2021_2022学年广东省汕头市金山中学高二（下）月考物理试卷（3月）（B卷）（含答案解析）

2021~2022学年广东省汕头市金山中学高二（下）月考物理试卷（3月）（B卷）

1.  电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下列说法正确的是(    )

A. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
B. 高温物体和低温物体都能辐射红外线
C. 手机通话使用的微波，波长比可见光的波长短
D. 在新冠肺炎诊断中，要用射线扫描肺部，是因为在电磁波中射线的穿透能力最强

2.  某小型发电机产生的交变电动势为，对此电动势，下列表述正确的是(    )

A. 周期是 B. 频率是100 Hz C. 有效值是25 V D. 最大值是 V

3.  如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了五级调节亮度。给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为(    ) 

A. 220 V B.  C. 110V D.

4.  传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是(    )

A. 甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器
B. 乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C. 丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器
D. 传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号

5.  利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是(    )

A. 应标在电压较大的刻度上
B. 应标在电压较大的刻度上
C. 该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
D. 若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏低

6.  在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是
(    )

A. 时穿过线框的磁通量最小
B. 该交变电动势的瞬时值表达式为
C. 电动势瞬时值为22V时，线圈平面与磁感线的夹角为
D. 从计时时刻开始转过过程的平均电动势为22V

7.  如图所示，某小型水电站发电机的输出电压，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻，输电线上损失的功率，养殖场共有1100盏标有“220 V 40 W”字样的灯泡正常工作除此之外没有其他用电器。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是(    )

A. 输电线上的电流 B. 升压变压器的匝数比
C. 降压变压器的匝数比 D. 发电机的输出功率为44 kW

8.  白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电，用500千伏特高压向四川远距离输电。在远距离输电中，输电线的电阻是不可忽略的，如图，为白鹤滩水电站输电线路原理图，水电站输出电压稳定的正弦交流电，升至特高压U后向四川供电，输送的总功率为P。用户端理想变压器原副线圈匝数分别为、，为输电线总电阻，为不断电用户电阻可视为定值电阻，R为可变用户电阻可视为可变电阻。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为、，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是(    )

A.
B.
C. 对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为
D. 输电线路上损耗的功率为

9.  2021年7月4日，我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约为400km的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正确的是(    )

A. 电磁波波长越长，其能量子的能量越小
B. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C. 汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约
D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论

10.  两人在赤道上站立。各自手握金属绳的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为时刻，则下列说法正确的是(    )

A. 电路中存在周期为T的变化电流
B. 时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大
C. 时刻，电流向左通过灵敏电流计
D. 时刻，电路中电流为零

11.  理想变压器原线圈串接电流表连接在电压有效值不变的交流电源上，变压器副线圈连接的电路如图所示，各电表均为理想电表。滑动变阻器滑片P下滑过程中，下列说法正确的是(    )

A. 电压表V示数变大 B. 电流表示数变大
C. 电流表示数变大 D. 电阻消耗的电功率减小

12.  如图所示是一台发电机的模型图，面积为的正方形线圈从中性面开始以角速度绕轴匀速转动，线圈共100匝，总电阻为。线圈所在匀强磁场的磁感应强度大小，外电路中理想二极管与电阻R串联，，电流表为理想电表。则下列说法正确的是(    )

A. 电流表的示数为
B. 在一个周期内，电阻R上产生的热量为
C. 单匝线圈的AB边受到的安培力最大值为
D. 在一个周期内，外力对发电机做的功为
 

13.  压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数，在这段时间内升降机的运动情况是______，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

14.  图甲为交流发电机示意图，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沿逆时针方向匀速转动，电阻，线圈电阻。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图像如图乙所示。若A为理想电流表，则电动势瞬时值的表达式为______V；若只将线圈转动的角速度变为原来2倍时，电动势的最大值为______V，有效值为________V。

15.  某同学想通过实验探究一个热敏电阻的阻值常温下大约随温度变化规律并设计一个简易“控温箱”。把热敏电阻放在控温箱内，测出热敏电阻在不同温度下的阻值。现有以下器材：

A.电源电动势，内阻不计；

B.电流表：量程，内阻；

C.电压表：量程，内阻约为；

D.电压表：量程，内阻约为；

E.滑动变阻器：最大阻值；

F.滑动变阻器：最大阻值为；

G.开关、导线若干

为了测定热敏电阻阻值，该同学设计了以下四种测量的实验电路图，其中最合理的是______；

所选实验电路图中的电压表应选择______，滑动变阻器应选择______。填写器材前的序号

该同学在某次实验测量中，电流表读数为，电压表指针位置如下图所示，电压表的读数为______V，热敏电阻阻值______阻值计算结果保留整数；

该同学根据热敏电阻的温度特性如图，设计了一个恒温箱，其电路如图。当继电器中电流时继电器会吸引衔铁向下断开加热电路。已知，继电器和电源内阻不计，则电阻箱______。结果保留整数

16.  图甲为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比，接线柱a、b上接一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3W，电动机线圈电阻，电阻，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：
副线圈电流的频率；  
副线圈两端的电压； 
电动机输出的机械功率。

17.  如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积，匝数，线圈总电阻。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：

求出在时间内，线圈中感应电动势的大小；

在图丙中画出线圈中感应电流随时间变化的图像以线圈中逆时方向为电流正方向，至少要出两个周期；

求出线圈中电流的有效值。

18.  如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：

输电线路上损耗的电功率；

若升压变压器原、副线圈匝数比为，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】A.银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的光是红外线，故A错误；
B.高温物体和低温物体都能辐射红外线，故B正确；
C.手机通话使用的微波，波长比可见光的波长长，故C错误；
D.在新冠肺炎诊断中，要用X射线扫描肺部，故D错误。
故选B。
 

2.【答案】A 

【解析】周期，频率为，故A正确，B错误；
由表达式知电动势最大值为50V，所以有效值为，故C错误，D错误；
故选A。
 

3.【答案】B 

【解析】设交流电的有效值为U，将交流电与等效的直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量，
交流电产生的热量：；
直流电产生的热量：；
解得：，故选B。
 

4.【答案】D 

【解析】A.甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确，不合题意；
B.乙图中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，故B正确，不合题意；
C.丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着Z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，故C正确，不合题意；
D.传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故D错误，符合题意。
故选D。
 

5.【答案】A 

【解析】温度为时电阻R的阻值大于温度时的阻值，由串联电路分压规律可知，
R的电压：，R越大，U越大，
所以应标在电压较大的刻度上，应标在电压较小的刻度上，故A正确，B错误；
C.由知，U与R是非线性关系，而R与t是线性关系，
则U与t是非线性关系，所以电子温度计表盘上温度刻度不均匀，故C错误；
D.若电池用久后内阻r变大，由知电路中电流变小，
R的电压变小，则用该温度计测量的温度要比真实值偏高，故D错误。
故选A。
 

6.【答案】C 

【解析】

A.由图像知，时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故A错误；

B.由图可知，该交变电动势的最大值，

周期为：，则，

该交变电动势的瞬时值表达式为：，

故B错误；

C.由瞬时值表达式：

可知，当时，有，

则可知线圈平面与磁感线的夹角为，故C正确；

D.从计时时刻开始转过过程的平均电动势，

又有，

联立方程，解得，故D错误。

故选C。

7.【答案】A 

【解析】A.根据公式，解得，A正确；

B.设升压变压器原线圈电流为，则有，解得，升压变压器的匝数比为 ，B错误；
C.降压变压器的副线圈的电流为，降压变压器的匝数比为，C错误；
D.发电机的输出功率，D错误。
故选A。

8.【答案】B 

【解析】设用户端理想变压器原副线圈两端电压分别、，电流分别为、，
根据理想变压器特点，，得，，
对原线圈电路有，
由上式可得，
故A错误，B正确；
C.由，结合，，联立可得，故C错误；
D.根据C中分析可知，虚线框所围成部分的等效电阻为，则上消耗的功率为：，故D错误；
故选B。
 

9.【答案】AD 

【解析】A.电磁波的能量子为：，

则电磁波波长越长，其能量子的能量越小，故A正确；

B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知，非均匀变化的磁场或电场，其周围产生电磁波，故B错误；

C.电磁波在真空中或空气中传播的速度，空间站到地球表面的距离，

电磁波从空间站传播到地面的时间为，

故C错误；

D.麦克斯韦预言了电磁场理论，赫兹通过实验捕捉到电磁波，从而证明了电磁波的存在，故D正确；

故选AD。

10.【答案】AD 

【解析】A.用类比法，两人在赤道上站立，各自手握金属绳绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，将金属绳连入电路构成闭合回路；如线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生周期性变化的交变电流，所以这个电路中存在周期为T的变化电流，故A正确；
B.由于地磁场方向等效为由南指向北，则时刻，回路磁通量最大，电路中电流最小为0，故B错误；
C.时刻，第一次经过水平位置，这个过程磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流方向向右通过灵敏电流计，故C错误；
D.时刻，导线速度方向与磁场方向平行，磁通量变化率为零，则电路中电流为零，故D正确。
 

11.【答案】BC 

【解析】由电路图可知副线圈中，、并联后与串联。
A.当滑动变阻器的滑动头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，总电路的电阻减小，所以副线圈总电流会变大，上的电压变大，所以、并联的电压变小，电压表的示数变小，故A错误；
B.根据变压器的原理，由于副线圈总电流变大，所以原线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故B正确；
C.由于并联电压减小，通过的电流减小，而副线圈总电流会变大，所以通过滑动变阻器的电流变大，即电流表示数变大，故C正确；
D.电阻消耗的电功率，由于副线圈总电流变大，所以电阻消耗的电功率变大，故D错误。
 

12.【答案】BD 

【解析】A.线圈转动产生的感应电动势的最大值为，
由于二极管具有单向导电性，设有效电压为U，则，解得，
故电流表的示数为，故A错误；
B.电阻R产生的热量为，故B正确；
C.回路中产生的感应电流的最大值为，
故受到的安培力最大值为，故C错误；
D.一个周期内，外力对发电机做的功等于回路中产生的热量，
故，故D正确。
 

13.【答案】向下做匀加速运动或向上匀减速运动；
路端电压变大，外电路总电阻变大，则压敏电阻的阻值变大。由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则知物块对压敏电阻的压力变小，处于失重状态 

【解析】在升降机运动过程中，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数，可知路端电压变大，外电路总电阻变大，则压敏电阻的阻值变大。由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则知物块对压敏电阻的压力变小，处于失重状态，因此加速度方向向下，可能向下做匀加速运动，也可能向上匀减速运动。
 

14.【答案】 

【解析】根据图像可得，输出的交变电压的最大值，

线圈转动产生的电动势最大值，

周期，则，

从图示位置开始计时，则电动势瞬时值的表达式为：；

根据，只将线圈转动的角速度变为原来2倍时，电动势的最大值为；
有效值。

15.【答案】
，E
，24
 

【解析】由于电流表内阻已知，所以采用电流表内接法；滑动变阻器阻值太大，不方便精细调节，只能选滑动变阻器，最大阻值只有，不能采用限流法，只能采用分压法。故B正确，ACD错误。

故选B；

电源电动势为，电压表的量程为，量程太大，指针偏角小，测量误差大，所以需要选电压表，量程为，即所选实验电路图中的电压表应选择C；由分析知应选择滑动变阻器，即滑动变阻器应选择E；

电压表量程为，电压表指针位置图所示，电压表的读数为。

电压表的读数为，电流表读数为，即，所以热敏电阻和电流表总阻值为：，

热敏电阻的阻值为：；

根据热敏电阻的温度特性图时，热敏电阻的阻值为，当继电器中电流时继电器会吸引衔铁向下断开加热电路，即时电路电流刚好为，已知，继电器和电源内阻不计，电阻箱为R，根据闭合电路欧姆定律得：，

解得：。

16.【答案】解：由乙图知，变压器原线圈中电流的周期，则频率，
由于变压器不改变交流电的频率，则副线圈电流的频率仍为；

由图乙知，变压器原线圈两端的电压，
故变压器副线圈两端的电压；

由解得通过副线圈的电流，

灯泡中电流，

则通过电动机的电流，

故电动机输出的机械功率。

【解析】见答案
 

17.【答案】根据法拉第电磁感应定律，时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流，
 时的感应电动势；

根据闭合电路欧姆定律，时闭合回路中的感应电流，

时感应电动势，

闭合回路中的感应电流，

是重复上一个周期，故线圈中感应电流随时间变化的图像如图；

根据焦耳定律，内闭合电路中产生的热量，

闭合电路中产生的热量，

故内整个闭合电路中产生的热量

根据电流有效值的定义：，

解得。

【解析】见答案
 

18.【答案】解：设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，
电动机恰能正常工作，有：，
根据理想变压器的变流比可知：，得 ，
所以输电线路上损耗的电功率为：；
根据理想变压器的的变压比可知：，得；，
升压变压器副线圈两端电压：，
又，可得：，
升压变压器原线圈两端功率：，
，则原线圈输入电流：，
正弦式交变电动势有效值：，
故发电机线圈内阻上消耗的功率：，
交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比：。 

【解析】见答案