山西省大同市浑源县第七中学2020-2021学年高二(下)第一次月考物理试题(解析版)

浑源七中2020—2021学年第二学期高二第一次月考物理试题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分。）1.下列说法正确的是（）A.电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的峰值B.交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的C.在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了增大输电线路中的电流D.在高压输电中要用到变压器，变压器铁芯中会产生感应电流——涡流，但这种涡流不会有热效应【答案】B【解析】【详解】A．用电器上所标的电压值与电流值均为有效值，电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的有效值，故A错误；B．交流发电机是利用电磁感应的原理来工作的，故B正确；C．在远距离输电中，采用高压输电的目的是为了减小输电线路中的电流，从而降低线路上热损耗，故C错误；D．在高压输电中要用到变压器，变压器铁芯中会产生感应电流——涡流，涡流都会有热效应，所以在制作变压器时，要尽可能减小涡流，故D错误；故选B。2.矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（）A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C.每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D.线框经过与中性面垂直的位置时，各边不切割磁感线【答案】C【解析】【分析】【详解】AC．线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变。A错误，C正确；BD．线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割磁感线速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，BD错误。故选C。3.如图是一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象。由图可知，这个电流的（）A.有效值为，频率为50HzB.有效值为，频率为0.03HzC.有效值为，频率为50HzD.有效值为，频率为0.03Hz【答案】C【解析】【详解】由图像可知，交流电的最大值为10A，有效值为从图中可知周期为T=0.02s，故频率为C正确ABD错误。故选C。4.在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】电流互感器应串联在需要测量的电流的线路中，且连电流表的线圈电流小，由＝知，电流小的线圈匝数多。故选A。5.简谐运动的平衡位置是指（）A.势能为零，动能最大的位置 B.加速度为零的位置C.回复力为零的位置 D.振幅为零的位置【答案】C【解析】【分析】【详解】A．做简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大，动能最大，势能最小，由于势能的相对性，势能的大小与零势点的选取有关，故势能不一定等于零，A错误；B．物体在平衡位置时合外力和加速度不一定为零。例如，单摆在平衡位置时存在向心加速度，B错误；C．简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，C正确；D．做简谐运动的物体的振幅不变，D错误。故选C。6.一个摆长约1m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】据单摆的周期公式可得当驱动力的周期接近该单摆的固有周期时，振幅最大，所以C图的周期为2s，故ABD错误，C正确。故选C。7.如右图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知()A.振子的振动周期等于t1B.在t＝0时刻，振子的位置在a点C.在t＝t1时刻，振子速度为零D从t1到t2，振子正从O点向b点运动【答案】D【解析】【详解】A中振子的振动周期等于2t1，故A不对；B中在t=0时刻，振子的位置在O点，然后向左运动，故B不对；C中在t=t1时刻，振子经过平衡位置，此时它的速度最大，故C不对；D中从t1到t2，振子正从O点向b点运动，故D是正确的．8.如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为T0。下列说法中正确的是（）A.单摆摆动的过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力B.单摆摆动的过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力C.将该单摆悬挂在月球表面上，其摆动周期T>T0D.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期T<T0【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．在最高点时，绳的拉力等于重力的一个分力，此时绳子的拉力小于重力；在最低点的时候绳的拉力和重力共同提供向心力可知F大于mg，故AB错误；C．月球表面的重力加速度比地球小，根据可知，将该单摆悬挂在月球表面上，其摆动周期T>T0，选项C正确；D．将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，高度越高，重力加速度越小，根据周期公式其摆动周期T>T0，故D错误。故选C。9.如图1所示为挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，可视为单摆模型，它对应的振动图象如图2所示，则下列说法正确的是A.单摆振动的周期是6sB.t=2s时，摆球的速度最大C.球摆开的角度增大，周期越大D.该单摆的摆长约为16m【答案】BD【解析】【详解】A．由图像知，单摆的周期8s，A错误；B．t=2s时，摆球位于平衡位置，速度最大，B正确；C．根据单摆周期公式，周期与质量无关，C错误；D．代入得摆长l=16mD正确。10.如图所示，轻质弹簧下挂重为300N的物体A，伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，弹簧均在弹性限度内。若将连接A、B两物体的细绳剪断，使A在竖直面内做简谐运动，下列说法中正确的是（）A.最大回复力为300N B.最大回复力为200NC.振幅为2cm D.振幅为5cm【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．最大回复力Fm=k(x1+x2)-GA而k(x1+x2)=GA+GB所以Fm=GB=200NA错误，B正确；CD．剪断细绳前，弹簧伸长的长度为x1=5cm，若弹簧下只挂物体A，则静止时，弹簧的伸长量x2=3cm，此位置为A在竖直方向上做简谐运动的平衡位置，则A的振幅为x1-x2=2cmC正确、D错误；故选BC。11.如图为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数n1＝n4＜n2＝n3，A1、A2、A3为相同的理想交流电流表，当a、b端接入低压交流电源时，则（）A.A1、A3的示数相等 B.A1、A2、A3的示数相等C.A1的示数大于A2的示数 D.A2的示数小于A3的示数【答案】ACD【解析】【分析】【详解】BC．根据变压器的规律知电流与匝数成反比，即由题n1＜n2，故A1的示数大于A2的示数，故B错误，C正确；D．同理，A2的示数小于A3的示数，故D正确；A．由于，结合题意可得I1＝I3，故A正确。故选ACD。12.如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（）A.将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B.电容器的电容C变大时，灯泡变暗C.图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D.若线圈转动角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω【答案】AD【解析】【详解】试题分析：矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈匝数变大，根据变压比公式，输出电压减小，故灯泡会变暗，故A正确；电容器的电容C变大时，容抗减小，故干路电流增加，灯泡变亮，故B错误；线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零；故C错误；若线圈转动角速度变为2ω，根据电动势最大值公式Em=NBSω，最大值增加为2倍；有效值，也变为2倍，变为NBSω；故D正确；故选AD．考点：交流电；变压器【名师点睛】本题关键记住交流发电机的最大值求解公式Em=NBSω，线圈处于中性面位置时电动势最小，为零；当线圈与磁场垂直时，电动势最大，为Em=NBSω，同时要能够结合变压器的变压比公式和欧姆定律列式分析．二、实验题（本大题1小题，共12分。）13.（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学甲测得单摆摆角很小时，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为l，用游标卡尺测得摆球直径为d，则计算重力加速度的表达式为g=________。（2）实验中同学甲发现测得的g值偏小，可能的原因是（）A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将n次全振动时间作为（n+1）次进行计算（3）为了提高实验精度，某同学乙在实验中通过改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得到一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标、T2为纵坐标，建立坐标系，将所得数据进行连线，实验测得的数据如表所示：次数12345摆长L/cm800090.00100.00110.00120.0030次全振动时间t/s53.856.960.062.865.7振动周期T/s1.791.902.002.092.19振动周期的平方T2/s23.23.614.004.374.80①请将表中第三次测量数据标在图中，并在图中作出T2随L变化的关系图象______。②根据图象，可知当地的重力加速度为________（保留3位有效数字）。【答案】(1).(2).B(3).见解析图(4).9.86m/s2【解析】【分析】【详解】（1）[1]单摆的周期为摆长为根据得（2）[2]A．测摆线长时摆线拉得过紧，使得摆长的测量值偏大，则测得的重力加速度偏大，A错误；B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对于原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，B正确；C．实验中开始计时，秒表过迟按下，则测得的周期偏小，所以测得的重力加速度偏大，C错误；n次全振动计为n+1次，周期测量值偏小，故加速测量值偏大，D错误。故选B。（3）①[3]根据坐标系内描出的点作出图象如图所示②[4]由单摆周期公式T=2π得T2=L由图象可知=k=4计算得g≈986m/s2三、非选择题（本大题4小题，共40分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示。求：（1）t=0.25×10-2s时的位移；（2）在t=0到8.5×10-2s时间内，质点的路程、位移各多大。

【答案】（1）cm；（2）34cm；2cm【解析】【分析】【详解】（1）由图可知A=2cm，T=2×10-2s振动方程为x=Asin(ωt-)=-Acosωt=-2costcm=-2cos（102πt）cm当t=0.25×10-2s时x=-2coscm=-cm（2）从t=0至8.5×10-2s的时间内质点的路程为s=17A=34cm位移为2cm。15.如图所示，质量为m的木块放在竖直的弹簧上，m在竖直方向做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的压力最小值为物体自重的0.5倍，求：①物体对弹簧压力的最大值；②欲使物体在振动中不离开弹簧，其振幅不能超过多少．【答案】(1)1.5mg(2)2A【解析】【详解】(1)因为木块在竖直方向上做简谐运动，依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大，在最高点对弹簧的压力最小．在最高点根据牛顿第二定律有:mg-FN＝ma，代入数据解得:a＝0.5g，由最高点和最低点相对平衡位置对称，加速度大小等值反向，所以最低点的加速度大小为a′＝0.5g，在最低点根据牛顿第二定律有:FN′-mg＝ma′，故:FN′＝mg+ma′＝1.5mg．(2)要使木块不脱离弹簧，设其振幅不能超过A′，此时木块振到最高点恰在弹簧原长处，此时的最大加速度为g，由知，当振幅为A时，在最低点有当振幅为A′时，在最低点有，由此可得A′＝2A．故本题答案是：(1)1.5mg(2)2A16.如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在U1=220V的市电上，向额定电压为U2=1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断．（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大?【答案】（1）0.98A；（2）180W。【解析】【分析】变压器副线圈