广东省广州市第十六名校2023-2024学年高二下学期专训（二）物理试题

试卷更新日期：2024-03-29 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 关于电磁波谱，下列说法正确的是（）

A、 $X$ 射线可用于广播 B、 $γ$ 射线是波长最短的电磁波
C、紫外线的频率比紫光的低 D、长波可以摧毁病变的细胞

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2. 如图甲所示电路中，电流 $i$ （以图甲中电流方向为正）随时间 $t$ 的变化规律如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）

A、 $0 \sim t_{1}$ 内，磁场能转化为电场能 B、 $t_{1} \sim t_{2}$ 内，自感电动势逐渐变大 C、 $t_{2} \sim t_{3}$ 内，电容器 $C$ 正在充电 D、 $t_{3} \sim t_{4}$ 内，电容器 $C$ 上极板带负电

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3. 有一热敏电阻的阻值随温度变化的 $R - t$ 图像如图所示，现将该热敏电阻接在欧姆表的两表笔上，做成一个电子温度计，为了便于读数，再把欧姆表上的电阻值转换成温度值。现要使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，那么该温度计测量哪段范围内的温度较为适宜（设在温度范围内，欧姆表的倍率不变）（）

A、 $t_{1} \sim t_{2}$ 段 B、 $t_{2} \sim t_{3}$ 段 C、 $t_{3} \sim t_{4}$ 段 D、 $t_{1} \sim t_{4}$ 段

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4. 在如图所示的电路中， $A$ 、 $B$ 是两个完全相同的灯泡， $L$ 是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断错误的是（）

A、 $S$ 刚闭合瞬间， $A$ 灯和 $B$ 灯同时亮 B、 $S$ 闭合后电路稳定前， $A$ 灯逐渐变暗 C、 $S$ 闭合电路稳定后， $A$ 灯和 $B$ 灯亮度相同 D、 $S$ 闭合电路稳定后，再断开 $S$ 时， $A$ 灯闪亮一下后熄灭

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5. 现在市场上的调光电灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，加在电灯上的电压是（）

A、 $U_{0}$ B、 $\frac{1}{2} U_{0}$ C、 $\frac{\sqrt{2}}{2} U_{0}$ D、 $\frac{\sqrt{2}}{4} U_{0}$

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6. 电流互感器和电压互感器如图所示，其中 $n_{1}$ ， $n_{2}$ ， $n_{3}$ ， $n_{4}$ 分别为四组线圈的匝数， $a$ ， $b$ 为两只交流电表，则（）

A、 $A$ 为电流互感器，且 $n_{1} > n_{2}$ ， $a$ 是电流表 B、 $A$ 为电压互感器，且 $n_{1} > n_{2}$ ， $a$ 是电压表 C、 $B$ 为电压互感器，且 $n_{3} > n_{4}$ ， $b$ 是电压表 D、 $B$ 为电流互感器，且 $n_{3} > n_{4}$ ， $b$ 是电流表

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7. 如图，变压器是理想变压器，电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 为理想电表，定值电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 阻值之比为 $1 : 2$ 。在 $a$ 、 $b$ 端输入电压有效值不变的正弦交流电， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 消耗的功率之比为 $8 : 1$ ，则电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 示数之比为（）

A、 $1 : 2$ B、 $2 : 1$ C、 $1 : 4$ D、 $4 : 1$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得，有选错的得0分。

8. 如图（a）所示，在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈可绕与磁感线垂直的中心轴 $O O^{'}$ ，匀速转动，线圈两次以不同的转速转动产生的正弦式交变电动势图像如图（b）中图线甲、乙所示，则（）

A、两次 $t = 0$ 时刻线圈平面均与磁场方向平行 B、图线甲、乙对应的线圈转速之比为 $2 : 1$ C、将转轴移至与线圈 $a b$ 边共线，则相同转速下交变电动势的峰值不变 D、若线圈电阻为 $0.1 Ω$ ，则线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为 $10 W$

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9. 如图所示是含理想变压器的电路图， $a$ 、 $b$ 间接有输出电压有效值恒定的正弦式交流电源。 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 为定值电阻， $R_{3}$ 为滑动变阻器， $L$ 为灯泡， $A$ 为理想交流电流表。将滑动变阻器的滑片由 $M$ 移动到 $N$ 的过程中，下列说法不正确的是（）

A、通过 $R_{1}$ 的电流变大 B、灯泡 $L$ 变亮 C、 $R_{2}$ 消耗的功率变小 D、电流表的示数变小

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10. 某小型发电厂向用户输送电，输送电路简化如图所示，发电厂输出的功率和电压分别为 $P$ 和 $U$ ，输送电路消耗的功率和电压分别为 $Δ P$ 和 $Δ U$ ，用户得到的功率和电压分别为 $P^{'}$ 和 $U^{'}$ ，输送电路的总电阻为 $R$ ，电流为 $I$ 。以下各物理量关系正确的是（）

A、输送电路的电流 $I = \frac{U}{R}$ B、输送电路的电压损失 $Δ U = I R$ C、输送电路消耗的功率 $Δ P = {(\frac{P}{U})}^{2} R$ D、用户得到的功率 $P^{'} = P$

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三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。

11. 做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。

(1)、以下给出的器材中，本实验需要用到的有 ____。

A、 B、 C、 D、

(2)、下列说法正确的是 ____。

A、变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 B、实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C、为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D、绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些

(3)、由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的值（选填“平均”、“有效”或“最大”）；某次实验操作，所接电表的读数如图所示（电压表的量程为15V），则此时电表读数为 V。

(4)、若用匝数N₁=400匝和N₂=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，则N₁一定是线圈。（选填“原”或“副”）
实验次数
1
2
3
4
U₁
1.9
2.9
3.8
4.8
U₂
4.0
6.0
8.0
10.0

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12. 半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值 $R_{F}$ ，其阻值约几十千欧，现有以下器材：
电源：电动势 $3 V$ ，内阻不计
电流表 $A_{1}$ ：量程 $250 μ A$ ，内阻约为 $50 Ω$
电流表 $A_{2}$ ：量程 $250 m A$ ，内阻约为 $10 Ω$
电压表 $V$ ：量程 $3 V$ ，内阻约为 $20 k Ω$
滑动变阻器 $R$ ：阻值范围 $0 \sim 100 Ω$
压力传感器 $R_{F}$ ，开关 $S$ ，导线若干请完成下列问题：

(1)、为了提高测量的准确性，电流表应选（选填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”）。

(2)、通过多次实验测得其阻值 $R_{F}$ 随压力 $F$ 变化的 $R_{F} - F$ 图像如图乙所示，由图乙可知压力越大，压力传感器的阻值（选填“越大”或“越小”）。

(3)、完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子科，它主要构成有：压力传感器 $R_{F}$ ，定值电阻 $R_{0} = 14 k Ω$ ，理想电流表（量程 $250 μ A$ ），电动势为 $6 V$ 的电源，电源内阻不计。将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为 $600 g$ ，电流表示数为 $200 μ A$ ，取重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。通过计算可知压力传感器的阻值为 $k Ω$ ，可得电梯的加速度大小为 $m / s^{2}$ ，电梯的运动状态可能是。

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13. 如图所示， $N = 50$ 匝的矩形线圈 $a b c d$ ， $a b$ 边长 $l_{1} = 20 c m$ ， $a d$ 边长 $l_{2} = 25 c m$ ，放在磁感应强度 $B = 0.4 T$ 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 $O O^{'}$ 轴以 $n = 3000 r / m i n$ 的转速匀速转动，线圈电阻 $r = 1 Ω$ ，外电路电阻 $R = 9 Ω$ ， $t = 0$ 时线圈平面与磁感线平行， $a b$ 边正转出纸外、 $c d$ 边转入纸里．求：

(1)、应电动势的瞬时值表达式；

(2)、线圈转动一圈整个电路中产生的电热；

(3)、从图示位置转过 $90 °$ 的过程中流过电阻 $R$ 的电荷量．

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14. 某学习兴趣小组研究海上新能源问题时，制作了一个小型波浪发电机，磁铁固定在水中，绕有线圈的浮筒套在 $S$ 极上，其截面如图甲。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图乙。已知线圈匝数 $N = 100$ 匝、电阻 $r = 2 Ω$ ，每匝线圈截面直径 $D = \frac{\sqrt{2}}{π} m$ ，所处磁场磁感应强度 $B = 0.01 T$ ，把线圈与阻值 $R = 8 Ω$ 的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。求：

(1)、小灯泡的额定电压 $U_{额}$ ；

(2)、线圈上下往复运动切制磁感线的最大速度 $v_{m}$

(3)、一周期内线圈产生的焦耳热 $Q$ 。

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15. 如图甲所示， $M N$ 、 $P Q$ 是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距 $L = 2.0 m$ ； $R_{1} = R$ ， $R_{2} = 2 R$ 是并联在导轨一端的两个电阻，质量 $m = 1.0 k g$ 的导体棒 $a b$ 垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连．导轨所在空间有磁感应强度 $B = 0.5 T$ 、方向竖直向下的匀强磁场．从 $t = 0$ 开始对导体棒 $a b$ 施加一个水平向左的外力 $F$ ，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出 $R_{1}$ 两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中 $O A$ 段是直线， $A B$ 段是曲线、 $B C$ 段平行于时间轴．假设在从 $1.2 s$ 开始以后，外力 $F$ 的功率 $P = 4.5 W$ 保持不变．导轨和导体棒 $a b$ 的电阻均可忽略不计，导体棒 $a b$ 在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好．不计电压传感器对电路的影响（ $g = 10 m / s^{2}$ ）。求：

(1)、导体棒 $a b$ 做匀变速直线运动时的加速度及运动过程中最大速度的大小；

(2)、导体棒 $a b$ 与导轨间的动摩擦因数 $μ$ 和电阻 $R_{1}$ 的值．

(3)、在 $1.2 s - 2.4 s$ 的时间内，导体棒位移 $x = 1.15 m$ ，求 $R_{2}$ 上产生的热量（结果保留两位有效数字）

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实验次数	1	2	3	4
U₁	1.9	2.9	3.8	4.8
U₂	4.0	6.0	8.0	10.0