河南省濮阳市2023-2024学年高二下学期3月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2024学年高二下学期第一次月考物理一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势越大C.只要闭合电路中有磁通量穿过，闭合电路中就有感应电流产生D.若穿过闭合电路中的磁通量为零，则电路中的感应电流就为零〖答案〗B〖解析〗AB．根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决于磁通量变化的快慢，故A错误，B正确；CD．感应电流的大小取决于闭合电路中磁通量变化率，即使磁通量为零，若磁通量的变化率不为零，则感应电流不为零，故C、D错误。故选B。2.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向左的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗A．由左手定则可判断安培力方向水平向左，A正确；B．由左手定则可判断安培力方向水平向右，B错误；C．磁场方向与电流的方向平行，安培力为0，C错误；D．由左手定则可判断安培力方向垂直纸面向里，D错误。3.如图所示，磁带录放机既可录音，也可放音，其主要部件为匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述，正确的是（）A.放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B.录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D.录音和放音的主要原理都是电磁感应〖答案〗A〖解析〗放音时，磁带上磁粉的磁性不同，使磁头线圈中产生不同的感应电流，这是电磁感应现象。录音时，线圈中有变化的电流，产生变化的磁场，再磁化磁带上磁粉的过程，其中最主要的原理是电流的磁效应。故选A。4.如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是（）A.断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭B.断开开关S时，B灯一定会闪亮一下C.断开开关S时，B灯可能会闪亮一下D.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮〖答案〗D〖解析〗ABC．断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，因此B灯一定不会闪亮，故ABC错误；D．开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光，但由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，因此A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后A灯会和B灯一样亮，故D正确。5.如图所示，由均匀透明材料制成的半圆柱的截面为半圆ABC，O为圆心，半径为2m，AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对红光的折射率，有一点光源嵌于S点，点光源在纸面内向各个方向发射红光。已知，且，若不考虑光在材料内部的反射，则（）A.圆弧边界有光线射出的长度为B.直径边界无光线射出的长度为C.若改用紫光光源，有光射出的边界总长度将变长D.若改用绿光光源，有光射出的边界总长度将不变〖答案〗A〖解析〗A．根据发生全反射临界角公式可得可得光线从半圆柱射出空气发生全反射的临界角为如图所示根据几何关系可知光线射到圆弧边界上的最大入射角为，则可认为整个半圆边界都有光线射出，即圆弧边界有光线射出的长度为故A正确；B．光线射到直径边界时，刚好发生全反射如图所示由图中几何关系可知直径边界无光线射出的长度为故B错误；C．若改用紫光光源，紫光的频率高，该材料对紫光的折射率大，则发生全全反射临界角变小，光从圆弧边界射出的长度和光从直径边界射出的长度均变短，则有光射出的边界总长度将变短，故C错误；D．若改用绿光光源，绿光的频率高，该材料对绿光的折射率大，则发生全全反射临界角变小，光从圆弧边界射出的长度和光从直径边界射出的长度均变短，则有光射出的边界总长度将变短，故D错误。6.如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，一条形磁铁从离地面高h处由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.以地面为参考平面，磁铁落地时的机械能为B.在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向一直为逆时针（从上向下看圆环）C.磁铁在整个下落过程中，所受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下D.若圆环不闭合，磁铁下落过程将做自由落体运动〖答案〗D〖解析〗A．磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，磁铁落地时的机械能小于，选项A错误；B．当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针（从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针（从上向下看圆环），选项B错误；C．根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，选项C错误；D．若圆环不闭合，圆环中不会产生感应电流，磁铁不受到圆环的作用力，故磁铁做自由落体运动，选项D正确。故选D。7.某调查组在化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，水平放置，其长为L、直径为D，左、右两端开口，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上（图中未画出），在前、后两个内侧面a、c上固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（）A.若污水中正离子较多，则a侧电势比c侧电势高；若污水中负离子较多，则a侧电势比c侧电势低B.污水中的离子浓度越高，a、c两端的电压U越大C.测量管的长度L越大，a、c两端的电压U越大D.显示仪器的示数〖答案〗D〖解析〗A．由左手定则可知，污水中正离子受到洛伦兹力作用偏向c，负离子受到洛伦兹力作用偏向a，c侧为高电势，所以a侧电势比c侧电势低，与污水中正、负离子的数量无关，故A错误；BC．显示仪器显示污水流量而，解得即与污水流量成正比，与污水中的离子浓度无关，与无关，故BC错误；D．由及，可得故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。8.粗细均匀的直导线ab悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置，如图所示，已知ab的质量，ab的长度，与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度。取，下列说法正确的是（）A.若使两根弹簧处于原长状态，则通过直导线的电流方向为由b到a、大小为B.若使两根弹簧处于原长状态，则通过直导线的电流方向为由a到b、大小为C.若导线中有方向为从a到b、大小为的电流通过，两根弹簧均被拉长了，则弹簧的劲度系数为D.当由b到a方向通过的电流时，两根弹簧均被拉长〖答案〗BC〖解析〗AB．要使两根弹簧能处于原长状态，根据平衡条件有得安培力方向向上，由左手定则知电流方向为由a到b，故A错误，B正确；C．当导线中有方向为从a到b、大小为的电流通过时，安培力方向向上，根据平衡条件有得故C正确；D．当由b到a方向通过的电流时，安培力方向变为向下，根据平衡条件有k未知，无法求，故D错误。故选BC。9.如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.5s时刻的波动图像，乙图为参与波动的质点P的振动图像，则下列判断正确的是（）A.该波的传播速率为B.该波的传播方向沿x轴负方向C.该波在传播过程中若遇到的障碍物，能发生明显衍射现象D.经过时间，质点P沿波传播方向运动〖答案〗AC〖解析〗A．由题图甲可知，，由题图乙可知，，则故A正确；B．由题图乙知，时P在平衡位置，接下来会向y轴正方向运动，由上下坡法，知P在题图甲中必处于下坡位置，则该波的传播方向沿x轴正方向，故B错误；C．由于该波的波长为，则该波在传播过程中若遇到的障碍物，能发生明显衍射现象，故C正确；D．P只会在平衡位置上下移动，不会随波迁移，故D错误。故选AC。10.如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1:2，AB棒长度为L，CD棒长度为2L，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，使CD棒向右运动，导轨足够长，磁场区域足够大。下列说法正确的是（）A.稳定后，AB棒向左匀加速运动，CD棒向右匀加速运动，且AB棒的加速度大小是CD棒的加速度大小的2倍B.稳定后，AB棒向左匀速运动，CD棒向右匀速运动，且AB棒的速度大小是CD棒的速度大小的2倍C.如果F作用一段时间后，AB棒和CD棒速度大小均为v，此时立即撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为，方向向右D.当AB棒和CD棒的速度大小均为v时，撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为〖答案〗AD〖解析〗AB．两棒的长度之比为1:2，所以电阻之比为1:2，设AB棒电阻为R，则CD棒电阻为2R，则有由此可知，稳定后，回路中电流恒定，AB棒速度为CD棒速度的2倍，AB棒向左匀加速运动，CD棒向右匀加速运动，且AB棒的加速度大小是CD棒的加速度大小的2倍，故A正确，B错误；CD．如果F作用一段时间后，AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，则对CD棒和AB棒运用动量定理可得联立可得，根据能量守恒定律可得解得该过程中回路产生的焦耳热为故C错误，D正确。三、非选择题：共54分。11.用如图甲所示的装置探究“影响感应电流的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。请回答下列问题：（1）要使灵敏电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小明进行了下列四种操作，其中可行的是_____。A.螺线管不动，磁铁放在螺线管中不动B.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管C.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管D.螺线管和磁铁一起向上匀速运动（2）在（1）的研究中，小明发现灵敏电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关____。A.磁铁的磁场方向 B.磁铁的磁性强弱C.磁铁运动的加速度大小 D.磁铁运动的速度大小（3）小明又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与灵敏电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流大小和方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是____。A.滑片移动的速度大小影响指针摆动幅度的大小B.滑片移动的速度大小影响指针摆动的方向C.滑片移动的方向影响指针摆动幅度的大小D.滑片移动的方向影响指针摆动的方向〖答案〗（1）BC或CB（2）A（3）AD或DA〖解析〗（1）[1]A．螺线管不动，磁铁放在螺线管中不动，穿过螺线管的磁通量不发生变化，电流计指针不发生偏转，选项A错误；B．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，选项B正确；C．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，选项C正确；D．螺线管和磁铁一起向上匀速运动。穿过螺线管的磁通量不发生变化，电流计指针不发生偏转，选项D错误。故选BC。（2）[2]感应电流方向与磁铁的磁场方向和磁铁运动的方向有关，与磁铁的磁性强弱、磁铁运动的速度、磁铁运动的加速度大小无关。（3）[3]AB．滑片移动的速度影响螺线管A的磁性强弱变化快慢，根据法拉第电磁感应定律，影响指针摆动幅度的大小，选项A正确，选项B错误；CD．滑片移动方向会使螺线管A的磁性变强或变弱，根据楞次定律，可知影响指针摆动的方向，选项C错误，选项D正确。12.为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，不计空气阻力，按下述步骤做了实验。①按如图所示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端；③将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球a和b在斜面上的落点位置；④用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中点D、E、F是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为。根据该同学的实验，回答下列问题：（1）将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平的原因是__________________。（2）把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球a的落点是图中的_________点。（3）为了验证碰撞中的动量守恒，实验中还需要测量的物理量是__________________。（4）若碰撞过程中动量守恒，则__________________成立。若该碰撞弹性碰撞，则还有__________________成立。[用（3）中所测物理量及表示]〖答案〗（1）确保小球做平抛运动（2）D（3）小球a、小球b的质量、（4）或〖解析〗（1）将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平的原因是确保小球抛出时获得水平方向的初速度，从而确保小球做平抛运动。（2）不放小球b，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，小球在斜面上的落点位置为E点，将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰撞后小球a的速度减小，小球b的速度增大，因此小球a在斜面上的落点位置为D点，小球b在斜面上的落点位置为F点。（3）该实验可以通过小球做平抛运动而得到其做平抛运动时的初速度（即碰撞前后的速度），而由物体的动量可知，要验证动量守恒，还需要测量小球a、小球b的质量、。（4）[1][2]对小球a单独下滑后平抛的过程，用运动学的公式有，综合上述两式得同理可求得碰后瞬间a、b的速度分别为，由动量守恒定律有可得由机械能守恒定律有可得或由，两式联立相除可得13.如图甲所示，对角线长，长宽比为的矩形金属线框所在平面存在匀强磁场B，其方向与线框平面垂直、大小随时间变化的关系如图乙所示，求：（1）时通过线框的磁通量；（2）线框中的感应电动势E。〖答案〗（1）12Wb；（2）4V〖解析〗（1）由题可得矩形线框长，宽，则面积为S=ab根据磁通量的公式有解得（2）由法拉第电磁感应定律得解得14.如图所示，在第一象限存