四川省成都市重点中学2022-2023学年高二下学期4月月考物理试题及参考答案

成都市重点中学高2021级高二下学期4月阶段性测试物理试题考试时间：80分钟总分100分一、单项选择题（每题4分，共24分）1．下列关于机械波和机械振动说法正确的是（）A．做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度一定为零B．利用盛沙漏斗演示简谐振动，若漏斗里的沙子逐渐减少，则沙摆的周期会先增大后减小C．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大D．波源振动得越快，波就传播得越快2．体育课上小李同学一脚把足球踢到了足球场下面的池塘中间．小王同学提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，可是结果足球并没有被推到池边．大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论．物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4m．则下列说法正确的是（）A．该列水波的波长是2m B．该列水波的波速是0.96m/sC．两片树叶的速度始终相同 D．足球不能到岸边的原因是水波的振幅太小3．如图所示电路，电阻与电阻阻值相同，都为5Ω，和并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电，则加在上的电流有效值为（）A．2A B． C． D．4．如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间变化的正确图线可能是（）A． B． C． D．5．如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器，下列说法正确的是（）A．图甲中，闭合开关S时，A、B两灯立刻达到相同的亮度B．图甲中，闭合开关S足够长时间后再断开，A、B两灯逐渐变暗，同时熄灭C．图乙中，闭合开关S足够长时间后，A灯发光，B灯不发光D．图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，流过B灯中的电流反向并逐渐减小至零6．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为1Ω、2Ω和6Ω，U为正弦交流恒压电源。当开关S断开和S闭合时，连接在副线圈的负载电阻消耗的电功率相等。该变压器原、副线圈匝数比为（）A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：5二、多项选择题（每题4分，共24分，选错0分，不全得2分）7．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A．t＝0时刻线圈处于中性面位置B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流为零D．时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零8．如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5s．关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．波长一定为2m B．波速可能为6m/sC．频率一定为1.5Hz D．t＝1s时，x＝1m处的质点一定处于波谷9．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图甲为t＝2.0s时的波形图，图乙为x＝2m处的质点P的振动图像，质点Q为平衡位置x＝3.5m的质点，下列说法正确的是（）A．波沿x轴负方向传播B．波的传播速度为1m/sC．t＝2.0s时刻后经过0.5s，质点P通过的路程等于0.05mD．t＝3.5s时刻，质点Q经过平衡位置且向上运动10．在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V4W”，定值电阻R的阻值为4Ω。当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W。下列说法正确的是（）A．变压器原、副线圈的匝数比为55：1 B．电动机的额定功率为8WC．电动机的内阻为0.5Ω D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧坏11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，垂直于磁场方向有一足够长的、间距为l的光滑竖直金属导轨，导轨上端接有电容为C的电容器（不会被击穿），水平放置的质量分布均匀的金属棒的质量为m，重力加速度大小为g。让金属棒沿导轨无初速释放，金属棒和导轨始终接触良好且它们的电阻可忽略。以下关于金属棒运动情况的说法正确的是（）A．金属棒刚释放时加速度为gB．金属棒下滑过程中，电流随时间一直增大C．金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动D．金属棒以加速度大小做匀加速下滑12．如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部．过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型．初速度为的线框abcd沿斜面加速下滑s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动，已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r，斜面与水平面的夹角为．过山车的总质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．线框刚进入磁场时，从线框上方俯视，感应电流的方向为顺时针方向B．线框刚进入磁场时，线框受到安培力大小为C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为D．线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为三、实验题（每空2分，共12分）13．（4分）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：（1）将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转．（2）原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转．（3）原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次较慢拉，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______；通过线圈截面电量的大小关系是______．14．（8分）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，实验装置如图所示。（1）小球直径用游标卡尺测量如下所示，则小球直径d＝______cm（2）某组同学因为粗心忘记测量摆球直径，实验中将悬点到小球上端的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像，如图所示。则该小球的直径是______cm（保留1位小数）；实验测得当地重力加速度大小是______（保留3位有效数字）。（3）另一组同学将每次测得的周期T及测得的摆长L代入公式计算重力加速度的值，但每次的测定值总是偏大，其原因可能是______A．计算摆长时，只考虑了摆线的长度，没有加上摆球的半径B．他的摆没在竖直面内摆动，而成了圆锥摆C．数摆动次数时，在记时的同时，就开始数1，误将29次全振动记成了30次D．摆线上端未牢固地固定，振动中出现了松动导致摆线长度变长了四、计算题（共40分）15．（10分）农网改造前，某偏远山区学校由小型发电机发电，通过升压变压器和降压变压器供电，输电线路如图所示。升压变压器的匝数比为1：6，降压变压器的匝数比为6：1，两变压器间输电线的总电阻为R＝2Ω，其余导线电阻均不计。全校共启用了33间教室，每间教室有6盏相互并联的“220V40W”灯泡，要求所有灯都正常发光，求：（1）两个变压器之间输电线上损失的电压；（2）发电机的输出电压和输出功率。16．（14分）如下图（a）所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为的斜面上。在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B，在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度的大小随时间t变化的规律如下图（b）所示。t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知ab棒和cd棒的质量均为m、电阻均为R，区域Ⅱ沿斜面的长度为2L，在时刻（未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：（1）通过cd棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向；（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率和热量；（3）ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量。17．（16分）如图，两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，两平行倾斜绝缘轨道固定在斜面上，水平导轨与倾斜轨道在倾斜轨道的底部bc处平滑连接，轨道间距为L＝1m，倾斜轨道的倾角为。在水平导轨的右侧abcd区域内存在方向向上、磁感应强度大小为B＝2T的匀强磁场。现有多根长度也为L＝1m的相同金属棒先后依次从倾斜轨道上高为的MN处由静止释放（释放前不与导轨接触），前一根金属棒刚好离开磁场时释放后一根金属棒，发现第1根金属棒穿越磁场区域的时间为t＝1s。已知每根金属棒的质量为m＝2kg，电阻为R＝2Ω，且与轨道垂直，不计水平导轨的电阻，金属棒与水平导轨接触良好，金属棒与倾斜轨道的动摩擦因数为，重力加速度g取，。求：（1）磁场区域的长度；（2）第2根金属棒刚进入磁场时的加速度大小；（3）第6根金属棒刚出磁场时，第4、5两根金属棒的速度大小之比；（4）第n根金属棒在磁场中运动的过程，第1根金属棒上产生的热量。物理答案题号123456789101112答案BBDDBAACBDBDBCADACD13．（4分）（1）右（2）右（3）大于；等于14．（8分）（1）2.06（2）2.0；9.86（3）BC15．（10分）解析：（1）设降压变压器原线圈中电流为，副线圈中电流为，则根据，解得输电线上损失的电压。（2）根据得降压变压器原线圈两端的电压故升压变压器副线圈两端的电压根据可得升压变压器原线圈中的电压输电线路上损失的功率发电机输出功率。16．（14分）解：（1）通过cd棒的电流方向：d→c区域Ⅰ内磁场方向：为垂直于斜面向上（2）对cd棒，，所以通过cd棒的电流大小当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率由能量守恒，（3）ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动，cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域Ⅱ前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动，可得所以ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度ab棒在区域Ⅱ中运动的时间ab棒从开始下滑至EF的总时间17．（16分）解：（1）第一根金属棒在倾斜轨道上运动，根据动能定理有，解得v＝5m/s第一根金属棒在磁场中做匀速直线运动，磁场区域的长度，解得（