河北高二高中物理月考试卷带答案解析

河北高二高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.一弹簧振子沿水平方向的x轴做简谐振动，原点O为平衡位置，在振动中某一时刻有可能出现的情况是[ ] A．位移与速度均为正值，加速度为负值
B．位移为负值，加速度为正值
C．位移与加速度均为正值，而速度为负值
D．位移、速度、加速度均为负值
2.一弹簧振子做简谐振动，振动图象如图22所示，则[ ]
A．t1时刻和t2时刻振子位移大小相等、方向相同，且(t2－t1)
B．t2时刻和t3时刻速度大小相等、方向也相同
C．t2时刻和t4时刻的加速度大小相等、方向相反
弹簧的长度一定相等
3.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中的信息可以判定（）
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A～D时刻线圈转过的角度为2π
D．若从O～D时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次
=100匝，副线圈匝数4.一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u = 3sin314t V的交变电流。

原线圈匝数n
1
=200匝，则：（）
n
2
A．将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端，能正常工作
B．把电磁打点计时器接在C、D两端，打点周期为0.01s
C．把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端，小灯泡能正常工作
D．把交流电压表接在C、D两端时，电压表读数为8.48V
5.下列说法正确的是（）
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
6.如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U
1时，副线圈的输出电压为U
2
，L
1
、L
2
、L
3
为
三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时( )
A．电压U1不变，U2变大
B．电灯L1变亮，L2变暗
C．电灯L1变暗，L2变亮
D．原线圈中的电流变大
7.如图所示，在a、b间接上交流电源，保持电压值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗；灯2变亮；灯3不变，则箱A、B、C中所接元件可能是 ( )
A．A为电阻，B为电容器，C为电感线圈
B．A为电阻，B为电感线圈，C为电容器
C．A为电容器，B为电感线圈，C为电阻
D．A为电感线圈，B为电容器，C为电阻
8.一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示．由图可知，在t =3s时，质点的
（）
A．速度为正的最大值，加速度为零
B．速度为负的最大值，加速度为零
C．速度为零，加速度为正的最大值
D．速度为零，加速度为负的最大值
9.小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路
把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致（）
A．升压变压器初级线圈中的电流变小B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
C．高压输电线路的电压损失变大D．降压变压器次级线圈两端的电压变小
10.一弹簧振子在振动过程中，振子经过a、b两点的速度相等，它从a到b历时0.3s从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为（）
A．1Hz B．1.25 Hz C．2 Hz D．2.5 Hz、
11.如图4质量为m的物体A放置在质量为M的物体Ｂ上,Ｂ与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等
于（）
A.0;
B.kx;
C.
D.
12.如图所示，一根绷紧的绳子系5个单摆，其中a、d摆长相等，原来5个单摆均处于静止。

今先使a振动，发现其余4个单摆随之开始振动，以下说法正确的是：（）
A．e的振动周期最大；
B．d的振幅最大；
C．b、c、d、e都做受迫振动；
D．c和b的振动频率相同
13.如图7所示，多匝线圈的电阻和电源的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R，电键S原来打开着，电流
，今闭合电键将一电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势（）
A．有阻碍电流的作用，最后电流由减小为零
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于
C．有阻碍电流增大的作用，因而电流保持不变
D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还要增大到
14.如图8所示，有一回路竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直于该回路所在平面，其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离，设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后（不计空气阻力），下面说法中正确的是（）
A．导线下落过程中系统的机械能守恒
B．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。

C．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能，另一部分转化为回路的电能
D．导线下落达到稳定速度后再下落的过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路的电能
二、实验题
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为 .
(2)从图可知,摆球的直径为 mm.
(3)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的 .
A．单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
三、填空题
1.如图15所示，正方形导线框边长为L，质量为m，电阻为R。

从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度亦为L，线框落入磁场时恰好匀速，且匀速通过磁场区域，则线框自高度h＝________由静止开始下落，线框在磁场中匀速运动的速度是________，穿过磁场区域所用时间为________，全过程产生的电能为
________。

2.如上图所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直.线圈中感应电动势e与时间t的关系如下图所示.感应电动势最大值和周期可由图中读出.则磁感应强度B＝____ ___.在t＝T／12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于____ __.
四、计算题
1.如图所示，质量为m的木块放在轻弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。

当振幅为A时，物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍，则
(1)物体对弹簧的最小弹力是多大？
(2)要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大。

2.如图18所所示，矩形线圈abcd长、宽为，匝数为，在磁感应强度的匀强磁场中绕其轴线以角速度做匀速转动：
（1）求线圈中交变电动势的最大值和有效值？
（2）求此交变电动势的周期？
（3）从图中位置开始计时，求末线圈内的电动势？
3.如图甲所示，正方形导线框abcd匀速穿过一匀强磁场区域。

磁场区域的宽度为L、磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；导线框的电阻为R，边长为2L，在穿过磁场的整个过程中，导线框ab、cd两边始终保持与磁场边界平行，导线框平面始终与磁场方向垂直；导线框的速度大小为v，方向垂直于cd边，规定电流沿。

为正方向。

(1)请在图乙中作出cd边进人磁场到ab边离开磁场的过程中，导线框中感应电流随位移变化的i—x图像；（标出纵坐标的值）
(2)求在上述过程中导线框所产生的焦耳热Q。

河北高二高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.一弹簧振子沿水平方向的x轴做简谐振动，原点O为平衡位置，在振动中某一时刻有可能出现的情况是[ ] A．位移与速度均为正值，加速度为负值
B．位移为负值，加速度为正值
C．位移与加速度均为正值，而速度为负值
D．位移、速度、加速度均为负值
【答案】AB
【解析】略
2.一弹簧振子做简谐振动，振动图象如图22所示，则[ ]
A．t1时刻和t2时刻振子位移大小相等、方向相同，且(t2－t1)
B．t2时刻和t3时刻速度大小相等、方向也相同
C．t2时刻和t4时刻的加速度大小相等、方向相反
弹簧的长度一定相等
【答案】BC
【解析】略
3.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中的信息可以判定
（）
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A～D时刻线圈转过的角度为2π
D．若从O～D时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次
【答案】D
【解析】略
4.一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u = 3sin314t V的交变电流。

原线圈匝数n
1
=100匝，副线圈匝数
n
2
=200匝，则：（）
A．将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端，能正常工作
B．把电磁打点计时器接在C、D两端，打点周期为0.01s
C．把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端，小灯泡能正常工作
D．把交流电压表接在C、D两端时，电压表读数为8.48V
【答案】C
【解析】本题考查理想变压器。

由题意知原线圈电压有效值，由得，副线圈最
大值为,将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端将会被击穿，把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端，小灯泡能正常工作，A错C对；，，B错；把交流电压表接在C、D
两端时，电压表读数为6V，D错；选C。

5.下列说法正确的是（）
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
【答案】BC
【解析】略
6.如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U
1时，副线圈的输出电压为U
2
，L
1
、L
2
、L
3
为
三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时( )
A．电压U1不变，U2变大
B．电灯L1变亮，L2变暗
C．电灯L1变暗，L2变亮
D．原线圈中的电流变大
【答案】BD
【解析】略
7.如图所示，在a、b间接上交流电源，保持电压值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗；灯2变亮；灯3不变，则箱A、B、C中所接元件可能是 ( )
A．A为电阻，B为电容器，C为电感线圈
B．A为电阻，B为电感线圈，C为电容器
C．A为电容器，B为电感线圈，C为电阻
D．A为电感线圈，B为电容器，C为电阻
【答案】D
【解析】略
8.一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示．由图可知，在t =3s时，质点的
（）
A．速度为正的最大值，加速度为零
B．速度为负的最大值，加速度为零
C．速度为零，加速度为正的最大值
D．速度为零，加速度为负的最大值
【答案】A
【解析】分析：根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系．当物体位移为零时，质点的速度最大，加速度为零；当位移为最大值时，速度为零，加速度最大．加速度方向总是与位移方向相反，位移为正值，加速度为负值．
解答：解：在t=3s时，质点的位移为0，处于平衡位置，加速度为零，质点的速度为正向最大
故选A
点评：本题考查对简谐运动图象的理解能力，要抓住简谐运动中质点的速度与加速度的变化情况是相反．
9.小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路
把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致（）
A．升压变压器初级线圈中的电流变小B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
C．高压输电线路的电压损失变大D．降压变压器次级线圈两端的电压变小
【答案】CD
【解析】略
10.一弹簧振子在振动过程中，振子经过a、b两点的速度相等，它从a到b历时0.3s从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为（）
A．1Hz B．1.25 Hz C．2 Hz D．2.5 Hz、
【答案】B
【解析】【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．
分析：弹簧振子作简谐运动时，加速度方向与位移方向总是相反．当振子离开平衡位置时，速度与位移方向相同，当振子靠近平衡位置时，速度与位移方向相反．振子通过平衡位置时，速度最大，加速度为零．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度可能相同，也可能相反．
解答：解：由于振子在a、b两点的速度相同，则有a、b两点关于O点是对称的，所以O到b点的时间为0.1s，而从b再回到a的最短时间为0.4s，则从b再回到b的最短时间为0.2s，所以从b到最大位移处的最短时间为0.1s，因此振子的振动周期为0.8s，那么振子的振动频率为1.25Hz．
故选：B
点评：此题中振子每次通过同一位置时，加速度、回复力、位移、动能、势能都相同．同时利用简谐运动的对称性．基础题
11.如图4质量为m的物体A放置在质量为M的物体Ｂ上,Ｂ与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的倔强系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于（）
A.0;
B.kx;
C.
D.
【答案】D
【解析】略
12.如图所示，一根绷紧的绳子系5个单摆，其中a、d摆长相等，原来5个单摆均处于静止。

今先使a振动，发现其余4个单摆随之开始振动，以下说法正确的是：（）
A．e的振动周期最大；
B．d的振幅最大；
C．b、c、d、e都做受迫振动；
D．c和b的振动频率相同
【答案】BCD
【解析】略
13.如图7所示，多匝线圈的电阻和电源的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R，电键S原来打开着，电流
，今闭合电键将一电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势（）
A．有阻碍电流的作用，最后电流由减小为零
B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于
C．有阻碍电流增大的作用，因而电流保持不变
D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还要增大到
【答案】D
【解析】略
14.如图8所示，有一回路竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直于该回路所在平面，其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离，设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后（不计空气阻力），下
面说法中正确的是（）
A．导线下落过程中系统的机械能守恒
B．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。

C．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能，另一部分转化为回路的电能
D．导线下落达到稳定速度后再下落的过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路的电能
【答案】CD
【解析】分析：导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流，导线受到竖直向上的安培力，还有竖直向下的重力，下落过程中安培力做负功，机械能减小，减小的机械能转化为电能，所以机械能不守恒；下落时重力做正功，重力势能减小，减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为电能，另一部分转化为导线的动能．
解答：解：A、导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电流，导线受到竖直向上的安培力，还有竖直向下的重力，下落过程中安培力做负功，机械能减小，减小的机械能转化为电能，所以机械能不守恒，故A错误．
BC、下落时重力做正功，重力势能减小，减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为电能，另一部分转化
为导线的动能；故B错误，C正确．
D、导线下落达到稳定速度时，竖直向下的重力等于竖直向上的安培力，两力的合力等于零，导线做匀速直线运动，导线减少的重力势能通过克服安培力做功全部转化为回路的电能，故D正确．
故选：CD
点评：注意在克服安培力做功的题目中，克服安培力做多少功，就产生多少电能；在安培力做正功的题目中安培力做多少做功就消耗多少电能．
二、实验题
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度
尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为 .
(2)从图可知,摆球的直径为 mm.
(3)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的 .
A．单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
【答案】(1)2t/n-1
(2)5.981
(3)BD
【解析】略
三、填空题
1.如图15所示，正方形导线框边长为L，质量为m，电阻为R。

从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度亦为L，线框落入磁场时恰好匀速，且匀速通过磁场区域，则线框自高度h＝________由静止开始下落，线框在磁场中匀速运动的速度是________，穿过磁场区域所用时间为________，全过程产生的电能为
________。

【答案】m2gR2/2B4L4 mgR/B2L2 2B2L3/mgR 2mgL
【解析】线框落入磁场时恰好匀速，有：，所以可得线框在磁场中匀速运动的速度是
v=mgR/B2L2，线框开始做自由落体运动，所以 m2gR2/2B4L4，穿过磁场区域所用时间为2B2L3/mgR，因为线框进入磁场为匀速过程，所以全过程产生的电能为2mgL
故答案为：m2gR2/2B4L4 mgR/B2L2 2B2L3/mgR 2mgL
2.如上图所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直.线圈中感应电动势e与时间t的关系如下图所示.感应电动势最大值和周期可由图中读出.则磁感应强度B＝____ ___.在t＝T／12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于____ __.
【答案】EmT/2πSπ/6
【解析】略
四、计算题
1.如图所示，质量为m的木块放在轻弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。

当振幅为A时，物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍，则
(1)物体对弹簧的最小弹力是多大？
(2)要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大。

【答案】(1)0.5mg
(2)2A
【解析】略
2.如图18所所示，矩形线圈abcd长、宽为，匝数为，在磁感应强度的匀强磁场中绕其轴线以角速度做匀速转动：
（1）求线圈中交变电动势的最大值和有效值？
（2）求此交变电动势的周期？
（3）从图中位置开始计时，求末线圈内的电动势？
【答案】(1)Em="314V " E="222V "
(2)T=0.02s
(3)222V
【解析】略
3.如图甲所示，正方形导线框abcd匀速穿过一匀强磁场区域。

磁场区域的宽度为L、磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；导线框的电阻为R，边长为2L，在穿过磁场的整个过程中，导线框ab、cd两边始终保持与磁场边界平行，导线框平面始终与磁场方向垂直；导线框的速度大小为v，方向垂直于cd边，规定电流沿。

为正方向。

(1)请在图乙中作出cd边进人磁场到ab边离开磁场的过程中，导线框中感应电流随位移变化的i—x图像；（标出纵坐标的值）
(2)求在上述过程中导线框所产生的焦耳热Q。

【答案】8B2L3V/R
【解析】略。