2022-2023学年山东省鄄城县第一中学高二下学期下月月考物理试题word版含解析试卷

www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 2022-2023 学年高二下学期4 月物理考试 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题4 分，共32 分。每小题只有一个选项符合 题目要求。 1. 如图所示，链球比赛属田径中的投掷竞远运动，链球由金属材料制造。某次比赛在菏泽举行， 链球出手前某时刻恰好绕竖直轴水平转动（俯视逆时针转动）。则此时（ ） A. 安培力的方向与转动方向相反 B. 手握的一端电势与拴球的一端相等 C. 手握的一端电势比拴球的一端低 D. 手握的一端电势比拴球的一端高 【答案】D 【解析】 【详解】BCD．由于地磁场的竖直分磁场方向竖直向下，根据右手定则可知，手握的一端电势 比拴球的一端高，故BC 错误，D 正确； A．由于没有构成回路，所以没有感应电流，没有安培力的作用，故A 错误。 故选D。 2. 如图甲所示，标有“6V，3W”的灯泡和标有“ ，7V”的电容器并联到交流电源上，电压 表为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，下列判断正确的是（ ） 1 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 A. 时，线圈中的磁通量变化率最大 B. 灯泡可能会被烧毁 C. 电压表的示数在不断变化 D. 电容器可能被击穿 【答案】D 【解析】 【详解】A． 时，感应电动势为零，线圈处于中性面，所以线圈中的磁通量最大，此 时线圈中的磁通量变化率最小，故A 错误； B．根据图乙可得交流电源的输出电压有效值为 恰好等于灯泡的额定电压，所以灯泡正常发光，故B 错误； C．交流电压表的示数为有效值，即恒为6V 不变，故C 错误； D．交流电源输出电压最大值 所以电容器可能被击穿，故D 正确。 故选D。 3. 如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下 列说法正确的是（ ） A. 图甲电压的有效值为311V B. 图甲电压的瞬时值表达式为 C. 图乙电压的有效值小于220V D. 图乙是直流电 2 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 【答案】C 【解析】 【详解】AC．从图甲可知 其有效值为 由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有 效值大，故A 错误，C 正确； B．由图可知 所以图甲电压的瞬时值表达式为 故B 错误； D．由于图乙中表示的电流方向都随时间变化，因此图乙为交流电，故D 错误。 故选C。 4. 如图所示，A、B 是两个完全相同的电热器，A 通以图甲所示的方波交变电流，B 通以图乙所 示的正弦交变电流，则在相同时间T 内两电热器的消耗的电能之比等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 3 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 【解析】 【详解】设图甲中电流有效值为 ，则 解得 图乙是正弦交流电的有效值为 根据 可知，在相同时间T 内两电热器的 消耗的电能之比为 。 故选A。 5. 图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图，M 为匝数 匝的受电线圈，N 为送电线圈。 当送电线圈N 接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量 随时间t 变化的规律如图乙。下列说法正确的是（ ） 4 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 A. 受电线圈的最大磁通量为0.01Wb B. 受电线圈产生的电动势的有效值为 C. 在 时刻，受电线圈产生的电动势为20V D. 在 时刻，受电线圈产生的电动势为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知 受电线圈的最大磁通量为 故A 错误； B．根据正弦交变电流特征可知，受电线圈产生的电动势最大值为 所以受电线圈产生的电动势得有效值为 5 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 故B 正确； CD．由图乙可知，在 时刻磁通量变化率为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产 生的电动势为 ，故CD 错误。 故选B。 6. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中 轴以角速度 匀速转动，外电路电阻为R。下列说法正确的是（ ） A. 当线圈由图示位置转过 的过程中，通过电阻R 的电荷量为 B. 从图示位置转过 这段时间穿过线圈磁通量的变化量大小为2BS C. 当线圈由图示位置转过 的过程中，电阻R 上所产生的热量为 D. 从图示位置开始计时，电阻R 两端电压瞬时值表达式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 6 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 、 、 由图示位置转过 所用的时间 解得电荷量为 故A 错误； B．图示位置磁通量为 从图示位置转过 时磁通量为 则从图示位置转过 这段时间穿过线圈磁通量的变化量大小为0，故B 错误； C．电流的有效值为 由图示位置转过 所用的时间 电阻R 产生的焦耳热 7 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 故C 正确； D．从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值 从图示位置开始计时，电阻R 两端电压瞬时值表达式为 故D 错误。 故选C。 7. 如图所示为由一干电池、铜线框和磁铁组成的简易电动机，此装置中的铜线框能从静止开始 转动起来，那么（ ） A. 无论磁铁的N，S 极如何，从上往下看，铜线框顺时针方向转动 B. 无论磁铁的N，S 极如何，从上往下看，铜线框逆时针方向转动 C. 若磁铁上方为N 极，从上往下看，铜线框顺时针方向转动 D. 若磁铁上方为S 极，从上往下看，铜线框顺时针方向转动 【答案】C 【解析】 【详解】从图乙中可以看出，线框中的电流方向向下，若磁铁的N 极向上，则右侧铜线受到的 安培力方向向外，左侧铜线受到的安培力方向向里，故从上往下看，铜线框沿顺时针方向转动； 同理，磁铁的S 极向上，铜线框沿逆时针方向转动。 故选C。 8 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 8. 如图所示，在xOy 直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂 直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为 。直角扇形导线框半径为L、总电阻为 R，在坐标平面内绕坐标原点O 以角速度 逆时针匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周 的过程中，则线框（ ） A. 消耗的电功率不变 B. 在 时间内，线框中感应电流沿逆时针方向 C. 感应电流的有效值为 D. 在转动过程中受到的安培力始终不变 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．设线框转动周期为T，从图示的位置开始计时。 在 时间内，根据楞次定律可知线框中感应电流沿顺时针方向，线框产生的感应电动势大 小为 感应电流大小为 在 时间内，线框中感应电流沿逆时针方向，线框产生的感应电动势大小为 9 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 感应电流大小为 在 时间内，线框中感应电流沿逆时针方向，线框产生的感应电动势大小为 感应电流大小为 在 时间内，线框中感应电流沿顺时针方向，线框产生的感应电动势大小为 感应电流大小为 可知线框转动的过程中，线框内产生的感应电流大小不变，方向周期性变化；根据 可 知线框消耗的电功率不变；线圈感应电流的有效值为 ，故AC 正确，B 错误； D．线圈在转动过程中受到的安培力方向时刻发生变化，故D 错误。 故选AC。 二、多项选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共24 分。每小题有多个选项符合题 目要求。全部选对得6 分，选对但不全的得4 分，有选错的得0 分。 10 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 9. 如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间， 圆盘平面与磁感线垂直。两铜片C、D 分别与转动轴和圆盘的边缘接触。从左往右看，铜盘沿顺 时针方向匀速转动，CRD 平面与铜盘平面垂直。如果圆盘的半径为r，匀速转动的周期为T，圆 盘全部处在一个磁感应强度为B 的匀强磁场之中。下列说法中正确的是（ ） A. 电阻R 中电流方向向上 B. 回路中有周期性变化的感应电流 C. 圆盘转动产生的感应电动势为 D. 若铜盘转速增大为原来的2 倍，则R 的电功率也将增大为原来的2 倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．圆盘转动时，根据右手定则可知，圆盘电流方向由圆心流向边缘，则电阻R 中电流 方向向上，故A 正确； B．圆盘转动时，产生的感应电动势大小、方向均不变，则回路中的感应电流恒定不变，故B 错 误； C．圆盘转动产生的感应电动势为 故C 正确； D．根据 11 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 若铜盘转速增大为原来的2 倍，可知角速度增大为原来的2 倍，感应电动势增大为原来的2 倍， 感应电流增大为原来的2 倍，则R 的电功率也将增大为原来的4 倍，故D 错误。 故选AC。 10. 如图甲所示的 电路中，灯泡电阻为 ， A1、A2为完全相同的电流传感器（内阻不计）。闭 合开关K，得到如图乙所示的 图像，电源电动势为E，内阻r，则（ ） A. B. C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，当 时，自感线圈中电流为零，流过灯泡支路的电流为 ，根 据闭合回路欧姆定律有 当 时，电路稳定，两支路电流相等为 ，根据闭合回路欧姆定律有 12 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 联立解得 故AB 正确； C．由图乙可知，电路稳定后，两支路电流相等，则断开开关时，小灯泡不会闪亮，而是逐渐熄 灭，故C 错误； D．闭合开关时，自感线圈中电流为零，但由于电流变化，自感电动势不为零，故D 错误。 故选AB 。 11. 面积均为S 的两个电阻相同的线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中，甲图中是磁感应强 度为 的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T 绕 轴匀速转动，乙图中磁场变化规律为 ，从图示位置开始计时，则（ ） A. 两线圈的磁通量变化规律相同 B. 两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 C. 经相同的时间t（ ），两线圈产生的热量相同 13 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 D. 从此时刻起，经 时间，通过两线圈横截面的电荷量不同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图中的磁通量变化规律为 乙图中磁通量的变化规律为 故A 正确； BCD．由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，达到最大 值的时刻也相同，有效值E 也相同，又因两线圈电阻相同，所以 也相同，经过 时间，通过两线圈横截面的电荷量 也相同，故C 正确，BD 错误。 故选AC。 12. 如图所示，在圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。甲、乙两带电粒子（不计重力）先 后以相同的速度从同一点垂直磁场射入，粒子飞出磁场区域时，甲速度方向偏转 ，乙的速度 偏转了 ，忽略两粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ） 14 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 A. 甲、乙两粒子的 比荷比为 B. 甲、乙两粒子的运动时间之比为 C. 甲、乙两粒子的运动半径之比为 D. 甲、乙两粒子的运动角速度之比为 【答案】ABD 【解析】 【详解】CD．设圆形磁场的半径为 ，根据题意可知甲、乙两粒子在磁场中的轨道半径分别为 ， 则甲、乙两粒子的运动半径之比为 根据 可知甲、乙两粒子的运动角速度之比为 故C 错误，D 正确； A．根据洛伦兹力提供向心力可得 可得 15 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 可知甲、乙两粒子的比荷比为 故A 正确； B．根据 可知甲、乙两粒子的运动时间之比为 故B 正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共6 小题，共44 分。 13. 学习了法拉第电磁感应定律 后，为了定量验证在磁通量变化量相同时，感应电动势 E 与时间 成反比，甲乙两位同学共同设计了如图所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器 固定在长木板的轨道上，强磁铁和挡光片固定在可运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过 光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间 ，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下 在这段时间内线圈中产生的平均感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道 的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E 和挡光时间 。 （1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的 时间内，磁铁相对线圈运动的距 离都相同，从而实现了控制不变______________________。 16 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 （2）在得到测量数据之后，为了验证E 与 成反比，甲乙两位同学分别采用两种办法处理数据。 甲同学采用计算法：算出______________________，若该数据基本相等，则验证了E 与 成反 比；乙同学用作图法：用纵坐标表示感应电动势E，用横坐标表示______________，利用实验数 据，在坐标系中描点连线，若图线是过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E 与 成反比。 【答案】 ①. 磁通量变化量∆Φ ②. 感应电动势E 与挡光时间 的乘积 ③. 挡光时间∆t 的倒 数 【解析】 【详解】（1）[1]为了定量验证感应电动势E 与时间 成反比，我们应该控制磁通量的变化量 ∆Φ 不变，所以在实验中，每次测量的 时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了 控制通过线圈的磁通量的变化量不变。 （2）[2][3]为了验证E 与时间 成反比，甲同学采用计算法：算出感应电动势E 和挡光时间 的乘积，若该数据基本相等，则验证了E 与 成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作感 应电动势E 与挡光时间的倒数 关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证 E 与 成反比。 14. 如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框 边长为l，其中 边是电阻为R 的均匀 电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。 现有一段长短、粗细、材料均与 边相同的电阻丝 架在线框上，并以恒定速度v 从 边滑 向 边。 在滑动过程中与导线框的接触良好。当 滑过 的距离时，通过 段电阻丝的 电流是多大？ 17 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 【答案】 【解析】 【详解】 在滑动过程中产生的感应电动势为 当 滑过 的距离时，aP 段电阻为 ，bP 段电阻为 ，两段电阻并联，有 根据闭合电路的欧姆定律得 根据并联电路中电流分配的规律有 15. 如图所示电路中，AD、CN 为平行金属导轨，相距L 以 为分界线，左侧光滑，右侧粗糙， 左右两侧一定距离处各有一金属导体棒 和 。导轨用导线和外侧电源相接，S 为开关。整个 18 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 装置位于水平面上，导轨AD、CN 之间有匀强磁场。磁感应强度为 ，导体棒 、 ；质量分 别为m，2m，在整个过程中接入电路的有效电阻不变，阻值分别为R、2R，均垂直的置于金属 导轨上， 与粗糙导轨间动摩擦因数为μ。现将开关K 闭合瞬间又马上断开，金属 获得瞬时 速度 开始在导轨上运动。（导体棒启动瞬间，不计摩擦的影响）。重力加速度为g。导轨电阻 不计，求： （1）开关闭合瞬间，通过导体棒 的电荷量q； （2）当金属棒 以速度 通过边界 时，金属棒 恰好以速度 到达D、N，则 运动了 多长时间到边界 。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）根据动量定理可知， 时间内处于磁场中的导体棒 故在开关闭合的瞬间有 解得 19 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网 （2）导体棒在通电的瞬间有，对 对 、 并联，在开关闭合的瞬间的电流关系为 联立可知 开关断开后， 、 组成回路，则对 对 联立解得 的运动时间 16. 如图，在坐标系 的第二象限存在匀强磁场，磁场方向垂直于 平面向里；第三象限 内有沿 轴正方向的匀强电场；第四象限的某圆形区域内存在一垂直于 平面向里的匀强磁 场，磁感应强度大小为第二象限磁场磁感应强度的 倍。一质量为 、带电荷