陕西省宝鸡市教育联盟2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题

宝鸡教育联盟2022~2023学年度第二学期高二月考试卷

物理

全卷满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。

4.本卷主要考查内容：沪科版选修3-1，3-2，3-4第一章第1、2节。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

1.关于简谐运动，下列说法错误的是（    ）

A.简谐运动是非匀变速运动，运动的过程中机械能守恒

B.简谐振动图像跟开始计时位置无关，一定可以得到正弦曲线的图像

C.物体做简谐运动的回复力可以是合力也可以是某个力的分力

D.物体运动时，只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动

2.关于课本中下列图片的解释正确的是（    ）

真空冶炼炉 电磁炉加热食物  用硅钢片做变压器的铁芯      探雷

A.真空冶炼炉利用热传导的热量使金属融化

B.使用电磁炉加热食物时使用铝锅也可以

C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来减少涡流

D.用来探测金属壳地雷的探雷器是利用电流的磁效应工作的

3.如图甲所示为竖直方向的弹簧振子，图乙是该振子完成一次全振动时其位移随时间的变化规律图线，取竖直向上为正方向.则下列说法正确的是（    ）

甲 乙

A.时刻振子处在弹簧原长的位置

B.时，振子位于最低点

C.内，振子从最高点向下运动，且速度正在增大

D.内，振子从最高点向下运动，且加速度正在增大

4.如图甲所示为手摇发电机，发电机线圈内阻为，产生的电动势随时间变化的规律为.现将发电机与阻值为的灯泡组成闭合电路，如图乙所示，则电压表的示数为（    ）

图甲  图乙

A. B. C. D.

5.如图所示，两个同心圆之间的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个同心圆的半径分别为和.圆心处有一粒子源，能发射速度为的粒子，粒子的质量为、电荷量为，忽略重力.若粒子均被限制在图中实线圆围成的区域内，则磁感应强度最小值为（    ）

A. B. C. D.

6.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁，条形磁铁极在上、极在下.固定的闭合金属线圈水平放置，给磁铁一个初速度，磁铁上下振动时穿过金属线圈.不考虑空气阻力，则（    ）

A.线圈中始终没有感应电流 B.磁铁的机械能守恒

C.磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D.磁铁最后处于静止状态

7.如图所示，电源内阻不计，灯泡、完全相同，是自感系数足够大的线圈，直流电阻与灯泡电阻相同.闭合电键，则下列判断正确的是（    ）

A.闭合电键后，、两灯泡逐渐变亮

B.闭合电键后，、两灯泡先变亮后变暗

C.断开电键一瞬间，灯泡中有从左向右的电流

D.断开电键一瞬间，灯泡的功率变为原来的四分之一

8.如图所示，理想变压器原线圈匝数为，两个副线圈匝数分别为和，.理想变压器原线圈两端接正弦式交流电，两副线圈电路中灯泡、相同，灯泡的电阻为一定值，且等于定值电阻的电阻.闭合开关，原线圈与副线圈、中的电流之比为（    ）

A. B. C. D.

9.如图所示，匝的螺线管横截面积为，当螺线管接入恒定电流时，螺线管内部为匀强磁场，磁通成为，小磁针静止时如图所示，由此可判断（    ）

A.导线端接电源正极  B.螺线管内部磁场的方向向左

C.通过线圈的磁感应强度为 D.通过线圈的磁感应强度为

10.交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中的磁通量随时间变化的规律如图所示，则（    ）

A.内线圈中电流方向改变200次

B.时，线圈平面与中性面重合

C.时，磁通量变化率的绝对值为

D.时，线圈中的感应电动势为零

11.如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为，磁感应强度为的匀强磁场垂直形盒底面，两盒间接交变电压.设质子的质量为、电荷量为，则下列说法正确的是（    ）

A.只增大半径无法增加质子离开D形盒的速度

B.只增大磁感应强度可以增加质子离开形盒的速度

C.交变电压的变化周期为

D.其他条件不变，质子被加速的总次数与成正比

12.如图所示是电能输送示意图，输电线总电阻为，理想升压变压器原、副线圈匝数之比为，理想降压变压器原、副线圈匝数之比为.发电机的瞬时值表达式为，用电器的电压为，电流为5A.则（    ）

A.升压变压器副线圈电压为

B.输电线上的电流为

C.输电线上的电阻为

D.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率

二、实验题：本题共2小题，共14分.

13.（6分）在验证楞次定律的实验中，已知当电流从灵敏电流计左端流入时，指针向右偏转.将灵敏电流计与线圈连接，线圈上导线绕法如图所示.

（1）将条形磁铁极向下从线圈上方竖直插入时，灵敏电流计的指针将______偏转（填“向左”“向右”或“不”）.

（2）当条形磁铁沿图中虚线位置向右远离时，点电势高于点电势，则可判定磁铁端是______（填“极”、“极”或“极、极均可”）.

14.（8分）在探究“变压器的电压与匝数的关系”中，可拆变压器如图甲、乙所示.

甲  可拆变压器零配件 乙  组装后的变压器

（1）实验时，实验小组选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为.则下列叙述中可能符合实际情况的一项是______

A.学生电源实际输出电压小于标注的“”

B.学生电源实际输出电压大于标注的“”

C.原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝

D.副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝

（2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是______

A.增大涡流，提高变压器的效率

B.减小涡流，提高变压器的效率

C.增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量

三、解答或论述题：本题共3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

15.（10分）如图所示，两足够长的平行粗糙金属导轨、相距，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计.在导轨所在平面内，分布着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、内阻的直流电源.现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，闭合开关，导体棒静止时受到的安培力.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.已知，，取.求：

（1）磁感应强度大小；

（2）导体棒受到的摩擦力大小.

16.（12分）某同学发现直流电动机可以作为发电机使用，把直流电动机按如甲图所示电路（线圈端口有两换向器分别与、连接并保持与线圈一起转动）连接，若用机械带动线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，回路中便会产生电流.已知线栟所处匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，线圈匝数为，线圈转动角速度为，定值电阻的阻值为，其他电阻不计，若从图示位置开始计时，则：

甲  乙

（1）在乙图中画出输出的电压随时间变化规律的图线；

（2）求线圈转动一周电阻中产生的焦耳热.

17.（16分）如图所示，在坐标系所在的平面内，在第I、IV象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，在第II象限内有沿轴负方向的匀强电场.在轴上点沿轴正方向发射一质量为、电荷量为的带负电粒子，粒子速度为，点坐标为，粒子从轴上的点离开电场，点坐标为，粒子经磁场后再次到达轴时刚好从坐标原点处经过.不计粒子重力.求：

（1）匀强电场的场强的大小和匀强磁场的磁感应强度的大小；

（2）粒子从点运动到点经历的时间；

（3）若让该粒子从轴上的任意位置沿轴正方向以速度发射，求它第二次通过轴时的纵坐标.

宝鸡教育联盟2022~2023学年度第二学期高二月考试卷·物理

参考答案、提示及评分细则

1.B  回复力满足的是简谐运动，其合力是变化的，故是非匀变速运动，简谐运动的过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，是等幅振动，选项A正确；简谐振动图像跟开始计时位置有关，选项B错误；物体做简谐运动的回复力可以是合力也可以是某个力的分力，选项C正确；只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动，选项D正确，故选B.

2.C  真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化，选项A错误；使用电磁炉加热食物时，不能用铝锅，选项B错误；用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，选项C正确；用来探测金属壳地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，选项D错误.

3.C  时刻，振子的速度向上最大，此时正处在平衡位置，即，弹簧处于伸长状态，A错误；时，振子的位移最大，回复力最大，加速度最大，方向竖直向下，因此振子处于最高点，B错误；内，振子从最高点向平衡位置运动，速度正在增大，位移正在减小，回复力正在减小，加速度正在减小，C正确，D错误.

4.A  依题意，正弦交变电流的电动势峰值为，则其有效值为，由闭合电路欧姆定律，可得，，解得，选项A正确.

5.B  当粒子在磁场中的运动轨迹和外圆相切时，粒子在图中实线圆围成的区域内运动的半径最大，磁感应强度最小，粒子的运动轨迹如图，令粒子在磁场中运动的半径为，根据几何知识有，所以粒子的最大半径为.因为，所以，选项B正确.

6.D  由于线圈固定，当磁铁上下振动时，线圈中的磁通量会发生变化，从而在线圈中产生感应电流，电流给磁铁力的作用，根据楞次定律“来拒去留”，磁铁很快停下来，选项A错误，选项D正确；磁铁上下振动过程中，磁铁和弹簧组成的系统受到线圈中的电流的作用力，此作用力对系统做功，机械能不守恒，选项B、C错误.

7.D  闭合电键后，相当于断路，、两灯泡通有电流会直接变亮，当稳定后相当于定值电阻，与灯泡并联，此时灯泡中电流稳定，亮度正常，选项A、B错误；闭合电键后，稳定时中电流从左到右，当断开电键一瞬间，等效于电源，电流方向不变，与灯泡构成回路，因此灯泡中有从右向左的电流，选项C错误；闭合电键后，稳定时阻值与灯泡阻值相同，因此电流相同，当断开电键一瞬间等效于电源，电流大小不变，两个灯泡并联接入电路分流，电流大小为原来一半，根据可知灯泡的功率变为原来的四分之一，选项D正确.

8.A  开关闭合时，线圈中的电流，线圈中的电流，由变压器输入功率等于输出总功率可得，解得，则原线圈与副线圈、中的电流之比为，选项A正确.

9.AC  由小磁针的极指向左侧可知，螺线管的外部磁场方向向左，则内部磁场方向从左指向右，由安培定则可知，导线端接电源正极，选项A正确，选项B错误；由匀强磁场的磁通量计算公式可知，通过线圈的磁感应强度为，选项C正确，选项D错误.

10.BD  交变电流的周期为，频率为，每个周期电流方向变化两次，内线圈中电流方向改变100次，选项A错误；时，磁通量最大，线圈平面与中性面重合，选项B正确；根据法拉第电磁感应定律，又因为，，，解得，选项C错误；时，磁通量最大，线圈与磁感线垂直，感应电动势等于零，选项D正确.

11.BC  由可得，当时，最大，为，由此可知，粒子的最大速度随、的增大而增大，与电压无关，选项A错误，选项B正确；使质子每次经过形盒间缝隙时都能得到加速，应使交变电压的周期等于质子的回旋周期，有，选项C正确；粒子的最大动能为，每一次加速增加的动能为，质子被加速的总次数，其他条件不变，与平方成正比，选项D错误.

12.AC  根据图可知，电压的最大值，有效值为，由可得，，选项A正确；由可得，输电电流为，选项B错误；输电线的电阻为，选项正确；因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，选项D错误.

13.（1）向右（3分） （2）S极（3分）

解析：（1）将磁铁极向下从线圈上方竖直插入时，中磁通量向下增大，根据楞次定律可知中产生的感应电流由点流出、点流入，由题意可知灵敏电流计的指针将向右偏转.

（2）为了使点电势高于点电势，应使中产生的感应电流由点流出、点流入，根据楞次定律可知中磁通量应向下增大或向上减小，当条形磁铁沿图中虚线位置向右远离时，中磁通量一定减小，由此可判定磁铁端是极.

14.（1）B （2）B（每空4分）

解析：（1）学生电源实际输出电压大于标注的“”，所以副线圈电压为，选项A错误，B正确；根据，若原线圈实际匝数与标注“800”不符，应小于800匝，选项C错误；根据，若副线圈实际匝数与标注“400”不符，应大于400匝，选项D错误.

（2）不用整块的硅钢铁芯，其目的是增大电阻，从而减小涡流，这样设计的原因是减小涡流，提高变压器的效率.故选B.

15.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：（2分）导体棒受到的安培力：（2分）

代入数据得：磁感应强度（1分）

（2）导体棒所受重力沿导轨向下的分力为：（2分）

据左手定则，安培力方向沿导轨向上，由于小于安培力，所以导体棒受沿导轨向下的摩擦力，根据共点力平衡条件得：（2分）

解得：（1分）

16.解：（1）线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中会产生正弦交流电，由于线圈输出端是换向器而不是滑环，输出的电压随时间变化规律如图所示（4分）

（2）线圈切割磁感线产生的电动势的最大值（2分）

输出电压的有效值（2分）

根据焦耳定律（2分）

线圈转动一周电阻中产生的焦耳热（2分）

17.解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为，则

竖直方向：（1分）

水平方向（1分）

整理得（1分）

设粒子离开电场时速度大小为，与轴夹角为，则

（1分）

（1分）

设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则（1分）

（1分）

整理得（1分）

（2）由（1）可知

所以粒子在磁场中运动的时间（1分）

故解得（1分）

（3）设坐标为，粒子发射时，第一次经过轴时纵坐标为，速度方向与轴夹角为，由（1）可知

（1分）

（1分）

（1分）

设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，粒子第2次经过轴时，纵坐标为，由几何关系知（1分）

，（1分）

联立解得即粒子第2次经过轴时，从坐标原点经过（1分）