四川省内江市名校2022-2023高二下期第一次月考物理试题（创新班）（答案）

内江名校2022-2023年度高二（下）第一次月考物理试题（创新班）
试卷总分：100分 考试时间：90分钟
第Ⅰ卷（选择题，共44分）
一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）
1．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，航天员太空授课的画面（如图）通过电磁波传输到地面接收站。关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在任何介质中的传播速度都为m/s
B．将手机放在真空塑料袋中，拨打该手机，手机不能接收信号
C．赫兹首先用实验证实了电磁波的存在
D．麦克斯韦认为，变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
2．如图甲是LC振荡电路，其中电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。t＝0时刻，电容器的下极板M带正电，在之后的某段时间，M板带负电，磁场能减小，则这段时间对应图像中的（ ）
A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段
3．如图，水平固定导轨MN、PQ间距为L；左侧MP间接有电动势为E、内阻为r的电源，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。一阻值为R的金属棒ab与导轨间成θ角搁置于导轨上而静止，金属棒ab与导轨接触良好，不计其他电阻。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒ab受到的安培力方向沿导轨向左 B．金属棒ab受到的摩擦力方向沿导轨向右
C．金属棒ab受到的摩擦力大小为 D．金属棒ab受到的安培力大小为
4．2022年4月28日中午时分，成都人的朋友圈被日晕刷屏了。日晕，又叫圆虹，是一种大气光学现象，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的（如图甲所示）。当一束复色光射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的单色光，如图乙所示，a、b为其折射出的光线中的两束单色光。下列说法正确的是（ ）
A．冰晶对a光的折射率大于对b光的折射率
B．在冰晶中a光的传播速度小于b光的传播速度
C．从冰晶中射入空气界面发生全反射时b光的临界角较小
D．在冰晶中a光的波长小于b光的波长
5．发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器给用户供电，升压变压器输出端滑片P位置可以调动，发电机组输出交变电压的有效值恒定，两条输电线总电阻r保持不变。在下列条件下，增加用户端的用电器，则（ ）
A．若滑片P位置不变，则用户端电压升高
B．若滑片P位置不变，则输电线上损失的功率变小
C．若将滑片P下移，则用户端电压可能不变
D．若将滑片P下移，则输电线上损失的功率可能减小
6．如图所示，单匝线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为，闭合回路中两只相同灯泡恰好正常发光。则（ ）
A．若抽去电感器L的铁芯，灯泡亮度不变
B．若增大线圈转动角速度，则灯泡将比更亮
C．若增大电容器C两极板间的正对面积，则灯泡变暗
D．从图示位置开始计时，线圈上产生的感应电动势大小
7．如图所示，在倾角为α的斜面顶端固定一摆长为L的单摆，单摆在斜面上做小角度摆动，试卷第2页，共4页摆球经过平衡位置时的速度为v，则以下判断正确的是（ ）
A．单摆在斜面上摆动的周期
B．摆球经过平衡位置时受到的回复力大小为
C．若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，则单摆的振动周期将减小
D．若小球带正电，并加一垂直斜面向下的匀强磁场，则单摆的振动周期将发生变化
8．如图1所示，将一金属圆环用绝缘细线悬挂起来，圆环的下半部分处在垂直于圆环平面的水平匀强磁场之中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图2所示，规定垂直纸面向里为正方向。金属圆环始终保持静止，则下列图像中可能正确反映细线中张力T随时间t变化情况的是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9．一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波沿x轴正方向传播 B．该简谐横波的传播速度为v＝10m/s
C．质点Q在0～0.3s内通过的路程为10cm D．t＝0时刻，质点P的加速度正在增大
10．如图（a），螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框abcd相连，abcd内有一柔软的正方形金属环L，L与abcd共面，当B随时间t按图（b）所示规律变化时（ ）
A．0～内，导线框中有顺时针方向的感应电流 B．0～内，金属环L有收缩趋势
C．～内，a点电势高于d点电势 D．～内，金属环L中有逆时针方向的感应电流
11．如图所示，Ox轴上有P、M、N三点，已知OP＝10m，PM＝MN＝8m，t＝0时刻起O处波源从平衡位置开始做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。已知第2s内P处质点比M处质点恰好多2次全振动，M处质点比N处质点恰好多4次全振动，并且第2s末波已传过N处质点。则（ ）
A．该波的波长为2m
B．该波的波速为14m/s
C．第2s末M处质点在平衡位置
D．若波源的起振方向向上，第3s末时N处质点位于波峰
12．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为3m和m。绝缘轻绳绕过两个定滑轮连接a、b，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，b的上边与匀强磁场的下边界重合，a的下边到匀强磁场上边界的距离为l。现将系统由静止释放，当b全部进入磁场后，线框a、b都做匀速直线运动。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．a、b做匀速运动的速度大小为
B．a、b做匀速运动的速度大小为
C．a在穿过磁场的整个过程中，线框a中产生的焦耳热为
D．a在穿过磁场的整个过程中，线框a中产生的焦耳热为
13．如图，水平放置的粗糙导轨宽为，abcd和efgh区域内有磁感应强度大小均为B、方向均垂直于纸面向里的匀强磁场，ab、cd、ef、gh均与导轨垂直，。一质量为m的导体棒在恒定拉力F的作用下从ab左侧某处由静止开始运动，通过ab、ef的速度大小相等。已知导体棒的电阻为R，与导轨接触良好且摩擦力大小恒为，不计其他电阻，则（ ）
A．导体棒通过abcd磁场区域的过程中可能做加速直线运动
B．导体棒通过abcd磁场区域的过程中，通过导体棒某一横截面的电荷量为
C．导体棒通过abcd磁场区域的时间小于通过cdef无磁场区域的时间
D．导体棒通过两磁场区域产生的总焦耳热为
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
三、实验探究题（本题共2小题，共16分。）
14．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。
（1）为了取得较好的实验效果，其中正确的是
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些
C．大头针应垂直地揷在纸面上D．大头针和及和之间的距离适当大些
（2）若测出图中角度和，则可以求出玻璃的折射率n＝ （用测量出的物理量表示）
（3）某同学在插这枚针的时候不小心插得偏右的了一点，此操作会导致折射率的测量值 。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）
15．某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值为R＝12Ω，该同学用刻度尺测得滑动变阻器有电阻丝缠绕的ab部分的长度为L＝20cm（电阻丝缠绕均匀）。
（1）该同学先利用如图乙所示电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的U′—Ⅰ图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势为E＝ V，内阻为r＝ Ω；
（2）该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：
①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；
②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱R0，直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数为 Ω；
③已知所用的弹簧的劲度系数为N/m，重力加速度，则该电子秤所能称量的最大质量为m＝ kg（结果保留两位有效数字）；
（3）实验过程所称量物体的质量和电压表的示数U的关系为 （填“线性”或“非线性”）。
四、计算题（本题共4小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16．（9分）
如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是在s时刻的波形图。
（1）若波向x轴正方向传播，求可能的波速；
（2）若波向x轴负方向传播且周期T符合：，求波速；
（3）在到的时间内，如果M通过的路程为1m，那么波的传播方向向x轴正方向还是负方向？波速多大？
17．（9分）
如图所示的棱镜，其截面是圆心角60°、半径R的圆弧面，O是圆心，OM、ON是半径。在NO延长线上有一光源S，沿SA方向射出的光线射到OM面上A点，经棱镜折射后由弧MN上的B点射出，最终射到ON延长线的C点（图中未画出）。已知AB与ON平行，且SO＝OA＝AB，光在真空中的速度为c。求：
（1）该光线在棱镜中的折射率；
（2）光线由S传到C的时间。
18．（10分）
如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1.0m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝1.6Ω的电阻，质量m＝0.5kg，电阻r＝0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆沿导轨向上的位移s＝3.8m时达到稳定状态，对应过程的v－t图像如图乙所示。取，导轨足够长。（，）求：
（1）恒力F的大小；
（2）从金属杆ab开始运动到刚达到稳定状态的过程，金属杆上产生的焦耳热；
（3）0～1s内金属杆ab运动的位移x。
19．（12分）
如图，弯折成一定角度的两根足够长的不计电阻的金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，两导轨平面与水平面的夹角均为θ＝37°，左右两导轨间距均为L＝1m，左侧导轨粗糙，与金属棒间的动摩擦因数为μ＝0.75，右侧导轨光滑。左侧导轨平面磁场方向沿斜面向下、磁感应强度大小为B（未知），右侧导轨平面MN上方无磁场，MNPQ区域内磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向上，PQ下方磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向下。现将金属棒ab置于左侧导轨平面某位置处，金属棒cd置于右侧导轨平面距离MN边界m处由静止释放，当cd棒进入MNPQ磁场区域时，ab棒恰好做匀加速直线运动。已知两金属棒的质量均为m＝1kg，电阻均为R＝1Ω，与导轨均垂直接触，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，，。求：
（1）cd棒到达MN边界处的速度的大小；
（2）磁感应强度B的大小和ab棒做匀加速直线运动的加速度a的大小；
（3）若已知ab棒由静止开始运动x＝4.5m刚好停下来，求该过程中ab棒产生的焦耳热。
内江名校2022-2023年度高二（下）第一次月考
物理试题答案（创新班）
第Ⅰ卷（选择题，共44分）
一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）
1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．B 7．C 8．A
二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．AB 10．AC 11．ABC 12．BD 13．BD
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
三、实验探究题（本题共2小题，共16分。）
14．CD 偏小
15．4.0 0.5 3.5 4.0 线性
四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16．（1）；（2）0.55m/s；（3）x轴正方向，0.25m/s
【详解】由图可知波长λ＝4cm＝0.04m
（1）波向x轴正方向传播，那么，经过－波向右传播了个周期，故有
故波速
（2）波向x轴负方向传播，那么，经过－波向右传播了个周期，故有
又
所以
故波速
（3）在到的时间内，如果M通过的路程为1m＝5A
又有一个周期质点的路程为4A，根据时刻，质点M在平衡位置可知：到的时间为，即
那么，波向x轴正方向传播
17．（1）；（2）
【详解】
（1）设光线射到A点的入射角为i，折射角为r，折射率为n，光路图如图所示
由几何关系可知i＝60°，r＝30°
根据折射定律
解得
（2）设光线射到B点的入射角为，折射角为，由几何关系有
在B点，根据折射定律
解得
根据几何关系
所以OCB＝NOB＝30°
则BC＝OB＝R
又
所以
光在介质中的传播速度
光线由S传到C的时间
18．（1）5N；（2）1.47J；（3）0.85m
【详解】
（1）当金属棒匀速运动时，由平衡条件得
其中由乙图可知v＝1.0m/s，且
联立解得
F＝5N
（2）从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理得
又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，代入数据解得
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为
（3）进入匀强磁场导体棒做加速度减小的加速运动，由动量定理有
又
由图可知，代入数据解得
由
得x＝0.85m
19．（1）2m/s；（2）6T，4.5；（3）12J
【详解】
（1）cd棒到达MN边界的过程中，对ab棒
所以ab棒一直保持静止。对cd此过程，由动能定理
其中，解得
（2）cd棒到达MN边界处时切割磁感线产生的电流为
cd棒进入MNPQ磁场区域时，ab棒恰好做匀加速直线运动，说明cd棒在MNPQ磁场区域中做匀速直线运动，对cd棒，由平衡条件
将题中数据和代入可得
对ab受力分析可知
代入数据可解得
（3）cd进入PQ下方磁场，感应电流反向，大小不变，安培力大小方向都不变，cd继续做匀速直线运动，ab受磁场安培力反向，向下做减速直线运动，对ab，由牛顿第二定律
代入数据可解得
则ab棒下滑前后两阶段表现为对称性，时间相等，位移大小相等。
设ab棒由静止开始运动到速度达到最大用时为t，则
解得
t＝1s
则在ab棒由静止开始运动x＝4.5m刚好停下来的过程中，cd棒向下匀速的位移为
由能量守恒可知
解得
Q＝24J
则该过程中ab棒产生的焦耳热为

四川省内江市名校2022-2023高二下期第一次月考物理试题（创新班）（答案）