安装小型发电机,可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示,转轴一端连接半径01cmr=的摩擦小轮,
小轮与车轮边缘接触,当车轮转动时,依靠摩擦,车轮无滑动地带动小轮,从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数100N=匝,面积210cmS=,总电阻2R=,磁极间的磁场可视为磁感应强度0.1TB=的匀强磁场,线圈通过电刷与电
阻恒为2R=、额定功率9WP=的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时,灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示,下列说法正确的是()A.如图乙所示位置,线框的磁通量变化率最大B.该次骑行速度3m/sv=C.图丙中的m3VU=D.欲使小
灯泡不烧坏,骑行速度不能超过62m/s【答案】B【解析】【详解】A.如图乙所示位置,线框的磁通量变化率最小,故A错误;B.由图丙知,周期21210s3T−=2300rad/sT==摩擦小轮边缘与车速相同,则该次骑行速度03m/svr==故B正确;C.线圈转
动时产生的感应电动势的最大值为m3VENBS==图丙中灯泡两端的电压最大值根据闭合电路欧姆定律有mm11.5V2UE==故C错误;D.欲使小灯泡不烧坏,根据2UPR=灯泡两端电压不超过32VUPR==此时感应电动势的最大
值为m2212VEU==根据mENBS=可得m1200rad/sENBS==骑行速度012m/svr==故D错误。故选B。二、多选题(每题4分,全部选对得4分,漏选得2分,错选得0分;共16分)9.如图,两金属棒abcd、放在磁场中,ab棒置于
光滑水平金属导轨上,并组成闭合电路,当cd棒向下运动时,ab棒受到向左的安培力。则以下说法正确的有()A.图中Ⅱ是S极B.图中ⅡN极C.cd的速度越大,ab的速度变化越快D.cd的速度越大,ab的速度变化越大是【答案】BC【解析】【详解】AB.当
cd棒向下运动时,ab棒受到向左的安培力,由左手定则,感应电流ab→,由右手定则,图中Ⅱ是N极,A错误,B正确;CD.由电磁感应定律和全电路欧姆定律EBLv=,EIR=cd的速度越大,感应电流越大,由安培力FBIL=安培力越大,由牛顿第二定律Fma=加速度越大,ab的速度变化
越快,C正确,D错误。故选BC。10.均匀介质中,波源位于O点简谐横波在xOy水平面内传播。某时刻第一象限内第一次出现如图a所示的波,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,从此刻开始计时,位于坐标()0
,12的质点A振动图像如图b所示,z轴正方向竖直向上,下列说法正确的是()A.该波的波长为6mB.1.5st=,P点正在平衡位置的上方且沿z轴负方向运动C.若波源从平衡位置起振,则波源的起振方向一定向上D.点B坐标为()40,0,则AB连线上(包括A、B)最多有4个点处于波峰【答案】BD【解析
】【详解】A.由图a可知,该波的波长为26m12m==的故A错误;B.由勾股定理可得质点P与O点的距离为15m,可知0=t时,质点P位于平衡位置,且向上运动,由图(b)可知,周期4sT=则经过1.5s42TTt=可知质点P经过波峰未回到平衡位置,即正在平衡位
置的上方且向下运动,故B正确;C.若波源从平衡位置起振,根据题中条件无法判断波源的起振方向,故C错误;D.根据题意,连接AB两点,如图所示由题意可知,AB连线上处于波峰的点到O的距离为的整数倍,由几何关系可知,距离为12m的有2个点,距离为24
m的1个点,距离为36m的1个点,则AB连线上(包括A、B)最多有4个点处于波峰,故D正确。故选BD。11.如图甲所示,a、b为两个闭合正方向线圈,用材料相同、粗细相同的均匀导线制成,正方形线圈的边长之比为2:1,两个线圈均处
于垂直纸面均匀分布的磁场中,且磁感应强度B随时间t按正弦规律变化,如图乙所示,规定垂直纸面向外为磁感应强度的正方向,假设两线圈的距离足够远,不考虑线圈之间的相互影响,则下列说法中正确的是()A.t1、t2时刻两环均无扩张
或收缩趋势B.t2时刻两环中的感应电流的大小之比为4abII=C.0~t2时间内两环中的感应电流大小均先减小后增大D.0~t2时间内两环中的感应电流方向均先沿逆时针后沿顺时针【答案】AC【解析】【详解】A.由图乙所示图象可知,t2时刻
磁感应强度为零,两环不受安培力作用,均无扩展或收缩趋势;在t1时刻磁感应强度的变化率为零,磁通量的变化率为零,环中不产生感应电流,环不受安培力作用,两环均无扩展或收缩的趋势,故A正确;B.由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势2BEltt==设导线的电阻率为ρ,横截面积为'S,由电阻定
律可知,环的电阻4''LlRSS==感应电流EIR=可知t2时刻两环中的感应电流的大小之比为2abII=,故B错误;C.由图乙所示图象可知,0~t2时间内磁感应强度的变化率Bt先减小后增大,则两环中的
感应电流均先减小后增大,故C正确;D.由楞次定律可知,0~t2时间内两环中的感应电流方向先沿顺时针方向再沿逆时针方向,故D错误。故选AC。12.如图甲所示,间距为d的两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨下端接有阻值为R的电阻,一根长为d、
电阻为R、质量为m的直导体棒ab垂直放在两导轨上。ab从离地高H处静止释放后沿导轨运动,导体棒的机械能E随导体棒下降高度h变化的图像如图乙所示,图线斜率大小为k。再将整个装置放于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中
,从同一位置静止释放导体棒ab,到达斜面底端时,导体棒已经匀速。ab在运动过程中与两导轨接触良好,导轨电阻不计,忽略地磁场影响,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是()A.导体棒与导轨的动摩擦因数为tankmgB.放入
磁场后,导体棒匀速时的速度为222()sinmgkRBd−C.放入磁场后,导体棒从释放到离开斜面,流过电阻R的电量为2sinBdHRD.放入磁场后,导体棒从释放到离开斜面时间为2222()sinBdHRmgk−【答案】ABC【解析
】【详解】A.由能量关系可知,导体棒机械能的减小量等于摩擦力做功,即0cossinhEEmg=−由题意可知cossinmgk=可得tankmg=故A正确;B.放入磁场后,导体棒匀速时,则
22cossin2BdvmgmgR+=解得222()sinmgkRvBd−=故B正确;C.放入磁场后,导体棒从释放到离开斜面,流过电阻R的电量为222sinEBdHqIttRRR====故C正确;D.放入磁场
后,导体棒从释放到离开斜面由动量定理sincosmgtmgtBIdtmv−−=解得2222222()sinBdHmRtRmgkBd=+−故D错误。故选ABC。第II卷(非选择题)三、实验题(每空2分,共16分)13.小明同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。
正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图所示。(1)此玻璃的折射率计算式为n=______(用图中的1、2表示);(2)小明在画出上界面a后,不小心将玻璃向上平移了一些,导致下界面'a画到图中虚线位置,如图所示,则他测
得的折射率______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。【答案】①.12coscos②.偏大【解析】【详解】(1)[1]根据折射率公式有()()1122sin90coscossin90n−==−(2)[2]画出上界面a后,不小心将玻璃向上
平移了一些,导致下界面'a画到图中虚线位置,即两界面比实际界面的间距小,做光路如图所示实线为实际光路,虚线为测量光路,可知,测得的折射角偏小,则测得的折射率偏大。14.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,(1)用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=____。让刻
度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图(a)所示,那么单摆摆长是_____。用十分度游标卡尺测得摆球直径为____cm,如图(b)所示,如果测定了40次全振动的时间如图(c)中秒表所示,单摆的摆动周期是_______s(保留三位有效数字
)。(2)(多选)在本实验中,有人提出以下几点建议:其中对提高测量结果精确度有利的是()A.适当加长摆线B.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停
止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期(3)用多组实验数据作出T2—L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2—L图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是____(选填选项前
的字母)。A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值【答案】①.224lT②.87.315cm③.2.17④.2.50⑤.AC##CA⑥.B【解析】【详解】(1)[1]
根据单摆的周期公式2lTg=,有224lgT=[2][3]根据游标卡尺的读数规,得摆球直径为d=2.1cm+7×0.1mm=2.17cm再根据(a)图可读出L=88.40cm则单摆摆长是87.315c
m2dlL=−=[4]秒表的读数90s+9.8s=99.8s所以单摆摆动周期为s99.8ss2.504040tT===(2)[5]A.单摆的摆长越长,周期越大,适当加长摆长,便于测量周期,可以减小测量的误差,提供测量结
果的精确度,A正确;B.要减小空气阻力的影响,应选体积较小的摆球,B错误;C.单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,则单摆偏离平衡位置的角度不能太大,一般不超过5°,C正确;D.单摆周期较小,把一次全振动时间作为周期,测量误差较大,应采
用累积法,测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期,D错误。故选AC。(3)[6]由2LTg=两边平方后可知T2—L是过原点的直线,b为正确的图线,a与b相比,周期相同时,摆长更短,说明a对应测量的摆长偏小;c与b相比,摆长
相同时,周期偏小,可能是多记录了振动次数;图线c对应的斜率k偏小,根据T2—L图像的斜率24kg=可知的24gk=故图线c对应g值大于图线b对应g值,可能是误将49次全振动记为50次。故选B。四、解答题(15题6分,1
6题9分,17题9分,18题12分;共36分)15.半圆形玻璃砖的横截面如图所示,圆心为O,半径为R,AB是水平直径,C为半径AO的中点,一光线沿与AB夹角为的方向从C点射入玻璃砖,折射光线从半圆的最低点D射出。光在真空中的传播速度为c。求
:(1)玻璃砖对该光线的折射率n;(2)该光线在玻璃砖中传播的时间t。【答案】(1)5cosn=;(2)5cos2Rtc=【解析】【详解】(1)光路图如图所示,设光线在C点发生折射的折射角为r,根据几何关系有2212sin12RrRR=
+根据折射定律有()sin90sinnr−=解得5cosn=(2)根据几何关系可知,光线在玻璃砖中传播的路程2212sRR=+光线在玻璃砖中传播的速度大小cvn=又stv=解得5cos2Rtc=16.如图所示,线圈abcd的面积是0.05m
2,共100匝,线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度1TB=,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,问:(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;(2)电路中,电压表和电流表的示数各
是多少?(3)从中性面开始计时,经0.05s通过电阻R的电荷是多少?【答案】(1)()50sin10Vet=:(2)31.86V,3.54A:(3)12C【解析】【详解】(1)根据题意线圈的转速为300r/min
5r/sn==交流电的躲率为5Hz210rad/sfnf====;感应电动势最大值50VmENBS==所以瞬时表达式为sin50sin10V==meEtt(2)电动势有效值为43.3V35.4V22mEE===电流表示数3.54AE
IRr==+电压表示数31.86VUIR==(3)0.05s内线圈转过的角度100.052tradrad===该过程中磁通量的变化量大小为0BSBS=−=则10.051100CC912qNRr
===++17.一列简谐横波图像如图所示,t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示,已知Δt=t2-t1=0.5s。(1)若波向右传播,则这列波的可能波速的表达式;(2)若波向左传播,且3T<Δt<4T,则波速多大?(3)若波速v=68m/s,则波向哪个方向
传播?【答案】(1)164)m/svn=+((n=0,1,2,3…);(2)60m/s;(3)向右传播【解析】【详解】(1)若波向右传播,根据波形的周期性可得82m/s164)m/s0.5xnvnt+==+=((n=0,1,2,3…)(2)同理可得,若波向左
传播,可得86m/s1612)m/s0.5xnvnt+==+=((n=0,1,2,3…)由于3T<Δt<4T,则n=3,代入上式可得v=(16×3+12)m/s=60m/s(3)假设波向右传播,将v=68m/s代入v=16n+4m/s解得n=4假设成立,故波向右传播18.如图所示,相
距为d的两根足够长平行光滑直导轨放置在绝缘水平面上,导轨左侧与阻值为R的电阻相连,虚线右侧导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m、单位长度电阻为R、长度略大于d的粗细均匀导体棒垂直于导轨放置在虚线左侧,导体棒到虚线的距离
为L。某时刻给导体棒一沿导轨向右的水平恒力F,不计导轨电阻。若导体棒刚进入磁场时撤去水平恒力,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,求:(1)导体棒刚进入磁场时,电阻R两端的电压大小;(2)从刚撤去水平恒力至导体棒停下,通过导体棒的总电荷量;(3)进入磁场后,导体棒产生的
热量;【答案】(1)21RBdFLUdm=+;(2)12FLmBd:(3)1FLdd+【解析】【详解】(1)导体棒进入磁场前由动能定理有2012FLmv=导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为。02FLEBdvBdm==进入刚进入磁场时EIRdR=+电阻R两端的
电压大小为RUIR=解得21RBdFLUdm=+(2)撤去水平恒力后,由于水平方向上导体棒只受安培力,由动量定理可00mvBdItBdq−=−=−以平均电流计算可知012mmvqBdFLBd==(3)进入磁场后,系统产生的总热量2012Qmv
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