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.∶1C.1∶2D.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=BSB.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=BSA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.C②.99.8③.B④.图线2⑤.【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=1m，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=0.1kg、电阻r=1Ω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=10m/s2)求：(1)磁感应强度B的大小；(2)杆在磁场中下落0.1s的过程中，电阻R产生的热量。 【答案】(1)2T；(2)0.075J【解析】【详解】(1)由图像可知，杆自由下落0.1s进入磁场以v=1.0m/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=2T(2)电阻R产生的热量Q=I2Rt=0.075J13.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