（新教材）2021-2022学年下学期高二第一次月考备考卷（A）-物理

这是一份（新教材）2021-2022学年下学期高二第一次月考备考卷（A）-物理，共14页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，传感器是一种采集信息的重要器件，下列相关描述及判定，正确的是，两人在赤道上站立等内容，欢迎下载使用。
（新教材）2021-2022学年下学期高二第一次月考卷物  理  （A）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是(　　)A．奥斯特发现了磁生电B．热敏电阻是把热量转化为电阻的敏感性元件C．楞次定律是用来计算感应电流大小的物理规律D．我国采用高压输电是为了减小输电线上的功率损失【答案】D【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁现象，法拉第发现了磁生电现象，A错误；热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度升高，其电阻在减小，B错误；楞次提出了判断感应电流方向的楞次定律，C错误；我国采用高压输电是为了减小输电线上的功率损失，D正确。2．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γ射线扫描肺部，是因为在电磁波中γ射线的穿透能力最强【答案】B【解析】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；高温物体和低温物体都能辐射红外线，故B正确；手机通话使用的微波，波长比可见光的波长长，故C错误；在新冠肺炎诊断中，要用X射线扫描肺部，故D错误。3．某小型发电机产生的交流电动势为e＝50sin(100 πt) V。对此电动势，下列表述正确的有(　　)A．周期是0.02 s                    B．频率是100 HzC．有效值是25 V                    D．最大值是50 V【答案】A【解析】由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，则T＝0.02 s，A正确，B错误；从中性面开始计时，交流电动势的表达式e＝Emsin ωt，因e＝50sin(100πt) V，则Em＝50 V，有效值E＝＝25 V，CD错误。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【答案】D【解析】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；乙图中，A是发光仪器，B时接收光信号的仪器，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；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；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。本题选错误的，故选D。5．关于下列器材的原理和用途，正确的是(　　)A．变压器可以改变交变电压和频率B．电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速C．真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用【答案】D【解析】变压器可以改变交变电压和电流，不改变频率，故A错误；电子感应加速器是利用环形感应电场对电子进行加速，故B错误；真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化，故C错误；磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用，故D正确。6．传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么(　　)①当F向上压膜片电极时，电容将减小；②当F向上压膜片电极时，电容将增大③若电流计有示数，则压力F发生变化；④若电流计有示数，则压力F不发生变化A．①③     B．①④     C．②③     D．②④【答案】C【解析】①②当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式C＝，可知电容器的电容将增大，故①错误、②正确；③④当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q＝CU，故电容器所带电荷量Q发生变化，电容器将发生充、放电现象，回路中有电流，电流计有示数；反之，电流计有示数时，压力F必发生变化，故③正确，④错误。故选C。7．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．t＝0.01 s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e＝22cos (100t) VC．电动势瞬时值为22 V时，线圈平面与磁感线的夹角为45°D．从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为22 V【答案】C【解析】由图象知，t＝0.01 s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故A错误；由图可知，该交变电动势的最大值Em＝22 V，周期为T＝0.02 s，则ω＝＝100π rad/s，该交变电动势的瞬时值表达式为，故B错误；由瞬时值表达式可知，当e＝22 V时，有，则可知线圈平面与磁感线的夹角为45°，故C正确；从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势，，联立方程，解得，故D错误。8．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1＝250 V，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R线＝5 Ω，输电线上损失的功率P线＝2 kW，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I线＝20 AB．升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶10C．降压变压器的匝数比n3∶n4＝9∶1D．发电机的输出功率为44 kW【答案】A【解析】根据，解得，A正确；设升压变压器原线圈电流为I1，，解得，升压变压器的匝数比为，B错误；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；发电机的输出功率，D错误。9．下列相关描述及判定，正确的是(　　)A．图甲中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动B．图乙中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关C．图丙话筒是利用电磁感应原理工作的D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的【答案】BCD【解析】图甲中导线通电后，根据安培定则可知，其正下方小磁针的N极向纸面里面转动，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，可得qvB＝m，带电粒子的最大动能，联立解得，由上式可知，回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关，取决于磁感应强度B和D形盒的半径R，故B正确；图丙中动圈式话筒中线圈会在磁场中做切割磁感线运动，能产生感应电流，是利用电磁感应原理工作的，故C正确；图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，交替的电场和磁场向远处传播就形成了电磁波，故D正确。10．两人在赤道上站立。各自手握金属绳OPO'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t＝0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．t＝0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大C．t＝时刻，电流向左通过灵敏电流计D．t＝时刻，电路中电流为零【答案】AD【解析】用类比法，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；由于地磁场方向等效为由南指向北，则t＝0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最小为0，故B错误；t＝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；t＝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．理想变压器原线圈串接电流表A1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A1示数变大C．电流表A2示数变大               D．电阻R1消耗的电功率减小【答案】BC【解析】原线圈接在电压有效值不变的交流电源上，所以副线圈的输出电压有效值也不变，滑动变阻器滑片P下滑过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则副线圈上电流增大，R1上的电压增大，电压表V示数变小，故A错误；副线圈上电流增大，所以原线圈上电流也增大，电流表A1示数变大，故B正确；副线圈的输出电压有效值不变，副线圈上电流增大，电压表V示数变小，R2上电流减小，所以电流表A2示数变大，故C正确；副线圈上电流增大，通过电阻R1的电流变大，功率增大，故D错误。12．如图所示是一台发电机的模型图，面积为0.01 m2的正方形线圈从中性面开始以角速度ω＝10π rad/s绕OO′轴匀速转动，线圈共100匝，总电阻为2 Ω。线圈所在匀强磁场的磁感应强度大小B＝ T，外电路中理想二极管与电阻R串联，R＝8 Ω，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 AB．在一个周期内，电阻R上产生的热量为0.4 JC．单匝线圈的AB边受到的安培力最大值为 ND．在一个周期内，外力对发电机做的功为0.5 J【答案】BD【解析】该线圈产生的电动势的最大值，则产生感应电动势的有效值，则电流，极管的由于二单向导电性，结合有效值的定义得，解得电流表的示数，故A错误；电流的周期为，在一个周期内，电阻R上产生的热量，故B正确；线圈中的最大电流，AB的长度为0.1 m，则单匝线圈的最大安培力，故C错误；一个周期内电路中产生的热量，由能量守恒定律可知在一个周期内，外力对发电机做的功为0.5 J，故D正确。二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)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；合上开关后，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I0，在这段时间内升降机的运动情况是___________，理由是___________。【答案】向下匀加速运动或向上匀减速运动    理由见解析    【解析】运动时电流I大于静止时电流I0，说明路端电压增大，电源内电压减小，所以干路的电流减小，流过压敏电阻的电流减小，可以判断压敏电阻增大。由于压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以压力减小，物块处于失重状态，加速度向下，又由于电流不变，所以加速度不变，电梯做向下的匀加速运动或向上的匀减速运动。14．(8分)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OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R＝4 Ω，线圈电阻r＝1 Ω。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。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。【答案】        25    【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，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V，有效值。15．(10分)现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2 mg/mL≤酒精气体浓度＜0.8 mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8 mg/mL”。提供的器材有：A．二氧化锡半导体型酒精传感器RxB．直流电源（电动势为4 V，内阻不计）C．电压表（量程为3 V，内阻非常大，作为浓度表使用）D．电阻箱（最大阻值为999.9 Ω）E．定值电阻R1（阻值为50 Ω）F．定值电阻R2（阻值为10 Ω）G．单刀双挪开关一个，导线若干(1)图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；(2)电路中R应选用定值电阻___________（填R1或R2）；(3)为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：①电路接通前，先将电阻箱调为30.0 Ω，然后开关向___________（填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为_______________mg/mL；②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”；③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。(4)某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现该表显示为醉驾，则电压表的实际电压为_________。【答案】(1)见解析图    (2)R2    (3)c    0.2    (4)大于等于2 V（或大于等于2 V小于等于3 V）【解析】(1)实物连续如图所示。(2)在乙图中，根据闭合电路欧姆定律，电压表的读数为。因为电压表的量程为3V，所以，根据图甲，解得，故选R2。(3)为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：电路接通前，先将电阻箱调为30.0 Ω，然后开关向c端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2 mg/mL。(4)根据规定，醉驾时的酒精气体浓度为0.8 mg/mL，根据图乙查得与0.8 mg/mL对应的电阻值是Rx＝10 Ω，则电压表的实际电压，所以，醉驾时电压表的电压大于等于2 V。16．(7分)夜间由于光线较暗，可在自行车上安装小发电机，示意图如图甲所示，小发电机的内部结构示意图如图乙所示。面积为S的矩形线圈通过圆柱体与半径为r0的摩擦小轮焊接在一起，当摩擦小轮转动时可带动矩形线圈绕中心轴线一起转动。摩擦小轮与自行车车轮的边缘相接触，当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动。线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，方向始终与矩形线圈轴线垂直。线圈的匝数为N，通过电刷为小灯泡提供电能。自行车前、后轮的半径均为R。自行车以一定的速度匀速行驶时，后轮绕轮轴转动的角速度为ω。自行车与地面、摩擦小轮与后轮之间没有相对滑动。求： (1)摩擦小轮的角速度ω0；(2)小发电机产生电动势的有效值E。【解析】(1)摩擦小轮边缘的线速度和自行车后轮边缘线速度相等即解得。(2)电动势的最大值为有效值与最大值关系解得。17．(9分)如图甲所示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n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交流电源，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12 V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3 W，电动机线圈电阻r＝3 Ω，电阻R＝8 Ω，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：(1)副线圈电流的频率；(2)副线圈两端的电压；(3)电动机输出的机械功率。【解析】(1)变压器不改变交流电的频率，由乙图可知T＝0.02 s，根据公式可得＝50 Hz。(2)根据理想变压器原副线圈匝数比与电压比的关系，有＝22 V。(3)根据副线圈电路中电压关系，有解得I2＝1.25A灯泡中电流＝0.25 A由分流原理，可得IM＝I2－IL＝1 A电动机输出的机械功率＝9 W。18．(12分)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N＝100匝，面积S＝0.03 m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100π rad/s，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R＝10 Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4＝10∶1，若用户区标有“220 V，8.8 kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：(1)输电线路上损耗的电功率ΔP；(2)若升压变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝1∶8，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】(1)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，所以输电线路上损耗的电功率计算可得，，。(2)电动势的最大值可得，，，升压变压器的原线圈输入功率电机线圈内阻上消耗的热功率得，，所以。