内容正文:
广东肇庆中学2024-2025学年第二学期3月月考
高二级物理科试卷
一、单项选择题题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是( )
A. B.
C. D.
2.一列沿x轴正方向传播的间谐机械横波,波速为4m/s,某时刻波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.这列波的振幅为4cm
B.这列波的周期为1s
C.此时x=4m处质点沿y轴负方向运动
D.此时x=4m处质点的加速度为0
3.一洗衣机脱水桶在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是( )
A.正常工作时,洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小
B.正常工作时,洗衣机脱水桶的运转频率等于洗衣机的固有频率
C.正常工作时,洗衣机脱水桶的运转频率等于洗衣机的固有频率
D.当洗衣机振动最剧烈时,脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率
4.图(甲)为一列简谐横波在时刻的波形图,P、Q分别为波上的两个质点,图(乙)为Q点的振动图象,则( )
A.波沿x正方向传播
B.波的传播速度大小为
C.时,Q点的加速度达到正向最大
D.到的过程中,P点通过的路程为
5.如图所示,10匝矩形线框处在匀强磁场中,的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为0.4m2,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连,副线圈接有一只灯泡L(规格为“4W,100Ω”)和滑动变阻器,电流表视为理想电表,B=T,则下列说法正确的是( )
A.若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=40cos(10t)V
B.当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为1:2
C.若将自耦变压器触头向下滑动,灯泡会变暗
D.若将滑动变阻器滑片向上移动,则电流表示数增大
6.我国“西电东送”采用特高压远距离输电。如图所示为西部发电厂向东部某地远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T1的原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器T2的原、副线圈匝数分别为n3、n4,设发电厂输出电压不变,则下列说法正确的是( )
A.
B.随着用户数增加,流过升压变压器T1原线圈的电流增大
C.随着用户数增加,输电线上损失的功率减小
D.若发电厂输出功率不变,只增大n2,输电线损失的功率增大
7.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的,则两次摆长之比为l1:l24:25
B. 图线II若是在地球表面上完成的,则该摆摆长约为2m
C. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相等,则图线Ⅰ是月球上的单摆共振曲线
D. 以上说法都不对
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分.部分选对的得3分,有选错的得0分.)
8.如图是某鱼漂的示意图,O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时,水面恰好在点O。用手将鱼漂向下压,使点M到达水面,松手后,鱼漂会上下运动,上升到最高处时,点N到达水面,鱼漂的运动可看成简谐运动。下列说法正确的是( )
A.每次点0到达水面时,鱼漂的速度相同
B.点N到达水面时,鱼漂具有向下的位移
C.松手后,当鱼漂由下往上运动时,速度先变大后变小
D.若把鱼漂向下压得更深些,使点M在水面下,松手后鱼漂运动的周期不变
9.某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看作理想的小变压器给一个灯泡供电,电路如图所示,当线圈以较大的转速匀速转动时,额定电压为的灯泡正常发光,电压表示数是。已知线圈电阻是,灯泡电阻是,则有( )
A.变压器输入电压的瞬时值是
B.变压器的匝数比是
C.电流表的示数是
D.线圈中产生的电动势最大值是
10.如图所示,质量分别为2m和m的P、Q按如图的方式用轻弹簧和轻绳连接,当系统静止时轻绳的拉力大小为mg,轻弹簧的压缩量为x,重力加速度用g表示。则下列说法正确的是( )
A.剪断轻绳的瞬间,P的加速度大小为
B.剪断轻绳后,P向下运动2x加速度为零
C.剪断轻绳后,P向下运动x时重力的功率最大
D.撤走长木板的瞬间,Q的加速度大小为g
三、实验题(每空2分,共16分)
11、利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系:
(1)除图中所示器材外,还需要的器材有___________;
A.干电池 B.低压交流电源 C.直流电压表 D.多用电表
(2)下列说法正确的是___________;
A. 变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”能量的作用
C. 理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D. 变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
(3)由于变压器工作时有能量损失,实验测得的原、副线圈的电压比应当___________(选填“大于”、“等于”或者“小于”)原、副线圈的匝数比。
12、某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作:
(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示,摆球直径为______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。
(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0次。单摆每经过最低点记一次数,当数到n次时秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期______(结果保留三位有效数字)。
(3)若测量出多组周期T、摆长L的数值后,作出T2-L图线如图乙所示,请根据图乙求出重力加速度g=___________(结果保留三位有效数字)
(4) 造成图线不过坐标原点的原因可能是______。
A.摆球的振幅过小 B.将计为摆长L
C.摆球质量过大 D.将计为摆长L
(5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期,然后把摆线缩短适当的长度,再测出其振动周期。用该同学测出的物理量表示重力加速度为______。
四、计算题(3小题,共38分)
13、(12分)北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念.作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位,其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感,还隐藏着一座太阳能光伏发电系统,供给体育馆内的照明灯等使用.假如该发电系统的输出功率为1×105W.输出电压为250V,现准备向远处输电.所用输电线的总电阻为R线=8Ω,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%
(1)发电系统的输出电流I1?
(2)求应选用匝数比多大的升压变压器.
14、(12分)图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织时会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号由计算机处理,从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz。求:
(1)超声波在血管中的传播速度;
(2)0~1.25×10-7 s内质点M的路程;
(3)(3)从波传到N点开始计时,质点N做简谐 运动的表达式(要求直接用正弦函数表示)
15. (14分)图甲为海上的一种浮桶式波浪发电灯塔,其原理如图乙所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗 礁上,水平方向产生辐向磁场。密闭浮桶的内置线圈与桶相对静止,可相对于磁体沿竖直方向运动,且始 终处于磁场中。浮桶在仅受浮力和重力作用下的振动为简谐运动,浮桶下部始终浸没在海水中,且上部始终没有进入海水中,忽略海水对浮桶的阻力。
(1) 若某次自由振动中浮桶位于振动的最高点,以向上为正方向,在下图坐标系中自选合适的刻度作为振幅 和周期,用黑色签字笔大致粗略作出浮桶的振动图像(至少画出一个周期)。
(2)已知海浪的周期始终为T=3.0s,浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动.内置线圈的匝数N=200,固定磁体在线圈所处位置产生的辐向磁场的磁感应强度大小为B=0.20T,线圈直径D=0.40m,线圈总电阻r=1.0Ω,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连.取重力加速度g=10m/s2,且π2=10.
a.已知浮筒作简谐运动的固有周期公式为,其中m为振子质量在国际单位制中K的数值为K=2×103,要使该浮桶式波浪发电机的发电功率达到最高,求浮桶及线圈的总质量m?
b.若,振动的速度随时间的变化关系可表示为m/s.求灯泡在6s内消耗的电能.
参考答案
1、 单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
D
C
D
B
C
2、 多选题
8
9
10
CD
BC
AC
3、 实验题
11、 (1) BD
(2)BC
(3)大于
12、 (1)2.06
(2) 2.25
(3) 9.86
(4) B
(5)
4、 计算题
13、 (1)400A
14、 (2)
14、(1)m/s
(2)2mm
(3)
15、(1)
(2)450kg
(3)288J
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