2022-2023学年黑龙江省实验中学高二下学期第一次月考 物理 解析版

黑龙江省实验中学2022-2023学年度高二学年下学期第一次月考

物理学科试题

考试时间：60分钟     总分：100分

一、单项选择题（本题共6小题；每小题4分，共24分。）

1. 关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是（　　）

A. 医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力

B. 紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒

C. “浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应

D. X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症

【答案】C

【解析】

【详解】A．医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；

B．微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误；

C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；

D．γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。

故选C。

2. 关于受迫振动、共振，下列说法正确的是（　　）

A. 做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关

B. 驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大

C. 为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别

D. 快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象

【答案】C

【解析】

【详解】A．做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与固有频率无关，故可以大于或小于系统的固有频率，故A错误；

B．受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关。并且驱动力频率与固有频率之差越小振幅越大，二者之差越大，振幅越小，故B错误；

C．当物体发生共振时，驱动力频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，故C正确；

D．快艇上机关炮正连续向敌人射击时的振动，该振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，故D错误。

故选C。

3. 如图所示的交流电，在0-T内为正弦规律变化，则该交流电压的有效值为（　　）

A. 10V B. 5V C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】取一个周期进行分段，在前是正弦式电流，则电压的有效值等于，后是恒定电流，则有效值等于5V，所以根据有效值定义，可得

解得

故选C。

4. 一种简易的LC振荡回路如图所示，L为线圈，C为固定在真空中的平行板电容器。将单刀双掷开关K拨至触点a，使电容器与直流电源E接通。稳定后，位于两水平金属板中间P处的带电液滴恰能静止。将K拨至触点b并开始计时，当t＝0.02s时液滴的加速度第1次等于重力加速度g，不计回路的能量损失且液滴未到达两金属板，下列说法正确的是（　　）

A. 液滴带负电

B. t＝0.03s时，电容器上极板带正电且电荷量正在增大

C. t＝0.06s时，线圈L中磁场的方向向上且磁场能最大

D. t＝0.07s时，线圈L中磁场的方向向下且下极板带正电

【答案】BC

【解析】

【详解】A．液滴静止时所受电场力竖直向上，而此时下极板带正电，所以液滴带正电，故A错误；

B．将K拨至触点b并开始计时，当t＝0.02s时液滴的加速度第1次等于重力加速度g，即此时电容器所带电荷量为零，则电容器刚好完成第一次放电，由此可推知LC振荡回路的周期为0.08s，则t＝0.03s时，电容器正在经历第一次充电，此时电容器上极板带正电且电荷量正在增大，故B正确；

C．t＝0.06s时，电容器刚好完成第二次放电，此时线圈L的电流最大，磁场能最大，且电流方向从上至下，根据安培定则可知磁场方向向上，故C正确；

D． t＝0.07s时，电容器正在经历第二次充电，此时电容器下极板带正电，线圈L的电流方向从上至下，根据安培定则可知磁场方向向上，故D错误。

故选BC。

5. 图甲所示是一个共振筛，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高：增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。在某电压下此刻偏心轮的转速是。下列说法正确的是（　　）

A. 偏心轮现在的频率是

B. 增加偏心轮转速，可以使筛子振幅增大

C. 增加筛子质量，可以使筛子振幅增大

D. 降低偏心轮转速，可以使筛子振幅增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．由题意可知，偏心轮的转速是，则周期为

则有偏心轮的频率为

A错误；     

B．由题图乙可知，筛子的固有频率为0.8Hz，若增加偏心轮转速，则偏心轮的周期减小，频率增大，则有偏心轮产生的驱动力的频率增大，大于0.9Hz，偏离0.8Hz更多，因此不可以使筛子振幅增大，B错误；

C．增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，则筛子的固有频率减小，小于0.8Hz，则有偏离0.9Hz更多，不可以使筛子振幅增大，C错误；

D．降低偏心轮转速，偏心轮周期增大，频率减小，则有偏心轮产生的驱动力的频率减小，当偏心轮产生的驱动力的频率减小到0.8Hz时，产生共振，可以使筛子振幅增大，D正确。

故选D。

6. 某竖直弹簧振子的振动图像如图所示，取小球平衡位置为x轴原点，竖直向上为x轴正方向，若0时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则（  ）

A. 2s时弹簧弹力大小为3mg

B. 0~4.5s内振子通过的路程为36cm

C. s时振子位移为4cm

D. 第3s末，弹簧振子的弹性势能为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．由题图可知，在0时刻弹簧弹力是0，则有位移大小为A，在平衡位置有

2s时小球在负的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则有弹力，A错误；    

B．弹簧振子的振动方程为

在0.5s内的位移为

振子在4s内的路程为4A，在后0.5s内振子从正方向最大位移处向下的运动路程为，则有0~4.5s内振子通过的路程为

B错误；

C．弹簧振子的振动方程为

在s时振子位移为

C正确；

D．第3s末，振子通过平衡位置，弹簧弹力等于振子的重力，弹簧有形变，弹簧振子的弹性势能不是零，D错误。

故选C。

二、多项选择题（本题共4小题；每小题6分，共24分。）

7. 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则下列说法中正确的是（    ）

A. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大

B. 当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大

C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变大，电压表读数变小

D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变小，电压表读数变大

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将P沿逆时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数增大，MN两端的电压增大，总电流增大，滑动变阻器两端的电压将增大，电流表的读数变大，故A正确，B错误；

CD．当保持P的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则MN两端的电压不变，当将触头向下移动时，连入电路的电阻的阻值变小，因而总电流增大；所分的电压增大，并联支路的电压即电压表的示数减小，流过的电流变小，但总电流变大，所以电流表读数变大，故C正确，D错误。

故选AC。

8. 如图所示为某电站向其他地区远距离输电的原理图，图中交流电表均为理想电表，变压器、均为理想变压器。输电线电阻为，可变电阻R为用户端负载，发电机输出电压有效值保持不变。当输电功率时，输电线上损失的功率为输电功率的，电压表示数为220V。下列说法正确的是（　　）

A. 输电线上的电流为

B. 升压变压器的原、副线圈匝数比为

C. 降压变压器的原、副线圈匝数比为450∶1

D. 随着用电高峰到来，电压表的示数将变大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．设输电线上的电流为，则有

解得

A正确；

C．设降压变压器副线圈输出电流为，则有

解得

则降压变压器的原、副线圈匝数比为

C正确；

B．降压变压器的原线圈输入电压为

升压变压器副线圈输出电压为

升压变压器的原、副线圈匝数比为

B错误；

D．随着用电高峰到来，输电功率变大，则升压变压器的原线圈电流变大，副线圈电流变大；输电线电阻损失电压变大，则降压变压器的原线圈输入电压变小，降压变压器的副线圈输出电压变小，电压表的示数将变小，D错误。

故选AC。

9. 一列简谐横波在x轴上传播，时刻的波形图如图所示，p、q为两个质点，p正沿y轴负方向运动。由此可知（　　）

A. 该波沿x轴正方向传播

B. 该波波长为8 m

C. 时刻，质点q位移为

D. 时刻，质点q正向y轴正方向运动

【答案】BC

【解析】

【详解】A．质点p正沿y轴负方向运动，可得该波沿x轴负方向传播，故A错误；

B．由图可得波长为8 m，故B正确；

C．根据

可得

质点q位移为，故C正确；

D．该波沿x轴负方向传播，则质点q正好处于负向最大位移，此时速度为零，故D错误。

故选BC。

10. 如图甲，是某型号的电子秤，工作原理简化为如图乙：电阻不计的轻质金属弹簧与绝缘轻质托盘相连、滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接，理想电压表的示数表示物体的质量，当托盘没放物体时，滑片恰好置于变阻器的最上端，量程3.0V，变阻器总电阻R=20Ω、总长度L=0.10m，电源输出电压恒为E=3.0V，定值电阻R0=10Ω，弹簧劲度系数k=103N/m，重力加速度取g=10N/kg。不计摩擦和其它阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，电压表的示数为2V

B. 电压表的示数U与物体质量m之间的关系式

C. 电压表改装的电子秤刻度是不均匀的

D. 该电子称的最大可测质量为10kg

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，由欧姆定律可知

故A正确；

B．由牛顿第二定律得

由欧姆定律可得

代入数据整理得电压表的示数U与物体质量m之间的关系式为

故B正确；

C．电压表示数与物体的质量m成正比，所以电压表改装的电子秤刻度是均匀的，故C错误；

D．当时，该电子秤测得最大质量

带入数据解得该电子称的最大可测质量为

故D正确。

故选ABD。

三、实验题（本题共2小题；共16分。）

11. 某同学在做“利用传感器制作简单的自动控制装置”的实验中，所用热敏电阻的阻值随温度升高而减小，由该热敏电阻作为传感器制作的自动报警器原理图如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。

（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在______（选填“a”或“b”）处。

（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向______（选填“上”或“下”）移动。

（3）如果报警器达到报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器响铃，检查后发现电路连接完好，各电路元件完好，则造成电路不能正常工作的原因可能是______。

A．控制电路中电源的电动势过小

B．继电器中线圈匝数过多

C．继电器中弹簧劲度系数过大

【答案】    ①. b    ②. 上    ③. AC##CA

【解析】

【详解】（1）[1]温度升高时热敏电阻阻值减小，控制电路中的电流增大，则电磁铁的磁性增强，将衔铁吸引下来与下方b处接通，故c应接在b处。

（2）[2] 若要使启动报警的温度降低些，相当于增大临界状态的热敏电阻阻值，为了仍等于电磁铁将衔铁吸引下来的电流临界值，则需要减小滑动变阻器的阻值，即滑片P向上移动。

（3）[3]A．警器响铃的条件是控制电路中的电流大于等于临界值，控制电路中电源的电动势过小，即使无论如何调节滑动变阻器的滑片P都无法使电路中的电流升高到临界值。故A正确；

B．继电器中线圈匝数过多，使电磁铁磁性更强，更容易使报警器报警，故B错误；

C．继电器中弹簧劲度系数过大时，电磁铁在到达临界条件的电流时，引力无法将衔铁吸引下来。故C正确。

故选AC。

12. 某实验小组的同学们利用单摆来测量重庆当地的重力加速度，按如图1安装好实验仪器。

（1）该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______（填选项前的字母）。

A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时

B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为

C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D．尽量选择质量大、体积小的摆球

（2）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图2所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，做出T2-L图像如图3所示，可测得重庆的重力加速度g=______m/s2（π=3.14，结果保留三位有效数字）。

（3）小组同学发现：计算得到的数值比黑龙江的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与黑龙江的主要不同点可能是____________________________（写出一条即可）。

（4）在实验中，有三位同学作出的T2-L图线分别如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是______（填选项前的字母）。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值

D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值

【答案】    ①. D    ②. 22.6    ③. 9.86    ④. 越往北，纬度越低导致的    ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1] A．把单摆的偏角不能太大，且实验应在摆球通过平衡位置时开始计时，故A错误；

B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为

故B错误；

C．根据单摆周期公式

解得

用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；

D．单摆实验中应尽量选择质量大、体积小的摆球，故D正确。

故选CD。

（2）[2]实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图2所示，其读数为

[3]根据单摆周期公式

解得

由图像可得

可测得重庆的重力加速度为

（3）[4]越往北，纬度越低导致的；

（4）[5]AD．如果没有加小球的半径，根据单摆周期公式

解得

由此可知，出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，但图线斜率不变，即图线a和图线b的g值相同，故AD错误；

B．实验中如果误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，根据单摆周期公式

解得

可知会导致重力加速度偏大，图线斜率偏小，故B正确；

C．根据单摆周期公式

解得

可得

由图可知图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C 错误。

故选B。

四、解答题（本题共3小题；共36分。请写出必要的公式及过程，只有结果没有公式过程不得分。）

13. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示。

（1）由图中信息写出此简谐振动的振幅、圆频率及这个简谐运动的位移随时间变化的关系式。（用正弦函数表示）

（2）从t＝0到t＝6.5×10－2s的时间内，振子通过的路程为多大？

【答案】（1）2cm，，；（2）26cm

【解析】

【详解】（1）由图像可知

圆频率为

时

则位移随时间变化的关系式为

（2）从到

即

一个周期内振子通过的路程为4A，从到的时间内，振子通过的路程

14. 如图所示，边长为的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴匀速转动，求：

（1）线圈转过一周过程中产生的感应电动势的最大值；

（2）线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量；

（3）线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量Q。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为

（2）线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为

线圈从图示位置转过180o的过程中，流过电阻R的电荷量为

（3）感应电动势的有效值为

感应电流有效值为

电阻R上产生的热量为

Q＝I2RT

其中

线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为

15. 如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投郑一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头人水点为坐标原点，沿波传播的某个方向建立坐标轴，在轴上离点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示为时的波动图像，图丙为小树叶的振动图像。

（1）请判断小树叶位于、两点中的哪一点并写出合理的解释；

（2）求从开始，处质点的振动形式第一次传到P点所需要的时间；

（3）求质点Q在振动1s内经过的总路程。

【答案】（1）Q点，见解析；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）小树叶位于Q点，因波沿着x轴正方向传播，所以时，P、Q两点的振动方向分别为向下和向上，而在振动图像中时树叶正在向上振动，所以树叶所处的位置为Q点。

（2）根据题意，由图乙可知，波长为，由图丙可知，周期为，则水波的波速为

从开始，处质点的振动形式第一次传到P点需要的时间为

（3）根据题意可知，质点Q在1s内全振动的次数为

质点Q在1s内振动的总路程为