2021-2022学年吉林省长春市第二实验中学高二（下）4月月考物理试题含解析

长春二实验中学2020-2021学年度下学期月考高二物理试题

第Ⅰ卷   选择题（共计60分）

一、选择题：（本题共15小题，每小题4分，共60分。1~12题为单选题，给出的四个选项中，只有一个选项正确；13~15为多选题，给出的四个选项中，有多个选项正确，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. 太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星．而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(　　)．

A. 波长较短的可见光 B. 波长较长的可见光

C. 波长较短的紫外线 D. 波长较长的红外线

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用．作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故正确的选项是C．

2. 关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　）

A. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场

C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D. 周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，A错误；

B．根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场就是稳定的，如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场就是变化的，B错误；

C．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，C错误；

D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，D正确。

故选D。

3. 电磁波与机械波具有的共同性质是(     )

A. 都是横波 B. 都能传输能量

C. 都能在真空中传播 D. 都具有恒定的波速

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：电磁波是横波，机械波有横波也有纵波，故A错误．两种波都能传输能量，故B正确．电磁波能在真空中传播，而机械波不能在真空中传播，故C错误．两种波的波速都与介质的性质有关，波速并不恒定，只有真空中电磁波的速度才恒定．

考点：考查了电磁波与机械波

4. 如图为LC振荡电路在某时刻的示意图，则

A. 若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B. 若磁场正在增强，则电容器上极板带正电

C. 若电容器上极板带负电，则电容器正在充电

D. 若电容器上极板带负电，则自感电动势正在阻碍电流减小

【4题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】AB．若磁场正在减弱，根据楞次定律，感应电流方向为向上，线圈给电容器顺时针充电，电容器上极板带正电，A正确，B错误；

C．若电容器上极板带负电，电容器顺时针放电，C错误；

D．若电容器上极板带负电，是电容器顺时针放电，电流增大，D错误。

故选A。

5. 如图所示，弹簧振子在BC之间做简谐运动，当振子位于O点时，弹簧处于原长。在振子从C运动到O的过程中（　　）

A. 动能不断增大，加速度不断减小 B. 回复力不断增大，系统机械能守恒

C. 弹性势能不断减小，加速度不断增大 D. 弹性势能不断增大，加速度不断减小

【5题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A．做简谐运动的弹簧振子，由C到O的过程中逐渐靠近平衡位置，速度方向指向平衡位置，弹簧弹力方向充当回复力也指向平衡位置，故速度方向与受力方向相同，所以合外力做正功动能增大；同时由于偏离平衡位置的位移减小，由回复力公式可知，回复力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知

故加速度不断减小。故A正确；

B．由上述分析可知回复力不断减小，整个系统只有系统内的弹簧弹力做功，故系统的机械能守恒，故B错误；

CD．振子由C到O的过程中弹簧形变量逐渐减小，故弹性势能逐渐减小，同时由上述分析可知，加速度也逐渐减小，故CD错误。

故选A。

6. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B摆的摆长相等，B、C、D摆的摆球质量相等。先让A摆摆动，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使它们做受迫振动。下列关于B、C、D摆的振动情况判断正确的是（　　）

A. C摆的频率最小 B. B、C、D三个摆的频率相同

C. C摆的振幅最大 D. B、C、D三个摆的振幅相同

【6题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由A摆摆动带动其他3个单摆做受迫振动。小球做受迫振动时，小球实际的振动频率与固有频率无关，与周期性驱动力的频率相等，故B、C、D三个摆的频率等于A摆的频率，故A错误，B正确；

CD．由单摆周期公式

可知，A、B摆的摆长相等，固有周期、频率相等。当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大。故B摆发生共振，振幅最大，故CD错误。

故选B。

7. 在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球的质量为M。摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为（　　）

A.  B.

C.  D.

【7题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】设到地心的距离为r处的重力加速度为g，由万有引力近似等于重力可知

故r处重力加速度为

由单摆周期公式可得

故选B。

8. —位游客在湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动．可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）

A. 0.5s

B. 0.75s

C 1.0s

D. 2.0s

【8题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】把船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为：，代入得：cm，当时，可解得：，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是，故ABD错误，C正确

9. 飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置内线圈的电感L=4.0mH，下列说法正确的是（　　）

A. 黑匣子发出的电磁波波长是8000m B. 黑匣子发出的电磁波波长是800m

C. 产生电谐振的电容 D. 该电磁波不易发生明显的衍射现象

【9题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】AB．由波长、频率、波速的关系可知，黑匣子发出的电磁波波长为

A正确，B错误；

C．由振荡电路周期公式及可知

故产生电谐振的电容为

解得

C错误；

D．该电磁波波长较长，比较容易发生衍射现象，D错误。

故选A。

10. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（　　）

A.  B.

C  D.

【10题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意可知，时，在处的质点处于

则此时该质点位于平衡位置，下一时刻，该质点向上运动，故AB错误；

根据题意，横波沿轴负方向传播，根据同侧法判断可知，C错误，D正确。

故选D。

11. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　）

A. 1∶ B. ∶1 C. 1∶2 D. 2∶1

【11题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量

可得

故D正确，ABC错误。

故选D。

12. 在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡。当a、b两端接交流电的电压为6V时，三盏灯的发光情况相同。若仅增大交流电的频率，稳定后观察到的现象是（　　）

A. 三盏灯的亮度相同 B. 变亮，、变暗

C. 变亮，变暗，不变 D. 变暗，变亮，不变

【12题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】三个支路电压相同，当通入交流电频率增大时，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，故亮度不变；对电容器来说，电容器通交流、隔直流、通高频、阻低频，当交流电频率增大时，电容器对交流电的阻碍作用变小，灯泡变亮（或者由容抗公式可知，当交流电频率增大时，容抗变小，故电容器对交流电的阻碍作用变小，灯泡变亮）；对电感线圈来说，电感线圈通直流、阻交流、通低频、阻高频，当交流电频率变大时，电感线圈对交流电的阻碍作用更明显，灯泡变暗（或者由感抗公式可知，当交流电频率变大时，感抗变大，故电感线圈对交流电的阻碍作用变大，灯泡变暗）。

故选C。

13. 如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的有（　　）

A. 假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响

B. 假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响

C. 假设波浪的波长约为55m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响

D. 假设波浪的波长约为55m，则A、B两处小船明显受到波浪影响

【13题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多时才能发生明显的衍射现象，波浪的波长约为10m时，不能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船基本上不受波浪影响，A正确，B错误；

CD．波浪的波长约为55m时，能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船明显受到波浪影响，C错误，D正确。

故选AD。

14. 如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是（　　）

A. 严重污染时，LDR是高电阻

B. 轻度污染时，LDR是高电阻

C. 无论污染程度如何，LDR电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定

D. 该仪器使用会因为白天和晚上受到影响

【14题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，故A正确，B错误；

C．LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，故C错误；

D．白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，故D正确。

故选AD。

15. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，原、副线圈两端的电压分别为、，原、副线圈中通过的电流分别为、。若保持、、不变，将开关S由闭合变为断开，则（　　）

A. 增大 B. 增大

C. 减小 D. 变压器的输入功率减小

【15题答案】

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．根据

可知U2不变，A错误；

BC．将开关S由闭合变为断开，则次级电阻变大，次级电流I2减小，则初级电流I1减小，故B错误，C正确；

D．变压器的输出功率

P2=U2I2

U2不变，I2减小，故P2减小，则输入功率也减小，故D正确。

故选CD。

第Ⅱ卷   非选择题（共计40分）

二、实验题：（本题共2小题，每空2分，共14分。把答案填写在答题卡相应的横线上。）

16. 滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）。

主要实验过程如下：

①用手机查得当地的重力加速度g；

②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期T=___________；

③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R=___________（用T、g表示）计算出轨道半径。

【16题答案】

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【分析】

【详解】②[1]滑板车做往复运动的周期为

③[2]根据单摆的周期公式，有

得

17. 某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出．图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线．回答下列问题：

[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2019/6/8/2221366939320320/2221383439851520/STEM/2fff2ebe-baaa-4a15-8532-5e033f9f045b.png]

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1=______mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻_____（填“变大”或“变小”），电压表V1示数_____（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向_____（填“A”或“B”）端移动，以使V1示数仍为U1．

（2）由图（b）可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10-3V/℃（保留2位有效数字）．

【17题答案】

【答案】    ①. 5.00    ②. 变小    ③. 增大    ④. B    ⑤. 2.8

【解析】

【详解】（1）U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV由 ，I不变，温度升高，U减小，故R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故滑动变阻器向右调节，即向B端调节．

（2）由图可知， =2.8×10-3V/℃

三、计算题：（本题共2小题，共26分。解答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。）

18. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3s。

①若波是沿x轴正方向传播的，求该波的速度大小？

②若波是沿x轴负方向传播的，求该波的速度大小？

【18题答案】

【答案】①；②

【解析】

【详解】① 若波是沿x轴正方向传播，由于周期T大于，根据波形图可知内，波传播的距离为，故该波的速度大小为

② 若波是沿x轴负方向传播，由于周期T大于，根据波形图可知内，波传播的距离为，故该波的速度大小为

19. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈的电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的对称轴匀速转动，角速度，外电路电阻R=4，求：

（1）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；

（2）理想交流电压表的示数；

（3）线圈由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角的过程中，通过R的电荷量。

【19题答案】

【答案】（1）1.57V；（2）1.78V；（3）0.087C

【解析】

【详解】（1）感应电动势的最大值为

由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式为：

当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为

（2）感应电动势的有效值为

感应电流的有效值为

故电压表读数为

联立可得

（3）转过60°角过程中产生的平均感应电动势为

感应电流的平均值为

通过R的电量为

联立可得