2022-2023学年辽宁省鞍山市普通高中高二上学期第三次月考试题 物理 解析版

2022-2023学年辽宁省鞍山市普通高中高二上学期第三次月考试题

 物理 解析版

时间：75分钟  满分：100分

范围：选择性必修二

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题单选题，每题4分：8~10题多选题，每小题6分，全对得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。

1. 关于电磁波下列说法正确的是（　　）

A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在

B. 医院里常用X射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．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，故A错误；

B．X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体；对人体有一辐射，故不能用来消毒，故B错误；

C．一切物体都在不停地向外辐射红外线，这种辐射与物体温度有关，物体的温度越高，辐射的红外线就越强，故C正确；

D．电磁波传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速， 故D错误；

故选C。

2. 如图所示，两平行直导线1和2竖直放置，通以方向相反，大小相等的电流，a点在导线1的左侧，位于两导线所在的平面内。不考虑地磁场的作用，则下列说法正确的是（　　）

A. a点的磁感应强度可能为零

B. a点的磁场方向可能垂直于纸面向外

C. 导线1受到的安培力方向向左

D. 两根导线之间的力为电场力

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据右手螺旋定则判断出导线1和2在a点的磁感应强度方向相反，但a点离导线1的距离较近，故导线1在a点的磁感应强度大，导线2在a点的磁感应强度小，则a点的磁感应强度不可能为零，故A错误；

B．导线1在a点的磁感应强度方向垂直纸面向里，导线2在a点的磁感应强度方向垂直纸面向外，且导线1在a点的磁感应强度大，故磁场方向垂直纸面向里，故B错误；

C．根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，可知导线1和2相互排斥，故导线1受到的安培力方向向左，故C正确；

D．磁场对通电导体有力的作用，这个磁场力叫做安培力，导线1在导线2产生的磁场中受到力的作用，同理导线2在导线1产生的磁场中受到力的作用，根据左手定则判断两个力相互排斥，则两根导线之间的力为磁场力（安培力），大小相等，方向相反，故D错误。

故选C。

3. 如图所示的速度选择器两板间有互相垂直的匀强电场和磁场，电荷量为+q的带电粒子，以水平速度v0从左侧射入，恰能沿直线飞出速度选择器，不计粒子重力和空气阻力，在其他条件不变的情况下（　　）

A. 若仅改为电荷量-q粒子，将仍沿直线飞出

B. 若仅将电荷量变为+2q，则不能沿直线飞出

C. 若仅将该粒子改为从右侧射入，仍沿直线飞出

D. 若仅将磁场方向反向，仍沿直线飞出

【答案】A

【解析】

【详解】AB．粒子在板间运动时电场力等于洛伦兹力，改为电荷量-q的粒子，根据受力分析，电场力和洛伦兹力仍可平衡；根据题意同时有

qE=qvB

可知

与粒子带电量无关，A正确，B错误；

CD．若仅将该粒子改为从右侧射入或仅将磁场方向反向，受力分析可得此时电场力和洛伦兹力不能平衡，所以粒子不能沿直线飞出，CD错误。

故选A。

4. 如图所示，带电粒子从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，粒子的入射方向与磁场边界的夹角为，从磁场的右边界P点离开，长为d，粒子仅受磁场力作用。则（　　）

A. 可以求出粒子在磁场中的运动时间 B. 可以求出粒子做圆周运动的半径

C. 可以求出粒子的速度大小 D. 可以求出粒子的比荷

【答案】B

【解析】

【详解】AB．粒子仅受磁场力作用,在磁场中做圆周运动，由图可知

解得

粒子在磁场中做圆周运动，则

解得

则周期为

由几何知识可知，粒子在磁场中的运动时间为

则

其中质量、电荷量和磁感应强度未知，则无法求出，故A错误，B正确；

C．由于

则

其中，R可以求出，但质量、电荷量和磁感应强度未知，故无法求出，故C错误；

D．由公式推导可知比荷为

其中，R可以求出，但速度和磁感应强度未知，故无法求出，故D错误。

故选B。

5. 如图所示，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电路中，与可变电阻R串联后接到电路中。先闭合开关S，调节R，使两个灯泡的亮度相同，再调节，使它们正常发光，然后断开开关S，下列说法正确的是（　　）

A. 重新接通电路，逐渐变亮，而立即变亮

B. 重新接通电路，同时变亮，而后稍微变暗

C. 电路稳定后再次断开S，逐渐变暗，而立即变暗

D. 电路稳定后再次断开S，闪亮一下再熄灭

【答案】A

【解析】

【详解】AB．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。故A正确；B错误；

CD．一段时间电路稳定后，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。故CD错误。

故选A。

6. 磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁的运动可能是（  ）

A. 向上运动 B. 向下运动 C. 向左运动 D. 向右运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．条形磁铁通过线圈的磁场整体向下，磁铁向上运动，穿过线圈平面的磁通量减小，根据楞次定律，线圈中感应电流激发出的磁场在线圈内的方向向下，根据安培定则，从上往下看，感应电流方向沿顺时针方向，A错误；

B．条形磁铁通过线圈的磁场整体向下，磁铁向下运动，穿过线圈平面的磁通量增大，根据楞次定律，线圈中感应电流激发出的磁场在线圈内的方向向上，根据安培定则，从上往下看，感应电流方向沿逆时针方向，B正确；

C．条形磁铁通过线圈的磁场整体向下，磁铁向左运动，穿过线圈平面的磁通量减小，根据楞次定律，线圈中感应电流激发出的磁场在线圈内的方向向下，根据安培定则，从上往下看，感应电流方向沿顺时针方向，C错误；

D．条形磁铁通过线圈的磁场整体向下，磁铁向右运动，穿过线圈平面的磁通量减小，根据楞次定律，线圈中感应电流激发出的磁场在线圈内的方向向下，根据安培定则，从上往下看，感应电流方向沿顺时针方向，D错误。

故选B。

7. 如图表示一交变电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（　　）

A. 5 A B. 5A

C. A D. 3.5A

【答案】B

【解析】

【详解】根据有效值的概念可知

解得

I=5A

故选B。

8. 初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初速度方向如图，则（　　）

A. 电子将向左偏转 B. 电子将向右偏转

C 电子所受洛伦兹力变小 D. 电子所受洛伦兹力大小不变

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由安培定则可知导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则可知运动电子所受洛伦兹力方向向右，因此电子将向右偏转，A错误，B正确；

CD．洛伦兹力不做功，电子的速率不变，根据F洛=Bvq，B变小，F洛变小，D错误，C正确。

故选BC。

9. 如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，则（　　）

A. A点的电势低于B点的电势

B. 在线圈位置上感应电场沿顺时针方向

C. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C

D. 回路中电流为0.5A

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．线圈中磁通量增加，由楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，线圈相当于电源，电流由负极流向正极，故A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，A点的电势高于B点的电势，故AB错误；

D．由法拉第电磁感应定律可得

由闭合电路欧姆定律可得

故D正确；

C．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为

故C正确。

故选CD。

10. 如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U1=250 V，输出功率P1=100 kW，输电线电阻R=8 Ω。则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（　　）

A. 若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大

B. 若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小

C. 输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比为n1:n2=1:16

D. 用10000 V高压输电，输电线损耗功率为8000 W

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．电站的输出电压没有变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，电站的输出功率突然增大，则根据P=UI，输电线上的电流增大，根据

U损=I线R，U3=U2-U损

可知降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A错误，B正确；

C．输电线损耗比例为5%时，根据

ΔP=I线2R，ΔP=5%P1

解得

I线=25 A

升压变压器原线圈的电流为

I1==400 A

升压变压器的匝数比为

故C正确；

D．输送电流为

I′==10 A

损失功率为

ΔP′=I′2R=800 W

故D错误。

故选BC。

二、非选择题：共5小题，共54分。

11. 胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。

（1）为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是______（填“向上拔出”或“向下插入”）。

（2）胡丽同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是______。

A．在A线圈中插入铁芯    B．拔出A线圈

C．变阻器的滑片向右滑动    D．变阻器的滑片向左滑动

（3）通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是______。

【答案】    ①. 向下插入    ②. BC##CB    ③. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化

【解析】

【详解】（1）[1]要使灵敏电流计的指针向左偏转，可知线圈中感应电流的方向时顺时针的，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入。

（2）[2]A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律可知，磁通量减小，插入铁芯，B线圈磁通量增加，故A错误；

B．拔出线圈A时，B线圈中的磁通量减小，B正确；

CD．滑动变阻器滑片向右滑动，电流减小，B线圈磁通量减小，故C正确，D错误。

故选BC。

（3）[3]通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

12. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）

A．整块硅钢铁芯　　B．整块不锈钢铁芯

C．绝缘的铜片叠成　　D．绝缘的硅钢片叠成

（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”）

（3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压为___________；（填字母）

A.　　B.　　C.

（4）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是___________。（填字母）

A．控制变量法　　B．等效替代法　　C．整体隔离法

【答案】    ①. D    ②. 少    ③. C    ④. A

【解析】

【详解】（1）[1]观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，故D正确，ABC错误。

故选D。

（2）[2]观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据

可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。

（3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系

若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为

考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V，故C正确，AB错误。

故选C。

（4）[4]实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故A正确，BC错误。

故选A。

13. 如图所示，在x轴上方有垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m，电荷量为+q的粒子（不计重力），从O点以某一初速度垂直磁场射入，其轨迹与y轴交于M点，与x轴交于N点（图中M、N未画出）。已知，，求：

（1）粒子初速度v的大小；

（2）粒子在磁场中运动的路程s。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】根据题意作出粒子运动轨迹如图所示

根据几何关系可得

得

R=a

根据洛伦兹力提供向心力可得

得

（2）根据几何关系可得

粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为

代入得

则粒子在磁场中运动的路程

代入得

14. 如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距，NQ间连接有电阻，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为的速度匀速运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度。求：

（1）判断ab中感应电流的方向；

（2）ab产生的感应电动势多大？

（3）电阻，导体棒电阻，导轨电阻不计，求作用于导体棒ab上的外力大小。

【答案】（1）b由流向a；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）导体棒ab向右匀速运动，根据右手定则可知，ab中感应电流方向b由流向a。

（2）导体棒ab向右以大小为的速度匀速运动，ab产生的感应电动势为

（3）电阻，导体棒电阻，导轨电阻不计，则电路电流为

由于导体棒匀速运动，根据受力平衡可得作用于导体棒ab上的外力大小为

15. 如图所示，绝缘水平面上固定有足够长的两平行金属导轨，导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=1.0Ω的直流电源。现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.0Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin=0.6，cos=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，求：

（1）导体棒受到的安培力；

（2）导体棒与金属导轨间的滑动摩擦因数μ；

（3）若将直流电源置换成一个电阻为R0=0.4Ω的定值电阻（图中未画出），然后将导体棒由静止释放，导体棒将沿导轨向下运动，求导体棒的最大速率。

【答案】（1），沿斜面向上；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有

导体棒受到的安培力

解得

根据左手定则可得安培力沿斜面向上。

（2）对导体棒受力分析，根据共点力平衡有

由于此时导体棒恰好静止，即f为最大静摩擦力，则有

解得

（3）ab沿斜面向下运动时，ab相当于电源，根据法拉第电磁感应定律有

由闭合电路欧姆定律得

当导体棒达到最大速度时，导体棒受力平衡有

解得