高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023級高二學(xué)年下學(xué)期三月份月考物理試題考試時(shí)間：75分鐘分值：100分一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分：第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（）A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時(shí)針方向（俯視）的感應(yīng)電流B.穿過線圈a的磁通量減小C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大【答案】D【解析】AB．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大，穿過線圈a的磁通量增加，方向向下；根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時(shí)針，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的產(chǎn)生總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，因?yàn)榛瑒?dòng)觸頭向下滑動(dòng)導(dǎo)致穿過線圈a的磁通量增加，故只有線圈面積減少時(shí)才能阻礙磁通量的增加，故線圈a應(yīng)有收縮的趨勢，故C錯(cuò)誤；D．開始時(shí)線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，可以用“等效法”，即將線圈a和b看做兩個(gè)條形磁鐵，判斷知此時(shí)兩磁鐵的N極相對，互相排斥，故線圈a對水平桌面的壓力將增大，故D正確。2.一矩形線框在勻強(qiáng)磁場中，繞著與磁場垂直且與線框共面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為B.感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為C.此交變電流的頻率為0.2HzD.時(shí)，線框平面與磁場方向平行【答案】B【解析】A．由題圖可知，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為，其有效值為故A錯(cuò)誤；B．由題圖可知角速度為感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為故B正確；C．故C錯(cuò)誤；D．在時(shí)，，所以線圈平面與磁場方向垂直，故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，為水平固定的足夠長的“”形金屬導(dǎo)軌，間距為，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，足夠長的金屬棒傾斜放置，與導(dǎo)軌成夾角，金屬棒單位長度的電阻為，保持金屬棒以速度v（速度方向平行于，如圖）勻速運(yùn)動(dòng)（金屬棒尚未脫離導(dǎo)軌），金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，則通過金屬棒中的電流為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為金屬棒接入回路的電阻為通過金屬棒的電流為故選A。4.如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則（）A.Q1＜Q2，q1＝q2 B.Q1＞Q2，q1＞q2C.Q1＞Q2，q1＝q2 D.Q1＝Q2，q1＜q2【答案】C【解析】設(shè)ab和bc邊長分別為，，線框運(yùn)動(dòng)的速度為v，克服安培力做功等于線框上產(chǎn)生的熱量；當(dāng)ab邊平行MN進(jìn)入磁場時(shí)，有當(dāng)bc邊平行MN進(jìn)入磁場，有因?yàn)閯t有根據(jù)則有故選C5.如圖所示，一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的閉合鐵芯上，輸入端AB間加一正弦式交流電壓，在輸出端BP間連接了理想交流電流表、燈泡和滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)P的位置，可改變副線圈的匝數(shù)，變阻器的滑動(dòng)觸頭標(biāo)記為Q，則（）A.只將P向順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度變大B.只將P向順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大C.只將Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大D.只提高輸入端的電壓U時(shí)，電流表的讀數(shù)變大【答案】D【解析】AB．由題圖可知原線圈的長度為，副線圈的長度為，所以當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)可知，副線圈輸出電壓減小，則副線圈電流減小，燈泡的亮度減小，電流表讀數(shù)減小，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值增大，副線圈總電阻增大，由于電壓不變，故副線圈電流減小，電流表讀數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；D．若只提高輸入電壓時(shí)，根據(jù)可知，副線圈輸出電壓增大，則副線圈電流增大，電流表的讀數(shù)會(huì)變大，故D正確。6.如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的豎直勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場寬度均為2L。一個(gè)邊長為L、電阻為R的正方形單匝閉合線圈在外力作用下，以速度v向右勻速通過整個(gè)磁場，i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，表示ab兩點(diǎn)間的電勢差，P表示線圈的熱功率。規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，向右為力的正方向，線圈從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)，則下列圖像中正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．內(nèi)根據(jù)右手定則電路中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小為內(nèi)閉合線圈的磁通量不變，電路中沒有感應(yīng)電流內(nèi)根據(jù)右手定則電路中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，大小為內(nèi)閉合線圈磁通量不變，電路中沒有感應(yīng)電流內(nèi)根據(jù)右手定則電路中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小為故A錯(cuò)誤；B．內(nèi)根據(jù)受力平衡可知拉力向右，大小為內(nèi)閉合線圈所受的安培力為零，拉力為零內(nèi)根據(jù)受力平衡可知拉力向右，大小為內(nèi)閉合線圈所受的安培力為零，拉力為零內(nèi)根據(jù)受力平衡可知拉力向右，大小為故B錯(cuò)誤；C．內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為故C正確；D．內(nèi)線圈的熱功率內(nèi)電路中沒有感應(yīng)電流，線圈的熱功率為零內(nèi)線圈的熱功率內(nèi)電路中沒有感應(yīng)電流，線圈的熱功率為零內(nèi)線圈的熱功率故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，水平面上有足夠長且電阻不計(jì)的水平光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端間距為L1=4L，右端間距為L2=L。整個(gè)導(dǎo)軌平面固定放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，左端寬導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，右端窄導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4B。現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置ab和cd兩金屬棒，質(zhì)量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2。開始時(shí)，兩棒均靜止，現(xiàn)給cd棒施加一個(gè)方向水平向右、大小為F的恒力，當(dāng)恒力作用時(shí)間t時(shí)，ab棒的速度大小為v1，該過程中cd棒發(fā)熱量為Q。整個(gè)過程中ab棒始終處在左端寬導(dǎo)軌處，cd棒始終處在右端窄導(dǎo)軌處。則（）A.t時(shí)刻cd棒的速度大小B.ab棒、cd棒組成的系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)加速度大小C.最終cd棒與ab棒的速度差D.t時(shí)間內(nèi)cd棒發(fā)生的位移大小【答案】D【解析】A．根據(jù)已知條件可知，ab棒與cd棒任意時(shí)刻所受安培力的大小相同，方向相反，在t時(shí)間內(nèi)對ab棒與cd棒分別由動(dòng)量定理有兩式聯(lián)立可得故A錯(cuò)誤；B．由于ab棒與cd棒任意時(shí)刻所受安培力大小相等方向相反，因此ab棒與cd棒組成的系統(tǒng)所受合外力始終為，分析其運(yùn)動(dòng)過程可知，ab棒做初速度為零加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，cd棒做初速度為零加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)兩棒加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．設(shè)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)ab棒與cd棒的速度分別為、，則兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小分別為，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢之差恒定，有回路中的感應(yīng)電流此時(shí)，對ab棒與cd棒分別由牛頓第二定律有而對整體有解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意，可知在t時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的總熱量由于系統(tǒng)在任意時(shí)刻安培力的合力為零，即系統(tǒng)所受合外力即為，t時(shí)間內(nèi)對該系統(tǒng)由能量守恒有可得故D正確。故選D。8.如圖所示，是自感系數(shù)很大的線圈，電阻為，A、B和C是三個(gè)相同的小燈泡，電阻也為。下列判斷正確的是（）A.閉合開關(guān)S的瞬間，A、C燈同時(shí)亮，B燈緩慢亮B.閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，A、B燈一樣亮C.斷開開關(guān)S的瞬間，點(diǎn)的電勢比點(diǎn)高D.斷開開關(guān)S的瞬間，A燈閃亮一下后再熄滅【答案】AC【解析】A．閉合開關(guān)S的瞬間，A、C燈同時(shí)亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙通過線圈電流的增大，所以B燈緩慢亮，故A正確；B．閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，由于線圈的直流電阻為，可知B燈支路電阻大于A燈電阻，則A燈電流大于B燈電流，A燈比B燈亮，故B錯(cuò)誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙通過線圈電流的減小，且方向由點(diǎn)到點(diǎn)，但線圈相當(dāng)于電源的內(nèi)阻，即點(diǎn)為負(fù)極，點(diǎn)為正極，所以點(diǎn)的電勢比點(diǎn)高，故C正確；D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙通過線圈電流的減小，且與A、B燈構(gòu)成回路，由于斷開開關(guān)前通過線圈的電流小于A燈的電流，所以A燈不會(huì)閃亮一下，再熄滅，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距為1m，其左端用導(dǎo)線接有兩個(gè)阻值為4Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上、大小為2T的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為2kg的導(dǎo)體桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，已知桿接入電路的電阻為2Ω，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。對桿施加水平向右、大小為20N的拉力F，桿從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，桿與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度。則（）A.桿運(yùn)動(dòng)的最大速度是10m/sB.M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)C.桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和不相等D.當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)，MN兩點(diǎn)間的電勢差大小為10V【答案】AD【解析】〖祥解〗A．當(dāng)桿的合力為零時(shí)，其速度達(dá)到最大值，即由于代入數(shù)據(jù)整理可以得到最大速度故選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)右手定則可知，MN產(chǎn)生的感應(yīng)定律的方向?yàn)椋瑒tN相當(dāng)于電源在正極，故M點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于桿上電阻與兩電阻并聯(lián)阻值相等，而且并聯(lián)的電流與通過桿MN的電流始終相等，則根據(jù)焦耳定律可知，桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)速度最大時(shí)，其MN感應(yīng)電動(dòng)勢為：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，此時(shí)電路中總電流為則此時(shí)MN兩點(diǎn)間的電勢差大小為故D正確。故選AD。10.如圖，為列車進(jìn)站時(shí)其剎車原理簡化圖：在車身下方固定一水平矩形線框，利用線框進(jìn)入磁場時(shí)所受的安培力輔助列車剎車。已知列車質(zhì)量為，車身長為，線框和邊的長度均為（小于勻強(qiáng)磁場的寬度），線框總電阻為。站臺軌道上勻強(qiáng)磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。當(dāng)關(guān)閉動(dòng)力后，車頭進(jìn)入磁場瞬間列車速度為，車尾進(jìn)入磁場瞬間列車速度為，列車停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒為。下列說法正確的是（）A.列車從進(jìn)站到停下來所用時(shí)間為B.在線框邊進(jìn)入磁場瞬間，列車的加速度大小為C.在線框進(jìn)入磁場的過程中，線框邊電阻生熱為D.從線框全部進(jìn)入磁場至線框停止運(yùn)動(dòng)的過程中，線框中感應(yīng)電流為0，間電勢差為0【答案】AC【解析】A．列車從進(jìn)站到停下來過程，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理有電荷與電流關(guān)系平均感應(yīng)電動(dòng)勢閉合回路歐姆定律聯(lián)立解得故A正確；B．在線框邊進(jìn)入磁場瞬間，感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流為根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．在線框進(jìn)入磁場的過程中，設(shè)線框產(chǎn)生的焦耳熱為，摩擦生熱為，根據(jù)能量守恒定律有線框邊消耗的電能為解得故C正確；D．線框全部進(jìn)入磁場后，線框磁通量不變，感應(yīng)電流為0，但邊繼續(xù)切割磁感線，所以邊感應(yīng)電動(dòng)勢不為0，故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們用如圖所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）用L表示單擺的擺長，用T表示單擺的周期，則重力加速度______。（用L、T表示）（2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用下列哪兩組材料構(gòu)成單擺？______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.長約1m的細(xì)線B.長約1m的橡皮繩C.直徑約1cm的均勻鐵球D.直徑約1cm的塑料球（3）將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的是（）______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.測出擺線長作為單擺的擺長B.把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度釋放，使之在豎直平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)C.在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)D.用秒表測量單擺完成1次全振動(dòng)所用時(shí)間并作為單擺的周期【答案】（1）（2）AC（3）BC【解析】（1）根據(jù)單擺的振動(dòng)周期公式可得重力加速度為（2）AB．在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用長約1m的不可伸長的細(xì)線，不能用橡皮繩，否則擺長會(huì)發(fā)生改變，A正確，B錯(cuò)誤；CD．為了減小阻力產(chǎn)生的誤差，可選用直徑約1cm的均勻鐵球，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。（3）A．測出擺線長加上擺球的半徑作為單擺的擺長，A錯(cuò)誤；B．把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度釋放，使之在豎直平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，B正確；C．?dāng)[球在平衡位置處速度最大，測量誤差小，在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，C正確；D．用秒表測量單擺完成至少30次全振動(dòng)所用時(shí)間，求出周期的平均值作為單擺的周期，D錯(cuò)誤。故選BC。12.用普通小燈泡作為光源完成“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)，首先將實(shí)驗(yàn)儀器按圖甲方式安裝在光具座上。（1）下列做法中，有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作為________；A.將單縫拆下B.將單縫與雙縫的位置互換C.增大單縫與雙縫間的距離D.一次測出多條亮條紋間的距離，再算出相鄰亮條紋間距（2）某同學(xué)選用紅色濾光片進(jìn)行測量，使測量頭分劃板中心刻線與某一亮條紋A的中心對齊，此時(shí)測量頭上的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為x1.然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線與另一亮條紋B的中心對齊，此時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為x2（x2>x1），已知條紋A、B間還有4條亮條紋，則相鄰兩亮條紋的間距為______（用x1和x2表示）。（3）若相鄰兩亮條紋的間距記為Δx，雙縫間距、屏與雙縫間的距離分別記為d和l，則測量得到的單色光波長λ=______（用Δx、d和l表示）。（4）該同學(xué)僅將紅色濾光片換成紫色濾光片，則在目鏡中觀察到的條紋數(shù)目______（填“增加”、“減少”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）D（2）（3）（4）增加【解析】（1）AB．將單縫拆下，或?qū)慰p與雙縫的位置互換，則無法獲得相干光，實(shí)驗(yàn)無法完成，故AB錯(cuò)誤；C．增大單縫與雙縫間的距離，不影響雙縫到屏之間的距離，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，故C錯(cuò)誤；D．一次測出多條亮條紋間的距離，再算出相鄰亮條紋間距，這樣有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差，故D正確。故選D。（2）已知條紋A、B間還有4條亮條紋，則相鄰兩亮條紋的間距為（3）若相鄰兩亮條紋的間距記為Δx，雙縫間距、屏與雙縫間的距離分別記為d和l，由干涉條紋的間距公式知，則測量得到的單色光波長（4）該同學(xué)僅將紅色濾光片換成紫色濾光片，由于紫色光波長小于紅色光的波長，根據(jù)可知，相鄰亮條紋間距減小，則在目鏡中觀察到的條紋數(shù)目增加。13.沿x軸方向傳播的一列簡諧波，在時(shí)和時(shí)的波形圖分別如圖中實(shí)線和虛線所示。（1）若波沿x軸正方向傳播，求這列波的波速；（2）若波沿x軸負(fù)方向傳播，且周期大于0.4s，求這列波的波速?！敬鸢浮浚?）（，，）（2）【解析】（1）由題圖可知波長為若波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，在內(nèi)波向右傳播的距離為（，，）則這列波的波速為（，，）（2）若波沿x軸負(fù)方向傳播，且周期大于0.4s，根據(jù)波形平移法可知，在內(nèi)波向左傳播的距離為則這列波的波速為14.如圖甲所示，用絕緣輕桿將一個(gè)匝的矩形線圈固定在豎直平面內(nèi)，懸點(diǎn)為邊的中點(diǎn)。矩形線圈水平邊，豎直邊分別為邊和邊的中點(diǎn)，在下方有一個(gè)范圍足夠大、方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。矩形線圈的質(zhì)量，總電阻，取垂直于紙面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度取，求：（1）時(shí)線圈的磁通量大?。唬?）時(shí)線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向；（3）時(shí)輕桿對線圈的作用力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）順時(shí)針，；（3）【解析】（1）時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度穿過線圈的磁場面積線圈的磁通量（2）根據(jù)楞次定律可知，t=2s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。由圖像得由法拉第電磁感應(yīng)定律得由閉合電路歐姆定律（3）t=2s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度線圈受到的安培力對線圈，假設(shè)桿的作用力方向豎直向下。由平衡條件得解得輕桿對線圈的作用力方向與假設(shè)的方向相同，即豎直向下。15.一邊長為L、質(zhì)量為m的正方形金屬細(xì)框，每邊電阻為R0，置于光滑的絕緣水平桌面（紙面）上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線為磁場邊界，如圖（a）所示。（1）使金屬框以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場。運(yùn)動(dòng)過程中金屬框的左、右邊框始終與磁場邊界平行，金屬框完全穿過磁場區(qū)域后，速度大小降為它初速度的一半，求金屬框的初速度大小。（2）在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與磁場邊界垂直，左端連接電阻R1=2R0，導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬框置于導(dǎo)軌上，如圖（b）所示。讓金屬框以與（1）中相同的初速度向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場。運(yùn)動(dòng)過程中金屬框的上、下邊框處處與導(dǎo)軌始終接觸良好。求在金屬框整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R1產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）金屬框進(jìn)入磁場過程中有則金屬框進(jìn)入磁場過程中流過回路的電荷量為則金屬框完全穿過磁場區(qū)域的過程中流過回路的電荷量為且有聯(lián)立有（2）設(shè)金屬框的初速度為v0，則金屬框進(jìn)入磁場時(shí)的末速度為v1，向右為正方向。由于導(dǎo)軌電阻可忽略，此時(shí)金屬框上下部分被短路，故電路中的總電阻再根據(jù)動(dòng)量定理有解得則在此過程中根據(jù)能量守恒有解得其中此后線框完全進(jìn)入磁場中，則線框左右兩邊均作電源，且等效電路圖如下則此時(shí)回路的總電阻設(shè)線框剛離開磁場時(shí)的速度為v2，再根據(jù)動(dòng)量定理有解得v2=0則說明線框剛離開磁場時(shí)就停止運(yùn)動(dòng)了，則再根據(jù)能量守恒有其中則在金屬框整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R1產(chǎn)生的熱量2023級高二學(xué)年下學(xué)期三月份月考物理試題考試時(shí)間：75分鐘分值：100分一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分：第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（）A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時(shí)針方向（俯視）的感應(yīng)電流B.穿過線圈a的磁通量減小C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大【答案】D【解析】AB．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大，穿過線圈a的磁通量增加，方向向下；根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時(shí)針，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的產(chǎn)生總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，因?yàn)榛瑒?dòng)觸頭向下滑動(dòng)導(dǎo)致穿過線圈a的磁通量增加，故只有線圈面積減少時(shí)才能阻礙磁通量的增加，故線圈a應(yīng)有收縮的趨勢，故C錯(cuò)誤；D．開始時(shí)線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，可以用“等效法”，即將線圈a和b看做兩個(gè)條形磁鐵，判斷知此時(shí)兩磁鐵的N極相對，互相排斥，故線圈a對水平桌面的壓力將增大，故D正確。2.一矩形線框在勻強(qiáng)磁場中，繞著與磁場垂直且與線框共面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為B.感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為C.此交變電流的頻率為0.2HzD.時(shí)，線框平面與磁場方向平行【答案】B【解析】A．由題圖可知，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為，其有效值為故A錯(cuò)誤；B．由題圖可知角速度為感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為故B正確；C．故C錯(cuò)誤；D．在時(shí)，，所以線圈平面與磁場方向垂直，故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，為水平固定的足夠長的“”形金屬導(dǎo)軌，間距為，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，足夠長的金屬棒傾斜放置，與導(dǎo)軌成夾角，金屬棒單位長度的電阻為，保持金屬棒以速度v（速度方向平行于，如圖）勻速運(yùn)動(dòng)（金屬棒尚未脫離導(dǎo)軌），金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，則通過金屬棒中的電流為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為金屬棒接入回路的電阻為通過金屬棒的電流為故選A。4.如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則（）A.Q1＜Q2，q1＝q2 B.Q1＞Q2，q1＞q2C.Q1＞Q2，q1＝q2 D.Q1＝Q2，q1＜q2【答案】C【解析】設(shè)ab和bc邊長分別為，，線框運(yùn)動(dòng)的速度為v，克服安培力做功等于線框上產(chǎn)生的熱量；當(dāng)ab邊平行MN進(jìn)入磁場時(shí)，有當(dāng)bc邊平行MN進(jìn)入磁場，有因?yàn)閯t有根據(jù)則有故選C5.如圖所示，一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的閉合鐵芯上，輸入端AB間加一正弦式交流電壓，在輸出端BP間連接了理想交流電流表、燈泡和滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)P的位置，可改變副線圈的匝數(shù)，變阻器的滑動(dòng)觸頭標(biāo)記為Q，則（）A.只將P向順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度變大B.只將P向順時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大C.只將Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大D.只提高輸入端的電壓U時(shí)，電流表的讀數(shù)變大【答案】D【解析】AB．由題圖可知原線圈的長度為，副線圈的長度為，所以當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)可知，副線圈輸出電壓減小，則副線圈電流減小，燈泡的亮度減小，電流表讀數(shù)減小，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值增大，副線圈總電阻增大，由于電壓不變，故副線圈電流減小，電流表讀數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；D．若只提高輸入電壓時(shí)，根據(jù)可知，副線圈輸出電壓增大，則副線圈電流增大，電流表的讀數(shù)會(huì)變大，故D正確。6.如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的豎直勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場寬度均為2L。一個(gè)邊長為L、電阻為R的正方形單匝閉合線圈在外力作用下，以速度v向右勻速通過整個(gè)磁場，i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，表示ab兩點(diǎn)間的電勢差，P表示線圈的熱功率。規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，向右為力的正方向，線圈從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)，則下列圖像中正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．內(nèi)根據(jù)右手定則電路中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小為內(nèi)閉合線圈的磁通量不變，電路中沒有感應(yīng)電流內(nèi)根據(jù)右手定則電路中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，大小為內(nèi)閉合線圈磁通量不變，電路中沒有感應(yīng)電流內(nèi)根據(jù)右手定則電路中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小為故A錯(cuò)誤；B．內(nèi)根據(jù)受力平衡可知拉力向右，大小為內(nèi)閉合線圈所受的安培力為零，拉力為零內(nèi)根據(jù)受力平衡可知拉力向右，大小為內(nèi)閉合線圈所受的安培力為零，拉力為零內(nèi)根據(jù)受力平衡可知拉力向右，大小為故B錯(cuò)誤；C．內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為內(nèi)ab兩點(diǎn)間的電勢差為故C正確；D．內(nèi)線圈的熱功率內(nèi)電路中沒有感應(yīng)電流，線圈的熱功率為零內(nèi)線圈的熱功率內(nèi)電路中沒有感應(yīng)電流，線圈的熱功率為零內(nèi)線圈的熱功率故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，水平面上有足夠長且電阻不計(jì)的水平光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端間距為L1=4L，右端間距為L2=L。整個(gè)導(dǎo)軌平面固定放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，左端寬導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，右端窄導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4B。現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置ab和cd兩金屬棒，質(zhì)量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2。開始時(shí)，兩棒均靜止，現(xiàn)給cd棒施加一個(gè)方向水平向右、大小為F的恒力，當(dāng)恒力作用時(shí)間t時(shí)，ab棒的速度大小為v1，該過程中cd棒發(fā)熱量為Q。整個(gè)過程中ab棒始終處在左端寬導(dǎo)軌處，cd棒始終處在右端窄導(dǎo)軌處。則（）A.t時(shí)刻cd棒的速度大小B.ab棒、cd棒組成的系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)加速度大小C.最終cd棒與ab棒的速度差D.t時(shí)間內(nèi)cd棒發(fā)生的位移大小【答案】D【解析】A．根據(jù)已知條件可知，ab棒與cd棒任意時(shí)刻所受安培力的大小相同，方向相反，在t時(shí)間內(nèi)對ab棒與cd棒分別由動(dòng)量定理有兩式聯(lián)立可得故A錯(cuò)誤；B．由于ab棒與cd棒任意時(shí)刻所受安培力大小相等方向相反，因此ab棒與cd棒組成的系統(tǒng)所受合外力始終為，分析其運(yùn)動(dòng)過程可知，ab棒做初速度為零加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，cd棒做初速度為零加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)兩棒加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．設(shè)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)ab棒與cd棒的速度分別為、，則兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小分別為，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢之差恒定，有回路中的感應(yīng)電流此時(shí)，對ab棒與cd棒分別由牛頓第二定律有而對整體有解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意，可知在t時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的總熱量由于系統(tǒng)在任意時(shí)刻安培力的合力為零，即系統(tǒng)所受合外力即為，t時(shí)間內(nèi)對該系統(tǒng)由能量守恒有可得故D正確。故選D。8.如圖所示，是自感系數(shù)很大的線圈，電阻為，A、B和C是三個(gè)相同的小燈泡，電阻也為。下列判斷正確的是（）A.閉合開關(guān)S的瞬間，A、C燈同時(shí)亮，B燈緩慢亮B.閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，A、B燈一樣亮C.斷開開關(guān)S的瞬間，點(diǎn)的電勢比點(diǎn)高D.斷開開關(guān)S的瞬間，A燈閃亮一下后再熄滅【答案】AC【解析】A．閉合開關(guān)S的瞬間，A、C燈同時(shí)亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙通過線圈電流的增大，所以B燈緩慢亮，故A正確；B．閉合開關(guān)S一段時(shí)間后，由于線圈的直流電阻為，可知B燈支路電阻大于A燈電阻，則A燈電流大于B燈電流，A燈比B燈亮，故B錯(cuò)誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙通過線圈電流的減小，且方向由點(diǎn)到點(diǎn)，但線圈相當(dāng)于電源的內(nèi)阻，即點(diǎn)為負(fù)極，點(diǎn)為正極，所以點(diǎn)的電勢比點(diǎn)高，故C正確；D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙通過線圈電流的減小，且與A、B燈構(gòu)成回路，由于斷開開關(guān)前通過線圈的電流小于A燈的電流，所以A燈不會(huì)閃亮一下，再熄滅，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距為1m，其左端用導(dǎo)線接有兩個(gè)阻值為4Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上、大小為2T的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為2kg的導(dǎo)體桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，已知桿接入電路的電阻為2Ω，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。對桿施加水平向右、大小為20N的拉力F，桿從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，桿與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度。則（）A.桿運(yùn)動(dòng)的最大速度是10m/sB.M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)C.桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和不相等D.當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)，MN兩點(diǎn)間的電勢差大小為10V【答案】AD【解析】〖祥解〗A．當(dāng)桿的合力為零時(shí)，其速度達(dá)到最大值，即由于代入數(shù)據(jù)整理可以得到最大速度故選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)右手定則可知，MN產(chǎn)生的感應(yīng)定律的方向?yàn)椋瑒tN相當(dāng)于電源在正極，故M點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于桿上電阻與兩電阻并聯(lián)阻值相等，而且并聯(lián)的電流與通過桿MN的電流始終相等，則根據(jù)焦耳定律可知，桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)速度最大時(shí)，其MN感應(yīng)電動(dòng)勢為：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，此時(shí)電路中總電流為則此時(shí)MN兩點(diǎn)間的電勢差大小為故D正確。故選AD。10.如圖，為列車進(jìn)站時(shí)其剎車原理簡化圖：在車身下方固定一水平矩形線框，利用線框進(jìn)入磁場時(shí)所受的安培力輔助列車剎車。已知列車質(zhì)量為，車身長為，線框和邊的長度均為（小于勻強(qiáng)磁場的寬度），線框總電阻為。站臺軌道上勻強(qiáng)磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。當(dāng)關(guān)閉動(dòng)力后，車頭進(jìn)入磁場瞬間列車速度為，車尾進(jìn)入磁場瞬間列車速度為，列車停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒為。下列說法正確的是（）A.列車從進(jìn)站到停下來所用時(shí)間為B.在線框邊進(jìn)入磁場瞬間，列車的加速度大小為C.在線框進(jìn)入磁場的過程中，線框邊電阻生熱為D.從線框全部進(jìn)入磁場至線框停止運(yùn)動(dòng)的過程中，線框中感應(yīng)電流為0，間電勢差為0【答案】AC【解析】A．列車從進(jìn)站到停下來過程，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理有電荷與電流關(guān)系平均感應(yīng)電動(dòng)勢閉合回路歐姆定律聯(lián)立解得故A正確；B．在線框邊進(jìn)入磁場瞬間，感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流為根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．在線框進(jìn)入磁場的過程中，設(shè)線框產(chǎn)生的焦耳熱為，摩擦生熱為，根據(jù)能量守恒定律有線框邊消耗的電能為解得故C正確；D．線框全部進(jìn)入磁場后，線框磁通量不變，感應(yīng)電流為0，但邊繼續(xù)切割磁感線，所以邊感應(yīng)電動(dòng)勢不為0，故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們用如圖所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）用L表示單擺的擺長，用T表示單擺的周期，則重力加速度______。（用L、T表示）（2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用下列哪兩組材料構(gòu)成單擺？______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.長約1m的細(xì)線B.長約1m的橡皮繩C.直徑約1cm的均勻鐵球D.直徑約1cm的塑料球（3）將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的是（）______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.測出擺線長作為單擺的擺長B.把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度釋放，使之在豎直平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)C.在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)D.用秒表測量單擺完成1次全振動(dòng)所用時(shí)間并作為單擺的周期【答案】（1）（2）AC（3）BC【解析】（1）根據(jù)單擺的振動(dòng)周期公式可得重力加速度為（2）AB．在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用長約1m的不可伸長的細(xì)線，不能用橡皮繩，否則擺長會(huì)發(fā)生改變，A正確，B錯(cuò)誤；CD．為了減小阻力產(chǎn)生的誤差，可選用直徑約1cm的均勻鐵球，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。（3）A．測出擺線長加上擺球的半徑作為單擺的擺長，A錯(cuò)誤；B．把單擺從平衡位置拉開一個(gè)很小的角度釋放，使之在豎直平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，B正確；C．?dāng)[球在平衡位置處速度最大，測量誤差小，在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，C正確；D．用秒表測量單擺完成至少30次全振動(dòng)所用時(shí)間，求出周期的平均值作為單擺的周期，D錯(cuò)誤。故選BC。12.用普通小燈泡作為光源完成“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)，首先將實(shí)驗(yàn)儀器按圖甲方式安裝在光具座上。（1）下列做法中，有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作為________；A.將單縫拆下B.將單縫與雙縫的位置互換C.增大單縫與雙縫間的距離D.一次測出多條亮條紋間的距離，再算出相鄰亮條紋間距（2）某同學(xué)選用紅色濾光片進(jìn)行測量，使測量頭分劃板中心刻線與某一亮條紋A的中心對齊，此時(shí)測量頭上的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為x1.然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線與另一亮條紋B的中心對齊，此時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為x2（x2>x1），已知條紋A、B間還有4條亮條紋，則相鄰兩亮條紋的間距為______（用x1和x2表示）。（3）若相鄰兩亮條紋的間距記為Δx，雙縫間距、屏與雙縫間的距離分別記為d和l，則測量得到的單色光波長λ=______（用Δx、d和l表示）。（4）該同學(xué)僅將紅色濾光片換成紫色濾光片，則在目鏡中觀察到的條紋數(shù)目______（填“增加”、“減少”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）D（2）（3）（4）增加【解析】（1）AB．將單縫拆下，或?qū)慰p與雙縫的位置互換，則無法獲得相干光，實(shí)驗(yàn)無法完成，故AB錯(cuò)誤；C．增大單縫與雙縫間的距離，不影響雙縫到屏之間的距離，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，