四川省内江市第六中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理Word版含解析.docx

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内江六中2023-2024学年（上）高2025届第一次月考物理试卷考试时间：75分钟满分：100分一、选择题（本题共10小题，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题5分；第8～10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共计50分）1.下列说法不正确的是（）A.麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在B.红光频率小于紫光C.均匀变化的电场产生恒定的磁场D.LC振荡电路中电场能转化为磁场能时电路中的电流在变大【答案】A【解析】【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；B．红光的频率小于紫光，故B正确；C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故C正确；D．LC振荡电路中电场能转化为磁场能时，电容放电，电路中的电流在变大，故D正确。本题选错误的，故选A。2.一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是（）A.这只电源的交变电压的周期是0.01sB.这只电源在t＝0.01s时电压达到最大值C.这只电源可以使“10V，2W”的灯泡正常发光D.“8V、”电容器能接在该电源上【答案】C【解析】【详解】A．这只电源的交变电压的周期是故A错误；B．t＝0.01s时电压值为 这只电源在t＝0.01s时电压最小，故B错误；C．这只电源的有效值为故这只电源可以使“10V，2W”的灯泡正常发光，故C正确；D．“8V、”电容器的耐压值为，小于这只电源的电动势峰值，电容器会被击穿，“8V、”电容器不能接在该电源上，故D错误。故选C。3.如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（　　）A.图甲中矩形线框向右加速运动B.图乙中矩形线框以为轴匀速转动C.图丙中矩形线框以为轴匀速转动D.图丁中矩形线框斜向上运动【答案】B【解析】【详解】A．图中线框中的磁通量不发生变化，故没有感应电流，A错误；B．图中线圈转动过程中线框中的磁通量在改变，有感应电动势产生，同时构成闭合回路，故有感应电流产生，B正确；C．图中线框平面与磁感线始终平行，磁通量始终为零，故没有感应电流产生，C错误；D．图中线框平面与磁感线始终平行，磁通量始终为零，故没有感应电流产生，D错误。故选B。4.如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子在CD间做简谐运动，从平衡位置O向下运动时开始计时，振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（） A.C、D速度为0，加速度相同B.t=0.15s，弹性势能最大，加速度最大C.t=0.1s，振子的加速度为正，速度也为正D.t=0.05s，弹性势能最大，重力势能最小【答案】D【解析】【详解】A．C、D速度为0，加速度大小相等，方向相反，故A错误；B．t=0.15s，弹簧振子运动到C点，弹性势能不一定最大，也不一定最小，加速度最大，故B错误；C．t=0.1s，弹簧振子运动到O点且向上运动，振子的加速度为零，速度为负，故C错误；D．t=0.05s，弹簧振子运动到D点，弹性势能最大，重力势能最小，故D正确。故选D。5.一长直导线通以正弦交流电，在导线下有一断开的线圈，如图所示。那么，相对于a来说，b的电势最高时是在（　　）A.交流电流方向向右，电流减少到零时B.交流电流方向向左，电流减少到零时C.交流电流方向向右，电流强度最大时D.交流电流方向向左，电流强度最大时【答案】A【解析】【详解】要使线圈中的感应电动势最大，即磁通量的变化率最大，可知此时正弦交流电的电流变化率应该最大，故此时电流为减少到零时；当交流电流方向向左时，根据右手螺旋定则可知线圈中的磁感线垂直纸面向外，并在减小，根据楞次定律可知此时线圈中a点电势高；当交流电流方向向右，根据右手螺旋定则可知线圈中的磁感线垂直纸面向里，并在减小，根据楞次定律可知此时线圈中b点电势高。故选A。6.物体做简谐运动，从最大位移处开始，通过A点时的速度为v，经过4s后物体第一次以相同的速度通过B点，再经过2s后物体紧接着又通过B点，已知物体在6s内经过的路程为6cm 。则物体运动的周期和振幅分别为（）A.12s，2cmB.12s，3cmC.8s，2cmD.8s，3cm【答案】B【解析】【详解】由简谐振动的规律可知，物体过A、B点速度相等，则A、B两点一定关于平衡位置O对称，从O到B的时间为2s，从B到速度为零的位置为1s，故物体运动的周期为物体从A点开始到再次回到B点，经历了半个周期，其路程为6cm，则物体运动的振幅为故选B。7.将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中OM=R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿OMN方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是（　　）A.B. C.D.【答案】C【解析】【详解】在0~t0时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向为逆时针方向（沿ONM方向）。在t0~2t0时间内，线框进入第三象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向（沿OMN方向）。回路中产生的感应电动势为感应电流为在2t0~3t0时间内，线框进入第四象限的过程中，回路中的电流方向为逆时针方向（沿ONM方向），回路中产生的感应电动势为感应电流为在3t0~4t0时间内，线框出第四象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向（沿OMN方向），回路中产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律得，回路电流为故选C。8.如图所示，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U 的交变电源上。当S断开时，、、三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度改变，则（）A.灯泡变暗B.灯泡变暗C.灯泡变亮D.灯泡不能正常发光【答案】BD【解析】【详解】A．当S接通后，副线圈回路电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，即流过灯泡的电流增大，变亮，故A错误；BC．灯泡的电压增大，原线圈电压减小，匝数比不变，故副线圈电压减小，所以灯泡、两端的电压变小，灯泡、亮度变暗，故B正确，C错误；D．、、两端电压相等，比S断开时电压小，S断开时灯泡正常发光，则S闭合时不能正常发光，故D正确。故选BD。9.如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻，弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度，导体棒开始沿导轨往复运动直至停止，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，此过程中弹簧一直在弹性限度内。若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（　　） A.导体棒开始运动时，导体棒受到的安培力方向水平向右B.导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为C.导体棒开始运动时，初始时刻导体棒两端的电压为D.导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为【答案】CD【解析】【详解】A．导体棒开始运动时，根据右手定则可知导体棒中电流从a到b，根据左手定则可知导体棒受到的安培力方向水平向左，A错误；B．导体棒开始运动后速度第一次为零时，由于产生的感应电流使电阻上发热，所以导体棒的动能转化为弹簧的弹性势能和电路中产生的热量，故此时弹簧的弹性势能一定小于，B错误；C．导体棒开始运动时，导体棒切割磁感线产生的感应电动势为因为，故此时导体棒两端的电压即路端电压为，C正确；D．分析可知随着导体棒的来回运动，当停止时导体棒必位于初始位置此时弹簧弹性势能为零，整个过程中导体棒的动能全部转化为电路中的热量，因为，故电阻R上产生的焦耳热为整个电路中热量的一半即为，D正确。故选CD。10.如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一坐标系，坐标系的第一象限一区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为，区域曲线边界的曲线方程为．现有一单匝正方形导线框在拉力F的作用下，从图示位置开始沿x轴正方向以的速度做匀速直线运动，已知导线框边长为，总电阻值为，开始时边与y轴重合．在导线框移动的过程中，下列说法中正确的是（） A.拉力F做的功为B.拉力F做的功为C.流过导线横截面电荷量为D.流过导线横截面的电荷量为【答案】BD【解析】【详解】AB．导线框移动的过程中，此过程的最大电动势为穿过的时间拉力F做的功等于产生的焦耳热B正确，A错误；CD．线框磁通量变化量为流过导线横截面的电荷量为D正确，C错误故选BD。二、实验题（每空2分，共14分）11.某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图1所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。 （1）你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是_____；A．线圈电阻偏大B．小灯泡电阻偏大C．电源的内阻偏大D．线圈的自感系数偏大（2）t1时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图像是图2中的_____。【答案】①.A②.D【解析】【详解】（1）[1]A．线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故A正确；B．若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故B错误；C．开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故C错误。D．线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误。故选A。（2）[2]当闭合电键，因为线圈阻碍作用，所以流过线圈L的电流会慢慢增大到i2，而灯泡A这一支路立即就有电流i1。当t1时刻电键断开，电源流经灯泡A这一支路的电流立即消失，但由于线圈L会对电流有阻碍作用，则线圈L的电流i2会流回灯泡A，且与i1反向并从i2开始慢慢减小，再由题知未出现小灯泡闪亮现象，则i1>i2。故选D。【点睛】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小。12.在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n 次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：（1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的________。A．最高点B．最低点C．任意位置（2）该单摆的周期为________。（3）若用表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝________。（4）如果测得的g值偏小，可能的原因是________。A．测摆长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验时误将49次全振动记为50次（5）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的________（选填“①”“②”或“③”）。【答案】①.B②.③.④.B⑤.①【解析】【详解】（1）[1]为了减小测量周期的误差，应该将小球经过最低点时作为计时开始和终止的位置更好些，实际摆动中最高点的位置会发生变化，且靠近最高点时速度较小，计时误差较大。故选B。（2）[2]因为摆球经过n次全振动的总时间为，则该单摆的周期为（3）[3]由单摆周期公式 可得，重力加速度的表达式为（4）[5]因为重力加速度的表达式为A．测摆长时摆线拉得过紧，所测摆长偏大，则所测重力加速度偏大，A错误；B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故所测重力加速度偏小，B正确；C．开始计时时，秒表过迟按下，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，C错误；D．实验中误将49次全振动次数记为50次，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，D错误。故选B。（5）[5]由题意可得，单摆的实际摆长为由单摆周期表达式得化简可得由此得到的图像是图乙中的①。三、解答题13.图为一远距离输电的电路示意图，已知发电机的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数之比，输送功率为。降压变压器的输出电压为，两变压器的均为理想变压器。除两变压器间输电导线电阻外，其它导线电阻不计，求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）两变压器间输电导线的总电阻。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据理想变压器电压与匝数比的关系，升压变压器副线圈两端电压（2）降压变压器原线圈两端电压又有由闭合电路欧姆定律得14.如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈共220匝，线圈面积为0.051m2，转动频率为50Hz，磁场的磁感应强度为T。发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有两个标有“220V，11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电动机正常工作。求：（1）电流表的示数；（2）线圈的内阻。 【答案】（1）20A；（2）1.1Ω【解析】【详解】（1）由题意知副线圈的功率为P出＝2.2×104W副线圈的电压为U2=220V，则根据理想变压器原副线圈匝数比为可得原线圈电压为U1=1100V由理想变压器为U1I1＝U2I2可得原线圈上电流为I1=20A所以电流表示数为20A。（2）线圈转动产生的电动势最大值为Em＝NBSω＝1122V发电机的电动势有效值为E＝1122V由闭合电路欧姆定律知E＝I1r+U1可解得线圈的内阻r=1.1Ω15. 某电磁轨道炮的简化模型如图所示，两光滑导轨相互平行，固定在光滑绝缘水平桌面上，导轨的间距为L。导轨左端通过单刀双掷开关与电源、电容器相连，电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容值为C。整个装置所在区域有垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度为B，EF、MN之间的距离足够长。MN、PQ之间是用沙层模拟的目标，其厚度为s。一质量为m的金属弹丸静置于EF边上，弹丸直径为L（不计弹丸沿轨道方向的长度），与导轨始终保持良好接触。弹丸在沙子中运动时受到的阻力与速度成正比：f=kv，k为已知常量。不考虑空气阻力，除电源内阻外，其它电阻都不计，忽略导轨电流产生的磁场。（1）把开关、分别掷于a、b，将导轨与电源相连，弹丸运动到MN边界时已达到最大速度，求：①最大速度大小；②到达最大速度过程中，流过弹丸的电荷量；（2）将弹丸放回原先位置，先把开关掷于c，断开，让电源给电容器充电。稳定后，再将断开，把开关掷于d，弹丸能打穿沙层。求出弹丸穿过沙子到达PQ时的速度大小。【答案】（1）①，②；（2）【解析】【详解】（1）①达到最大速度时，弹丸切割磁感线产生的感应电动势与电源电动势相等，即最大速度大小②弹丸从EF到MN的过程中，由动量定理有到达最大速度的过程中，流过弹丸的电荷量联立解得电荷量为 （2）充满电电容的电荷量为设击穿沙层后弹丸的速度为，此时电容器电量为，可得弹丸穿过沙子到达PQ时，由动量定理其中弹丸穿过沙子到达PQ时的速度大小