四川省泸州市泸县第五中学2022-2023学年高二物理下学期3月月考试题（Word版附解析）

泸县五中2023年春期高二第一学月考试物理试题

第I卷   选择题（54分）

一.选择题：本题共9小题，每小题6分，共54分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 下列关于简谐运动，说法正确的是（　　）

A. 位移的方向总是指向平衡位置

B. 位移总是由平衡位置指向物体所在位置

C. 位移的方向总是跟速度的方向相反

D. 速度的方向总是跟位移的方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】AB．质点的回复力方向总是指向平衡位置，根据牛顿第二定律分析得知，加速度方向总是指向平衡位置，而位移方向总是离开平衡位置，由平衡位置指向物体所在位置，故A错误，B正确；

CD．质点的位移方向总是离开平衡位置，而速度方向有时离开平衡位置，有时靠近平衡位置。所以速度的方向有时跟位移的方向相同，有时跟位移的方向相反，故CD错误。

故选B。

2. 生产生活中需要用到大量铜芯线，其中一种双芯铜芯线的结构如图所示，和为两根相互平行的铜芯线，、两点位于两铜芯线所在的平面内，、两点到铜芯线的距离相等，点到两铜芯线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同、方向相反时，下列说法正确的是（　　）

A. 点的磁感应强度为零

B. 点的磁场方向垂直纸面向外

C. 和两铜芯线间的安培力互相排斥

D. 若流过的电流大于流过的电流，则受到的安培力大于受到的安培力

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据安培定则可知，和中的电流在点产生的磁场方向均垂直纸面向外，则点的磁感应强度不为零，A错误；

B．根据安培定则可知，中的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向里，中的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向外，而点到的距离小于到的距离，则点的磁场方向垂直纸面向里，B错误；

C．根据安培定则和左手定则可知，两根互相平行的通电长直铜芯线通有异向电流时，两铜芯线间的安培力相互排斥，C正确；

D．根据牛顿第三定律可知，和间的安培力是一对相互作用力，总是大小相等，D错误。

故选C。

3. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　）

A. 1∶ B. ∶1 C. 1∶2 D. 2∶1

【答案】D

【解析】

分析】

【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量

可得

故D正确，ABC错误。

故选D。

4. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的直流电阻几乎为零．A和B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是（    ）

A. 当闭合开关S后，灯泡A亮度一直保持不变

B. 当闭合开关S后，灯泡B逐渐变亮，最后亮度不变

C. 再断开开关S后，灯泡 A逐渐变暗，直到不亮

D. 再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭

【答案】D

【解析】

【详解】刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮．故AB错误；稳定后再断开开关S后，灯泡A立即熄灭；灯泡B与线圈L构成闭合回路，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，故C错误，D正确．

5. 用质谱仪测量带电粒子的比荷，其原理如图所示，A是粒子源，释放出的带电粒子（不计重力）经小孔飘入电压为U的加速电场（初速度可忽略不计），加速后经小孔进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后打在照相底片上的D点。测得D点到的距离为d，则该粒子的比荷等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】电场中，由动能定理得

磁场中，做圆周运动由洛伦兹力提供向心力得

联立解得

故BCD错误，A正确。

故选A。

6. 如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO＇轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈又以图示位置转过90°的过程中，下列说法不正确的是（　　）

A. 磁通量的变化量为△Φ=BS

B. 平均感应电动势

C. 电阻R所产生的热量为

D. 通过电阻R的电荷量为

【答案】C

【解析】

【详解】A. 磁通量的变化量为

∆Φ=BS

A正确；

B. 平均感应电动势为

解得

B正确；

C. 电动势最大值为

电动势有效值为

回路电流为

电阻R所产生的热量为

解得

C错误；

D. 通过电阻R的电荷量为

解得

D正确。

故选C。

7. 已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成下图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是：（ ）

A. 甲图中电流表偏转方向向右

B. 乙图中磁铁下方的极性是N极

C. 丙图中磁铁运动方向向下

D. 丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，甲图中螺线管上端为N极，则电流从正接线柱流入，即电流表偏转方向向右，故A正确；

B．根据偏转方向可知螺线管上端为S极，据楞次定律可知乙图中磁铁下方的极性是N极，故B正确；

C．根据偏转方向可知螺线管上端为N极，据楞次定律可知丙图中磁铁的运动方向向上，故C错误；

D．螺线管上端为S极，电流表中电流方向向右，所以可知丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向，故D正确。

故选ABD。

8. 如图所示，间距为足够长的光滑平行导轨、固定在绝缘水平桌面上，导轨左端接有阻值的定值电阻，质量为的导体棒垂直静置于导轨上，与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距，导体棒与导轨的电阻均忽略不计，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，现给导体棒施加一个水平向右的恒力，已知导体棒最大速度为，则（　　）

A. 力大小为

B. 当导体棒速度大小为时，导体棒受到安培力的大小为

C. 当导体棒速度大小为时，导体棒的加速度的大小为

D. 导体棒从开始到最大速度的过程中，电阻的热功率随时间均匀增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．当导体棒受力平衡时，速度达到最大，则有

，，

又

联立解得

A正确；

BC．当导体棒速度大小为时，此时有

，，

解得导体棒受到安培力的大小为

根据牛顿第二定律可得

解得导体棒的加速度的大小为

B错误，C正确；

D．电阻的热功率为

根据

，，

可得

根据牛顿第二定律可得导体棒加速过程的加速度为

可知随着导体棒速度的增加，导体棒的加速度逐渐减小，流过导体棒电流的平方与时间不是线性关系，故电阻的热功率不是随时间均匀增大，D错误；

故选AC。

9. 如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板。现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，之后在斜面上做简谐运动，在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为 ，则（　　）

A. 简谐运动的振幅为 B. 简谐运动的振幅为

C. B对C的最大弹力为 D. B对C的最大弹力为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态，由

kx=2mgsinθ

可知，平衡位置时弹簧的形变量为

处压缩状态；当B对C弹力最小时，对B分析，则有

mgsinθ=kx+mgsinθ

故弹簧应伸长达最大位移处，此时形变量

此时弹簧处于伸长状态；
故简谐运动振幅为

A=x+x0=+=

故B正确，A错误；

CD．当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量为

此时弹力为

F=k（A+x0)=

B对C的弹力为

F+mgsinθ=

故C错误，D正确；

故选BD。

第II卷（非选择题 56分）

二、实验题（12分）

10. 某同学根据单摆的周期公式，利用如图所示装置测当地的重力加速度。

（1）下列说法正确的是________；

A．摆线应选择质量可忽略、柔软、可伸缩的

B．摆球应选择质量小、体积大的

C．为了减小实验误差，摆角应不超过5°

D．为了减小实验误差，要在摆球摆到最高点时开始计时

（2）如图甲所示为小金在进行“探究单摆摆长和周期关系”实验时，用秒表记录下单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中50次全振动所用时间为________。

（3）如图乙所示，他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，他这样做的主要目的是________。

A．便于测量单摆周期

B．保证摆动过程中摆长不变

C．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（4）小金同学以摆线的长度（）作为纵坐标，以单摆周期的平方（）作为横坐标，作出的图象如图丙所示，则其作出的图线是________（填“图线1”“图线2”或“图线3”）。若作出的图线的斜率为，则当地的重力加速度为____________（写出表达式）。

【答案】    ①. C    ②. 99.8    ③. B    ④. 图线2    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1] A．摆线应选择质量可忽略、柔软、不可伸缩的，故A错误；

B．摆球应选择质量大、体积小的，故B错误；

C．为了减小实验误差，摆角应不超过5°，故C正确；

D．为了减小实验误差，要在摆球经过平衡位置时开始计时，故D错误。

故选C。

（2）[2] 秒表读数为

（3）[3] 橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止摆动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长。

故选B。

（4）[4] 由单摆周期公式

可知

摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，以摆线长度作为单摆摆长，单摆摆长偏小，L-T2图象在横轴上有截距，如图线2所示

[5] 图线的斜率为

可得

四、解答题（本答题共三个小题，11题10分，12题16分，13题18分，共44分）

11. 一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图中实线所示，t2＝0.05s时刻波形如图中虚线所示．求：这列波的最小波速的大小和方向．

【答案】40m/s，向右传播

【解析】

【详解】假设机械波向右传播，则机械波的波峰移动了0.25λ，即0.05=0.25T，当然通式可以表示为

根据可知，

当n=0时波速最小，为40m/s，向右传播；

同理假设向左传播，则机械波的波峰移动了0.75λ，即0.05=0.75T，当然通式可以表示为

根据可知，

显然最小波速没有向右的小，所以机械波应该向右传播，波速最小．

12. 如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1 m，上端接有电阻R=3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图像如图乙所示。(取g=10 m/s2)求：

(1)磁感应强度B的大小；

(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中，电阻R产生的热量。

【答案】(1)2 T；(2)0.075 J

【解析】

【详解】(1)由图像可知，杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s做匀速运动，产生的感应电动势

E=BLv

杆中的感应电流

杆所受的安培力

F安=BIL

由平衡条件得

mg=F安

代入数据得

B=2 T

(2)电阻R产生的热量

Q=I2Rt=0.075 J

13. 如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小，第二象限存在垂直纸面向里的磁感应强度大小未知的匀强磁场。质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的P点以与x轴负方向成=60°角斜向上的初速度v0垂直磁场射入，恰好从O点正上方的C点垂直于y轴射入匀强电场，最后打在x轴上的Q点。已知OC=L，不计粒子的重力，求：

（1）第二象限磁感应强度B的大小；

（2）粒子最后打在x轴上的Q点离O点的距离；

（3）如果保持电场与磁场方向不变而将它们位置左右对调，且磁感应强度大小，电场强度大小，仍将该粒子从P点以初速度v0沿某一方向发射仍能从O点正上方的C点射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？

【答案】（1）；（2）2L；（3）

【解析】

【详解】1）作出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由几何关系得

所以

由向心力公式

解得磁感应强度B的大小

（2）粒子在电场中做类平抛运动，有

x=v0t

解得OQ的长度

x=2L

（3）电场和磁场相互交换后，对粒子在电场中的运动，由动能定理得

解得

代入

得粒子进入磁场后做圆周运动的半径