河北省张家口地区2024-2025学年高二下学期3月阶段性测试 物理试卷（A）（含解析）

河北省张家口地区2024-2025学年高二下学期3月阶段性测试物理试卷（A）
一、单选题（本大题共7小题）
1．关于传感器，下列说法不正确的是（　　）
A．传感器是通过把非电学量转换为电学量来传递信号的
B．用“酶标法”检测三聚氰胺，这种检测方法用到了化学传感器
C．电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器
D．导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以制成传感器
2．在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内位移越来越大，则这段时间内（　　）
A．小球的动能越来越大
B．小球正在衡位置
C．小球的加速度越来越小
D．小球的速度方向与位移方向一定相同
3．以下关于电磁波的说法不正确的是（　　）
A．机械波和电磁波本质上是一致的，它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B．电磁波是交替变化的电磁场传播形成
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在
D．不同频率的电磁波在真空中传播的速度是相同的
4．一弹簧振子A的位移x随时间t变化的关系式为，位移x的单位为m，时间t的单位为s。则（　　）
A．弹簧振子的振幅为0.1m
B．弹簧振子的周期为
C．在时，振子的运动加速度为零
D．弹簧振子B的位移x随时间t变化的关系式为，则A的相位滞后B的相位
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。时（　　）
A．质点a位于波峰
B．质点b速度方向沿y轴正方向
C．质点c的加速度为零
D．质点d的位移为零
6．如图甲所示，“火灾警报系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为滑动变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V的示数为10V
B．要使报警器报警的临界温度升高，可将的滑片P适当向上移动
C．处出现火情时，电压表V的示数减小
D．处出现火情时，电流表A的示数减小
7．一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．
二、多选题（本大题共3小题）
8．如图所示，单刀双掷开关S先拨到a端让电容器充满电。时开关S拨到b端，已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s，不考虑振荡过程中的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．LC的振荡电路周期为0.02s
B．时，M点与N点的电势差为零
C．至内，电容器一直充电
D．若仅增大电容器的电容，振荡频率增大
9．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。下列说法正确的是（　　）
A．电磁继电器是利用电磁感应原理工作的
B．电磁铁工作时，上端为S极
C．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处
D．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向上移动
10．一列简谐横波沿x轴传播，时的波形图如图甲所示，图乙为介质中质点A的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．波沿x轴负向传播
B．波速为
C．时，质点A振动速度为零
D．时，质点A传播到了的位置
三、实验题（本大题共2小题）
11．已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用如图甲所示的测量电路探究热敏电阻阻值随温度变化的具体关系。
(1)实验时，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值，则热敏电阻的计算值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；
(2)若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为4.5V和1.5mA，则此时热敏电阻的阻值为 kΩ（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为1.4kΩ。由图乙求得，此时室温为 ℃（保留2位有效数字）；
(3)在温度为10℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图如图丙所示，箱内电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像与图乙相同。当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在 ℃（保留2位有效数字）。
12．如图甲所示，某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度。
(1)单摆在摆动过程中，下列说法正确的是________；
A．摆球受到重力、拉力、回复力三个力的作用
B．摆球位移增大时，回复力也增大
C．摆球在最高点时，速度为零，合力也为零
D．摆球在最低点时，速度最大，回复力也最大
(2)在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“x”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为 ；
(3)若小组同学周期测量正确，但测量摆长时忘记加小球半径，改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为 ，当地的重力加速度为 。（用题中k、a、表示）
四、解答题（本大题共3小题）
13．如图所示，倾角为的斜面体（斜面光滑且足够长）固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放（物块做简谐运动），重力加速度为g。
(1)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；
(2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，求物块处于正向最大位移时回复力的大小。
14．有一种测量体重的电子秤，其原理如图所示。它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆、压力传感器R（一个阻值可随压力大小变化的电阻）、显示质量的仪表G（其实质是电流表）。其中。已知压力传感器的电阻与其所受压力的函数关系式为，踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端电压恒为5.0V。
(1)该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘多少毫安处；
(2)现有一孩子静止站在踏板上，电流表刻度盘示数为25mA，求这个孩子的质量。（重力加速度g取）。
15．如图所示，实线是一列正弦波在时刻的波形图，虚线是该列波在时的波形图。质点P（图中未画出）是该列波上平衡位置在处的一点，若时刻P点向下振动，求：
(1)该列波的最小波速；
(2)质点P在到这段时间内至少完成了多少次全振动。
参考答案
1．【答案】B
【详解】传感器是通过把非电学量转换为电学量来传递信号的，A正确，不符题意；酶标法的原理是利用了生物酶，应为生物传感器，B错误，符合题意；电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器，C正确，不符题意；导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以制成传感器，D正确，不符题意。
2．【答案】D
【详解】由题意小球的位移越来越大可知，小球正在远离平衡位置，速度越来越小，动能越来越小，位移越来越大，加速度越来越大，ABC错误；若位移为正值，速度则为正值，若位移为负值，速度则为负值，这段时间内速度方向和位移方向一定相同，D正确。
3．【答案】A
【详解】机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场（或磁场）产生，它们的本质是不一致的，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象，A错误，满足题意要求；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而形成电磁波，所以电磁波是交替变化的电磁场传播形成的，B正确，不满足题意要求；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，C正确，不满足题意要求；不同频率的电磁波在真空中均以光速传播，D正确，不满足题意要求。
4．【答案】C
【详解】由题意可知振幅为0.2m，圆频率，周期，AB错误；在时，，即振子的位移为零，加速度为零，C正确；两弹簧振子的相位差，即B的相位滞后A的相位，或者说A的相位超前B的相位，D错误。
5．【答案】D
【详解】时，此列简谐横波的波形如图所示
质点a位于波谷，A错误；质点b正在经过平衡位置，速度方向沿y轴负方向，B错误；
C．质点c处在波峰位置，加速度a最大，C错误；质点d在平衡位置，位移为零，D正确。
6．【答案】B
【详解】设原线圈的输入电压有效值为，根据有效值的定义，则有，解得，由变压器原理可得副线圈输出电压即电压表示数，A错误；将的滑片P向上移动，副线圈电路的总电阻变小，总电流增大，两端的电压变大，报警器的分压变小，电流也减小，能使报警器报警的临界温度升高，B正确；处出现火情时，热敏电阻的阻值减小，副线圈电流增大，根据变压器原理可知，电流表A的示数增大，电压表示数不变，CD错误。
7．【答案】B
【详解】根据题意可知，时，在处的质点位移，则此时该质点位于平衡位置，CD错误；在的下一时刻，的质点向y轴负方向振动，而该横波传播方向沿x轴负向，根据微平移法，A错误，B正确。
8．【答案】AB
【详解】已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s，则周期，A正确；时，电流达到最大值，电容器放电完毕，电荷量为0，则M点与N点的电势相等，则M点与N点的电势差为零，B正确；至内，，电容器一直放电，C错误；LC振荡电路的周期公式为，若仅增大电容器的电容，周期增大，振荡频率减小，D错误。
9．【答案】BD
【详解】电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，A错误；由题图可知电磁铁工作时线圈中电流的方向，根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为S极，B正确；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，c应接在b处，C错误。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。D正确。
10．【答案】BC
【详解】由题图乙可知时，质点A正经过平衡位置沿y轴正方向运动，结合题图甲可知，波的传播方向为沿x轴正方向，A错误；由题图甲可知波长，由题图乙可知周期为，波速为，代入数据可得，B正确；由题图乙可知时质点A位于波峰其振动速度为零，C正确；波上的质点不随波迁移，D错误。
11．【答案】(1)小于；(2)3.0，36；(3)28
【详解】（1）实验采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，使得测量的电流值偏大，则根据可知，测得热敏电阻值比真实值小。
（2）热敏电阻的阻值；
根据图像，时，t约为36℃。
（3）设电路路端电压为U，当时，则有，代入数据解得，由乙图可知，当时，。
12．【答案】(1)B；(2)；(3)，
【详解】（1）摆球在运动过程中只受到重力和拉力作用，A错误；回复力与位移大小成正比，位移增大回复力也增大，B正确；最高点处速度为零，回复力最大，合力不为零，C错误；
摆球在摆动过程中，在最低点处，速度最大，回复力为零，D错误。
（2）单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期
（3）[1][2]由单摆周期公式得，整理得，图线的斜率，将、代入表达式，即，得小球直径，当地的重力加速度。
13．【答案】(1)见解析；(2)
【详解】（1）物块平衡时，对物块受力分析，根据平衡条件，则有，
解得，
物块到达平衡位置下方x位置时，弹力为，
合力为，
物块做简谐运动。
（2）物块处于正向最大位移处时弹簧的形变量为，
则物块处于正向最大位移处时的回复力大小。
14．【答案】(1)20mA；(2)40kg
【详解】（1）依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为零，电阻，
电路中的电流为，
所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的20mA处；
（2）当电流表刻度盘的示数为时，压力传感器的电阻，
由，
解得，
再由，
可得，
孩子的质量为。
15．【答案】(1)12cm/s；(2)1521次
【详解】（1）由波形图可知波长为，则个波长，
若时刻P点向下振动，则波沿x轴负向传播，则在1s内传播的距离为，
波速为（），
当时，，可知这列波的最小波速是12cm/s。
（2）波的周期为，最大周期为，
可知，
即质点P在到这段时间内至少完成了1521次全振动。