四川省泸州市泸县2022-2023高二下学期物理第二学月月考试卷

四川省泸州市泸县2022-2023学年高二下学期物理第二学月月考试卷
一、选择题：本题共9小题，每小题6分，共54分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题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。
1．（2023高二下·泸县月考）弹簧振子做简谐振动时，下列说法中不正确的是（　　）
A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零
B．振子做减速运动，加速度却在增大
C．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反
D．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反
2．（2023高二下·泸县月考）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是 （　　）
A．按下按钮过程，螺线管端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管P端电势较低
C．按住按钮不动，螺线管中会产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
3．（2018高三上·天津期末）如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d。E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零。若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为(静电力常量为k) （　　）
A． 方向向右 B． 方向向左
C． 方向向右 D． 方向向左
4．（2023高二下·泸县月考）如图，为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向以匀速转动，线圈匝数N=100匝、面积S=0.01m2，磁感应强度B=0.1T，电阻R=4，线圈电阻r=1。从图示位置开始计时，以下判断正确的是 （　　）
A．产生的交流电电动势为
B．电阻R的热功率为0.08W
C．在t=0时刻，电流表的示数为0
D．在时间内，通过电阻R的电荷量为0.04C
5．（2021·北京）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （　　）
A．导体棒做匀减速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为
C．电阻R消耗的总电能为
D．导体棒克服安培力做的总功小于
6．（2023高二下·泸县月考）如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计 （　　）
A．从b点射出 B．从b、P间某点射出
C．从a点射出 D．从a、b间某点射出
7．（2023高二下·泸县月考）如图所示，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，下面能发生的情况是 （　　）
A．S闭合瞬间，B比A先亮，然后B熄灭
B．S闭合瞬间，A，B同时亮，然后B熄灭
C．S闭合稳定后，断开S的瞬间，B突然亮一下后逐渐熄灭，A灯立即熄灭
D．S闭合稳定后，断开S的瞬间，B灯中有电流，方向向右
8．（2018高二上·大连期中）为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是(　　)
A．前表面比后表面电势高
B．前表面比后表面电势低
C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
9．（2023高二下·泸县月考）有一足够长的质量为的长木板静止在光滑水平面上，另一质量为的滑块，以速度从左端滑上木板，小滑块与木板间的动摩擦因数为0.4，下列说法正确的是（　　）
A．木板最终的速度
B．木块与木板组成的系统机械能守恒
C．木块相对于木板的位移大小为
D．滑块与木板运动发生相对运动所用的时间
10．（2023高二下·泸县月考）甲同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：
A．干电池两节，每节电动势约为1.5 V，内阻未知
B．直流电压表V1：量程3V，内阻约为
C．直流电压表V2：量程15V，内阻约为
D．直流电流表A：量程0.6A，内阻
E．滑动变阻器
F．导线和开关
（1）为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选用　 　（选填“V1”或“V2”）；
（2）某次实验部分数据如下表所示，其中一组数据读数如图乙所示，读出数据，完成下表。则：①处的读数为　 　V；②处的读数为　 　A；
U/V 2.62 2.48 2.34 ① 2.06 1.92
I/A 0.08 0.12 0.16 ② 0.24 0.28
（3）利用表格中的数据在图丙中作出U－I图象；
（4）由图象可知，两节干电池总电动势E=　 　 V，总内阻r=　 　 Ω。（计算结果保留三位有效数字）
二、解答题（42分）
11．（2023高二下·泸县月考）如图为某透明介质的截面图，截面可看做由四分之一个圆面ABO和一个长方形BCDO组成，AO=2DO=R，一束光线在弧面AB的中点E沿垂直于DC边方向射入，折射光线刚好到达D点，求：
（1）介质对光的折射率；
（2）光在介质中从E传到D所用的时间（光在真空中的速度为c）。
12．（2023高二下·泸县月考）如图所示，一质量为mB=2kg的物体B放在水平地面上，一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，下端与物体B相连，上端与一质量为mC=1.5kg的物体C相连，在C的上方放一物体D。弹簧呈竖直状态且整体静止不动。现在突然去掉物体D后，物体C就沿竖直方向上下做简谐运动，且当物体C竖直向上运动到最高点时，物体B对地面压力刚好为零。g=10m/s2。试求：
C沿竖直方向上下做简谐运动的振幅；物体D的质量。
13．（2023高二下·泸县月考）如图所示，在xOy平面的第Ⅰ、Ⅳ象限内存在电场强度大小、方向沿x轴正方向的匀强电场；在第Ⅱ、Ⅲ象限内存在磁感应强度大小，方向垂直xOy平面向里的匀强磁场。一个比荷的带负电粒子在x轴上横坐标处的P点以的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子所受的重力。求：
（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离；
（2）带电粒子从进入磁场到第一次返回电场所用的时间；
（3）带电粒子运动的周期t。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】A.振子通过平衡位置时，位移为零，所以回复力为零，故A不符合题意；
B.振子做减速运动，说明振子远离平衡位置，位移增大，所以加速度增大，故B不符合题意；
C.振子向平衡位置运动时，做加速度运动，所以加速度方向与速度方向相同，故C符合题意；
D.振子远离平衡位置运动时，做减速度运动，所以加速度方向与速度方向相反，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】简谐运动中，根据判断回复力，根据判断加速度。
2．【答案】A
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A.按下按钮时，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律知，感应电流的磁场方向向右，此时螺线管Q端电势高，故A符合题意；
B.松开按钮时，穿过线圈内向左的磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场方向向左，此时螺线管P端电势高，故B不符合题意；
C. 按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C不符合题意；
D.根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，由于按下和松开时间关系不确定，所以螺线管产生的感应电动势不一定相等，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】按压和松开过程，会导致线圈内磁场变化，产生感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；当保持不动时，线圈内磁通量不变化，无感应电流。
3．【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】当负正点电荷在H点时，电场强度恰好为零，故两个正电荷在F点的电场与正电荷的电场之和为零，根据公式 可得负电电荷在F点产生的电场强度大小为 ，方向水平向左，故两个正电荷在F点产生的电场强度大小为 ，方向水平向右；负点电荷移到O点，在F点产生的电场强度大小为 ，方向向左，所以F点的合场强为 ，方向水平向左，D符合题意，ABC不符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用点电荷的场强公式结合叠加可以求出合场强的大小和方向。
4．【答案】D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A.线圈的角速度，线圈从中性面开始转动，产生的交流电电动势，故A不符合题意；
B.电动势的有效值，电阻R的热功率，故B不符合题意；
C.电流表示数为交变电流的有效值，故C不符合题意；
D.由电流的定义式得，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】A.线圈从中性面开始转动，产生正弦交变电流。求出线圈的角速度和感应电动势的最大值，即可写出交流电电动势的表达式；
B.先求出电动势有效值，再根据求解；
C.电流表示数为交变电流的有效值，由求解；
D.由电流的定义式求解。
5．【答案】C
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】AB．导体棒所在磁场方向垂直于纸张向内，当导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力；当导体棒切割磁场时相当于电源，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为：
根据欧姆定律可得：感应电流为
根据安培力的表达式可得：
根据牛顿第二定律有 可得：
由于安培力方向与速度方向相反，导体棒速度不断减小；根据表达式可得：随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，AB不符合题意；
C．根据能量守恒定律，导体棒的动能最终转化为回路产生的焦耳热，故可知回路中产生的总热量为
因R与r串联，两者电流相等，根据可得：电阻产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为
C符合题意；
D．整个过程只有安培力做负功，导致导体棒动能的减少，最后速度等于0，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用牛顿第二定律结合动生电动势的表达式可以判别导体棒加速度的大小变化；利用右手定则可以判别感应电流的方向；利用能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热的大小；利用动能定理可以判别安培力做功的大小。
6．【答案】C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】 带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出， 则，解得：。撤去磁场，粒子从c点射出 ，粒子带正电，粒子做类平抛运动，则：，，，解得：，所以。撤去电场，粒子做匀速圆周运动，则，解得，粒子从a点射出。故C符合题意。
故答案为：C
【分析】粒子沿直线从bc边的中点P射出，洛伦兹力等于电场力，撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷；在此过程中，粒子做类平抛运动，根据平抛运动规律列式，撤去电场后，在洛伦兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，列式求出半径即可求解。
7．【答案】B,C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】AB.s闭合瞬间，A、B同时有电流通过，同时亮。但由于电感线圈的电阻不计，线圈将B灯逐渐短路，B灯变暗直至熄灭，故A不符合题意，B符合题意；
CD.S闭合稳定后，断开S的瞬间，L相当于电源，与B组成回路，A立刻熄灭，B闪一下后再逐渐熄灭，故C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】当开关S闭合时，电流同时流过两灯泡，它们会同时发光，根据电感线圈的电阻不计，会将B灯短路；S闭合稳定后，断开S的瞬间，L相当于电源，A立即熄灭，B重新亮，然后逐渐熄灭。
8．【答案】B,D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏。所以前表面比后表面电势低。B符合题意，A不符合题意。最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有qE=qvB，即 ，则U=Bvb．则电压表的示数与磁感应强度、流速及流量计的宽度b有关，与离子浓度无关。C不符合题意。而污水流量Q=vbc= ，可知Q与U成正比，与a、b无关。D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对于霍尔元件，当流过霍尔元件的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时，就会达到稳定状态，对外输出的电压不会发生变化，利用右手定则判断粒子的偏转方向，进而求出金属上下表面电势大小关系。
9．【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【解答】A.滑块与长木板组成的系统动量守恒，最终两者速度相等，设共同速度为v，由动量守恒定律有，解得：，故A符合题意；
B.系统有内能产生，所以机械能不守恒，故B不符合题意；
CD.对长木板，由牛顿第二定律有：，滑块与长木板发生相对滑动的时间， 滑块相对于长木板的位移大小为，故C符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】系统有内能产生，所以机械能不守恒；滑块与长木板组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律求出木板最终的速度；应用牛顿第二定律求出木板的加速度大小，应用运动学公式求出滑块与长木板相对运动的时间和滑块相对于长木板的位移大小。
10．【答案】（1）V1
（2）2.20V（2.19~2.21均可）；0.20A
（3）
（4）2.90V（2.86~2.94均可；1.50Ω（1.46~1.54均可）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】）（1） 干电池两节，每节电动势约为1.5 V，为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选用 V1；
（2）电压表量程为3V时，电压表的最小分度值为0.1V，读数为2.20V（2.19~2.21均可）；电流表量程为0.6A时，电流表的最小分度值为0.02A，读数为0.20A；
（3）如图：
（4）根据闭合电路欧姆定律有，整理得，可见，纵截距是电源电动势大小，斜率绝对值是内阻大小，由图计算得（2.86~2.94均可）；（1.16~1.54均可）。
故答案为：（1）V1；（2）2.20V（2.19~2.21均可） 0.20A；（3）见解析；（4）2.90V（2.86~2.94均可）1.50Ω（1.46~1.54均可） 。
【分析】（1）根据电源电动势选择电压表；
（2）根据电表量程由图示表盘确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后用平滑的曲线连接；
（4）根据图示电路图求出图像的函数表达式，根据图示图像求出电源电动势和内阻。
11．【答案】（1）解：由于光线圆弧面AB的中点E沿着垂直于DC边射入
由几何关系，可知，入射角i=45°，ED边的长
由正弦定理，可知
解得：
因此介质对光的折射率
（2）解：光从E到D所用的时间
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）画出光线折射的路径，利用机会关系可以求出折射角正弦值的大小，结合折射定律可以求出介质对光折射率的大小；
（2）已知光传播的路径，结合光传播的速度可以求出光传播的时间。
12．【答案】解：设物体D的质量为mD。物体D放上之前：设弹簧的压缩量为x1，对物体C，有mCg=kx1① 解得x1=0.03m
物体D放上之后：设弹簧又压缩了x2，对物体C和D整体，有
(mC+mD)g=kx1+ kx2②
当物体C运动到最高点时，设弹簧的伸长量为x3，对物体B，有mBg=kx3 ③
解得x3=0.04m
设物体C在竖直方向做简谐运动的振幅A，由简谐运动规律知A= x1+ x3=0.03+0.04=0.07m
x2 = A=0.07m
把x2代入②得mD=3.5kg
【知识点】简谐运动的表达式与图象；共点力的平衡
【解析】【分析】当物体D还没放上之前，利用平衡方程可以求出弹簧形变量的大小；对物体C和D的平衡方程可以求出整体对弹簧压缩量的大小，结合B的平衡方程可以求出物体运动到最高点时弹簧形变量的大小，利用形变量可以求出简谐运动的振幅，结合平衡方程可以求出物体D的质量大小。
13．【答案】（1）解：如图所示
粒子在第Ⅰ象限做类平抛运动，由牛二推导得
运动时间
沿y方向的位移
（2）解：粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度
因此 解得
粒子在第Ⅱ象限以 为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为
运动时间
（3）解：粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动，经过时间 ，粒子速度变为 ，此后重复前面的运动。可见粒子在电、磁场中的运动具有周期性，其周期
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在第一象限做类平抛运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合位移公式及速度公式可以求出沿y方向运动的位移；
（2）带电粒子进入磁场时，利用速度的分解可以求出速度的方向，结合粒子轨迹所对圆心角及在磁场做运动的周期可以求出粒子在磁场中运动的时间；
（3）粒子从磁场中返回到电场中，利用粒子在电场中和磁场中运动的时间可以求出粒子运动的周期。
四川省泸州市泸县2022-2023学年高二下学期物理第二学月月考试卷
一、选择题：本题共9小题，每小题6分，共54分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题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。
1．（2023高二下·泸县月考）弹簧振子做简谐振动时，下列说法中不正确的是（　　）
A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零
B．振子做减速运动，加速度却在增大
C．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反
D．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反
【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】A.振子通过平衡位置时，位移为零，所以回复力为零，故A不符合题意；
B.振子做减速运动，说明振子远离平衡位置，位移增大，所以加速度增大，故B不符合题意；
C.振子向平衡位置运动时，做加速度运动，所以加速度方向与速度方向相同，故C符合题意；
D.振子远离平衡位置运动时，做减速度运动，所以加速度方向与速度方向相反，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】简谐运动中，根据判断回复力，根据判断加速度。
2．（2023高二下·泸县月考）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是 （　　）
A．按下按钮过程，螺线管端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管P端电势较低
C．按住按钮不动，螺线管中会产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
【答案】A
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A.按下按钮时，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律知，感应电流的磁场方向向右，此时螺线管Q端电势高，故A符合题意；
B.松开按钮时，穿过线圈内向左的磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场方向向左，此时螺线管P端电势高，故B不符合题意；
C. 按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C不符合题意；
D.根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，由于按下和松开时间关系不确定，所以螺线管产生的感应电动势不一定相等，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】按压和松开过程，会导致线圈内磁场变化，产生感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；当保持不动时，线圈内磁通量不变化，无感应电流。
3．（2018高三上·天津期末）如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d。E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零。若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为(静电力常量为k) （　　）
A． 方向向右 B． 方向向左
C． 方向向右 D． 方向向左
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】当负正点电荷在H点时，电场强度恰好为零，故两个正电荷在F点的电场与正电荷的电场之和为零，根据公式 可得负电电荷在F点产生的电场强度大小为 ，方向水平向左，故两个正电荷在F点产生的电场强度大小为 ，方向水平向右；负点电荷移到O点，在F点产生的电场强度大小为 ，方向向左，所以F点的合场强为 ，方向水平向左，D符合题意，ABC不符合题意；
故答案为：D。
【分析】利用点电荷的场强公式结合叠加可以求出合场强的大小和方向。
4．（2023高二下·泸县月考）如图，为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向以匀速转动，线圈匝数N=100匝、面积S=0.01m2，磁感应强度B=0.1T，电阻R=4，线圈电阻r=1。从图示位置开始计时，以下判断正确的是 （　　）
A．产生的交流电电动势为
B．电阻R的热功率为0.08W
C．在t=0时刻，电流表的示数为0
D．在时间内，通过电阻R的电荷量为0.04C
【答案】D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A.线圈的角速度，线圈从中性面开始转动，产生的交流电电动势，故A不符合题意；
B.电动势的有效值，电阻R的热功率，故B不符合题意；
C.电流表示数为交变电流的有效值，故C不符合题意；
D.由电流的定义式得，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】A.线圈从中性面开始转动，产生正弦交变电流。求出线圈的角速度和感应电动势的最大值，即可写出交流电电动势的表达式；
B.先求出电动势有效值，再根据求解；
C.电流表示数为交变电流的有效值，由求解；
D.由电流的定义式求解。
5．（2021·北京）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （　　）
A．导体棒做匀减速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为
C．电阻R消耗的总电能为
D．导体棒克服安培力做的总功小于
【答案】C
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】AB．导体棒所在磁场方向垂直于纸张向内，当导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力；当导体棒切割磁场时相当于电源，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为：
根据欧姆定律可得：感应电流为
根据安培力的表达式可得：
根据牛顿第二定律有 可得：
由于安培力方向与速度方向相反，导体棒速度不断减小；根据表达式可得：随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，AB不符合题意；
C．根据能量守恒定律，导体棒的动能最终转化为回路产生的焦耳热，故可知回路中产生的总热量为
因R与r串联，两者电流相等，根据可得：电阻产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为
C符合题意；
D．整个过程只有安培力做负功，导致导体棒动能的减少，最后速度等于0，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用牛顿第二定律结合动生电动势的表达式可以判别导体棒加速度的大小变化；利用右手定则可以判别感应电流的方向；利用能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热的大小；利用动能定理可以判别安培力做功的大小。
6．（2023高二下·泸县月考）如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计 （　　）
A．从b点射出 B．从b、P间某点射出
C．从a点射出 D．从a、b间某点射出
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】 带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出， 则，解得：。撤去磁场，粒子从c点射出 ，粒子带正电，粒子做类平抛运动，则：，，，解得：，所以。撤去电场，粒子做匀速圆周运动，则，解得，粒子从a点射出。故C符合题意。
故答案为：C
【分析】粒子沿直线从bc边的中点P射出，洛伦兹力等于电场力，撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷；在此过程中，粒子做类平抛运动，根据平抛运动规律列式，撤去电场后，在洛伦兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，列式求出半径即可求解。
7．（2023高二下·泸县月考）如图所示，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，下面能发生的情况是 （　　）
A．S闭合瞬间，B比A先亮，然后B熄灭
B．S闭合瞬间，A，B同时亮，然后B熄灭
C．S闭合稳定后，断开S的瞬间，B突然亮一下后逐渐熄灭，A灯立即熄灭
D．S闭合稳定后，断开S的瞬间，B灯中有电流，方向向右
【答案】B,C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】AB.s闭合瞬间，A、B同时有电流通过，同时亮。但由于电感线圈的电阻不计，线圈将B灯逐渐短路，B灯变暗直至熄灭，故A不符合题意，B符合题意；
CD.S闭合稳定后，断开S的瞬间，L相当于电源，与B组成回路，A立刻熄灭，B闪一下后再逐渐熄灭，故C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】当开关S闭合时，电流同时流过两灯泡，它们会同时发光，根据电感线圈的电阻不计，会将B灯短路；S闭合稳定后，断开S的瞬间，L相当于电源，A立即熄灭，B重新亮，然后逐渐熄灭。
8．（2018高二上·大连期中）为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是(　　)
A．前表面比后表面电势高
B．前表面比后表面电势低
C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
【答案】B,D
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏。所以前表面比后表面电势低。B符合题意，A不符合题意。最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有qE=qvB，即 ，则U=Bvb．则电压表的示数与磁感应强度、流速及流量计的宽度b有关，与离子浓度无关。C不符合题意。而污水流量Q=vbc= ，可知Q与U成正比，与a、b无关。D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】对于霍尔元件，当流过霍尔元件的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时，就会达到稳定状态，对外输出的电压不会发生变化，利用右手定则判断粒子的偏转方向，进而求出金属上下表面电势大小关系。
9．（2023高二下·泸县月考）有一足够长的质量为的长木板静止在光滑水平面上，另一质量为的滑块，以速度从左端滑上木板，小滑块与木板间的动摩擦因数为0.4，下列说法正确的是（　　）
A．木板最终的速度
B．木块与木板组成的系统机械能守恒
C．木块相对于木板的位移大小为
D．滑块与木板运动发生相对运动所用的时间
【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【解答】A.滑块与长木板组成的系统动量守恒，最终两者速度相等，设共同速度为v，由动量守恒定律有，解得：，故A符合题意；
B.系统有内能产生，所以机械能不守恒，故B不符合题意；
CD.对长木板，由牛顿第二定律有：，滑块与长木板发生相对滑动的时间， 滑块相对于长木板的位移大小为，故C符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】系统有内能产生，所以机械能不守恒；滑块与长木板组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律求出木板最终的速度；应用牛顿第二定律求出木板的加速度大小，应用运动学公式求出滑块与长木板相对运动的时间和滑块相对于长木板的位移大小。
10．（2023高二下·泸县月考）甲同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：
A．干电池两节，每节电动势约为1.5 V，内阻未知
B．直流电压表V1：量程3V，内阻约为
C．直流电压表V2：量程15V，内阻约为
D．直流电流表A：量程0.6A，内阻
E．滑动变阻器
F．导线和开关
（1）为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选用　 　（选填“V1”或“V2”）；
（2）某次实验部分数据如下表所示，其中一组数据读数如图乙所示，读出数据，完成下表。则：①处的读数为　 　V；②处的读数为　 　A；
U/V 2.62 2.48 2.34 ① 2.06 1.92
I/A 0.08 0.12 0.16 ② 0.24 0.28
（3）利用表格中的数据在图丙中作出U－I图象；
（4）由图象可知，两节干电池总电动势E=　 　 V，总内阻r=　 　 Ω。（计算结果保留三位有效数字）
【答案】（1）V1
（2）2.20V（2.19~2.21均可）；0.20A
（3）
（4）2.90V（2.86~2.94均可；1.50Ω（1.46~1.54均可）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】）（1） 干电池两节，每节电动势约为1.5 V，为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选用 V1；
（2）电压表量程为3V时，电压表的最小分度值为0.1V，读数为2.20V（2.19~2.21均可）；电流表量程为0.6A时，电流表的最小分度值为0.02A，读数为0.20A；
（3）如图：
（4）根据闭合电路欧姆定律有，整理得，可见，纵截距是电源电动势大小，斜率绝对值是内阻大小，由图计算得（2.86~2.94均可）；（1.16~1.54均可）。
故答案为：（1）V1；（2）2.20V（2.19~2.21均可） 0.20A；（3）见解析；（4）2.90V（2.86~2.94均可）1.50Ω（1.46~1.54均可） 。
【分析】（1）根据电源电动势选择电压表；
（2）根据电表量程由图示表盘确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后用平滑的曲线连接；
（4）根据图示电路图求出图像的函数表达式，根据图示图像求出电源电动势和内阻。
二、解答题（42分）
11．（2023高二下·泸县月考）如图为某透明介质的截面图，截面可看做由四分之一个圆面ABO和一个长方形BCDO组成，AO=2DO=R，一束光线在弧面AB的中点E沿垂直于DC边方向射入，折射光线刚好到达D点，求：
（1）介质对光的折射率；
（2）光在介质中从E传到D所用的时间（光在真空中的速度为c）。
【答案】（1）解：由于光线圆弧面AB的中点E沿着垂直于DC边射入
由几何关系，可知，入射角i=45°，ED边的长
由正弦定理，可知
解得：
因此介质对光的折射率
（2）解：光从E到D所用的时间
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）画出光线折射的路径，利用机会关系可以求出折射角正弦值的大小，结合折射定律可以求出介质对光折射率的大小；
（2）已知光传播的路径，结合光传播的速度可以求出光传播的时间。
12．（2023高二下·泸县月考）如图所示，一质量为mB=2kg的物体B放在水平地面上，一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，下端与物体B相连，上端与一质量为mC=1.5kg的物体C相连，在C的上方放一物体D。弹簧呈竖直状态且整体静止不动。现在突然去掉物体D后，物体C就沿竖直方向上下做简谐运动，且当物体C竖直向上运动到最高点时，物体B对地面压力刚好为零。g=10m/s2。试求：
C沿竖直方向上下做简谐运动的振幅；物体D的质量。
【答案】解：设物体D的质量为mD。物体D放上之前：设弹簧的压缩量为x1，对物体C，有mCg=kx1① 解得x1=0.03m
物体D放上之后：设弹簧又压缩了x2，对物体C和D整体，有
(mC+mD)g=kx1+ kx2②
当物体C运动到最高点时，设弹簧的伸长量为x3，对物体B，有mBg=kx3 ③
解得x3=0.04m
设物体C在竖直方向做简谐运动的振幅A，由简谐运动规律知A= x1+ x3=0.03+0.04=0.07m
x2 = A=0.07m
把x2代入②得mD=3.5kg
【知识点】简谐运动的表达式与图象；共点力的平衡
【解析】【分析】当物体D还没放上之前，利用平衡方程可以求出弹簧形变量的大小；对物体C和D的平衡方程可以求出整体对弹簧压缩量的大小，结合B的平衡方程可以求出物体运动到最高点时弹簧形变量的大小，利用形变量可以求出简谐运动的振幅，结合平衡方程可以求出物体D的质量大小。
13．（2023高二下·泸县月考）如图所示，在xOy平面的第Ⅰ、Ⅳ象限内存在电场强度大小、方向沿x轴正方向的匀强电场；在第Ⅱ、Ⅲ象限内存在磁感应强度大小，方向垂直xOy平面向里的匀强磁场。一个比荷的带负电粒子在x轴上横坐标处的P点以的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子所受的重力。求：
（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离；
（2）带电粒子从进入磁场到第一次返回电场所用的时间；
（3）带电粒子运动的周期t。
【答案】（1）解：如图所示
粒子在第Ⅰ象限做类平抛运动，由牛二推导得
运动时间
沿y方向的位移
（2）解：粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度
因此 解得
粒子在第Ⅱ象限以 为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为
运动时间
（3）解：粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动，经过时间 ，粒子速度变为 ，此后重复前面的运动。可见粒子在电、磁场中的运动具有周期性，其周期
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在第一象限做类平抛运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合位移公式及速度公式可以求出沿y方向运动的位移；
（2）带电粒子进入磁场时，利用速度的分解可以求出速度的方向，结合粒子轨迹所对圆心角及在磁场做运动的周期可以求出粒子在磁场中运动的时间；
（3）粒子从磁场中返回到电场中，利用粒子在电场中和磁场中运动的时间可以求出粒子运动的周期。

四川省泸州市泸县2022-2023高二下学期物理第二学月月考试卷