黑龙江省哈尔滨市第九中学校2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题

哈尔滨市第九中学校2023-2024学年高二下学期4月月考物理学科试卷Ⅰ卷（选择题，14小题，共47分）一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。）1．如图所示，一个单匝矩形闭合导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，图示时刻磁场与平面垂直，转动周期为，线圈产生的电动势的最大值为，则（）A．图示时刻为中性面，电流最大B．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为C．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为D．若线圈绕转动，电动势的最大值将变为2．在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（）A． B． C． D．3．闭合回路中的交变电流在1个周期内的图像如图所示，其中图线的段和段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（）A． B． C． D．4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示。质点M的平衡位置处于处，以下关于质点M的说法正确的是（）A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向C．此后周期内通过的路程为 D．此后周期内沿x轴正方向迁移为5．如图所示为两个做受迫振动的振动系统的共振曲线，则下列说法正确的是（）A．受迫振动的频率是振动系统的固有频率B．在同一驱动力的作用下，两个受迫振动都能发生共振C．若两个振动系统是摆长相等的单摆分别在地面和月球表面进行的，则图线Ⅰ是在月球表面上完成的D．若两个振动系统在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的振动系统的能量一定大于图线Ⅰ表示的能量6．如图，矩形线框的匝数为N，面积为S，线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为B。线框从图示位置开始绕轴以恒定的角速度沿逆时针方向转动，线框通过两个电刷与外电路连接。外电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为，定值电阻，忽略其余电阻。则（）A．图示位置，线框的磁通量大小为B．图示位置，线框的感应电动势大小为C．流过和原线圈的电流之比为D．线框的输出功率为7．某人设计了如图所示的振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄膜，微小物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b。通过电流传感器测出电流的频率就能测量出微小物体所受的重力。则下列说法正确的是（）A．物体质量越大，开关拨向a时，电容器存储的电量越小B．开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大C．开关由a拨向b后，该电路发生阻尼振荡，但周期不变D．测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大8．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略一切阻力。下列说法正确的是（）A．小球的振动周期为 B．时小球位于C点C．与之间的距离之比为 D．之间的距离为9．如图所示，N匝矩形线圈以转速n绕轴匀速转动，轴与线圈平面共面且与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，线圈电阻为r，线圈两个末端分别通过电刷与理想自耦变压器相连，为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，电压表和电流表均为理想电表，则下列说法正确的是（）A．从图示位置开始计时，线圈中的感应电压瞬时值表达式为B．若保持不动，从M位置逆时针转到N位置，则电压表示数增大C．只增大线圈的转速，定值电阻消耗的电功率减小D．若不动，向左滑动，则电流表示数增大，两伏特表示数减小二、多项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分。每题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错误选项不得分。）10．如图所示，弹簧振子在B、C两点间做无摩擦的往复运动，O是振子的平衡位置。振子在和时刻分别通过两个不同的位置，若，T为振子的振动周期。则（）A．振子在时刻和时刻的速度相同B．振子在时刻和时刻的加速度大小相等C．振子从时刻到时刻的过程机械能不守恒D．振子从时刻到时刻的过程，弹簧弹力的冲量为零11．振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若，则（）A．在时刻电容器正充电 B．在时刻电容器两极板间电场正在增强C．在时刻电路中电流正在增大 D．在时刻自感线圈中磁场正在增强12．如图所示是一火灾报警器的部分电路示意图。其中为热敏电阻。值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当所在处出现火情时，报警器两端的电压减小，并发出警报，以下说法正确的是（）A．热敏电阻的阻值减小 B．热敏电阻的阻值增大C．电流表示数减小 D．电流表示数增大13．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为，原线圈两端的电压随时间的变化规律为，、、均为理想电流表，D为理想二极管，是滑动变阻器，定值电阻，，则（）A．电流表的示数为B．电流表的示数为C．滑动变阻器的滑片向上滑动时，电流表的示数将变小D．滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器输入功率减小14．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为m的小球从A点自由下落，至B点时开始压缩弹簧，弹簧的劲度系数为k，小球下落的最低位置为C点，小球压缩弹簧过程中经过D点（图中没有画出）时的加速度与经过B点的加速度大小相等。以B点为坐标原点O，沿竖直向下建立x轴，小球从B到C过程中的加速度一位移图像如图乙所示，重力加速度为g。在小球从B运动到C的过程中，下列说法正确的是（）A．小球在B点时的动能一定等于在D点时的动能 B．小球在C点时加速度大于gC．图像中 D．小球的动能与弹簧的弹性势能之和一直增大三、实验题（共14分）15．（6分）在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中（1）下列器材中，本实验需要用到的是（）A． B． C． D．（2）该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端，并使用交流电压表分别测量原、副线圈两端的电压，得到的实验数据如下表所示。实验序号原线圈匝数副线圈匝数原线圈电压副线圈电压14002004.222.1024008004.228.36根据实验数据，得到的结论为：在误差允许的范围内，____________________________________。（3）可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是________。A．第二次实验中小灯泡更亮些B．用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块更容易发热C．无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流16．（8分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，在摆球第1次通过最低点按下计时“开始”按钮，第N次通过最低点停止计时，记录的总时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：（1）该单摆的周期为________。（2）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为________。（3）如果测得的g值偏大，可能的原因是________。A．测摆长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验时误将51次全振动记为50次（4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的________（选填“①”“②”或“③”），对测得的重力加速度________（填“有”或者“无”）影响。四、计算题（共39分）17．（6分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，并且波源每分钟完成15次全振动。已知时刻的波形图如图所示。求：（1）这列简谐横波的波速；（2）用箭头符号在图像中标出波源在时刻的振动方向，并写出波源的位移随时间变化的关系式。18．（11分）如图，在光滑绝缘水平面上右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，金属线框放在水平面上，线框部分对照正弦图像弯制而成，形状为完整正弦图像的一半，边长为s；D点离边的距离最远，长为d，现在外力的作用下，使线框以速度匀速进入磁场，线框运动过程中边始终与垂直，若线框的电阻为R，则线框进入磁场的过程中，求：（1）电流表的示数为多少？（2）D点刚进入磁场时外力的功率为多少？（3）外力做了多少功？19．（11分）为响应国家“精准扶贫，产业扶贫”的战略，进一步优化能源消费结构，光伏发电成为精准扶贫的新途径，贫困户家庭多了一份固定收益的绿色环保存折，光伏发电将照亮“脱贫路”。如图是所建光伏发电项目。若光伏发电机输出电压为，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。设输电线的总电阻为。若用户需要使额定电压为、总功率为的用电器正常工作，并要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的，不计变压器的能量损耗。求：升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比。20．（11分）如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为