广东省江门市新会第一中学高二下学期3月月考物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省江门市新会第一中学高二下学期3月月考物理试题（解析版）-A4，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共100分，考试时间75分钟。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的。
1. 一下列关于传感器元件说法错误的是（ ）
A. 如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
B. 如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化
C. 如图丙，当磁体靠近“干簧管”时电路接通，其开关的功能是利用了电磁感应原理
D. 如图丁，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，电阻减小，导电性变好，故A正确；
B．如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化，故B正确；
C．干簧管是一种能够感知磁场的传感器，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，两簧片又分开，经常被用于控制电路的通断，不是电磁感应原理，故C错误；
D．如图丁，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故D正确。
本题选错误的，故选C。
2. “中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是500m口径的球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 在真空中，X射线的传播速度比无线电波的传播速度大
B. 电磁波谱中，射线的波长最长，穿透能力最强
C. 所有的物体都在不停地辐射红外线，电磁波谱中红外线的热效应最显著
D. 用于安全检查的X射线的穿透本领最强，电磁波谱中X射线的频率最大
【答案】C
【解析】
【详解】A．在真空中，X射线的传播速度与无线电波的传播速度一样大，故A错误；
B．电磁波谱中，射线的波长最短，穿透能力最强，故B错误；
C．所有的物体都在不停地辐射红外线，电磁波谱中红外线的热效应最显著，故C正确；
D．X射线可以用来安全检查，但电磁波谱中频率最大、穿透能力最强是射线，故D错误。
故选C。
3. 惠更斯利用单摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙为摆钟的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动，摆钟的摆动可看作是单摆，下列说法正确的是（ ）
A. 在山脚走时准的摆钟，在山顶仍能走准
B. 若将摆钟的摆角由3°增加到5°（不计空气阻力），单摆的周期不变
C. 走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆钟仍能走准
D. 将摆钟由北极移到赤道，单摆振动周期减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据 ，在山脚走时准的摆钟，在山顶g变小，周期T变大，摆钟变慢，A错误；
B．根据，单摆的周期与摆角无关。若将摆钟的摆角由3°增加到5°（不计空气阻力），单摆的周期不变，B正确；
C．根据，走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆长L变大，周期T变大，摆钟变慢，C错误；
D．根据，将摆钟由北极移到赤道，g变小，单摆振动周期T变大，D错误。
故选B。
4. 一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，地球表面重力加速度g=10m/s2，则（ ）

A. 此单摆的摆长约为2m
B. 若摆长增大，受迫振动的频率减小
C. 若摆球质量增大，共振曲线的峰将向右移动
D. 若该单摆在月球表面做受迫振动，共振曲线的峰将向左移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可得该单摆的固有频率为0.5Hz，则由可得其周期
又由单摆周期公式
解得该单摆的摆长
故A错误；
B．若摆长增大，则单摆的固有频率减小；受迫振动的频率等于驱动力的频率，与单摆的固有频率无关，故B错误；
C．由单摆周期公式可知，单摆周期与摆球质量无关，所以若摆球质量增大，共振曲线的峰不会移动，故C错误；
D．月球的表面重力加速度小于地球的表面重力加速度，由
可知该单摆在月球上的固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，D正确。
故选D。
5. 如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则此时（ ）
A. A板带负电B. 电容器C正在充电
C. 线圈L两端电压在增大D. 磁场能正在转化为电场能
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．电流i的方向指向A板，且正在增大，说明电容器C正在放电，则A、B板间的电压在减小，则线圈L两端电压在减小，电流方向从正极板流向负极板，因此B板带正电，A板带负电，A正确，BC错误；
D．电容器正在放电，可知电场能正在转化磁场能，D错误。
故选A。
6. 如图甲，矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴以角速度ω匀速转动，线圈匝数为n，面积为S，电阻为r，磁场的磁感应强度为B，线圈与阻值为R的电阻连接。线圈产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙，下列说法中正确的是（ ）
A. 时刻与时刻穿过线圈的磁通量相同
B. 边始终不受安培力作用
C. 内，通过电阻R的电荷量为
D. 电阻R功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙结合电磁感应定律可知，图像的斜率表示该时刻穿过线圈的磁通量，若时刻穿过线圈的磁通量为，则时刻穿过线圈的磁通量为，故A错误；
B．边从图示位置转到中性面之前受到安培力的作用，故B错误；
C．0时刻穿过线圈的磁通量为0，穿过线圈的磁通量为BS，故0~内通过电阻R的电荷量为
故C错误；
D．电阻R的功率可根据电流或电压的有效值求解，电动势有效值为
故电阻R的功率为
故D正确。
故选D。
【点睛】感应电动势最大时，磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量为零。感应电动势为零时，磁通量的变化率最小，穿过线圈的磁通量最大。掌握交变电压有效值与最大值的关系。再结合电磁感应定律及电功率的定义进行求解。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 如图（甲）所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图像如图（乙）所示，以下说法正确的是（ ）
A. t1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小
B. t2时刻小球速度最大，小球的回复力最大
C. t3时刻小球速度为零，小球的合力为零
D. t3时刻到t4时刻的过程中，轨道对小球的支持力变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．小球做小角度振动，则小球的运动可以近似看为简谐运动，t1时刻小球相对于平衡位置位移最大，即小球运动到了最高点，可知，此时小球速度为零，轨道对它的支持力最小，故A正确；
B．结合上述，t2时刻小球处于简谐运动的平衡位置，小球的速度最大，小球的回复力最小，故B错误；
C．t3时刻小球相对于平衡位置位移最大，即小球运动到了最高点，可知，此时小球速度为零，小球的合力不为零，故C错误；
D．t3时刻到t4时刻的过程中，小球由最高点运动到最低点，速度增大，沿半径方向的合力增大，重力沿半径方向的分力增大，则轨道对小球的支持力变大，故D正确。
故选AD。
8. 标有“220V、40W”的电灯和标有“20μF、300V”的电容器并联接到交变电流源上，V为交变电压表，交变电源的输出电压如图乙所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A. t=0时刻，交变电压表的示数为零
B. 电容器将被击穿
C. 电灯的电功率为40W
D. 当T=0.02s，电流方向每秒改变50次
【答案】BC
【解析】
【详解】A．交流电压表显示的是有效值，则t=0时刻，交变电压表的示数为
A错误；
B．根据图乙可知
即交流电源输出电压的最大值大于电容器的击穿电压，则电容器将被击穿，B正确；
C．根据上述可知，电源输出电压的有效值为220V，恰好等于电灯的额定电压，则电灯的电功率为额定功率40W，C正确；
D．由于电流方向一个周期内改变两次，则电流方向每秒改变次数为
D错误。
故选BC。
9. 如图甲是一原副线圈匝数均可调的自耦变压器，原线圈的输入电压随时间的变化图像如图乙所示，则（ ）
A. 原线圈输入电压有效值为
B. 时线圈内的磁通量变化率最大
C. 只增加原线圈匝数，电阻R上的功率会减小
D. 副线圈输出电压的频率随原、副线圈匝数比变化而变化
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．由图乙可以看出，原线圈输入电压最大值为，故A错误；
B．时瞬时电压最大，则线圈内的磁通量变化率最大，故B正确；
C．原副线圈的电压比等于匝数比，只增加原线圈匝数，则匝数比增大，所以副线圈的电压减小，由
得电阻R上的功率会减小，故C正确；
D．压器不改变原副线圈的频率，故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向，在一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B. 振子做简谐运动的表达式为
C. 的时间内，振子通过的路程为
D. 和时，振子的速度不同，但加速度大小相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A．振子在点受到的回复力为零，即弹簧弹力等于振子自身重力大小。A错误；
B．由图乙可得，振子的振幅
振子的周期
圆频率
初相位
振子做简谐运动的表达式为
B正确；
C．0.5s~1.0s的时间内，振子从平衡位置运动到了最大位移处，所以通过的路程为一个振幅
C正确；
D．t＝0.25s和t＝0.75s时，振子的速度大小相同，方向都向上，由对称性可知，回复力大小相等，由牛顿第二定律得加速度大小相等。D错误。
故选BC。
三、实验题：本大题有2小题，共14分。
11. “春耕”学习小组利用单摆测量重力加速度的实验装置如图甲所示。

（1）学习小组的同学用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图乙所示，则摆球的直径______cm。

（2）学习小组的同学组装好实验装置后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度（小于5°），然后释放摆球，摆球某次通过最低点时开始计时，并从开始计数，然后摆球每完成一次全振动计数加，当该同学计数到40时停止计时，测得的时间记为，测得的单摆的摆长记为，则当地的重力加速度大小______（用表示）。
（3）学习小组的同学改变摆线的长度继续做实验，在绘制单摆的周期的平方—摆长（）图线时，一位同学误将摆线长和小球直径的和记为摆长，则他画出的图线可能为图丙中的______（填“”、“”或“”）。

【答案】 ①. ②. ③. c
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则摆球的直径
（2）[2]根据题意可知，单摆运动的周期为
由单摆周期公式可得，当地的重力加速度大小为
（3）[3]误将摆线长和小球直径的和记为摆长，则有
可知，他画出的图线可能为图丙中的。
12. 某实验小组想利用热敏电阻自制一个简易的电子温度计。
（1）首先用“等效替代法”测量热敏电阻的阻值与温度t的关系曲线，实验装置为图甲，用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整。______
（2）多次测量热敏电阻在不同温度t下阻值，并描绘热敏电阻的阻值与温度t的关系图像如图乙所示，由图乙可知，温度t升高，热敏电阻的阻值______（填“增大”或“减小”）。
（3）利用该热敏电阻制作简易的温度计电路图如图丙所示，其中电源的电动势，内阻忽略不计，灵敏电流计G的量程为1mA、内阻为。已知在重新标刻表盘时，灵敏电流计0.5mA刻度处标刻的温度为，则电阻箱R的阻值应调节为______Ω。
（4）若使用过程中，由于电池老化，电源实际的电动势只有，内阻忽略不计，电阻箱R的阻值保持不变，当表盘显示温度为时，实际温度为______℃。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1） （2）减小
（3）1100 （4）34
【解析】
【小问1详解】
电路连线如图
【小问2详解】
由图乙可知，温度t升高，热敏电阻的阻值减小。
【小问3详解】
温度为时RT=1.8kΩ
由电路可知
解得R=1100Ω
【小问4详解】
温度为时电流为0.5mA，则根据
解得
由图可知此时的温度约为34℃。
四、计算题（本大题有3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 如图所示为交流发电机示意图，匝数n = 100的矩形线圈，边长分别为30 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B = 0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20 Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动，t = 0时刻为图示位置，求：
（1）交变电流的感应电动势瞬时值表达式：
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少；
（3）由图示位置转过30°的过程中，通过R的电量是多少。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
t = 0时刻线圈垂直于中性面，故交变电流的感应电动势瞬时值表达式为
【小问2详解】
感应电动势的有效值为
电阻R上消耗的电功率为
【小问3详解】
由图示位置转过30°的过程中有
联立得
14. 弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.2 s时，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5 s时，振子速度第二次变为－v。
（1）求弹簧振子振动周期T；
（2）若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；
（3）若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，经T振子的加速度负向最大，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像。
【答案】（1）1.0 s；（2）200 cm；（3）x＝12.5sin 2πt（cm），图像见解析图
【解析】
【详解】（1）弹簧振子简谐运动示意图如图所示
由对称性可得
T＝0.5×2 s＝1.0 s
（2）若B、C之间距离为25 cm，则振幅
A＝×25 cm＝12.5 cm
振子4.0 s内通过的路程
s＝×4×12.5 cm＝200 cm
（3）根据
x＝Asin ωt，A＝12.5 cm，ω＝＝2π
可得
x＝125sin2πt（cm）
振动图像为
15. 某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1：5，降压变压器原、副线圈匝数比为5：1，输电线的总电阻为R＝25Ω。全校共有33个班，每班有6盏“220V；40W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：
（1）输电线损失的功率；
（2）升压变压器的输入电压。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）降压变压器副线圈的电流
降压变压器原线圈的电流
输电线损失的功率
（2）降压变压器原线圈的电压
输电线上损失的电压为
升压变压器的输出电压
升压变压器的输入电压