精品解析：天津市实验中学滨海学校2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

2023-2024年度第二学期高二年级第一次质量调查（物理）试卷 满分：100分 时长：60分钟 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共12题，共52分。 一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分。） 1. 下列关于简谐运动的说法中正确的是（ ） A. 简谐运动的轨迹一定是正弦曲线 B. 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处 C. 平衡位置处，回复力一定为零 D. 振子经过平衡位置时，加速度一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧振子的简谐运动轨迹就是一条直线，A错误； B．当弹簧振子竖直悬挂时，平衡位置不在弹簧原长处，B错误； C．在简谐振动的过程中，回复力为零的位置就是平衡位置，C正确； D．单摆在做简谐振动的过程中，在最低点时，回复力为零，但小球的加速度指向圆心，加速度并不为零，D错误。 故选C。 2. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. 5A B. A C. 4A D. A 【答案】A 【解析】 【详解】前半周期正弦式交流电的电流有效值为 根据交变电流有效值的计算可知 解得该交变电流的有效值为 故选A 3. 如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、90Hz、80Hz、70Hz的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，则（　　） A. 钢片a的振动频率约为90Hz B. 钢片b的受到的驱动力最大 C. 钢片c的振幅最小 D. 电动机的转速为100r/s 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，可知b钢片与电动机接近共振，即电动机的振动频率接近90Hz，则其它钢片在电动机带动下做受迫振动，则振动频率接近90Hz，且驱动力都是一样大，选项A正确，B错误； C．因钢片d的固有频率最远离驱动力的频率90Hz，则振幅最小，选项C错误； D．电动机的转速为 n=f=90r/s 选项D错误。 故选A。 4. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 每当e转换方向时，通过线圈的磁通量变化率刚好为零 B. 时刻通过线圈的磁通量绝对值最小 C. 时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 D. 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．每当e转换方向时，e=0，根据，则通过线圈的磁通量变化率刚好为零，选项A正确； B．时刻，e=0，线圈平面与磁场垂直，通过线圈的磁通量绝对值最大，B错误； C．时刻,感应电动势的绝对值最大，则线圈平面与磁场方向平行，通过线圈的磁通量为0，通过线圈的磁通量绝对值最小，C错误； D．时刻，e=0，根据，通过线圈的磁通量变化率的绝对值为0，D错误； 故选A。 5. 图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A. t=0.15s时，质点Q的加速度达到负向最大 B. 质点Q简谐运动的表达式为x=10sint（cm） C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙中Q点振动图像可知，t=0.15s时Q点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故A错误； B．根据公式 质点Q简谐运动的表达式为 故B错误； C．根据甲乙两图可知波长和周期，则波速 故从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m，故C正确； D．质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，故在t=0.10s到t=0.25s的四分之三周期内，由于P点的起始位置不在平衡位置，也不在最大位移处，故质点P通过的路程小于3倍振幅，即小于30cm，故D错误。 6. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（　　） A. ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd B. ab接MN、cd接PQ，Iab＞Icd C. ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd D. ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd 【答案】B 【解析】 【详解】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据，MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且Iab>Icd，选项B正确． 7. 一列简谐横波向右传播，波源M的振动图像如图所示．t＝0.9s时，N点经过平衡位置且向下振动，且M、N之间只有一个波峰，则t＝0.9s时这列波的波形图是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题图可知t＝0.9s时，M位于波谷位置，波向右传播，且N点经过平衡位置且向下振动，根据平移法可知B图符合题意。 故选B。 8. 如图是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头。AB间接电压有效值U恒定的交变电源，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头。当开关S闭合，P处于如图所在的位置时，两灯均能发光。下列说法正确的是（ ） A. P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 B. P不动，将Q向右移动，输入功率变大 C. 将P沿逆时针方向转动，两灯均变暗 D. 断开开关S，L1将变暗 【答案】A 【解析】 【详解】A．P不动，将Q向左移动，则R减小，则次级电流变大，两灯均变亮，故A正确； B．P不动，将Q向右移动，则R变大，次级电流减小，根据P2 = U2I2，可知次级功率减小，则变压器的输入功率变小，故B错误； C．将P沿逆时针方向移动，则次级匝数变大，变压器次级电压变大，次级电流变大，次级功率变大，两灯均变亮，故C错误； D．P、Q都不动，断开开关S，则次级电阻变大，次级电流减小，R上的电压减小，则L1电压变大，则L1将变亮，故D错误。 故选A。 二、多选题多选题（本题共4小题，每题5分，共20分，选对不全得3分，选错得0分。） 9. 下列说法中正确的是（　　） A. 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 B. 要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大 C. 夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的 D. 肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场，故A正确； B．发射电磁波的本领由振荡电路频率决定，振荡电路频率越高，发射电磁波的本领越大，故B正确； C．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故C错误； D．肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力不是最强，射线穿透能力最强，故D错误； 故选AB。 10. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传播到处的点开始计时，经质点P第一次到达波谷，下面说法中正确的（　　） A. 这列波的传播速度大小为 B. 当时质点速度沿y轴负方向 C. 处的质点在时处于波峰位置 D. 在开始的四分之一周期内，质点通过的路程小于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意可知波源的起振方向为沿轴正方向，质点P第一次到达波谷，质点P振动了，则机械波的周期为 根据图像可知机械波的波长为，又因为 解得这列波的传播速度大小为 故A正确； B．时刻，点位于轴正半轴，运动方向沿y轴正方向，则时，即周期时，点位于轴负半轴，运动方向沿y轴正方向。故B错误； C．质点传播到所用时间为 则时，质点振动了 即振动了，此时质点处于波峰位置。故C正确； D．时刻，质点在向平衡位置振动，越靠近平衡位置速度越大，因而对应的四分之一周期内的平均速率大于完整周期的平均速率。即在开始的四分之一周期内，质点通过的路程大于。故D错误。 故选AC。 11. 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和，用户得到的功率和电压分别为和，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 B. 输送电路的电压损失 C. 输送电路消耗的功率 D. 用户得到的功率 【答案】BC 【解析】 【详解】A．输出电压并不是输电线的总电阻两端电压，故输电线上的电流不是，故A错误； B．根据欧姆定律可知输送电路的电压损失，故B正确； CD．根据 解得输电线上损失的功率为 用户得到的功率 故C正确，D错误； 故选BC。 12. 一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，时刻振子的位移；时刻；时刻。该振子的振幅和周期可能为（  ） A. 0.1 m， B. 0.1 m, 8s C. 0.2 m， D. 0.2 m，8s 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB. 如果振幅等于0.1m，经过周期整数倍，振子会回到原位置，则有： 当时 故A正确，B错误； CD. 如果振幅大于0.1m，如图所示，则有： 当时 当时 故C D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在试卷的相应位置。 2．本卷共3题，共48分。 三、实验题（每空2分，共8分） 13. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 （1）下列关于单摆实验操作，正确的是______。 A.摆球运动过程中摆角应大于30° B.摆球到达平衡位置时开始计时 C.摆球应选用泡沫小球 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）正确组装单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到细线与摆球连接点的长度l'=0.987 0 m，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm，单摆摆长l=______ m。 （3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出T2—l图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g=______。 【答案】 ①. BD ②. 12.0 ③. 0.9930 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]A．摆球运动过程中摆角大于30°，不能看成简谐运动，故A错误； B．在平衡位置摆球的速度最大，计时比较准确，故B正确； C．摆球选用泡沫小球，在摆动中受空气阻力较大，故C错误； D．摆球不在同一竖直平面内摆动，将成为圆锥摆，不是单摆，故D正确。 故选BD。 （2）[2][3]主尺的读数为12mm，游标尺的最小分度为0.1mm，游标尺的读数为 该摆球的直径为 单摆的摆长为 （3）[4]根据单摆的周期公式 即 有 ， 联立解得 四、解答题 14. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求： （1）这列波的波速多大？ （2）若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。 （3）若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 【答案】（1）1 m/s；（2）0.35 s；（3）45cm 【解析】 【详解】（1）由振动图像可知周期T＝0.2s，由波动图像可知波长λ＝0.2m则由波速公式，可得 （2）乙图时刻到Q第一次到达波谷的时间 （3）当Q第一次达到波谷时P点一共振动了 t+=0.45s 可得P点经过的路程为 ×4A＝45cm 15. 如图所示，一个边长L＝10 cm，匝数n＝100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，磁感应强度B＝0.50 T，角速度ω＝10π rad/s，外电路电阻R＝4.0 Ω，线圈内阻r＝1.0 Ω。 （1）写出线圈由图中所示位置开始计时时，感应电动势的瞬时值表达式； （2）求交变电压表的示数。 （3）线圈转动一周，电阻R上产生的热量。 【答案】（1）e＝5πcos10πt（V）；（2）2π V；（3）0.4π2J 【解析】 【详解】（1）交流电的周期 感应电动势的峰值 Em＝nBSω＝100×0.50×102×10－4×10π V＝5π V 题图示位置为交变电流最大值的位置，瞬时值表达式为 e＝Emcosωt＝5πcos10πt(V) （2）电动势有效值 E＝ 电流的有效值 I＝ 交变电压表示数 U＝IR＝ V （3）线圈转动一周，电阻R上产生的热量为 16. 如图甲所示，金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度大小B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝1.5Ω的电阻，质量m＝0.5kg，接入电路中电阻r＝0.5Ω的金属杆ab垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移x＝3.8m时达到稳定状态，金属杆始终与导轨接触良好，对应过程的v－t图像如图乙所示。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，导轨足够长且电阻不计。求： （1）恒力F大小及金属杆的速度为0.4m/s时的加速度大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。 【答案】（1）5.8N；2.4m/s2；（2）1.8375J 【解析】 【详解】（1）当金属杆匀速运动时，由平衡条件得 由题图乙知 则 解得 当金属杆的速度为0.4m/s时 由牛顿第二定律有 解得 （2）从金属杆开始运动到刚到达稳定状态，由动能定理得 又 所以解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024年度第二学期高二年级第一次质量调查（物理）试卷 满分：100分 时长：60分钟 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共12题，共52分。 一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分。） 1. 下列关于简谐运动的说法中正确的是（ ） A. 简谐运动的轨迹一定是正弦曲线 B. 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处 C. 平衡位置处，回复力一定为零 D. 振子经过平衡位置时，加速度一定为零 2. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. 5A B. A C. 4A D. A 3. 如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、90Hz、80Hz、70Hz的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，则（　　） A. 钢片a的振动频率约为90Hz B. 钢片b的受到的驱动力最大 C. 钢片c的振幅最小 D. 电动机的转速为100r/s 4. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 每当e转换方向时，通过线圈的磁通量变化率刚好为零 B. 时刻通过线圈的磁通量绝对值最小 C. 时刻通过线圈磁通量绝对值最大 D. 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 5. 图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A. t=0.15s时，质点Q的加速度达到负向最大 B. 质点Q简谐运动的表达式为x=10sint（cm） C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm 6. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（　　） A. ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd B. ab接MN、cd接PQ，Iab＞Icd C. ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd D. ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd 7. 一列简谐横波向右传播，波源M的振动图像如图所示．t＝0.9s时，N点经过平衡位置且向下振动，且M、N之间只有一个波峰，则t＝0.9s时这列波的波形图是（　　） A. B. C. D. 8. 如图是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头。AB间接电压有效值U恒定的交变电源，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头。当开关S闭合，P处于如图所在的位置时，两灯均能发光。下列说法正确的是（ ） A. P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 B. P不动，将Q向右移动，输入功率变大 C 将P沿逆时针方向转动，两灯均变暗 D. 断开开关S，L1将变暗 二、多选题多选题（本题共4小题，每题5分，共20分，选对不全得3分，选错得0分。） 9. 下列说法中正确的是（　　） A. 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 B. 要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大 C. 夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的 D. 肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强 10. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传播到处的点开始计时，经质点P第一次到达波谷，下面说法中正确的（　　） A. 这列波的传播速度大小为 B. 当时质点速度沿y轴负方向 C. 处的质点在时处于波峰位置 D. 在开始的四分之一周期内，质点通过的路程小于 11. 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和，用户得到的功率和电压分别为和，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 B. 输送电路的电压损失 C. 输送电路消耗的功率 D. 用户得到的功率 12. 一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，时刻振子的位移；时刻；时刻。该振子的振幅和周期可能为（  ） A. 0.1 m， B. 0.1 m, 8s C. 0.2 m， D. 0.2 m，8s 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在试卷的相应位置。 2．本卷共3题，共48分。 三、实验题（每空2分，共8分） 13. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 （1）下列关于单摆实验操作，正确的是______。 A.摆球运动过程中摆角应大于30° B.摆球到达平衡位置时开始计时 C.摆球应选用泡沫小球 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）正确组装单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到细线与摆球连接点的长度l'=0.987 0 m，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm，单摆摆长l=______ m。 （3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出T2—l图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g=______。 四、解答题 14. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求： （1）这列波的波速多大？ （2）若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。 （3）若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 15. 如图所示，一个边长L＝10 cm，匝数n＝100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，磁感应强度B＝0.50 T，角速度ω＝10π rad/s，外电路电阻R＝4.0 Ω，线圈内阻r＝1.0 Ω。 （1）写出线圈由图中所示位置开始计时时，感应电动势的瞬时值表达式； （2）求交变电压表示数。 （3）线圈转动一周，电阻R上产生的热量。 16. 如图甲所示，金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度大小B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝1.5Ω的电阻，质量m＝0.5kg，接入电路中电阻r＝0.5Ω的金属杆ab垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移x＝3.8m时达到稳定状态，金属杆始终与导轨接触良好，对应过程的v－t图像如图乙所示。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，导轨足够长且电阻不计。求： （1）恒力F的大小及金属杆的速度为0.4m/s时的加速度大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$