2021－2022學年第二學期福鼎六中高二5月月考物理試卷一、單項選擇題（每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）1.如圖，線圈在勻強磁場中繞軸轉動，產生一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.在t＝0.4s時電流改變方向B.在t＝0時該線圈位于中性面C.該交變電流的表達式為D.該交變電流的有效值為【答案】C【解析】【詳解】AB．在t＝0和t=0.4s時電流最大，線圈平面均與中性面垂直，電流方向不變，故AB錯誤；C．該交變電流的表達式為故C正確；D．該交變電流的有效值為故D錯誤故選C。2.如圖為演示自感現象的實驗電路，、為相同的燈泡，電感線圈的自感系數較大，且使得滑動變阻器R接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，下列判斷正確的是（）A.斷開開關S，燈、逐漸熄滅B接通開關S，燈逐漸變亮，立即變亮C.接通開關S，燈立即變亮D.斷開開關S，燈逐漸熄滅，閃一下逐漸熄滅【答案】A【解析】【詳解】BC．接通開關S，L產生自感電動勢阻礙通過其電流增大，所以通過A1的電流逐漸增大，A1逐漸變亮，而該自感電動勢對通過A2的電流無影響，所以A2立即變亮，故BC錯誤；AD．因為R接入電路的阻值與線圈L的直流電阻相等，所以接通開關S后待電路穩定時，通過A1和A2的電流大小相等，斷開開關S，此時A1、A2和L串聯在同一回路中，L產生自感電動勢阻礙回路中電流減小，因為A1和A2初始電流相等，所以通過A2的電流不會出現突然增大的情況下，即A2不會閃亮，兩燈都逐漸熄滅，故A正確，D錯誤。故選A。3.如圖所示，寬度為d的有界勻強磁場，方向垂直于紙面向里。在紙面所在平面內有一對角線長也為d的正方形閉合導線ABCD，沿AC方向垂直磁場邊界勻速穿過該磁場區域。規定順時針方向為感應電流的正方向，t＝0時C點恰好進入磁場，則從C點進入磁場開始到A點離開磁場為止，閉合導線中感應電流隨時間的變化圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】線圈在進磁場的過程中，根據楞次定律可知，感應電流的方向為CBADC方向，即為負值，在出磁場的過程中，根據楞次定律知，感應電流的方向為ABCDA，即為正值，在線圈進入磁場一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，在線圈后半段進入磁場過程中，切割的有效長度均勻減小，感應電動勢均勻減小，則感應電流均勻減小；在線圈出磁場一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應電流均勻增大，在線圈后半段出磁場的過程中，切割的有效長度均勻減小，感應電流均勻減小；ABD錯誤，C正確。故選C。4.圖中實線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波t＝0和t＝0.03s時刻的波形圖，x＝1.2m處的質點在t＝0.03s時刻向y軸正方向運動，則（）

A.各質點在0.03s內隨波遷移0.9mB.該波的頻率可能是100HzC.t＝0時，x＝1.4m處質點的加速度方向沿y軸正方向D.該波的波速可能是70m/s【答案】D【解析】【詳解】A．各質點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，而不隨波遷移，故A錯誤；B．虛線是x軸上傳播的一列簡諧橫波t=0.03s時刻的波形圖，x=1.2m處的質點在t=0.03s時刻向y軸正方向運動，根據微平移法可知波向x軸正向傳播。波向x正向傳播，由實線傳到虛線所用時間所以頻率為因此頻率不可能為100Hz，故B錯誤；C．時，處質點的位移為正，則加速度方向沿y軸負方向，故C錯誤；D．由圖可知，，因此波速為當時故D正確。故選D。二、多項選擇題（每題6分，少選得3分，選錯不得分，共24分）5.如圖一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經折射后分為兩束單色光a和b，下列判斷正確的是（）A.玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率B.a、b在玻璃中的傳播速度關系為C.在空氣中傳播遇到障礙物時，b光更容易發生衍射D.通過同一單狹縫發生衍射時，a光衍射產生的中央亮條紋的寬度比b光大【答案】AC【解析】【詳解】A．根據光路可逆可知，a光的入射角大于b光，但折射角相等，根據可知，玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，故A正確；B．由于，根據可知，a、b在玻璃中的傳播速度關系為，故B錯誤；C．同一介質對光的折射率越大，光的頻率就越大，所以a光的頻率大于b光，根據可知，a光的波長小于b光，由于波長越長越容易發生衍射現象，因此在空氣中傳播遇到障礙物時，b光更容易發生衍射，故C正確；D．當通過同一單狹縫發生衍射時，波長越長，中央亮條紋越寬，由于a光的波長小于b光，因此a光衍射產生的中央亮條紋的寬度比b光小，故D錯誤。故選AC。6.如圖所示，甲是質譜儀的示意圖，丙是回旋加速器的原理圖，乙是研究楞次定律的實驗圖，丁是研究磁流體發電機的圖，下列說法正確的是（）

A.甲圖中，質譜儀可以用來測量帶電粒子的比荷，也可以用來研究同位素B.乙圖中，磁鐵插入過程中，電流由b→G→aC.丙圖中，回旋加速器是加速帶電粒子裝置，其加速電壓越大，帶電粒子最后獲得的速度越大D.丁圖中，將一束等離子體噴入磁場，A、B板間產生電勢差，A板電勢低【答案】AD【解析】【詳解】A．甲圖為質譜儀，用來測定帶電粒子比荷的裝置，也可用來研究電荷數相等而質量數不等的同位素，故A正確；B．乙圖中磁鐵插入過程中，穿過線圈向右的磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應電流的磁場方向向左，根據右手螺旋定則可知電流由a通過電流計流向b，故B錯誤；C．根據可得，粒子的最大速度為可知最大速度與加速電壓無關，只與磁場區域的半徑有關，故C錯誤；D．丁圖中，將一束等離子體噴入磁場，由左手定則得，正離子向下偏轉，負離子向上偏轉，A、B板間會產生電勢差，且B板的電勢高，A板的電勢低，故D正確。故選AD。7.如圖所示，兩豎直平行虛線邊界內，勻強電場方向豎直（平行紙面）向下，勻強磁場方向垂直紙面向里，一帶負電小球從P點以某一速度垂直邊界進入，恰好沿水平方向做直線運動，若僅減小小球從P點進入的速度大小，則在小球進入的一小段時間內（）A.小球做勻變速曲線運動B.小球的電勢能減小C.小球機械能減小D.小球的電勢能和動能之和減小【答案】BD【解析】【詳解】AB．當小球恰好沿水平方向做直線運動時，根據左手定則可知小球所受洛倫茲力豎直向下，根據平衡條件有若僅減小小球從P點進入的速度大小，則在小球進入的一小段時間內，其所受洛倫茲力減小，所以小球將向上偏轉，電場力對小球做正功，重力對小球做負功，小球的電勢能減小，又因為電場力大于重力，且洛倫茲力對小球不做功，所以小球動能增大，所受洛倫茲力增大，由此可知小球所受合外力是變力，小球做變加速曲線運動，故A錯誤，B正確；C．因為洛倫茲力對小球不做功，電場力做正功，所以小球的機械能增大，故C錯誤；D．根據能量守恒定律可知，小球動能、重力勢能和電勢能之和恒定，因為小球向上偏轉，重力勢能增大，所以小球的電勢能和動能之和減小，故D正確。故選BD。8.如圖所示，在豎直平面內有一上下邊界均水平且方向垂直線框所在平面的勻強磁場，磁感應強度B＝2.5T。正方形單匝金屬線框在磁場上方h＝0.45m處，質量為m＝0.1kg，邊長為L＝0.4m，總阻值為R＝1Ω。現將線框由靜止釋放，下落過程中線框ab邊始終與磁場邊界平行，ab邊剛好進入磁場和剛好離開磁場時的速度均為v＝2m/s，不計空氣阻力，重力加速度取，則（）

A.cd邊剛進入磁場時克服安培力做功的功率為9WB.勻強磁場區域的高度為0.75mC.穿過磁場的過程中線框電阻產生的焦耳熱為1.3JD.線框通過磁場上邊界所用時間為0.3s【答案】ACD【解析】【詳解】A．cd邊剛進入磁場時的速度大小為根據功能關系可知，此時cd邊克服安培力做功的功率等于線框消耗的電功率，即故A正確；B．由題意，根據線框進出磁場過程的對稱性可知cd邊剛出磁場時線框的速度大小為v1，從ab邊剛進入磁場到cd邊剛出磁場的過程中，線框中磁通量不變，感應電流為零，此過程線框自由下落，設勻強磁場區域的高度為H，根據運動學規律可得解得故B錯誤；C．根據功能關系可得穿過磁場的過程中線框電阻產生的焦耳熱為故C正確；D．設線框通過磁場上邊界所用時間為t，根據動量定理有根據法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律可得此過程中通過線框的平均電流為聯立以上兩式解得故D正確。故選ACD。三、填空題（本題共2小題，每空2分，共8分）9.如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數n＝100，線圈面積，線圈的電阻r＝1Ω，線圈外接一個阻值R＝4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規律如圖乙所示，則線圈中的感應電流方向為______，（選填“順時針方向”或“逆時針方向”），4s末線圈中感應電流的大小為______A。

【答案】①.逆時針方向②.0.02【解析】【詳解】[1]由乙圖可知，線圈內的磁通量均勻增加，根據楞次定律可知，產生感應電流的磁場與原磁場方向相反，由右手定則可知，線圈中將產生逆時針方向的感應電流；[2]根據圖像，可得前內線圈磁通量的變化量為由法拉第電磁感應定律得線圈中產生的感應電動勢大小為由閉合電路歐姆定律，可得4s末線圈中感應電流的大小10.如圖所示，水平放置的兩導軌P、Q間的距離d＝0.5m，垂直于導軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B＝2T，垂直于導軌放置的ab棒的質量m＝1kg，系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重物塊G相連。已知ab棒與導軌間的動摩擦因數，最大靜摩擦力可視為等于滑動摩擦力，電源的電動勢E＝10V、內阻r＝0.1Ω，導軌的電阻及ab棒的電阻均不計。當滑動變阻器R＝0.9Ω時，ab棒處于靜止狀態且僅受四個力作用，則重物塊的質量______kg，當ab棒將要由靜止開始向右滑動時滑動變阻器R′＝______Ω。（g取10m/s2）

【答案】①.1②.1.15【解析】【詳解】[1]當滑動變阻器R＝0.9Ω時，通過ab的電流為此時ab棒處于靜止狀態且僅受四個力作用，即ab棒此時受到重力、支持力、繩的拉力和安培力，不受摩擦力，則繩的拉力和安培力平衡，設重物塊的質量為M，則解得[2]當ab棒將要由靜止開始向右滑動時，ab棒所受最大靜摩擦力方向向左，根據平衡條件有解得此時通過ab的電流為根據閉合電路歐姆定律有解得四、實驗題（本題共2小題，每空2分，共22分）11.某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，作出的光路圖及測出的相關角度如圖所示。

（1）下列那些操作有助于減小測量誤差______。A．選用較粗的大頭針，以便大頭針的像能看得清晰B．玻璃磚的前后兩個側面務必平行C．選用兩光學表面間距小的玻璃磚D．插在玻璃磚同側的兩枚大頭針間的距離盡量大些（2）實驗中該同學在插這枚針的時候不小心插得偏右的了一點，此操作會導致折射率的測量值______。（填“偏大”、“不變”或“偏小”）（3）該同學測得，及平行玻璃磚兩光學表面間距D（真空中光速為c），則光通過平行玻璃磚的時間______。（用所測得的物理量表示）（4）另一同學在紙上正確畫出了玻璃磚的兩個折射面和。因不慎碰動了玻璃磚，使它向方向平移了一點（如圖所示），以后的操作都正確無誤，并仍以和為折射面畫出了光路圖，這樣測出的折射率n的值將_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；

【答案】①.D②.偏小③.④.不變【解析】【詳解】（1）[1]A．選用較粗的大頭針，對確定光線的方向會產生更大的誤差，故A錯誤；B．即使玻璃磚的前后兩個側面不平行，但只要操作正確，也不會產生誤差，故B錯誤；C．應選用兩光學表面間距大一點的玻璃磚，因為這樣偏折現象更加明顯，有助于減小誤差，故C錯誤；D．插在玻璃磚同側的兩枚大頭針間的距離盡量大些，因為這樣可減小確定光線方向時產生的誤差，故D正確。故選D。（2）[2]這枚針插得偏右一點，此操作會導致出射光在玻璃磚上的出射點左移，從而導致折射角的測量值偏大，根據可知，折射率的測量值將偏小；（3）[3]由幾何知識可得，光在玻璃磚中傳播的距離為光在玻璃磚中速度為聯立可得，光通過平行玻璃磚的時間（4）[4]用插針法“測定玻璃磚折射率”的實驗原理是折射定律如圖所示

實線表示玻璃磚向上平移后實際的光路圖，虛線表示作圖光路圖，由圖可看出，畫圖時的入射角、折射角與實際的入射角、折射角相等，由折射定律可知，測出的折射率沒有變化，即測出的n值將不變。12.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，用圖甲裝置測量紅光的波長：

（1）圖甲中標示的器材“A”應為______；（2）關于本實驗下列說法正確的是______；A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致B．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數應將屏向遠離雙縫方向移動C．使用間距更小的雙縫會使條紋間距變小（3）如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距時，測量值______實際值；（填“大于”“小于”或“等于”）

（4）若單縫到雙縫距離為s，雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時，游標卡尺的讀數分別為、，則入射的單色光波長的計算表達式為______。

【答案】①.濾光片②.A③.大于④.【解析】【詳解】（1）[1]在透鏡與單縫之間的器材應是濾光片，用以獲得不同波長的光。（2）[2]A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致，故A正確；B．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，即減小條紋間距，根據可知應將屏向靠近雙縫方向移動，故B錯誤；C．根據可知使用間距更小的雙縫會使條紋間距變大，故C錯誤。故選A。（3）[3]如圖所示，如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，根據幾何關系可知，分劃板中心刻線從一個亮條紋中心移動到一下個亮條紋中心的過程中，刻線移動的距離將大于相鄰亮條紋間距。

（4）[4]由題意可知相鄰亮條紋間距為根據可得13.某同學做“利用單擺測量當地的重力加速度g”的實驗。（1）該小組的一同學先用游標卡尺測得金屬小球直徑，如圖甲所示，則由圖可得小球直徑d＝______cm。

（2）若實驗測得重力加速度g大于當地實際重力加速度，則可能的原因有______。A．誤將L當成擺長B．擺球的質量偏大C．夾子的懸點松了D．開始計時時，秒表按下過晚（3）某同學做實驗時，測量擺線長后，忘記測量擺球直徑，畫出了圖像，該圖像對應下列圖中的______圖。A．B．C．D．【答案】①.1.98②.D③.C【解析】【詳解】（1）[1]游標卡尺的分度值為0.1mm，故小球直徑的讀數為（2）[2]設單擺繩子的長度為L，則擺長根據可得A．誤將L當成擺長，擺長偏小，故測得重力加速度偏小，故A錯誤；B．重力加速度與質量無關，故B錯誤；C．夾子懸點松了，導致實際擺長比測量擺長長，因此測得重力加速度偏小，故C錯誤；D．開始計時時，秒表按下過晚，測得的周期偏小，因此測得重力加速度偏大，故D正確。故選D。（3）[3]根據整理得可知與成正比關系，實驗時某同學測量擺線長后，忘記測量擺球直徑，則擺長沒有加小球的半徑，故此時與成一次線性關系，當時，大于零，故選C。五、解答題（第14題8分，第15題10分，第16題12分）14.某個小型水電站發電機的輸出功率為，發電機的輸出電壓為，通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的雙線總電阻為R＝10Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為，要求在輸電線上損失的功率控制在，請你設計兩個變壓器的匝數比。為此，請你計算：（1）輸電線損失的電壓為多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？（2）兩個變壓器的匝數比各應等于多少？【答案】（1），；（2），【解析】【詳解】（1）由解得輸電線上通過的電流是輸電線損失的電壓為由可得升壓變壓器輸出的電壓是（2）升壓變壓器的匝數比為降壓變壓器輸入電壓為降壓變壓器的匝數比為15.如圖所示，足夠長光滑平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1.5Ω。導體棒MN垂直于導軌放置，質量為0.5kg，電阻為0.5Ω，兩端與導軌接觸良好。在整個導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為2T。將導體棒由靜止釋放，運動4m后，小燈泡開始穩定發光，（重力加速度g取，，），求：（1）導體棒速度為1m/s時棒的