2021-2022学年安徽省滁州市定远县育才学校高二（下）第三次月考物理试卷（含答案解析)

2021-2022学年安徽省滁州市定远县育才学校高二（下）第三次月考物理试卷

1.  “小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”蓝牙属于电磁波，麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作．下列说法正确的是(    )

A. “小蜜蜂”直接接收到了来自麦克风的声波信号
B. 为了将信号发射出去，先要进行调制
C. “小蜜蜂”接收电磁波时，通过解调来使接收电路中出现电谐振现象
D. 载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快

2.  图甲是“探究光电效应“的实验电路图，光电管截止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示。下列判断正确的是(    )

A. 入射光的频率不同时，截止电压不同
B. 入射光的频率不同时，图像的斜率不同
C. 图甲所示电路中，当电压增大到一定数值时，电流表的示数将达到饱和电流
D. 只要入射光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同

3.  在观察阴极射线在磁场中偏转的实验中，当阴极射线管的AB两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子，在电场的加速下飞向阳极形成电子束射线电子束在如图的蹄形磁铁的磁场作用下，就会发生偏转．则关于电子束偏转方向及高压电电极连接的情况，哪个选项是正确的(    )

A. 电子束向上偏转，A接正极，B接负极 B. 电子束向下偏转，A接正极，B接负极
C. 电子束向上偏转，A接负极，B接正极 D. 电子束向下偏转，A接负极，B接正极

4.  如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力．则下列说法正确的是(    )

A. A、B两点在同一水平线上
B. A点高于B点
C. A点低于B点
D. 铜环始终做等幅摆动

5.  如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是(    )

A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电 B. 粒子c在磁场中运动的时间最短
C. 粒子b在磁场中运动的周期最长 D. 射入磁场时粒子c的速率最小

6.  如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3，已知，R的最大阻值为。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是(    )

A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电源的输出功率变小
C. 当时，电压表示数为108V D. 当时，R获得的功率最大

7.  如图所示，用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a、b，垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，a的边长为L，b的边长为2L。当磁感应强度均匀增加时，不考虑线圈a、b之间的影响，下列说法正确的是(    )

A. 相同时间内，通过线圈a、b某截面的电荷量之比：：2
B. 相同时间内，线圈a、b中产生的焦耳热之比：：4
C. 线圈a、b中感应电动势之比为：：2
D. 线圈a、b中的感应电流之比为：：4

8.  如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是(    )

A. 制动过程中，导体不会产生热量
B. 制动力的大小与导体运动的速度有关
C. 线圈一定是通交流电
D. 如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力旋转轴运动导体转盘

9.  如图所示为回旋加速器的原理图。关于回旋加速器加速粒子，下列说法正确的是(    )

A. 粒子在电场和磁场中加速获得能量
B. 粒子被电场加速的次数与加速电压有关
C. 粒子在加速过程中突然增大加速电压，粒子最终获得的动能增大
D. 粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，与加速电场的电压无关
 

10.  一根上端固定的弹簧，其下端挂一条形磁铁，磁铁在上下振动，由于空气阻力很小，磁铁的振动幅度几乎保持不变。如图所示，若在磁铁振动过程中把一导电线圈靠近磁铁下方，则关于磁铁上下振动的幅度，下列说法中正确的是(    )

A. S闭合时磁铁的振动幅度迅速减小，S断开时磁铁的振动幅度几乎不变
B. S闭合时磁铁的振动幅度迅速增大，S断开时磁铁的振动幅度几乎不变
C. S闭合或断开，磁铁的振动幅度变化相同
D. S闭合，磁铁上下振动时会有机械能转化成电能
 

11.  霍尔效应这一现象是美国物理学家霍尔于1879年发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差被称为霍尔电势差。现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中，电流I恒定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确的是(    )

A. a端电势低于b端电势
B. 若元件的厚度增加，a、b两端电势差减小
C. 霍尔电势差的大小只由霍尔元件本身决定
D. 若要测量南极附近的地磁场，工作面应保持水平

12.  如图所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数分别为、；降压变压器原、副线圈匝数分别为、，输电线上的电阻等效为，输电线上的损失的电压为，发电站输出的电压恒定，则下列说法中正确的是(    )

A. 如果只增加用户用电器数量，将保持不变
B. 如果只增加输电线电阻，用户用电功率将减小
C. 如果只增加，输电线上损失的功率将减小
D. 如果只增加，发电机的输出功率将增大

13.  某实验小组利用输出电压恒为9V的电源、定值电阻、压敏电阻Rx、开关S、导线若干，将电压表内阻，量程改装成能显示压力的仪表。该小组利用上述器材设计如图所示的电路。已知压敏电阻的阻值随压力变化的图像如图。所示。请完成下列相关实验内容。

根据图，写出压敏电阻的阻值Rx随压力F变化的关系式：______。
实验过程中，压力为时，对应电压表示数为；压力为时，对应电压表示数为，则______选填“>”“<”或“=”。
若压力为0时，对应电压表示数为，则定值电阻______；该测力计的量程为______。

14.  某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性。
为探究热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，为电阻箱，R为热敏电阻，开关S、、先断开，滑动变阻器的滑片移到最______选填“左”或“右”端。
实验时，温控室的温度为，闭合S、，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数，现断开闭合，滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值时，电流表的示数也为，则此室温的热敏电阻值为______。多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出图像，如图乙所示，室温为______。
把这个热敏电阻接入如丙图所示的电路中，可以制作温控报警器。已知电源电压为9V，内阻，；当图中的电流表A达到或超过时，便触发报警器图中未画出报警。若要求开始报警时环境温度为，图中阻值为______保留2位有效数字。
 

15.  如图甲所示是研究光电效应现象的实验电路，在某次光电效应实验中，得到的遏止电压与入射光频率的关系如图乙所示图中所给坐标值均为已知量，已知电子的电荷量为e，求：

普朗克常量和该金属的逸出功；
若某次实验，电流表的示数不为零，电压表示数为，入射光的频率为，光电子到达A板处的最大动能。

16.  如图所示，在与水平方向成角的光滑金属导轨间连一电源，电源电动势，内阻，在相距的平行导轨上垂直于导轨放一重为的金属棒ab，棒在两导轨间电阻，其余电阻不计，磁场方向竖直向上，这是棒恰好静止．求：
流过金属棒的电流强度大小；
匀强磁场的磁感应强度．

17.  如图所示，两根电阻不计、足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间距离为L，导轨所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，两根金属杆a、b间隔一定距离置于导轨上，两杆与导轨垂直且接触良好，其中杆a电阻，杆a质量，杆b电阻，杆b质量。现给杆a水平向右初速度，若两杆在整个运动过程中不会相撞，求：
当杆b的速度为时，杆a的速度大小以及杆a受到的安培力大小；
整个运动过程中杆b产生的焦耳热；
要使两杆在整个运动过程中不相撞，初始位置时两杆之间距离至少是多少。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：A、无线麦克风有一个无线电发射装置，可以把声音信号转化成电磁波信号，再发射出去，故A错误；
B、为了将信号发射出去，需要把声音信号加到高频电磁波中，这个过程叫做调制，故B正确；
C、“小蜜蜂”接收电磁波时，需要接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫做调谐，故C错误；
D、真空中任何频率电磁波的波速都等于光速，故D错误；
故选：B。
无线麦克风有一个无线电发射装置，可以把声音信号转化成电磁波信号，再发射出去；
要把声音信号加到高频电磁波中才能将信号发射出去；
“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象；
电磁波的速度都等于光速。
明确电磁波的发射和接收的过程，对电磁波的调谐和调制的概念理解。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、根据，可知入射光的频率不同时，电子的最大初动能不同，又，得，可见入射光的频率不同时，截止电压不同，故A正确；
B、由知图像的斜率，与入射光的频率无关，故B错误；
C、图甲所示电路中，电源正负极反接，光电管两侧的电压为反向截止电压，即当电压增大到一定数值时，电流表的示数变为零，故C错误；
D、根据可知，光电子的最大初动能与入射光的光照强度无关，故D错误．
故选：A。
根据爱因斯坦的光电效应方程结合动能定理得出截止电压的影响因素，结合图像的斜率特点完成分析；正确理解光电效应中饱和光电流和初动能的影响因素。
本题主要考查了光电效应方程的相关应用，熟悉公式，理解图线的物理意义，分清最大初动能和饱和光电流的影响因素即可完成分析。
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、如果电子束向上偏转，由左手定则可知，电流方向从A到B，电子从B向A运动，A接正极，B接负极，当A接正极时，没有电子出来，不会有射线产生，故AC错误；
B、如果电子束向下偏转，由左手定则可知，电流方向从B到A，电子从A向B运动，A接负极，B接正极，故B错误，D正确；
故选：D。
由左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，然后判断电子束的偏转情况．
本题考查了电极连接情况，应用左手定则即可正确解题．
 

4.【答案】B 

【解析】解：A、铜环在穿越磁场时，产生电能，如AB两点在同一水平线，违反了能量守恒定律。故A错误。
    B、C铜环在穿越磁场时，产生电能，机械能减小。则A点高于B点。故B正确，C错误。
    D、由上分析，铜环振幅先不断减小，完全在磁场内运动时，将不再产生电能，机械能不变，最终做等幅摆动。故D错误。
故选：B。
铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B过程中，重力做正功，穿越磁场时，要克服安培力做功，产生焦耳热，根据能量守恒来判断AB间高度关系．
研究电磁感应问题，常常有两条思路，一条是力的角度，一条是能量的角度．
 

5.【答案】D 

【解析】解：根据左手定则可知a粒子带正电，b、c粒子带负电，故A错误；
由洛伦兹力提供向心力


可知周期为：
即各粒子的周期一样，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故BC错误；
D.由洛伦兹力提供向心力

可知
可知射入磁场时粒子c的速率最小，故D正确。
故选：D。
根据左手定则分析出粒子的电性；
根据洛伦兹力提供向心力，结合圆周运动的周期得出周期的表达式，结合角度的关系完成分析；
根据牛顿第二定律得出速度的表达式，结合半径的大小关系得出速率的大小关系。
本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动，熟悉粒子的受力分析，理解其做圆周运动的向心力来源，结合牛顿第二定律和圆周运动的周期公式即可完成分析。
 

6.【答案】D 

【解析】解：由理想变压器的特点可知
：：1
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，则变大，变大，故电流表示数变大，原线圈两端电压
所以减小，则减小，电压表示数减小，故A错误；
B.据前面分析，由于变大，电源的输出功率为
则电源的输出功率变大，故B错误；
C.当时，电压表示数副线圈两端电压，根据变压器的工作原理有


依题意有


联立解得
即电压表示数为，故C错误；
D.等效电路思想，根据理想变压器输入、输出功率相等这一特点，R获得的功率最大，即变压器原线圈的输入功率达到最大，相当于将原线圈替换为一电阻，其阻值为
将视为交流电源的内阻，可知当时，会获得最大的功率；
此时根据电路特点依题意有

根据变压器规律有

则滑动变阻器的阻值为
解得：
故D正确。
故选：D。
理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电流与匝数成反比，原副线圈电压与匝数成正比，结合闭合电路欧姆定律与电功率的计算公式解答。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；原线圈的电压决定副线圈的电压；输出功率决定输入功率；掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。
 

7.【答案】A 

【解析】解：A、根据可知，，因此，又因为，因此，相同时间内，通过线圈a、b某截面的电荷量之比：：2，故A正确；
C、根据法拉第电磁感应定律可知，而，因此电动势之比为1：4，故C错误；
D、线圈中电阻，其中S为横截面积，l为边长，电阻之比为1：2，由欧姆定律可知，则电流之比为1：2，故D错误；
B、焦耳定律，电流之比为1：2，电阻之比为1：2；则相同时间内焦耳热之比为1：8，故B错误；
故选：A。
根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势，根据电阻定律可分析电阻大小，根据欧姆定律即可明确电流大小，再根据焦耳定律公式即可明确焦耳热之比，根据计算电荷量。
本题考查电磁感应与电路结合问题，要注意明确电流方向以及电动势大小的计算方法，同时能正确结合电路规律进行分析求解。
 

8.【答案】B 

【解析】解：A、电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量，故A错误；
B、导体运动的速度磁通量变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，故制动力的大小与导体运动的速度有关，故B正确；
C、电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，产生涡流，故通电线圈可以通直流电，产生方向不变的磁场也是可以的，故C错误；
D、如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，故D错误。
故选：B。
导体在磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量；
导体运动的速度越大，磁通量的变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大；
根据安培力公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变仍然是阻碍作用。
明确导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，根据左手定则可判断导体受力方向。
 

9.【答案】BD 

【解析】解：粒子在电场可以获得能量，在磁场中不能获得能量，故A错误；
B.粒子被加速的最大速度为，根据动能定理知，所以粒子被电场加速的次数与加速电压有关，故B正确；
粒子在磁场的周期公式，所以最大动能，粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，与加速电场的电压无关，故C错误，D正确。
故选：BD。
粒子在电场中加速，在磁场中仅偏转，不获得能量，有半径公式求解最大速度，由周期公式求解比荷，需调整变化电场的周期，实现加速。
本题考查回旋加速器，学生需了解回旋加速器基本原理，并熟练运用电场及磁场中各公式。
 

10.【答案】AD 

【解析】解：S闭合时，下面线圈中产生感应电流，电路消耗电能，有机械能转化为电能，由能量守恒可知，系统机械能减少，振幅减小；S断开时，下面线圈中不产生感应电流，电路不消耗电能，由能量守恒定律可知，系统的机械能不变，振幅不变。故AD正确，BC错误；
故选：AD。
条形磁铁上下振动时穿过下面线圈的磁通量不断变化；根据能量守恒会将机械能转化为电能，S断开时，下面线圈中不产生感应电流，系统的机械能不变，振幅不变。
本题考查楞次定律与能量守恒定律，解题关键掌握产生感应电流的条件，同时会将机械能转化为电能。
 

11.【答案】BD 

【解析】解：由题图知电流方向从右向左，则霍尔元件中电子从左向右定向移动，根据左手定则判断可知在洛伦兹力的作用下电子向b端偏转，故b端电势较低，故A错误。
稳定后，定向移动的电子受到的电场力与洛伦兹力大小相等，即
为前后面之间的距离
根据电流的微观表达式可得：
可得：
其中为厚度，若元件的厚度增加，a、b两端电势差减小；霍尔电势差的大小不是只由霍尔元件本身决定，故B正确，C错误；
D.由于南极附近的地磁场垂直于地面，若要测量南极附近地磁场，工作面应该处于水平状态，故D正确。
故选：BD。
根据左手定则分析出粒子的受力方向；
根据电场力和洛伦兹力的等量关系得出电势差的表达式；
理解地磁场的分布情况，从而分析出元件的摆放特点。
本题主要考查了霍尔效应的相关应用，熟悉左手定则的应用，结合电场力和洛伦兹力的等量关系即可完成分析，难度不大。
 

12.【答案】B 

【解析】解：A、用户用电器并联，增加用电器，电阻减小，不变，为线中电阻的分压，线中电阻占总电阻的比值减小，减小，故A错误；
B.B中用户用电器分压将减小，，R不变，故P将减小。故B正确；
C.增加，由，得不变增加，电路中分压也增加，由，得P增加，故损失功率增加，故C错误；
D.根据，增加，R增大，输出电压不变，根据，得发电机输出功率减小。故D错误。
故选：B。
由闭合电路欧姆定律及动态分析，结合变压器比例关系分析各选项。
本题考查电能的输送，学生需熟练掌握变压器工作原理及功率关系。
 

13.【答案】 

【解析】解：图斜率

则
根据图，压力越大，Rx越小，定值电阻分压越大，电压表示数越大，所以

压力为0时



对应电压表示数为

联立以上各式代入数据得

电压表量程，当电压表示数时，压力最大，此时

代入数据得

由图知，对应压力500N，所以该测力计的量程为。
故答案为：；；；
根据图b得出图像的斜率并写出对应的关系式；
根据电压表示数的大小关系得出压力的大小关系；
根据电路构造和欧姆定律分析出定值电阻的大小和测力计的量程。
本题主要考查了压敏电阻的相关应用，理解图像的物理意义，结合电路构造和欧姆定律即可完成分析。
 

14.【答案】左  90 30 20 

【解析】解：由图甲所示图像可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应移到最左端。
滑动变阻器滑片位置不变，分压电路两端电压相等，电流表示数相等，由欧姆定律可知，热敏电阻阻值与电阻箱接入电路的阻值相等，因此热敏电阻阻值为；由图乙所示图像可知，热敏电阻阻值为时对应的温度是。
根据图丙所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：，由题意可知：，，代入数据解得路端电压；由图乙所示图像可知，时热敏电阻阻值，由欧姆定律可知，通过的的电流，流过电阻的电流，由欧姆定律可知，。
故答案为：左；；30；。
滑动变阻器采用分压接法时，闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置。
根据题意求出电阻阻值；根据图示图象求出温度。
根据图乙所示图象求出热敏电阻阻值，然后根据图丙所示电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
理解实验原理、知道实验注意事项、分析清楚图示图像与电路结构是解题的前提；应用串并联电路特点与欧姆定律、闭合电路的欧姆定律即可解题。
 

15.【答案】解：由爱因斯坦光电效应方程可知

由动能定理有

联立并整理得：
可知题图乙中图线的斜率为

纵数截距为

解得：普阴克常量为

该金属的逸出功为
；
由动能定理有

而，
联立解得：。
答：普朗克常量为，该金属的逸出功为；
光电子到达A板处的最大动能为。 

【解析】光电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为阳极，根据光电效应方程和得出遏止电压与入射光频率的关系式，结合图像可求。
根据逸出功和光电效应方程：直接进行求解。
本题考查了爱因斯坦光电效应方程、一次函数等知识点。把光电效应方程方程一次函数形式，利用一次函数性质解题是本题的关键。
 

16.【答案】解：根据闭合电路的欧姆定律可知：

导体ab处于平衡状态，故有：
代入数据解得：
答：流过金属棒的电流强度大小为；
匀强磁场的磁感应强度 

【解析】根据闭合电路的欧姆定律求的电流；
根据共点力平衡即可求得磁感应强度
本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是分析物体的受力情况，原图是立体图，往往画侧视图，便于作力图
 

17.【答案】解：以向右为正方向，金属杆a、b组成的系统在水平方向不受外力，由动量守恒定律可得：
，
解得：
回路中产生的感应电动势为：
回路中的电流：；
杆a受的安培力大小：；
在整个运动中，金属杆a、b组成的系统动量守恒，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：

解得：
由能量守恒定律可知：
解得：；
根据焦耳定律可得：；
要使两杆在整个运动过程中不相撞，设初始位置时两杆之间距离至少是x。
对b杆根据动量定理可得：
其中：
解得：。
答：当杆b的速度为时，杆a的速度大小为，杆a受到的安培力大小为；
整个运动过程中杆b产生的焦耳热为；
要使两杆在整个运动过程中不相撞，初始位置时两杆之间距离至少是。 

【解析】由动量守恒定律求解a的速度大小，再根据安培力的计算公式求解杆a受的安培力大小；
根据动量守恒定律求解共同速度大小，由能量守恒定律、焦耳定律可得b产生的焦耳热；
对b杆根据动量定理列方程求解初始位置时两杆之间距离。
本题主要是考查电磁感应现象，关键是弄清楚导体棒的运动情况和受力情况，根据动量守恒定律列方程进行求解；涉及求位移问题，常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。