2023武漢洪山高級中學高二下學期2月月考試題物理含解析-試卷下載-教習網(wǎng)

武漢市洪山高級中學2022-2023學年度第二學期高二2月考試物理試卷一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。其中1-7題為單選題，8-11題為多選題，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1. 下列現(xiàn)象利用電磁感應的原理說法不正確的有（　?。?/span>A. 如圖甲所示，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)金屬能迅速熔化B. 如圖乙所示，安檢門可以檢測金屬物品，如攜帶金屬刀具經(jīng)過時，會觸發(fā)報警C. 如圖丙所示，阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D. 如圖丁所示，變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流【答案】D【解析】【詳解】A．真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化，A說法正確，不滿足題意要求；B．安檢門可以檢測金屬物品，是因為安檢門中的線圈有交變電流，產(chǎn)生了變化的磁場，當有金屬物品通過時，會在金屬物品中產(chǎn)生感應電流，而金屬物品中感應電流產(chǎn)生的磁場會引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測到進行報警，B說法正確，不滿足題意要求；C．阻尼擺經(jīng)過磁場時在阻尼擺的鋁盤中會產(chǎn)生感應電動勢，從而產(chǎn)生感應電流，磁場對感應電流的安培力總是阻礙阻尼擺的運動，C說法正確，不滿足題意要求；D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，是為了減小渦流，減小損耗，D說法錯誤，滿足題意要求；故選D。2. 圖甲中，A、B為兩個等量同種點電荷；圖乙中，C、D為兩根垂直紙面相互平行的長直導線，導線中通有大小相等、方向相同的電流，O為連線的中點，c、d兩點位于各自連線的中垂線上，且、、、距離相等，下列有關(guān)說法正確的是（）A. 甲圖中，a、b兩點的電場強度相同，電勢相同B. 甲圖中，c、d兩點的電場強度相同，電勢相同C. 乙圖中，a、b兩點的磁感應強度大小相等，方向相反D. 乙圖中，c、d兩點的磁感應強度大小不相等，方向相反【答案】C【解析】【詳解】A．等量同種電荷的電場線和等電勢面的分布如圖所示根據(jù)電場線分布及點電荷的電場強度的疊加原理可知，a、b兩點場強大小相等，但方向相反，則場強不同，由電場對稱性可知，a、b兩點的電勢相等，A錯誤；B．等量同種電荷的電場線和等電勢面的分布如圖所示跟據(jù)電場線的分布情況可知，b、d兩點處場強大小相同，方向不同，再跟據(jù)等勢面的分布情況可知，b、d兩點處電勢相同，B錯誤；C．通電直導線周圍的磁感應強度的方向由安培定則推出，兩個直流的磁場疊加由矢量的合成，結(jié)合對稱性可知a點的磁感應強度向下，b點的磁感應強度向上，兩點的大小相等，方向相反，C正確；D．根據(jù)磁感應強度合成的對稱性可知，c、d兩點的大小相等，方向相反，D錯誤。故選C。3. 如圖所示，a、b、c、d為一矩形的四個頂點，一勻強電場的電場強度方向與該矩形平行．已知a、b、c三點的電勢分別為、，．的長為，的長為．下列說法正確的是（　?。?/span>A. 該勻強電場的電場強度大小為B. 把一帶電荷量為的正點電荷從d點移動到矩形中心處的過程中，電場力做的功為C. 矩形電勢最高的點的電勢為D. 矩形上電勢最低的點的電勢為【答案】D【解析】【詳解】A．因ab中點O的電勢為0.4V，則bd為等勢面，則場強方向垂直bd斜向上，則選項A錯誤；B．因bd是等勢線，則把一帶電荷量為0.1C的正點電荷從d點移動到矩形中心處O的過程中，電場力做的功為0，選項B錯誤；C．矩形abcd中c點電勢最高，即電勢最高的點的電勢為0.7V，選項C錯誤；D．矩形abcd中a點的電勢最低，則電勢最低的點的電勢為0.1V，選項D正確。故選D。4. 如圖所示是甲、乙兩個單擺做簡諧運動的圖像則下列說法中正確的是（　　）A. 時，甲擺的重力勢能最小，動能最大B. 時，甲擺的重力勢能最小，乙擺的動能為零C. 甲、乙兩擺的擺長之比為D. 甲、乙兩擺擺球在最低點時向心加速度大小一定相等【答案】B【解析】【詳解】A．設(shè)甲擺在平衡位置時所處位置為零勢能面，時由圖像可知，甲擺在振動的最大位移處，此時甲擺的速度為零，即此時動能為零，離平衡位置（零勢能位置）最遠，根據(jù)可知，此時甲擺的重力勢能最大，故A項錯誤；B．對甲擺有，設(shè)甲擺在平衡位置時所處位置為零勢能面，時由圖像可知，甲擺在平衡位置處，即此時甲擺的重力勢能為零；對乙擺有，設(shè)乙擺在平衡位置時所處位置為零勢能面，時由圖像可知，乙擺在振動的最大位移處，此時乙擺的速度為零，故B項正確；C．由圖像可知，甲擺的周期為4s，乙擺的周期為8s，由單擺的周期公式整理得故C項錯誤；D．因為擺球擺動的最大偏角未知，兩擺球到達最低點時的速度未知，根據(jù)公式所以兩者的最低點的向心加速度大小關(guān)系無法判斷，故D項錯誤。故選B。5. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，已知該波波長為，振幅為A，某時刻的波形如圖所示，關(guān)于質(zhì)點P的說法正確的是（　　）A. 該時刻速度沿y軸負方向B. 該時刻加速度沿y軸正方向C. 此后周期內(nèi)通過的路程為2AD. 此后周期內(nèi)沿x軸正方向遷移為【答案】C【解析】【詳解】A．因為該波沿x軸正方向傳播，則根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點P在該時刻的速度方向沿y軸正方向，故A錯誤；B．做簡諧運動的物體，所受恢復力始終指向平衡位置，因此可知該時刻質(zhì)點P加速度沿y軸負方向，故B錯誤；C．做簡諧振動的物體，當振幅為A時，在一個周期內(nèi)通過的路程為則在半個周期內(nèi)通過的路程為故C正確；D．做簡諧振動的質(zhì)點只會在平衡位置上下振動，不會隨波遷移，故D錯誤。故選C。6. 彩虹是由陽光進入水滴，先折射一次，然后在水滴背面反射，最后離開水滴時再折射一次形成。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（a、b是單色光）。下列關(guān)于a光與b光的說法正確的是（　?。?/span>A. 水滴對a光的折射率小于對b光的折射率B. a光在水滴中的傳播速度大于b光在水滴中的傳播速度C. 用同一臺雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實驗，a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距D. a、b光在水滴中傳播的波長都比各自在真空中傳播的波長要長【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，a、b光第一次進入水滴發(fā)生折射時，a光的折射角較小，即再根據(jù)折射率公式可得A錯誤；B．根據(jù)折射率與光在介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系可得B錯誤；C．雙縫干涉相鄰亮條紋間距公式因為則可得（把a光看成紫光，b光看成紅光）即a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，C正確；D．a、b光在水滴中傳播速度減小，光的頻率不變，由則波長都比各自在真空中傳播的波長要短，D錯誤。故選C。7. 如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板長和板間距均為L，兩板間接有直流電源，極板間有垂直紙面向外的勻強磁場。一帶電微粒從板左端中央位置以速度垂直磁場方向水平進入極板，微粒恰好做勻速直線運動。若保持板不動，讓板向下移動0.5L，微粒從原位置以相同速度進入，恰好做勻速圓周運動，則該微粒在極板間做勻速圓周運動的時間為（　?。?/span>A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】微粒恰好做勻速直線運動時有恰好做勻速圓周運動聯(lián)立解得即由題意可知，則有由公式得聯(lián)立解得微粒運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得所以微粒在磁場中運動的時間為故A正確，BCD錯誤。故選A。8. 如圖是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，和為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)瞬間，如圖甲所示，燈突然閃亮一下，隨后逐漸變暗，直至熄滅；閉合開關(guān)，如圖乙所示，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（　　）A. 圖甲中，閉合瞬間和斷開瞬間，通過中電流方向相同B. 圖甲中，閉合，電路穩(wěn)定后，中電流小于中電流C. 圖乙中，閉合瞬間，有可能觀察到燈也會閃亮一下D 圖乙中，斷開瞬間，燈立刻熄滅，燈緩慢熄滅【答案】BC【解析】【詳解】A．圖甲中，閉合瞬間，電流向右流過；斷開瞬間，原來通過的電流向左流經(jīng)構(gòu)成回路，所以閉合瞬間和斷開瞬間，通過的電流方向相反，A錯誤；B．圖甲中，因為的直流電阻很小，即，所以閉合電路穩(wěn)定后，中的電流小于L1中的電流，B正確；C．圖乙中，閉合瞬間，由于的阻礙作用，燈沒有馬上亮，所以燈分壓較多，故比較明亮；電路穩(wěn)定后，從燈流過的電流和燈的一樣大，燈相比穩(wěn)定前分壓較少，故亮度較之前有所變暗，故C正確；D．圖乙中，斷開瞬間，原來通過的電流會流過燈和燈構(gòu)成回路，所以燈、燈會同時緩慢熄滅，D錯誤。故選BC。9. 如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是( )A. 向右加速運動 B. 向左加速運動C. 向右減速運動 D. 向左減速運動【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，ab在右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向為垂直向里，有因為MN向右運動，根據(jù)左手定則可判斷MN中感應電流方向由M到N。由安培定則可知L1中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由楞次定律可知L2中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上并減弱或向下并增強。如果L2中磁場向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中感應電流為Q到P且減小，再根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運動；如果L2中磁場向下增強，根據(jù)安培定則可知PQ中感應電流為P到Q且增大，再根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運動，AD錯誤，BC正確。故選BC。10. 如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上，滑塊的光滑弧面底部與水平面相切，一質(zhì)量為m的小球以速度向滑塊滾來，設(shè)小球不能越過滑塊，則（　?。?/span>A. 小球滑到最高點時滑塊的速度大小為B. 小球滑到最高點的過程中，小球和弧面組成的系統(tǒng)動量守恒C. 小球滑到最高點時的高度為D. 小球滑到最高點時的高度為【答案】AD【解析】【詳解】B．小球滑到最高點的過程中，小球和弧面組成的系統(tǒng)豎直方向動量不守恒，則小球和弧面組成的系統(tǒng)動量不守恒，故B錯誤；A．小球和弧面組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，則有解得小球滑到最高點時滑塊的速度大小為故A正確；CD．根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律可得解得小球滑到最高點時的高度為故C錯誤，D正確。故選AD。11. 水平固定放置的足夠長的光滑平行導軌，電阻不計，間距為，左端連接的電源電動勢為，內(nèi)阻為，質(zhì)量為的金屬桿垂直靜放在導軌上，金屬桿處于導軌間部分的電阻為，整個裝置處在磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中如圖所示。閉合開關(guān)，金屬桿由靜止開始沿導軌做變加速運動直至達到最大速度，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 金屬桿的最大速度等于 B. 此過程中通過金屬桿的電荷量為C. 此過程中電源提供的電能為 D. 此過程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為【答案】BD【解析】【詳解】A．金屬桿向右運動切割磁感應線產(chǎn)生的感應電動勢與電源電動勢方向相反，隨著速度增大，感應電動勢增大，回路中的總電動勢減小，回路中的電流減小，金屬桿受到的安培力減小，金屬桿做加速度逐漸減小的加速運動，最后勻速運動；金屬桿速度最大時，產(chǎn)生的感應電動勢大小為，則有解得金屬桿的最大速度為故A錯誤；B．從開始運動到速度最大的過程中，以向右為正方向，對金屬桿根據(jù)動量定理，有又聯(lián)立解得此過程中通過金屬桿的電荷量為故B正確；C．此過程中電源提供的電能為故C錯誤；D．金屬桿最后的動能為根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為此過程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選BD。二、實驗題：本題共2小題，共16分。12. 用如圖所示的裝置來“探究電磁感應現(xiàn)象和感應電流的方向”，帶鐵芯的線圈甲與阻值較大的電阻R0、電流表A、電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R組成回路；套在空心鐵圓柱體上的線圈乙的兩端接到另一個電流表B上，線圈甲的鐵芯有一小部分插在空心鐵圓柱體內(nèi)。兩電流表完全相同，零刻度線在表盤中央，如果電流從正接線柱流入，指針向左偏轉(zhuǎn)，反之向右偏轉(zhuǎn)，回答下列問題：（1）閉合開關(guān)S一段時間后，電流表B的指針是否有偏轉(zhuǎn)？___________（選填“有”或“沒有”）；（2）閉合開關(guān)S一段時間后，當滑動變阻器滑片較快地向a端滑動時，電流表A的指針___________，電流表B的指針___________；（均選填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）（3）滑動變阻器滑片保持不動，閉合開關(guān)S一段時間后，線圈乙以及空心鐵圓柱體向左移動，電流表B的指針偏轉(zhuǎn)情況是___________（選填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）。【答案】 ①. 沒有 ②. 向左偏 ③. 向右偏 ④. 向右偏【解析】【分析】【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)S一段時間后，電流穩(wěn)定，右側(cè)電路無感應電流產(chǎn)生，因此電流表B的指針是沒有偏轉(zhuǎn)；（2）[2]閉合開關(guān)S一段時間后，當滑動變阻器滑片較快地向a端滑動時，接入電路的電阻變小，但電流依舊從正接線柱流入，電流表A的指針向左偏轉(zhuǎn)；[3] 閉合開關(guān)S一段時間后，當滑動變阻器滑片較快地向a端滑動時，穿過圖乙螺線管的磁場右指向左逐漸減小，根據(jù)楞次定律增反減同可知感應電流的磁場自左向右，再由右手螺旋定則可知流經(jīng)電流表B的電流從負接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)；（3）[4] 線圈乙以及空心鐵圓柱體向左移動，穿過線圈乙的磁通量增加，根據(jù)楞次定律增反減同可知感應電流的磁場自左向右，再由右手螺旋定則可知流經(jīng)電流表B的電流從負接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)。13. 在測量電源（一節(jié)干電池）電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，有電壓表V（量程為3V和15V）；電流表A（量程為0.6A和3A）；滑動變阻器（0~10）和（0~100）。（1）為了更準確地測出電源電動勢和內(nèi)電阻，電壓表的量程應選用______（填“3V”或“15V”），電流表的量程應選用______（填“0.6A”或“3A”），滑動變阻器應選用______（填“”或“”），選擇的實驗電路是上圖中的______（填“甲”或“乙”）。（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的圖線，由圖可得該電源電動勢______V，內(nèi)電阻______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）采用（1）中所選電路測量時，由于______（填“電流表分壓”或“電壓表分流”），誤差情況是______，______（均填“>”“<”或“=”）。【答案】 ①. 3V ②. 0.6A ③. ④. 甲 ⑤. 1.50 ⑥. 1.00 ⑦. 電壓表分流 ⑧. < ⑨. <【解析】【詳解】（1）[1]電源（一節(jié)干電池）電動勢大約為1.5V，電壓表選擇3V量程。[2]使用電流表測量電路中電流時，應盡量讓指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤三分之二左右測量較準確，電路中最大電流約0.5A，所以最適合的電流表應該選擇0.6A量程。[3]由于電源內(nèi)阻較小，并且為方便測量時滑動變阻器的滑片測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器選擇較小的R1；[4]由于電源內(nèi)阻較小，電流表分壓誤差較大，減小實驗誤差，選擇甲圖電路。（2）[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻，縱截距為電源電動勢，由圖丙可知（3）[7][8]采用（1）中所選電路測量時，電流表內(nèi)接，電壓表有分流作用，電流測量值小于真實值，實驗測出的電動勢小于真實值，即是。[9]由于電壓表分流作用，電壓值越大，電壓表分流越多，對應電流真實值與測量值差值越大，如圖由于測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中圖像的斜率表示等效電源內(nèi)阻，即實驗測出的電源內(nèi)阻小于真實值。三、解答題：本題共3小題，共40分。14. 在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強磁場，設(shè)圖甲所示磁場方向為正，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。邊長為l、電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中，磁場方向垂直于線框平面，求：（1）線框中的感應電動勢的大??；（2）線框中的感應電流的大小和方向；（3）線框cd邊的發(fā)熱功率。【答案】（1）；（2），感應電流方向為逆時針；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律得由題圖乙知聯(lián)立解得（2）由閉合電路歐姆定律線框中的感應電流的大小為由楞次定律可知，線框中感應電流方向為逆時針。（3）線框cd邊的發(fā)熱功率為15. 如圖所示的坐標系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無磁場；在第三象限，存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xOy平面（紙面）向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點，從y軸上y=h處的P1點以一定的水平初速度沿x軸負方向進入第二象限，然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點進入第三象限，帶電質(zhì)點恰好能做勻速圓周運動，之后經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點進入第四象限，已知重力加速度為g，求：（1）質(zhì)點到達P2點時速度的大小和方向；（2）第三象限空間中電場強度和磁感應強度的大??；（3）若在第四象限加一勻強電場，使質(zhì)點做直線運動，求此電場強度的最小值。【答案】（1），與x軸負方向成45°角斜向下；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）質(zhì)點從到，由平拋運動規(guī)律有，則，解得質(zhì)點到達P2點時速度的大小方向與x軸負方向成角斜向下。（2）質(zhì)點從到做勻速圓周運動，重力與電場力平衡，如圖洛倫茲力提供向心力，則有，由幾何知識得解得，（3）質(zhì)點進入第四象限做直線運動，當電場強度的方向與運動方向垂直時電場強度最小，由解得電場強度最小值16. 如圖所示，兩條足夠長的水平平行金屬導軌間距為 L，導軌上放著兩根相同導體棒 ab 和 cd；每根導體棒的質(zhì)量均為 m，電阻均為 R，導軌光滑且電阻不計，整個導軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強磁場，磁感強度為 B；開始時 ab 和 cd 的水平初速度大小分別為 2v0和 6v0，方向相反，求：（1）整個過程中 ab 棒上所產(chǎn)生的焦耳熱；（2）當 ab 棒的速度大小變?yōu)?/span> v0 時：①回路消耗的電功率為多大？②兩棒間的距離相比最初增大了多少？【答案】（1）；（2）①，；②，【解析】【詳解】（1）取水平向右為正方向，ab和cd組成的系統(tǒng)在水平方向上所受合外力為零，設(shè)ab和cd能達到的最終速度大小為v共，則由動量守恒定律有解得由功能關(guān)系可得整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總焦耳熱為由于通過ab和cd的電流大小始終相等，根據(jù)焦耳定律可得整個過程中ab棒上所產(chǎn)生的焦耳熱為（2）①ab棒的速度大小為有兩種情況：第1種情況：當ab棒速度未反向時，即，設(shè)此時cd棒的速度為，由動量守恒定律得解得=第2種情況：當ab棒速度反向時，即，設(shè)此時cd棒的速度為，由動量守恒定律得解得= 第1種情況中：回路中的感應電動勢為回路消耗的電功率為第2種情況中：回路中的感應電動勢為回路消耗的電功率為②設(shè)從開始到ab棒的速度大小變?yōu)?/span>v0所經(jīng)歷時間為t，此過程中回路的平均感應電動勢為，平均感應電流為，通過回路某一截面的電荷量為q，兩棒間的距離相比最初增大了。由法拉第電磁感應定律可得由閉合電路歐姆定律可得由電流的定義可得對ab棒由動量定理可得聯(lián)立解得第1種情況中解得第2種情況中解得

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