【物理】四川省成都巿新津中学2019-2020学年高二下学期4月月考试题（解析版） 16页

新津中学高2018级（高二）4月月考试题 物理 一、单选题（每题3分，共24分）‎ ‎1.关于电磁波的下列说法，正确的是（　　）‎ A. 做变速运动的电荷可以在周围的空间产生电磁波 B. 电磁波不具有能量 C. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 D. 赫兹预言了电磁波的存在 ‎【答案】A ‎【解析】A．变速运动的电荷产生变化的电场，变化的电场产生磁场，从而产生电磁波，故A正确；‎ B．电磁波能够传播能量，说明电磁波具有能量，它是一种物质，故B错误；‎ CD．麦克斯韦预言电磁波存在，而赫兹证实电磁波的存在，故CD错误。故选A。‎ ‎2.关于机械波的特性，下列说法正确的是（　　）‎ A. 只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象 B. 火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低 C. 向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应 D. 只要是性质相同的波，都可以发生干涉 ‎【答案】C ‎【解析】A．只有波长比障碍物的尺寸大或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象，所以A错误；‎ B．火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，所以B错误；‎ C．向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应，所以C正确；‎ D．产生干涉的两个条件是：两列波的频率必须相同，两个波源的相位差必须保持不变。所以D错误。故选C。‎ ‎3.如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是(　 　)‎ A. 两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝5∶2‎ B. 若两个受迫振动在地球上同一地点进行，则两者摆长之比为lⅠ∶lⅡ＝4∶25‎ C. 图线Ⅱ的单摆若是在地面上完成的，则该摆摆长约为2m D. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线 ‎【答案】A ‎【解析】若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2：5，则固有周期比为5：2，根据，知摆长比为25：4；故A正确，B错误；图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则固有频率为0.5Hz，则T，解得：L=1m；故C错误；若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据，知周期大的重力加速度小，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，图线Ⅱ是地球上的单摆的共振曲线；故D错误；故选A．‎ ‎4.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的直流电阻几乎为零．A和B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是（ ）‎ A. 当闭合开关S后，灯泡A亮度一直保持不变 B. 当闭合开关S后，灯泡B逐渐变亮，最后亮度不变 C. 再断开开关S后，灯泡 A逐渐变暗，直到不亮 D. 再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭 ‎【答案】D ‎【解析】刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮．故AB错误；稳定后再断开开关S后，灯泡A立即熄灭；灯泡B与线圈L构成闭合回路，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，故C错误，D正确．‎ ‎5.如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化规律如图乙所示时，线圈AB边受安培力大小的变化情况可能是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】由图象可知 磁感应强度随时间均匀增加，即（k为常数）‎ 由法拉第电磁感应定律可得 即感应电动势是恒定的，感应电流也是恒定的，则安培力为 所以安培力随时间的变化图象应该是一条倾斜的直线，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎6.条形磁铁位于线圈L的正上方，N极朝下，灵敏电流计G、电容C与线圈L连成如图所示的电路．现使磁铁从静止开始加速下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过G的电流方向和电容器的带电情况下列说法正确的是 A. 从a到b，上极板带正电 B. 从a到b，下极板带正电 C. 从b到a，上极板带正电 D. 从b到a，下极板带正电 ‎【答案】D ‎【解析】AB.当磁铁N极向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，线圈下端相当于电源的正极，则流过G的电流方向是从b到a，故AB错误．‎ CD. 线圈下端相当于电源的正极，下极板带正电，故C错误，D正确．‎ ‎7.如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（　　）‎ A. P点到两波源的距离差等于1.5λ B. S1的传播速度大于S2的传播速度 C. P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变最弱 D. 当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点 ‎【答案】D ‎【解析】A．由题意可知，S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域，则P点到两波源的距离差等于λ的整数倍，故A错误；‎ B．S1、S2为振动情况完全相同的波源，在同一种介质中传播，则S1的传播速度等于S2的传播速度，故B错误；‎ C．若P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动仍为最强，故C错误；‎ D．因P点是振动加强区，当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点，故D正确。故选D。‎ ‎8.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于(　　)‎ A. 5∶4 B. 3∶2 C. ∶1 D. 2∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：据题意，通过电热器A的电流有效值为：,即：，则电热器A的电功率为：,通过电热器B得到电流有效值为：，则电热器B的电功率为：，故选项A正确．‎ 二、多选题（每题4分，共20分；少选得2分，错选不得分）‎ ‎9.如图所示，A、B、C、D四个单摆的摆长分别为Ｌ、2Ｌ、Ｌ、，摆球的质量分别为2m、2m、m、，四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上。现让A球振动起来，通过水平细线迫使B、C、D也振动起来，则下列说法正确的是（　　）‎ A. A球振动周期为 B. B、C、D三个单摆质量不同，周期不同 C. B、C、D中因D的质量最小，故其振幅是最大的 D. B、C、D中C的振幅最大 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由单摆周期公式可知，A球振动周期为，故A正确；‎ B．四个摆振动起来后，策动力使得摆做受迫振动，振动的周期都等于A球的振动周期，所以各摆振动的周期都相等，与质量无关，故B错误；‎ C．振动的振幅与摆球的质量无关，故C错误；‎ D．四个摆振动起来后，策动力使得摆做受迫振动，由于C的摆长与A摆长相同，固有频率等于策动力的频率，发生共振，则C的振幅最大，故D正确。故选AD。‎ ‎10.在匀强磁场中，一个 100 匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动， 穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．则( )‎ A. t＝0 时，线圈位于中性面位置 B. t＝1 s 时，线圈中磁通量变化率最大 C. t＝1.5s 时，线圈中的磁通量最大 D. t＝1.2s 时，线圈产生的感应电动势处于增加的过程中 ‎【答案】BC ‎【解析】A、根据图象可知，在t＝0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，t＝1.5 s时，穿过线圈平面的磁通量最大，故A错误，C正确；‎ B、Φ﹣t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，由图像可知，在t＝1 s时，图像的斜率最大，即磁通量的变化率，故B正确；‎ D、根据法拉第电磁感应定律可得E＝N，在1s～1.5s之间，磁通量变化率在减小，故线圈产生的感应电动势处于减少的过程中．D错误 ‎11.如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在t＝0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子在同一位置 C. 从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度增加的减速运动 D. 在t＝0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 ‎【答案】BC ‎【解析】在t＝0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，由a＝ ，知加速度为负向最大，故A错误．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，故B正确．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的位移增大，加速度增加，速度减小，所以弹簧振子做加速度增加的减速运动．故C正确．在t＝0.6s时，弹簧振子的位移最大，速度最小，由机械能守恒知，弹簧振子有最大的弹性势能，故D错误．选BC．‎ ‎12.如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=311sin100πtV．下列说法中正确的是（ ）‎ A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V B. 当时，c、d两点间的电压瞬时值为110V C. 单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 ‎【答案】AD ‎【解析】A．原线圈两端电压最大值为331V=，则有效值为 V=220V 根据原副线圈电压与匝数成正比，得副线圈两端电压有效值为 ‎22V 电表测量的是有效值，当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V，故A正确；‎ B．当时，c、d间的电压瞬时值为 故B错误；‎ C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，电压表的示数不变，电流表示数减小，故C错误。‎ D．单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，电压与匝数成正比，所以电压表和电流表的示数均变大，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场方向垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为，则金属杆在滑行的过程中 A. 向上滑行的时间等于向下滑行的时间 B. 向向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量 C. 向上滑行的过程中与向下滑行的过程中通过电阻R的电荷量相等 D. 金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A:因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等,所以上滑过程的时间比下滑过程短,所以A错误; B、上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,由动生电动势公式 可以知道上滑阶段的平均感应电动势E1大于下滑阶段的平均感应电动势E2,而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,再由公式 ‎ ,可以知道上滑阶段回路电流做功即电阻R产生的热量比下滑阶段多.所以B正确; C:电量 ,式中结果无时间,故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,所以C正确; D、金属杆从开始上滑至返回出发点的过程中,只有安培力做功,损失的动能转化电阻R和杆上的电阻r上产生的热量的 和，电阻R上产生的热量 故D错误；‎ 综上所述本题答案是：BC 点睛：本题的基础是明确金属杆的受力情况和正确判断金属杆运动情况如下,本题的关键是金属杆上滑过程和下滑过程回路中均有电热产生,金属杆从底端滑上去再滑回底端高度不变,金属杆的重力势能不变,只有动能转化为电热,故金属杆再滑回底端时速度必然小于初速度,所以上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度.‎ 三、实验题（每空2分，共18分）‎ ‎14.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．‎ ‎（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是________（填字母代号）．‎ A．保证摆动过程中摆长不变 B．可使周期测量得更加准确 C．需要改变摆长时便于调节 D．保证摆球在同一竖直平面内摆动 ‎（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L = 0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为_______mm，单摆摆长为________m．‎ ‎（3）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________（填字母代号）．‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 12.0 0.9930 (3). A ‎【解析】（1）[1]在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故AC正确． ‎ ‎（2）[2]游标卡尺示数：‎ ‎[3]单摆摆长为：‎ ‎（3）[4]当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：‎ 当小球摆到最低点时速度较大，此时开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30-50次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小，故选A．‎ ‎15.在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学在实验室找出了下列器材：‎ A.电流表G（满偏电流10mA，内阻rg=10Ω）‎ B.电流表A（0~0.6A，内阻不计）‎ C滑动变阻器R0（0~100Ω，1A）‎ D.定值电阻R（阻值990Ω）‎ E.开关与导线若干 F.待测电源（E、r未知）‎ ‎（1）由于未找到合适量程的电压表，该同学利用电表改装知识，将电流表G与定值电阻R________（填“并”或“串”）联改装成的电压表量程的最大值为________V。‎ ‎（2）根据现有的实验器材，设计电路图，要求用题中所给仪器符号标在电路图中，请画在图甲所示的方框中__________。‎ ‎（3）如图乙所示是该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数， I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 串 (2). 10 (3). (4). 9.0 (5). 10‎ ‎【解析】（1）[1]把电流表G改装成电压表需要串联分压电阻。 ‎ ‎[2]改装后电压表量程 ‎（2）[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示 ‎。‎ ‎（3）[4]由电路图可知，电流表G与定值电阻串联充当电压表，则由闭合电路欧姆定律可得 整理得 由数学知识可知，图像与纵坐标的交点为，故电源的电动势为。‎ ‎[5]图像的斜率的绝对值 ‎ 解得电源内阻 四、解答题 ‎16.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图甲所示，质点M的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻质点M恰好完成一次全振动，M、N两质点的平衡位置均在x轴上，两者相距s=19m。求∶‎ ‎①此简谐横波的传播速度的大小；‎ ‎②t=11s时质点N运动的路程。‎ ‎【答案】①；②‎ ‎【解析】①由图甲可知此波的波长为；由图乙可知，此波的周期 所以波速 ‎②此波传播到N点所需的时间 由图乙可知此波的振幅，质点N每个周期运动的路程为0.8m s时质点N运动的时间为 所以s时质点N运动的路程为 ‎17. 图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.2s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.2s，求：‎ ‎（1）由图中读出波的振幅和波长；‎ ‎（2）如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？‎ ‎【答案】（1）由图中读出波的振幅为10cm，波长为0.24m；‎ ‎（2）如果波向右传播，波速是0.9m/s，波的周期是0.27s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）振幅为偏离平衡位置的最大距离，波长为相邻两个波峰的间距；‎ ‎（2）该波的周期T大于0.2s，故波0.2内传播的距离小于一倍波长，由图象得到波形平移的距离，根据v=求解波速；‎ 解：（1）由图可知，振幅：A=10cm；波长：λ=0.24m；‎ ‎（2）波向右传播，传播距离为18m，故波速为：‎ v==m/s=0.9m/s 波在一个周期内匀速平移一倍的波长，故：T=t 故周期：T=t=×0.2s=s≈0.27s 答：‎ ‎（1）由图中读出波的振幅为10cm，波长为0.24m；‎ ‎（2）如果波向右传播，波速是0.9m/s，波的周期是0.27s；‎ ‎18.晋江市某发电厂引进垃圾焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比（原、副线圈匝数比）为n1：n2=1：5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为r=5Ω，到达该小区后再用变压器降为220V。‎ ‎(1)画出输电过程的电路示意图；‎ ‎(2)求输电线上损失的电功率；‎ ‎(3)求降压变压器的变压比n3：n4。‎ ‎【答案】(1)；(2)2000W；(3) ‎ ‎【解析】(1)输电过程电路示意图如下图所示 ‎(2)由变压器的电压比等于匝数比，有 则输电电压 由P输=U2I，可得输电电流 输电线上损失的功率 P损=I2r═（20A）2×5Ω=2000W ‎(3)输电线上损失的电压 U损=Ir=20A×5Ω=100V 降压变压器的输入电压 U3=U2-U损=2000V-100V=1900V 降压变压器的变压比 ‎19.如图所示，水平光滑导轨足够长，导轨间距为，导轨间分布有竖直方向匀强磁场，磁感应强度为，导轨左端接有阻值为 的电阻，电阻两端接一理想电压表．一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻也为．现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为，物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为．已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触．求：‎ ‎（1）金属棒的最大速度；‎ ‎（2）物块的质量；‎ ‎（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻上产生的热量．‎ ‎【答案】（1）（2） （3）‎ ‎【解析】(1)设金属棒的最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得：‎ 根据欧姆定律可得：‎ 联立解得金属棒的最大速度：‎ ‎(2)根据欧姆定律可得：‎ 对棒分析，根据平衡条件可得：‎ 安 而：‎ 安 联立解得物块的质量：‎ ‎(3)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，由能量守恒可得：‎ 总 电阻上产生的热量：‎ 总