2022内江六中高二（下）第一次月考物理含详解（创新班）

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内江六中2021-2022学年（下）高2023届第一次月考考试物理学科试题考试时间90分钟   满分100分第Ⅰ卷  选择题（满分56分）一、单项选择题（总分36分，每题4分共9题）1. 如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为 ，P始终保持静止状态，则（　　）A. 零时刻 ，此时P无感应电流B. 时刻，P有收缩的趋势C 时刻 ，此时P中感应电流最大D. 时刻 ，此时穿过P的磁通量最大【1题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．零时刻线圈Q中电流变化率为零，根据楞次定律可知线圈P中感应电流为零，不受安培力作用，因此FN=G，选项A错误；B．t1时刻线圈Q中电流减小，根据楞次定律可知为阻碍磁通量变化，线圈P的面积有增大的趋势，同时受到向上的安培力，因此FN<G，选项B错误；C．t2时刻线圈Q中电流变化率最大，线圈P中磁通量变化率最大，此时P中感应电流最大，因线圈Q中电流为零，二者之间没有安培力，说明FN=G，选项C错误；D．t3时刻线圈Q中电流最大，线圈P中磁通量最大，但因磁通量变化率为零，线圈P无感应电流，二者之间没有安培力，因此FN=G，选项D正确。故选D。2. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，下列说法中正确的是（　　）A. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势B. MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差C. MN间有电势差，所以电压表有示数D. 因为有电流通过电压表，所以电压表有示数【2题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】ACD．线框在匀强磁场水平向右匀速移动时，穿过线框回路的磁通量没有改变，则知没有感应电流产生，但ab与cd两边在切割磁感线，则两边产生感应电动势，相当于两节电池并联，a与b、c与d间有电势差，但电压表没有示数，因为只有有电流时，电压表才有示数。故ACD错误；B．由题意可知，MN这段导体参与切割磁感线运动，因此MN间有电势差，故B正确。故选B。3. 由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为，则产生的感应电动势为。如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，用两种方式使导线框上产生感应电流。方式一：将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点；方式二：以AD为轴，保持，将导线框以恒定的角速度ω2转。则下列说法正确的是（　　）A. 方式一中，在C从A点沿圆弧移动到图中位置的过程中，通过导线截面的电荷量B. 方式一中，在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中磁通量的变化率最大C. 两种方式回路中电动势的有效值之比D. 若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则【3题答案】【答案】D【解析】【详解】A．方式一中，在C从A点沿圆弧移动到题图中位置的过程中，穿过回路磁通量的变化量为由法拉第电磁感应定律，，联立解得故A错误；B．第一种方式中穿过回路的磁通量所产生的电动势为在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的磁通量最大，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势最小，感应电动势为零，故B错误；CD．第二种方式中穿过回路的磁通量所产生的电动势为则两种方式所产生的正弦交流电动势的有效值之比为时间满足产生的焦耳热，若则故C错误，D正确。故选D。4. 如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中。质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，ab导体棒在竖直导轨的左侧。两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则下列判断错误的是（　　） A. 导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流B. 导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小C. 导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为D. 导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为【4题答案】【答案】D【解析】【详解】A．cd切割磁感线产生感应电动势，闭合回路产生感应电流故A正确，不符合题意；B．ab匀加速下滑时联立解得故B正确，不符合题意；C．根据电荷量公式则故C正确，不符合题；D．两个金属棒电阻相同，产生的焦耳热相同，因此解得故D错误，符合题意。故选D。5. 如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（　　）A. S闭合时，B、C灯立即亮，A灯缓慢亮B. 电路接通稳定后，B、C灯亮度不同C 电路接通稳定后断开S，A灯闪一下后逐渐熄灭D. 电路接通稳定后断开S，b点的电势高于a点【5题答案】【答案】C【解析】【详解】A．S闭合的瞬间，通过L的电流等于零，A、B、C灯都立即亮，A错误；B．电路接通稳定后，L相当于导线，B、C灯亮度相同，B错误；C．电路接通稳定后，L相当于导线，A灯熄灭，断开S的瞬间，L相当于电源给A灯供电，A灯又亮了，然后A灯逐渐熄灭，所以A灯闪一下后逐渐熄灭，C正确；D．电路接通稳定时，通过L的电流方向向左，断开S的瞬间，L相当于电源阻碍电流减小，产生向左的电流，a是电源的正极，b是电源的负极，b点的电势低于a点，D错误。故选C。6. 如图所示，边长为L、阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc从图示位置开始绕轴EF以角速度ω匀速转动，EF的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右侧没有磁场，下列说法正确的是（    ）A. 图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流C. 线圈中产生的感应电动势的最大值为D. 转动一周，外力做功的功率为【6题答案】【答案】C【解析】【详解】A．图示位置磁通量最大，但是速度与磁场平行，磁通量的变化率最小，A错误B．从图示位置转出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，B错误C．线圈中产生的感应电动势的最大值满足，带入数据可得感应电动势的最大值为，C正确D．外力做的功转化为线圈的焦耳热，所以外力的功率等于线圈的热功率，可得，又EF右半部分没有磁场，可知线圈在转一圈的时间内有一半时间没有感应电流，所以可得线圈产生的交流电的有效值等于峰值的一半，所以，D错误7. 我国目前既是世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，图中变压器为理想变压器，T1为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线的总电阻为定值r，T2为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻R1、R2，开关S处于断开状态。下列说法中正确的是（　　） A. 减小T1的原副线圈匝数比，其它条件不变，则输电线上损失的功率将减小B. 减小T1的原副线圈匝数比，增大T2的原副线圈匝数比，则电阻R1两端电压有可能不变C. 增大T2的原副线圈匝数比，其它条件不变，则远距离输电的效率将减小D. 将开关S闭合，其它条件不变，则电阻R1消耗的电功率不变【7题答案】【答案】B【解析】【详解】A．因为减小T1的原副线圈匝数比，其它条件不变时，由得，副线圈电压增大，则副线圈电流增大，由知输电线上损失功率将增大，故A错误；B．因为减小T1的原副线圈匝数比，副线圈电压增大，则副线圈电流增大，则输电线电压损失增大，T2的原线圈电压有可能增大，所以当增大T2的原副线圈匝数比时，由得，则电阻R1两端电压有可能不变，故B正确；C．因为增大T2的原副线圈匝数比，其它条件不变时，由知，T2的副线圈电压增大，即用电器电功率会增大，则远距离输电的效率将增大，故C错误；D．将开关S闭合，相当于T2的副线圈端总电阻减小，所以其它条件不变时，电路中电流增大，所以输电线上损失功率增大，则电阻R1消耗的电功率减小，故D错误。故选B。8. 一根长的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为、的相向传播的机械波。已知P的波速为。时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（　　）A. 时，在之间（不含两点）绳上一共有5个质点的位移为B. 两列波叠加稳定时之间（不含两点）绳上有10个质点的振幅为C. 两波源的起振方向相同D. 两列波的叠加区域没有稳定干涉图样【8题答案】【答案】A【解析】【详解】A．t=6s时，两列波都向前传播了12m，波形如图所示当两列波叠加时，合振动等于两个振动的矢量和，由图象可知，在x=-7m，x=-1m，x=3m处位移都是-10cm，且在6~8m间还有两个点位移是-10cm，因此有5个点位移为-10cm，A正确；B．振动稳定后，某时刻振动图象图所示从图中可知，在叠加稳定时两波源间（不含波源）有9个质点的振幅为30cm，B错误；C．P起振方向沿y轴负方向，而Q起振方向沿y轴正方向，因此起振方向相反，C错误；D．由于波长波速由介质决定的，因此两列波的速度相等，根据可知，因此两列波的频率均为0.5Hz，叠加区域有稳定干涉图样，D错误。故选A。9.   某三棱镜的横截面为等腰三角形，∠A=120°，AB边长为2L，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于BC方向照射到AB边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，a单色光从O点入射后的折射光平行于AC，已知光在真空中传播速度为c（不考虑AC面的反射）。下列说法正确的是（　　）A. 在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小B. 单色光a在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足C. 若用单色光a、b分别通过同一单缝进行衍射，单色光b的中央亮纹更宽D. 仅改变入射光在边上入射点的位置，a光在该三棱镜中的传播时间始终为【9题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，根据可知在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b大，故A错误；B．由几何关系知a、b复合光的入射角为，a光的折射角为，则a光的折射率为则单色光a在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足故B错误；C．由A选项可知，b光折射率大于a光折射率，则b光频率大于a光频率，根据可知b光的波长小于a光波长，根据可知若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹更宽，故C错误；D．如图所示 改变入射光在边上入射点的位置，由于入射角始终为，所以折射光a始终平行于AC，根据B选项可知，a光在BC边会发生全反射，因为，可得因为所以所以在等腰中所以从边上任意位置射入的光线，a光的路径等于AC的长度，则又解得故D正确。故选D。二、多选题（共20分，每题全对4分，共5题，半对2分，有错0分）10. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　）A. 奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕B. 法拉第发现了电磁感应现象C. 楞次发现了楞次定律，用于判定电流周围的磁场方向D. 右手定则又叫安培定则【10题答案】【答案】AB【解析】【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，A正确；B．法拉第发现了电磁感应现象，B正确；C．楞次发现了楞次定律，用于判断感应电流的反向，C错误；D．右手螺旋定则又叫安培定则，D错误。故选AB。11. 在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨。由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨无初速的放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则（　　）A. 物块c的质量是2msinθB. b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能C. b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是 【11题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降，则c所受重力和绳的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ由c平衡可知F绳=mcg因为绳中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg即物块c的质量为2msinθ，故A正确；B．b放上之前，根据能量守恒知，c减小的重力势能等于a、c 增加的动能与a增加的重力势能之和，故B错误；C．b 棒放上导轨后，a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知，物块 c 减少的重力势能等于回路消耗的电能与a增加的重力势能之和，选项C错误；D．根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL，故故D正确。故选AD。12. 如图所示，AB、CD组成一个平行轨道，导轨间距为L，轨道平面的倾角=30°，轨道与导轨EF、GH由两小段光滑的圆弧BE、DG相连（小圆弧绝缘且长度可忽略），倾斜导轨部分处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。水平导轨部分（足够长）处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为2B。质量为m、电阻为R的导体棒Q静止于水平导轨上，倾斜导轨A、C间接一个电容器，电容器的电容为，质量为m、电阻忽略不计的导体棒P与导轨垂直放置，从靠近A、C端的位置由静止释放，导体棒P初始时离水平轨道的高度为h，已知重力加速度为g，不考虑导体棒P与导轨间的摩擦力，不计导轨的电阻，整个过程中Q始终静止不动且P、Q没有发生碰撞。则下列说法中正确的是（　　） A. 导体棒P在倾斜导轨上做匀加速运动，加速度大小为B. 导体棒P滑上水平导轨时的速度为C. 导体棒Q在此过程中受到的最大摩擦力为D. 导体棒Q在此过程中受到最大摩擦力为【12题答案】【答案】AD【解析】分析】【详解】A．对导体棒P在下滑过程中受力分析有而安培力为而由由题可知联立可得故A正确；B．导体棒在倾斜轨道上做匀变速直线运动，由解得故B错误；CD．当导体棒P进入水平导轨后，导体棒P切割磁感线产生感应电动势，产生感应电流，导体棒在安培力作用下开始减速，产生的感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，所以当P刚进入水平轨道时产生的感应电动势最大，感应电流最大，安培力最大，由受力平衡可知此时导体排Q受到的摩擦力最大，所以有故D正确，C错误。故选AD。13. 如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波的图象，a、b、c为介质中的三个质点，图乙表示该波处a质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负向传播B. 时刻，质点b振动的速度方向与加速度方向相同C. 时刻，质点c振动的速度方向沿y轴负方向D. 质点c的位移随时间变化的关系式【13题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．由图乙可知，时a质点正在向y轴负方向振动，可判断出，波沿x轴正方向传播，故A错误；B由图乙可知，时，a正在平衡位置向y正方向振动，所以b还在负方向的某个位置，正在向平衡位置振动，做加速运动，速度方向与加速度方向相同。故B正确；C．时，甲图刚好经过1.5s，质点c过波谷不久，速度方向沿y轴负方向。故C正确；D．波向右传播，质点c正在向y轴正方向振动，可知，其函数关系式为故D错误。故选BC。14. 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，O点为圆心，与直径垂直，入射角为，经折射后射出a、b两束光线，且a与直径的夹角小些，则下列说法正确的是（　　） A. 若入射角不断增大，则a光先发生全反射B. a光的折射率比b光的折射率大C. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距D. 在玻璃中a光的传播速度比b光的大【14题答案】【答案】ABC【解析】【详解】B．由题图知，a光的偏折角比b的大，则玻璃对a光的折射率大于b光折射率，故B正确； A．由可知，由于a光的折射率大于b光折射率，则a光发生全反射的临界角小，若入射角不断增大，则a光先发生全反射，故A正确；C．由于a光的折射率大于b光折射率，则a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故C正确；D．由知，在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度，D错误。故选ABC。第Ⅱ卷  非选择题（满分44分）三、实验题（共8分）15. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。（1）选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下：①将单摆上端固定在铁架台上。 ②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长L。③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。  ④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。根据图2所示，测得的摆长________；重力加速度测量值表达式_______（用L、n、t表示）。（2）为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制图像，如图3所示。由图可知重力加速度________（用图中字母表示）。（3）关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是_______（选填选项前的字母）。A．测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量B．摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好C．多次改变摆线长l，测量多组对应的50次全振动时间t，通过绘制的关系图线也可以测定重力加速度【15题答案】【答案】    ①. 98.50    ②.     ③.     ④. AC【解析】【详解】（1）[1]刻度尺的最小分度值为1mm，所以读数为98.50cm[2]测量的单摆周期为代入单摆的周期公式并变形得（2）[3]图像的斜率为周期公式变形得所以变形得（3）[4]A．小球静止悬挂时测量摆长，可以更精确地测出悬点至球心的距离，故A正确；B．单摆只有在摆角小于或等于5°时才能看作是简谐运动，故B错误；C．由单摆周期公式可得变形得只要根据图像求出斜率，就可以求出重力加速度g，故C正确。故选AC。四、计算题（共36分）16. 如图甲所示，为某一列简谐波在时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，试讨论：（1）波的周期和波长（2）波的传播方向和波速大小；（3）求经历2.3s后P质点的位移和此过程p质点运动的路程。【16题答案】【答案】（1）0.4s，2m；（2）x轴正向，5m/s；（3）10cm，2.3m【解析】【分析】【详解】（1）由图可知，周期为0.4s，波长为2m（2）根据振动图像可以判断：P质点在时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x轴正向传播。由题图甲知由题图乙知则（3）由于所以波形重复5次再沿x轴推进个波长，经过2.3s后的波的图像如图所示，P质点的位移为10cm，路程17. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03 m2，线圈匀速转动的角速度ω=100π rad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻R=10 Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4=10∶1，若用户区标有“220 V，8.8 kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：（1）输电线路上损耗的电功率ΔP；（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=1∶8，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。【17题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有，所以输电线路上损耗的电功率计算可得，，（2）电动势的最大值可得，，，升压变压器的原线圈输入功率电机线圈内阻上消耗的热功率得，，所以18. 如图所示，左侧倾斜部分为光滑的相互平行放置的间距为L，电阻不计的金属导轨，水平部分为用绝缘材料做成的间距也为L的光滑轨道，两者之间平滑连接。倾斜导轨的倾角为θ，倾斜导轨上端接有一个单刀双掷开关S，接在1端的电源，电动势为E，内阻为r，其串联的定值电阻为R1，接在2端的电容器的电容为C（未充电）。在水平轨道正方形区域Ⅰ、Ⅱ分布有大小相等方向相反的匀强磁场（大小未知），在倾斜导轨区域Ⅲ中存在方向竖直向上且大小与Ⅰ、Ⅱ区相同的匀强磁场，当先将开关S与1相连时，一质量为m电阻不计的金属导体棒ef恰好能静止在高为h的倾斜导轨上。然后再将开关S掷向2，此后导体棒ef将由静止开始下滑，并且无能量损失地进入水平轨道，之后与原来静止在水平轨道上的“U”型导线框abcd碰撞，并粘合为一个正方形线框，U型导线框三条边总质量为3m、总电阻为4R，当线框完全穿过Ⅰ区磁场后，恰好静止线框四边与Ⅱ磁场边界线重合。不计一切摩擦阻力，（本题中E、r、R1、C、R、L、h、θ、m及重力加速度g均为已知），求：（1）磁感应强度B的大小；（2）将开关S掷向2后，ef棒滑到GH处的速度v；（本问中磁感应强度可用B表示）；（3）线框穿越磁场边界线MN、PQ过程中产生的热量之比：。【18题答案】【答案】（1）；（2）；（3）9:16【解析】【详解】（1）导体棒ef恰好能静止倾斜导轨上，此时安培力水平向左，受力分析可知根据闭合电路欧姆定律解得（2）将开关S掷向2后，设导体棒在很短时间内速度为v，根据动量定理可得其中电容充电量与电流关系带入整理得故导体棒做匀加速直线运动，加速度ef棒滑到GH处的速度（3）设与导线框abcd碰撞后，整体速度为，根据动量守恒线框进入磁场后水平方向上只有安培力作用，根据动量定理解得线框中bc进入Ⅱ区磁场，bc、ef均切割磁感线，并且感应电动势同向叠加，则有解得联立得根据能量守恒，线框穿越磁场边界线MN过程中产生的热量线框穿越磁场边界线PQ过程中产生的热量联立解得