四川省成都南开为明学校2024-2025学年高二物理3月月考试题

PAGEPAGE6四川省成都南开为明学校2024-2025学年高二物理3月月考试题第Ⅰ卷（选择题，共42分）一、选择题(本题共9小题，共42分，第1～6小题中只有一个选项符合题意，每小题4分，第7～9小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.在阻值为70Ω的电阻中通以正弦交变电流，测得在10min内放出的热量为2.1×104J，则此交变电流的最大值为()A．0.24A B．0.5AC．0.707A D．1A2.一弹簧振子的位移y随时间t变更的关系式为y＝0.1sin(2.5πt)m，则()A.弹簧振子的振幅为0.2mB.弹簧振子的周期为1.25sC.在t＝0.2s时，振子的运动速度为零D.在随意0.2s时间内，振子通过的路程均为0.1m3.有一交变电流如图所示，则由此图像可知()A．它的周期是0.4sB．它的峰值是4AC．它的有效值是2eq\r(2)AD．它的频率是0.8Hz4.某质点在0～4s的振动图像如图所示，则下列说法正确的是()A.此图描述的是质点的振动轨迹B.在0～1s内质点做初速度为0的加速运动C.在0～4s内质点通过的路程为20cmD.振动图像是从平衡位置起先计时的5.如图所示，志向变压器的原线圈接入u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220V880W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知()A．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频率为100HzC．副线圈中电流的有效值为4AD．变压器的输入功率为880W6.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽视的线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的状况，下列说法正确的是()A．闭合开关，a先亮，b后亮，稳定后a、b一样亮B．闭合开关，b先亮，a后亮，稳定后b比a更亮一些C．断开开关，a渐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭D．断开开关，b渐渐熄灭，a先变得更亮后再与b同时熄灭7.如图所示，志向变压器的原、副线圈分别接着定值电阻R1、R2，且R1＝R2，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，沟通电源电压为U，则()A．R1两端的电压为eq\f(U,5) B．R1两端的电压为eq\f(3U,5)C．R2两端的电压为eq\f(2U,5) D．R2两端的电压为eq\f(U,2)8.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以推断()A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在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eq\f(3,2)πD．若从O→D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向变更100次9.某同学模拟“远距离输电”，将试验室供应的器材连接成如图所示的电路，A、B为志向变压器，灯L1、L2相同且阻值不变。保持志向变压器A的输入电压不变，当开关S断开时，灯L1正常发光。则()A．仅闭合S，L1变暗B．仅闭合S，A的输入功率变小C．仅将滑片P上移，L1变亮D．仅将滑片P上移，A的输入功率变小第Ⅱ卷（非选择题，共58分）试验题（共10分）10.(2分)(1)某学生利用单摆做测定重力加速度的试验，其详细操作如下：A.在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上B.用刻度尺和游标卡尺测出摆长lC.将摆球向一侧偏离30°后由静止释放摆球D.在释放摆球的同时起先计时E.登记摆球完成n次(大于30次)全振动的时间tF.把所得数据代入公式g＝eq\f(4π2n2l,t2)该学生的上述操作中，错误的是。(只填字母代号)(2)(8分)(多选)如图为用单摆测重力加速度的试验，为了削减误差，下列措施正确的是()A.摆长l应为线长与摆球半径的和，且在20cm左右B.在摆线上端的悬点处，用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线C.在铁架台的竖直杆上固定一个标记物，且尽量使标记物靠近摆线D.计时起点和终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间(3)某同学正确操作，得到了摆长l和n次全振动的时间t，由此可知这个单摆的周期T＝，当地的重力加速度g＝。计算题（共48分）11.(12分)如图所示为一弹簧振子的振动图像，求：(1)该振子简谐运动的表达式；(2)在第2s末到第3s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变更的？(3)该振子在前100s内的总位移是多少？路程是多少？12.(18分)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的匀称分布的磁场。已知线圈的匝数n＝100，电阻r＝1.0Ω，所围成的矩形的面积S＝0.040m2；小灯泡的电阻R＝9.0Ω。磁场的磁感应强度随时间变更的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmSeq\f(2π,T)coseq\f(2π,T)t，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变更的周期。不计灯丝电阻随温度的变更，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值。(2)小灯泡消耗的电功率。(3)在磁感应强度变更的0～eq\f(T,4)时间内，通过小灯泡的电荷量。13.(18分)某学校有一台应急备用发电机，内阻为R＝1Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为r＝4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V40W”的灯泡6盏，要求全部灯都正常发光，则(1)输电线上损耗的电功率多大？(2)发电机的输出功率多大？(3)发电机的电动势多大？

南开为明学校2024—2025学年下期3月月考高二物理试题（说明：本卷共100分，答题时间：50分钟）一、选择题(本题共9小题，共42分，第1～6小题中只有一个选项符合题意，每小题4分，第7～9小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.答案D解析:依据Q＝I2Rt得I＝eq\f(1,\r(2))A，所以Im＝eq\r(2)I＝1A。2.答案C解析:依据弹簧振子的位移y随时间t变更的关系式y＝0.1sin(2.5πt)m可知弹簧振子的振幅为0.1m，选项A错误；由ω＝eq\f(2π,T)＝2.5π可知，弹簧振子的周期T＝0.8s，选项B错误；在t＝0.2s时，振子的位移最大，运动速度为零，选项C正确；在随意0.2s时间内，振子通过的路程不肯定为0.1m，选项D错误。3.答案B解析:由图像可知T＝0.8s，f＝eq\f(1,T)＝1.25Hz，故A、D错；由图像可知Im＝4A，故B对；因为电流为非正弦式沟通电，故有效值I≠eq\f(Im,\r(2))＝2eq\r(2)A，C错。4.答案D解析振动图像反映质点的位移随时间的变更状况，不是质点的运动轨迹，该图并不表示质点沿曲线运动，故选项A错误；在0～1s内质点从平衡位置向正向最大位移处运动，做初速度不为0的减速运动，故选项B错误；在0～4s内质点通过的路程等于四倍振幅，为s＝4A＝40cm，故选项C错误；由图知，t＝0时，x＝0，可知振动图像是从平衡位置起先计时的，故选项D正确。5.答案C解析本题的易错之处是“忽视导线电阻对电路的影响”。由u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)可知U1＝11000V，2πf＝100π，f＝50Hz，选项B错误；由“220V880W”的电器RL正常工作可知I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(880,220)A＝4A，选项C正确；U2＝UL＋Ir，解得U2＝244V，依据电压关系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(2750,61)，选项A错误；依据功率关系得，P1＝I2r＋PL，解得P1＝976W，选项D错误。6.答案B解析：由于线圈的自感作用，闭合开关，b先亮，a后亮，由于线圈的电阻不能忽视，稳定后，b比a亮，选项A错误，B正确；断开开关，a渐渐变暗，b先变得更暗再渐渐变暗，同时熄灭，选项C、D错误。7.答案AC解析：输入的电压U应等于原线圈两端电压加上R1两端电压，即U＝U1＋UR1，则通过原线圈电流I1＝eq\f(UR1,R1)＝eq\f(U－U1,R1)，而I2＝eq\f(UR2,R2)＝eq\f(U2,R2)。又因为eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,2)，R1＝R2，eq\f(U1,U2)＝eq\f(2,1)，所以代入可求得UR1＝eq\f(U,5)，UR2＝eq\f(2U,5)，A、C正确。8.答案CD解析：由题图可知，在O、B、D时刻感应电流为零，所以此时线圈恰好在中性面位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻感应电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时穿过线圈的磁通量为零，故A、B错误。从A到D时刻，线圈旋转eq\f(3,4)周，转过的角度为eq\f(3,2)π；假如从O到D时刻历时0.02s，恰好为一个周期，所以1s内线圈转动50个周期，100次经过中性面，交变电流的方向变更100次，故C、D正确。9.答案AD解析：仅闭合S，降压变压器副线圈中电流增大，引起输电线中电流增大，输电线上的电压损失增大，降压变压器原线圈两端的电压减小，因降压变压器原、副线圈匝数不变，所以降压变压器副线圈两端电压将减小，灯L1变暗，选项A正确；仅闭合S时输电线中电流增大，所以变压器A的输出功率增大，输入功率随之增大，选项B错误；仅将滑片P上移时，升压变压器副线圈匝数削减，则升压变压器副线圈两端电压减小，引起降压变压器原、副线圈两端的电压均减小，所以灯L1功率减小，且输电线上损失的功率也减小，升压变压器的输入功率减小，选项C错误，D正确。试验题（共10分）10.(2分)(1)答案CD解析要使单摆做简谐运动，摆角要小于5°，选项C错误；释放摆球后要等摆球摇摆稳定后再计时，并且要从平衡位置起先计时，选项D错误。(8分)答案(2)BC(3)eq\f(t,n)eq\f(4π2n2l,t2)解析(2)摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长在1m左右为宜，选项A错误；为使试验过程中摆长不变，悬点处用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线，选项B正确；在铁架台的竖直杆上固定一个标记物，且尽量使标记物靠近摆线，保证摆球做的是单摆运动，可减小计时误差，选项C正确；计时起点与终点应在平衡位置，因为此位置摆球速度大，计时误差小，选项D错误。(3)由t＝nT知单摆的周期T＝eq\f(t,n)。由T＝2πeq\r(\f(l,g))得g＝eq\f(4π2l,T2)，将T代入得g＝(eq\f(2nπ,t))2l＝eq\f(4π2n2l,t2)。计算题（共54分）11.解析(1)由振动图像可得A＝5cm，T＝4s，φ＝0则ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,2)rad/s故该振子做简谐运动的表达式为x＝5sin(eq\f(π,2)t)cm。(2)由题图可知，在t＝2s时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的持续，位移不断增大，加速度不断增大，速度不断变小，动能不断减小，弹性势能渐渐增大。当t＝3s时，加速度达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值。(3)振子经过一个周期位移为零，路程为5×4cm＝20cm，前100s刚好经过了25个周期，所以前100s内振子位移x＝0，振子路程s＝20×25cm＝500cm＝5m。答案(1)x＝5sin(eq\f(π,2)t)cm(2)见解析(3)05m12.解析：(1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2s由感应电动势瞬时值的表达式可知，感应电动势的最大值Em＝nBmSeq\f(2π,T)＝8.0V。(2)电动势的有效值E＝eq\f(Em,\r(2))＝4eq\r(2)V由I＝eq\f(E,R＋r)，PR＝I2R可求得小灯泡消耗的电功率PR＝2.88W。(3)由eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)，eq\x\to(E)＝neq\f(BmS,\f(T,4))，q＝eq\x\to(I)·eq\f(T,4)可求得在磁感应强度变更的0～eq\f(T,4)时间内，通过小灯泡的电荷量q＝4.0×10－3C。答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C13.解析：(1)依据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程，如图所示。全部灯都正常工作的总功率为P2′＝22×6×40W＝5280W用电器都正常工作时的总电流I2′＝eq\f(P2′,U2′)＝eq\f(5280,220)A＝24A两个变压器之间输电线上的电流Ir＝I2＝eq\f(I2′,4)＝6