四川省2022年高二（下）开学考试物理测试（卷一）（word版含答案）

四川省2022年高二（下）开学考试物理测试（卷一）
一、单选题
1．如图所示，为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是
A． B． C． D．5A
2．韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律，如图是关于该定律的实验，P是由闭合线圈组成的螺线管，把磁铁从P正上方，距P上端h处由静止释放，磁铁竖直穿过P后落在海绵垫上并停下．若仅增大h，重复原来的操作，磁铁穿过P的过程与原来相比，下列说法正确的是（　　）
A．穿过线圈的磁通量将增大
B．线圈中产生的感应电动势将增大
C．通过线圈导线截面的电量将增大
D．线圈对磁铁的阻碍作用将变小
3．如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100PF的电容器，R是负载电阻，下列说法不正确的是（　　）
A．L的作用是“通低频，阻高频”
B．C的作用是“通低频，阻高频”
C．C的作用是“通高频，阻低频”
D．通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流
4．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时，下列说法错误的是（ ）
A．升压变压器的原线圈中的电流变大
B．升压变压器的输出电压升高
C．降压变压器的输出电压降低
D．输电线上损失的功率增大
5．如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一束电子初速度方向与电流方向相同，不计电子重力，则下列说法正确的是（　　）
A．电流上方的磁场方向垂直纸面向外 B．电子受到的洛伦兹力将改变电子的速度大小
C．电子将沿路径a运动 D．电子将沿路径b运动
二、多选题
6．关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是
A．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动
B．弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅
C．有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去
D．电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、γ射线
E．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同
7．如图所示是根据玻尔原子模型求得的氢原子能级图，下列说法正确的是（　　）
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时，可能辐射出γ射线
B．能量为的光子可使处于能级的氢原子发生电离
C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种频率的光子
D．氢原子从能级跃迁到基态时释放的光子，可使逸出功为的金属钨发生光电效应，产生的光电子最大初动能为
8．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置甲（左）匀速运动到位置乙（右），则（　　）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
9．如图甲所示，将阻值为R＝5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是(　　)
A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u＝2.5sin (100πt) V
B．电阻R消耗的电功率为0.625 W
C．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 A
D．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为
三、实验题
10．要测一段阻值大约为的粗细均匀的金属丝的电阻率．除米尺、螺旋测微器、电源E（电动势为，内阻约）、最大阻值为的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，电流表和电压表各两只供选择：（量程，内阻约），（量程，内阻约为），（量程，内阻约），（量程，内阻约为）．
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径为_______．
（2）①为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选_______，电压表应选_______．（填电表符号）
②实验电路应选择下列电路中的_______．
A． B． C． D．
11．如图1为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源。在小车质量未知的情况下研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”：
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：去掉绳子和吊桶，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_______的点；
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_____________；
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带点的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m；
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③；
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1，s2，…，求出与不同m相对应的加速度a；
⑥以砝码的质量m为横坐标一为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。
（2）根据上述操作完成下列填空:
①由图甲中的数据求得小车加速度的大小a＝______m/s（结果保留两位小数）；
②图乙中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力为_______，小车的质量为_________（用k，b表示）。
四、解答题
12．如图所示，有两个小球A、B的大小忽略不计，长为L的细线悬挂A球，现将小球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至最低点P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d．
13．如图所示为一交流发电机的原理示意图，已知矩形线圈abcd的面积S=0.1m2，匝数N=100，线圈的总电阻r=1Ω，线圈两端通过电刷E、F与阻值R=9Ω的定值电阻连接．线圈在磁感强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO' 匀速转动，转速n=1200r/min．不计电路中的其它电阻．求：
（1）线圈中感应电动势的最大值Em；
（2）图中电压表的示数U；
（3）线圈转动一圈过程中电阻R上产生的热量Q．
14．如图所示，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势（V）。导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，输电线路总电阻，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11。降压变压器副线圈接入一台内阻的电动机，电动机两端的电压，输入功率，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表。求：
（1）电动机的机械功率；
（2）升压变压器原、副线圈匝数之比。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
设交流电电流的有效值为，周期为T，电阻为R，则，解得：，故选D．
【点睛】
根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．
2．B
【解析】
【分析】
感应电动势的大小等于磁通量的变化率，因此通过线圈速度越大，磁通量的变化率越大，则产生的感应电流越大.
【详解】
A、若仅增大h，对穿过线圈的磁通量没有影响;故A错误.
B、若仅增大h，磁铁经过线圈的时间减小，线圈中产生的感应电动势将增大;故B正确.
C、若仅增大h，对穿过线圈的磁通量没有影响，所以穿过线圈的磁通量的变化相同，则通过线圈导线截面的电量： 保持不变;故C错误.
D、线圈中产生的感应电动势将增大，所以感应电流增大，对线圈对磁铁的阻碍作用将变大;故D错误.
故选B.
【点睛】
本题考查了电磁感应定律与闭合电路电流与电量问题，考点结合巧妙，题目新颖，有一定创新性.
3．B
【解析】
【详解】
A．根据感抗可知，L的作用是“通直流，阻交流，通低频，阻高频”，故A正确，A项不符题意；
C．根据容抗可知，C的作用是“通交流，隔直流，通高频，阻低频”，故B错误，B项符合题意，C正确，C项不符题意；
D．经过L的阻高频，通过R的电流中低频电流占得比例大，故D正确，D项不符题意。
本题选不正确的故选B。
4．B
【解析】
【详解】
A、用户用电的总功率增大，用户电流增大，输电电流增大，升压变压器原线圈电流增大，故选项A正确；
B、发电机输出电压不变，升压变压器原副线圈电压不变，输电电流增大，输电损失电压增大，降压变压器输入电压减小，输出电压降低，故选项B错误，C正确；
D、输电电流增大，输电导线电阻不变，由可知输电损失功率变大，故选项D正确；
本题选择错误的，故选B．
5．D
【解析】
【详解】
A．由安培定则可知，电流上方的磁场方向垂直纸面向里，A错误；
B．电子受到的洛伦兹力与电子速度方向垂直，所以不会改变电子的速度大小，B错误；
CD．由左手定则可知，电子受到洛伦兹力向下，电子将沿路径b运动，C错误，D正确。
故选D。
6．ACE
【解析】
【详解】
A．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动，选项A正确；
B．弹簧振子只有从平衡位置或者离平衡位置最远处开始振动计时，在四分之一个周期里运动的路程才等于一个振幅，选项B错误；
C．有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去，这是根据多普勒效应，选项C正确；
D．波长越大的衍射能量越强，则电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线，选项D错误；
E．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同，选项E正确；
故选ACE.
7．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．γ射线为重核衰变或裂变时才会放出，氢原子跃迁无法辐射γ射线，故A错误；
B．使处于能级的氢原子发生电离只需要能量大于的光子即可，故B正确；
C．氢原子“一个”不是“一群”，一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出2种频率的光子，故错误；
D．氢原子从能级跃迁到基态时释放的光子能量为
根据光电效应方程
得
故D正确。
故选BD。
8．AD
【解析】
【详解】
AB．由右手定则可知，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方向，即为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向，即为a→b→c→d→a，故A正确，B错误；
CD．根据左手定则可知，导线框进入磁场时，受到的安培力方向向左，导线框离开磁场时，受到的安培力方向也是向左，故C错误，D正确。
故选AD。
9．BD
【解析】
【详解】
由图可知，电流的最大值Im=0.5A，则电压的最大值：Um=Im R=0.5×5=2.5V；周期T=0.01s，角速度为ω=200πrad/s，电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin（200πt） V，故A错误；电流的有效值 ，电阻R消耗的电功率为 ，故B正确；感应电动势的瞬时值表达式为：e=Emsinωt，其中：Em=nBSω，当线圈的转速提升一倍时，最大值提升一倍，所以电流表的示数为0.5A，故C错误；图乙为正弦式交流电，其有效值为 ；图丁电流大小不变，有效值I′=0.5A，所以这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为 ，故D正确；故选BD．
10． 0.850（均可） A
【解析】
【详解】
解：（1）[1]螺旋测微器固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.0=0.350mm，则电阻丝的直径为
0.5mm+0.350mm=0.850mm
（2）①[2]因为金属丝的阻值大约为，电动势为，电路中最大电流约为
所以应选量程的A2。
[3]电压表应选量程的V1。
②[4]测量电路用的是伏安方式，电压应从0开始变化，所以滑动变阻器用分压方式，又因电阻丝的电阻
所以电流表应用内接方式。
故选A。
11． 间距相等的点 远小于小车和砝码的总质量
【解析】
【详解】
（1）[1]当纸带上打出间距相等的点时，说明纸带做匀速直线运动，
[2] 以整体为对象：，
以小车为对象：
化简，．由上可知，为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量
（2）[3] 由可知，
．
[4]根据牛顿第二定律可知，变形为，与m为一次函数关系，
根据几何关系可知： 解得： ，
12．
【解析】
【分析】
【详解】
摆球A做简谐运动，当其与B球发生碰撞后速度改变，但是摆动的周期不变。而B球做匀速直线运动，这样，再次相遇的条件为B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍。
所以
13．（1）（2）36V（3）7.2J
【解析】
【详解】
（1）线圈转动的角速度为
rad/s
线圈中感应电动势为
代入数据得
V；
（2）感应电动势为
V
电压表的示数为
代入数据得
U=36V；
（3）因为
代入数据得
Q=7.2J．
【点睛】
本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值．线圈转动产生感应电动势，由最大值表达式可求得产生的电动势的最大值；电压表测量的是有效值，根据闭合电路的欧姆定律即可求得；由最大值和有效值的关系可求得有效值，再由欧姆定律及热功即可求得．
14．（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设通过电动机的电流为I，电动机内阻损耗的功率为。由题意得
，，
代入数据得
（2）设降压变压器原线圈两端的电压为；通过输电电路的电流为，输电线路损耗的电压为；升压变压器副线圈两端的电压为，原线圈两端的电压为。由题意得
，，，，，，
联立，代入数据得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页