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（ 含答案解析 ）

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【答案】B【解析】【详解】A．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，故A正确，不符合题意；B．简谐振动图像跟开始计时位置有关，故B错误，符合题意；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，故C正确，不符合题意；D．只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动，故D正确，不符合题意。故选B。2.关于下列图片的解释正确的是（）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【答案】C【解析】【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化，A错误；B．使用电磁炉加热食物时，铝锅的电阻太小，在使用的过程中不能产生足够的热量用来加热，故不能用铝锅，B错误；C．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，C正确；D．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，D错误。故选D。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（）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【答案】C【解析】【详解】A．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；B．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；CD．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。故选C4.如图甲所示为手摇发电机，发电机线圈内阻为3Ω，产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为17Ω的灯泡组成闭合电路，如图乙所示，则电压表的示数为（）A.42.5V B. C.50V D.【答案】A【解析】【详解】由题意可知，正弦交变电流电动势峰值为则其有效值为由闭合电路欧姆定律，可得解得电路中电流为所以电压表的示数为故选A。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a和3a，圆心处有一粒子源，能发射速度为v的粒子，粒子的质量为m，电荷量为q，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.【答案】C【解析】【详解】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r，根据几何知识有所以粒子的最大半径为因为所以故选C。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S极在上、N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【答案】D【解析】【详解】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。机械能转化为电能，磁铁机械能不守恒，磁铁最后处于静止状态，整个系统由于通过电流做功产热，机械能减少，系统机械能也不守恒，故D正确ABC错误。故选D。7.如图所示，电源内阻不计，灯泡L1、L2完全相同，L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S，则下列判断正确的是（）A.闭合电键后，L1、L2两灯泡逐渐变亮B.闭合电键后，L1、L2两灯泡先变亮后变暗C.断开电键一瞬间，灯泡L1中有从左向右的电流D.断开电键一瞬间，灯泡L2的功率变为原来的四分之一【答案】D【解析】【详解】AB．因为电源内阻不计，闭合电键后，L1、L2两灯泡电流不变，亮度不变，故AB错误；CD．断开电键一瞬间，电感阻碍电流减小，流过电感电流向右，则灯泡L1中有从右向左的电流，两灯泡电流之和与原电流大小相同，所以两灯泡电流变为原来的一半，根据可知，灯泡L2的功率变为原来的四分之一，故C错误，D正确。故选D。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.【答案】A【解析】【详解】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。故选A。9.如图所示，匝的螺线管横截面积为S，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【答案】AC【解析】【详解】AB．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，故A正确，B错误；CD．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故C正确，D错误。故选AC。10.交流发电机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【答案】BD【解析】【详解】A．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，故A错误；B．时，磁通量最大，线圈平面与中性面重合，故B正确；C．根据法拉第电磁感应定律，又因为，，，解得故C错误；D．时，磁通量最大，线圈与磁感线垂直，感应电动势等于零，故D正确。故选BD。11.如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（）A.只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度B.只增大磁感应强度B可以增加质子离开D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n与R成正比【答案】BC【解析】【详解】AB．由得当时，最大，为，由此可见只增大半径R或只增大磁感应强度B都可以增加质子离开D形盒的速度，A错误，B正确；C．要使质子经过D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C正确；D．质子的最大动能为由动能定理得得质子被加速的次数其他条件不变，质子被加速的总次数n与R的平方成正比，D错误；故选BC。12.如图所示是电能输送示意图，输电线总电阻为r，理想升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=11：50，理想降压变压器原、副线圈匝数之比为n3：n4=10：1。发电机的瞬时值表达式为，用电器的电压为90V，电流为5A。则（）A.升压变压器副线圈电压为1000VB.输电线上的电流为1AC.输电线上的电阻为200ΩD.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率【答案】AC【解析】【详解】A．根据发电机的瞬时值表达式知，输入端电压的有效值为由得U2=1000V，A正确；B．由得输电线电流为I3=0.5A，B错误；C．由得U3=900V，输电线上的电阻为C正确；D．由于输电线电阻功率损失，升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D错误。故选AC。二、实验题：本题共2小题，共14分。13.在验证楞次定律的实验中，已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向右偏转。将灵敏电流计G与线圈L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L上方竖直插入L时，灵敏电流计G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L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”）。【答案】①.向右②.S极【解析】【详解】（1）[1]将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，L中磁通量向下增大，根据楞次定律可知L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G的指针将向右偏转。（2）[2]为了使点电势高于点电势，应使L中产生的感应电流由点流出、点流入，根据楞次定律可知L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L时，L中磁通量一定减小，由此可判定磁铁端是极。14.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。（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“8V”挡位，测得副线圈的电压为4.2V。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“8V”B．学生电源实际输出电压大于标注的“8V”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【答案】①.B②.B【解析】【详解】（1）[1]AB．学生电源实际输出电压大于标注的8V，所以副线圈的电压为4.2V，故A错误，B正确；CD．根据原副线圈的电压与匝数的关系若原线圈电压为8V，副线圈电压为4.2V，则可能n1小于800，或n2大于400，故CD错误。故选B。（2）[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，这样设计的目的是减小涡流，提高变压器的效率。故选B。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.如图所示，两足够长的平行粗糙金属导轨MN、PQ相距L=1m，导轨平面与水平面夹角θ=37°，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E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.05kg的导体棒ab放在金属导轨上，闭合开关S，导体棒静止时受到的安培力F安=0.5N。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R=4Ω已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：（1）磁感应强度大小B；（2）导体棒受到的摩擦力大小f。【答案】（1）B=0.5T；（2）f=0.2N【解析】【详解】（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导体棒受到的安培力F安=BIL代入数据得磁感应强度B=0.5T（2）导体棒所受重力沿导轨向下的分力为mgx=mgsin37°据左手定则，安培力方向沿导轨向上，由于mgx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mgsin37°+f=F安解得f=0.2N16.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S，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：（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。【答案】（1）见解析；（2