2022-2023学年湖北省新高考协作体高二（下）月考物理试卷（3月）-普通用卷

2022-2023学年湖北省新高考协作体高二（下）月考物理试卷（3月）

1.  如图所示，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机，丙是霍尔元件，丁是回旋加速器，下列说法正确的是(    )

A. 甲图不能判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
B. 乙图可判断出B极板是发电机的负极
C. 丙图中霍尔元件为金属材料制成，稳定时C端电势低
D. 丁图要增大粒子的最大动能，可增加电压U

2.  如图所示，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻R串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S，下列说法正确的是(    )

A. 重新接通电路，、立即变亮
B. 重新接通电路，立即变亮，逐渐变亮
C. 接通电路稳定后再次断开S，逐渐熄灭，闪亮一下再熄灭
D. 接通电路稳定后再次断开S，通过电流方向不变，通过电流方向改变

3.  如图所示，一束复色光沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，经过玻璃砖后有A、B、C三束光射出，下列说法正确的是(    )

A. A光束是单色光
B. B光的折射率比C光大，B光的频率比C光小
C. 入射角逐渐增大，B光比C光先消失
D. 做双缝干涉实验时，用B光要比用C光条纹间距大

4.  图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的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沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是(    )

A. 交变电流的有效值为
B. 交变电流瞬时值表达式为
C. 时刻穿过线圈的磁通量最大
D. 时刻线圈平面与磁场方向平行

5.  六根长直导线水平放置，其横截面如图所示，导线位于正六边形的六个顶点上，每条导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。已知每条导线在正六边形中心O点处产生的磁感应强度大小均为B，则O点处的磁感应强度(    )

A. 大小为2B，方向沿x轴负方向 B. 大小为，方向沿x轴正方向
C. 大小为2B，方向沿y轴负方向 D. 大小为，方向沿y轴正方向

6.  如图所示，A、B和C是光滑水平面上的三个小滑块，其中B滑块质量为2m，A和C滑块质量为m，B、C两滑块用轻质弹簧连接后静止在水平面上。现A滑块以速度沿B、C连线向B滑块运动，碰后A、B两滑块粘在一起。对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是(    )

A. 三个滑块速度相等时，弹簧一定处于拉伸状态
B. 三个滑块速度相等时，弹簧一定处于压缩状态
C. 弹簧的最大弹性势能等于
D. 碰撞过程损失的机械能为

7.  如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，电阻和的阻值分别为和，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开或者闭合时，电路中变压器输出功率相等，电阻的阻值是(    )

A.  B.  C.  D.

8.  一列简谐横波沿直线传播，以波源O开始振动为计时起点，质点P的振动图像如图所示，已知O、P的平衡位置相距。以下判断正确的是(    )

A. 波源起振方向沿y轴正方向
B. 周期为
C. 波速大小为
D. 时，波源O正向y轴正方向运动

9.  一列简谐横波在x轴上传播，时刻的波形图如图所示，p、q为两个质点，p正沿y轴负方向运动。由此可知(    )

A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波波长为8m
C. 时刻，质点q位移为 D. 时刻，质点q正向y轴正方向运动

10.  如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是(    )

A. 图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B. 图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C. 图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D. 图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上负电荷

11.  某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间磁感应强度的大小均为B，磁极宽度均为L。忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接、当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动骨架与磁极不接触，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止。此时根据对应的供电电流I，可确定重物的质量。已知重力加速度为g，线圈匝数为n，电阻为R。下列说法正确的是(    )

A. 线圈向下运动过程中，C端电势高于D端电势
B. 供电电流I应从C端流入
C. 供电电流I应从D端流入
D. 重物质量与电流的关系为

12.  如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置，连好电路后，闭合开关时，灵敏电流计的指针向左偏了一下。

合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______偏转；填“向左”“向右”或“不”

连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是：______；

A.拔出A线圈            插入铁芯           
 变阻器的滑片向左滑动            断开电键S瞬间

如图1所示，G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图2中的条形磁铁的运动方向是向______填“上”或“下”；图3中的条形磁铁上端为______极填“N”或“S”。

13.  如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。

当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻______填“较大”“较小”。

自动分拣装置正常工作时，大苹果通过______填“通道A”或“通道B”。

若电源电动势为5 V，内阻不计，放大电路的激励电压为2 V：

①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于______。结果保留两位有效数字

②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻______填“R”、“”或“电源”两端。

③若要提高分拣标准到，仅将的阻值调为______即可实现。结果保留两位有效数字提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比

14.  如图所示，发电机输出功率为，输出电压为，用户需要的电压为，已知升压变压器原副线圈匝数比，两理想变压器之间输电线的总电阻为，其它电线的电阻不计，试求：

输电线上的电流大小；

输电线中因发热而损失的功率；

降变压器原副线圈匝数比。

15.  如图所示，x轴上方存在电场强度、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在着磁感应强度、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个比荷为的带正电粒子，从y轴上的位置以初速度沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力。求：

粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向；

粒子第n次经过x轴时的位置。

16.  如图所示，ab和cd为质量、长度、电阻的两相同金属杆，ab放在半径分别为和的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中；cd跨放在间距也为、倾角的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体杆电阻外其余电阻均不计。ab杆在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，转动的角速度，使cd杆在倾斜导轨上保持静止。ab杆与两圆环导轨间的动摩擦因数均为，重力加速度。求：

从上向下看ab杆应沿顺时针还是逆时针方向转动？简述理由

导轨处磁感应强度；

作用在ab杆上的外力的功率。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】A.根据可得，粒子通过速度选择器的速度为，不管粒子带正电还是带负电都可以沿直线匀速通过，所以无法判断粒子的电性，A错误；

B.由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，则B板是发电机的正极，B错误；

C.霍尔元件为金属材料制成，载流子为自由电子带负电，由左手定则可知，自由电子向C端偏转，所以稳定时C端电势低，C正确；

D.由洛伦兹力提供向心力有可得，当粒子做匀速圆周运动的半径，此时粒子有最大动能，与加速电压无关，D错误。

故选C。

2.【答案】D 

【解析】重新接通电路，由于L有自感电动势产生，阻碍电流增大，所以逐渐变亮，而立即变亮，AB错误；

接通电路稳定后再次断开S，、与L、R构成回路，L相当于电源，因原来两支路电流相等，所以不会出现闪亮一下再熄灭的现象，、都会逐渐熄灭，且通过电流方向不变，通过电流方向改变，C错误，D正确；

故选D。

3.【答案】C 

【解析】A.复色光沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，两种光都发生反射，A光束是复色光，A错误；

B.根据图中折射情况，结合折射定律可知玻璃对B光的折射率比C光大，B光的频率比C光大，B光的波长比C光小，B错误；

C.根据，玻璃对B光的折射率比C光大，B光的临界角比C光小，入射角逐渐增大，B光比C光先消失，C正确；

D.根据可知做双缝干涉实验时，用B光要比用C光条纹间距小，D错误。

故选C。

4.【答案】D 

【解析】A.根据图像可知，交变电流的最大值为，有效值为3 A，故A错误；

B.由图乙可得，，则交变电流瞬时值表达式为，故B错误；

和 时刻感应电流均为最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0，故C错误，D正确。

故选D。

5.【答案】B 

【解析】根据右手螺旋定则，每条导线在正六边形中心O点处产生的磁感应强度如图所示，

，

由磁场的叠加可知，O点处的磁感应强度大小为，方向沿 x 轴正方向。

故选B。

6.【答案】D 

【解析】与B碰撞后AB一起压缩弹簧，则AB做减速运动，C做加速运动，当三个小球速度第一次相等时，弹簧处于压缩状态；随后C的速度继续增大、AB球的速度逐渐减小，弹簧压缩量减小，随后弹簧被拉伸，当三球速度第二次相等时，弹簧伸长到最大。所以三个滑块速度相等时，弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态，选项A、B错误；

、B碰撞动量守恒，设粘在一起时速度为  ，根据动量守恒有，根据动能定理可得碰撞过程损失的机械能为，A、B整体和C通过弹簧作用时第一次达到共速v的过程，根据动量守恒和能量守恒有，，解得弹簧的最大弹性势能为，故C错误，D正确。

故选D。

7.【答案】A 

【解析】当开关S断开时，原线圈的输出功率为，副线圈的输出功率为，当开关闭合时，原线圈的输出功率为，副线圈的输出功率为，由题意可知，，，代入数据联立解得，故A正确，BCD错误。

故选A。

8.【答案】ABD 

【解析】A.各质点的起振方向与波源的起振方向相同，据图像可知，质点P的起振方向沿y轴正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向，故A正确；

B.根据振动图像可知，周期为，故B正确；

C.质点P比波源O晚振动，且O、P的平衡位置相距，则波速为，故C错误；

D. 时，波源振动了个周期，到达波谷，时，波源振动了4个周期，到达平衡位置，所以时，波源从波谷向平衡位置运动，故D正确。

故选ABD。

9.【答案】BC 

【解析】A.质点p正沿y轴负方向运动，可得该波沿x轴负方向传播，故A错误；

B.由图可得波长为8m，故B正确；

C.根据可得，质点q位移为，故C正确；

D.该波沿x轴负方向传播，则质点q正好处于负向最大位移，此时速度为零，故D错误。

故选BC。

10.【答案】BD 

【解析】A.题图乙中的a是电场能最大的时刻，由上极板带正电，此后的内电容器放电，电流沿逆时针方向，对应题图甲中的0时刻或T时刻，故A错误；

B.题图乙中的b是电场能最大的时刻，由下极板带正电，此后的内电容器放电，电流沿顺时针方向，故B正确；

C.题图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，根据右手螺旋定则，电流方向为逆时针方向，对应题图甲中的时刻，故C错误；

D.题图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，电流方向为顺时针方向，此后电容C的下极板将充上负电荷，故D正确。

故选BD。

11.【答案】AC 

【解析】A.由右手定则可知线圈向下切割时，感应电流从D端流入，C端流出，C端电势高于D端电势，选项A正确；

当外电路供电时，安培力F应该向上，由左手定则可知线圈中电流应从D端流入，C端流出，选项B错误，C正确：

D.放上m的物体时，线圈所受的安培力与新增重力平衡，根据，可得重物质量与电流的关系为，选项D错误。

故选AC。

12.【答案】向左；     
；  
下，N 

【解析】依据题意，磁通量增加时，灵敏电流计指针向左偏转，则合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以电流计指针将向左偏转。

若要使灵敏电流计的指针向右偏转，根据楞次定律知，磁通量应该减小。

A.拔出A线圈，B线圈中的磁通量减小，A正确；

B.插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，B错误；

C.变阻器的滑片向左滑动，电流变大，B线圈中的磁通量增加，C错误；

D.断开电键S瞬间，电流变小，B线圈中的磁通量减小，D正确。

故选AD。

图2中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针俯视线圈，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁应该向下运动。
图3中指针向右偏，可知感应电流的方向是逆时针俯视线圈，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上运动，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为N极，下端为S极。

13.【答案】较小；     
通道B；   
①20； 
②；     
③16 

【解析】由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻较小。

大苹果通过托盘秤时，  两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。

①杠杆对R的压力为1 N，R阻值为，为使该装置达到上述分拣目的， 的阻值需满足，则。

②随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变， 分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在 两端。

③根据 可知分拣标准到时，压力为，此时R的阻值为，根据①分析的阻值应该调至。

14.【答案】解：理想变压器原、副线圈中的电压比等于匝数比，

则输电线的电压为，

输电线上的电流；

输电线中因发热而损失的功率；

降压变压器的输入电压为，

用户需要的电压为220V，根据原副线圈匝数与电压的关系，可知降压变压器原副线圈匝数比为
。

【解析】由原、副线圈中的电压比等于匝数比求出输电线的电压，再求出输电线上的电流；
由功率的表达式求解；
先求出降压变压器的输入电压，根据原副线圈匝数与电压的关系，可知降压变压器原副线圈匝数比。
 

15.【答案】解：设粒子第一次在电场中的运动时间为t，第一次进磁场时速度方向与x轴成角，
粒子做类平抛运动，根据牛顿第二定律得，

在竖直方向上有，，

末速度满足，，

联立以上各式解得，，

即方向与x轴成角斜向下；

粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有，

代入数据解得，

则粒子通过磁场的轨迹在x轴上的弦长为，

若次数n为奇数，则粒子第n次经过x轴时的位置为，

解得，

若次数n为偶数，则粒子第n次经过x轴时的位置为，

解得。

【解析】根据牛顿第二定律和类平抛运动的规律求解；
粒子进入磁场做匀速圆周运动，根据圆周运动的知识分情况求解。
 

16.【答案】解：根据cd杆静止可知，cd杆受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可知cd杆中的电流由d流向c，
ab杆中的电流由b流向a，由右手定则可知ab杆沿逆时针方向转动；

对cd杆由平衡条件知  ，解得，

通过导体杆中的感应电流的大小 ，解得，

根据法拉第电磁感应定律，导体杆上感应电动势的大小为，

在  时间内，导体杆ab扫过的面积，

代入数据解得；

同心圆环导轨上，在竖直方向，由于杆质量分布均匀，故内、外圈导轨对导体杆的支持力大小相等，设其值为  ，
则：，

两导轨对运行的导体杆ab的滑动摩擦力均为，

导体杆ab的两端点的速率分别为 ， ，

克服摩擦力做功的功率，

电路消耗的电功率，

代入数据解得，外力的功率。

【解析】由左手定则和右手定则判断；
先算出通过导体杆中的感应电流，根据法拉第电磁感应定律求解；
对导体杆受力分析，外力的功率等于电路消耗的电功率+克服摩擦力做功的功率。