（新教材）2021-2022学年下学期高二第一次月考备考卷（B）-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（B）-物理，共16页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，两人在赤道上站立等内容，欢迎下载使用。
（新教材）2021-2022学年下学期高一第一次月考卷物  理  （B）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．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。2．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。3．一种调光台灯电路示意图如图甲所示，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度。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． V     C． 110 V     D． V【答案】C【解析】设电压的有效值为U，根据有效值定义有·＝T，解得U＝110 V，C正确。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．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R0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．tA应标在电压较大的刻度上B．tB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【答案】A【解析】由图像可知，，可知温度越高，U越小，即应标在电压较大的刻度上，应标在电压较小的刻度上，A正确，B错误；根据可知，该电子温度计表盘上温度的刻度是不均匀的，C错误；若电池用久后内阻r变大，根据，可知相同的R值时U值偏小，则对应的温度偏高，即用该温度计测量的温度要比真实值偏高，D错误。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．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。7．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。8．如图甲，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，图乙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n1、n2，R1为输电线总电阻，R2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ΔU、ΔI，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是(　　)A．＝R2B．＝()2R1C．对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为(R2＋R) D．输电线路上损耗的功率为【答案】B【解析】设用户端理想变压器原副线圈两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，则根据理想变压器特点U1I1＝U2I2，U1：U2＝n1：n2，得，，对原线圈电路有，由上式可得，故A错误，B正确；由，结合，联立可得，故C错误；根据C中分析可知，虚线框所圈部分的等效电阻为R′，则R1上消耗功率为，故D错误。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400 km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。航天员出舱的画面是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0.014 sD．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【答案】AD【解析】电磁波的能量子，则电磁波波长越长，其能量子的能量越小，故A正确；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；电磁波在真空中或空气中传播的速度v＝3.0×108m/s，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；麦克斯韦预言了电磁场理论，1886年，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。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．(6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．(12分)某同学想通过实验探究一个热敏电阻的阻值（常温下大约100 Ω）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E（电动势4.5 V，内阻不计）；B．电流表A1：量程0～100 mA，内阻r＝20 Ω；C．电压表V1：量程0～3 V，内阻约为3 kΩ；D．电压表V2：量程0～15 V，内阻约为10 kΩ；E．滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω；F．滑动变阻器R2：最大阻值为2 kΩ；G．开关、导线若干(1)为了测定热敏电阻阻值Rt，该同学设计了以下四种测量Rt的实验电路图，其中最合理的是______；(2)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）(3)该同学在某次实验测量中，电流表读数为50 mA，电压表指针位置如下图（a）所示，电压表的读数为______V，热敏电阻阻值Rt＝______Ω（阻值计算结果保留整数）；(4)该同学根据热敏电阻的温度特性如图（b），设计了一个80 ℃恒温箱，其电路如图（c）。当继电器中电流I≥0.1 A时继电器会吸引衔铁向下断开加热电路。已知E1＝20 V，继电器和电源内阻不计，则电阻箱R＝______Ω。（结果保留整数）【答案】(1)B    (2)C    E    (3)2.20    24    (4)170    【解析】(1)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。(2)电源电动势为4.5V，电压表，量程，量程太大，指针偏角小，测量误差大，所以需要选电压表，量程，即所选实验电路图中的电压表应选择C；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，适合采用分压法，所以应选择滑动变阻器，即滑动变阻器应选择E。(3)电压表量程为0-3V，电压表指针位置图所示，电压表的读数为2.20V。电压表的读数为2.20V，电流表读数为，即0.050A，所以热敏电阻和电流表总阻值为，热敏电阻的阻值为。(4)根据热敏电阻的温度特性图80℃时，热敏电阻的阻值为30Ω，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80℃时热敏电阻的阻值为30Ω，电流刚好0.1A，已知，继电器和电源内阻不计，电阻箱为，根据闭合电路欧定律，解得。16．(8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。17．(10分)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S＝200 cm2，匝数n＝1000，线圈总电阻r＝2.0 Ω。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R＝4.0 Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：(1)求出在0～0.2 s时间内，线圈中感应电动势的大小；(2)在图丙中画出线圈中感应电流随时间变化的I－t图像（以线圈中逆时方向为电流正方向，至少要出两个周期）；(3)求出线圈中电流的有效值。【解析】(1)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(2)根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流 时的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下(3)根据焦耳定律，内闭合电路中产生的热量Q1＝I12(r＋R)∆t1＝1.2 J闭合电路中产生的热量 Q2＝I22(r＋R)∆t2＝2.4J故0～0.3s内整个闭合电路中产生的热量Q＝Q1＋Q2＝3.6J根据电流有效值的定义解得。18．(10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＝1∶10，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。