精品解析：吉林省四平市实验中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

四平市实验中学2024-2025学年下学期第一次月考 高二年级 物理 本试卷共8页。考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1．答卷前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题所给的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；在第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。 1. 关于电磁振荡和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波和机械波的传播都需要介质 B. 如图甲所示的磁场能产生电磁波 C. 红外线的波长比X射线的波长短 D. 图乙所示的电磁振荡电路，电容器刚要放电时，线圈中的电流最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械波的传播需要介质，电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，A错误； B．根据麦克斯韦电磁理论可知，正弦式交变磁场能够产生同频率的正弦式交变电场，正弦式交变电场能够产生同频率的正弦式交变磁场，交变磁场与交变电场交替产生，形成电磁波，可知，如图甲所示的磁场能产生电磁波，故B正确； C．红外线的波长大于X射线的波长，故C错误； D．电容器刚要放电时，电场能最大，磁场能最小，则线圈中的电流最小，故D错误。 故选B。 2. 下图中关于传感器的应用，说法正确的是（　　） A. 干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的 B. 机器人“眼睛”利用了光传感器 C. 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D. 火灾报警器是通过感知温度触发报警的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，故A错误； B．机器人“眼睛”利用了光传感器，故B正确； C．红外测温枪是接受人体向外发射红外线的强弱，从而测量人体温度，故C错误； D．火灾报警器是利用烟雾对光的反射工作的，故D错误。 故选B。 3. 对于下面甲、乙、丙、丁四种情况，可认为是简谐运动的是（　　） ①甲：倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，空气阻力可忽略 ②乙：粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动 ③丙：小球在半径为R的光滑球面上的A、B（）之间来回运动 ④丁：小球在光滑固定斜面上来回运动 A. 只有①③ B. 只有②③ C. 只有①②③ D. 只有①②④ 【答案】C 【解析】 【详解】甲图小球沿斜面方向受到的合力是弹力与重力的分力，当小球在平衡位置上方时，合力方向沿斜面向下，当在平衡位置下方时合力沿斜面向上，弹力与重力的分力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，小球做简谐振动；乙图木筷在水中受浮力和重力作用，当木筷在平衡位置上方时，合力向下，当木筷在平衡位置下方时，合力向上，重力和浮力的合力与位移成正比，其特点符合简谐振动物体的动力学特征，木筷做简谐振动；丙图小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力与位移成正比，方向与小球位移方向相反，为小球提供回复力，小球在最低点附近左右振动属于简谐振动；丙图斜面光滑，重力沿斜面的分力提供小球做机械振动的回复力，但该力大小不变，不与位移成正比，故小球的运动为机械振动，不是简谐振动，则可知①②③为简谐振动。 故选C。 4. 一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点的振幅是4cm B. 0～10s内质点经过的路程是20cm C. 在时质点的速度为0 D. 在和两时刻，质点的位移相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，质点的振幅是2cm，故A错误； B．每个周期质点的路程为4A，可知0～10s内质点的路程是振幅的10倍，故路程为20cm，故B正确； C．在时，质点位于平衡位置，故速度最大，故C错误； D．在和两时刻，质点的位移大小相等，方向相反，即位移不相同，故D错误。 故选B。 5. 将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为 B. 通过电阻电流的峰值为 C. 电阻在1秒内消耗的电能为 D. 电阻两端电压表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为 故A错误； B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值 故B错误； C．电流的有效值为 所以电阻在1s内消耗的电能为 故C错误； D．根据图像可知其电压表达式为 故D正确。 故选D。 6. 一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为，电阻和阻值分别为和，电流表、电压表均为理想表，a、b端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 电压表的示数为 C. 0～0.04s内，电阻产生的焦耳热为0.27J D. 0.07s时，通过电阻的电流为 【答案】B 【解析】 【详解】A．设电流表的示数为，则有 解得 故A错误； BD．由图可知，a、b端输入电流的后半周期为恒定电流，则后半周期时，变压器的副线圈的感应电流为零，0.07s时副线圈电流为零，根据变压器的电流关系 可得副线圈电流的最大值为 设副线圈电流的有效值为，则有 解得 则电压表的示数为 故B正确，D错误； C．0~0.04s内，电阻R2产生的焦耳热为 故C错误。 故选B。 7. 把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平。方向做简谐运动，它以O为平衡位置在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（ ） A. 小球在O位置时，动能最大，加速度最大 B. 小球在A、B位置时，动能最小，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，动能增大，势能减小，总能量变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在平衡位置O时，弹簧处于原长，弹性势能最小，动能最大，位移为零，加速度为零，故A错误； B．小球在A、B位置时，速度为零，动能为零，回复力最大，则加速度最大，故B正确； C．小球由A到O，回复力做正功，小球由O到B，回复力做负功，故C错误； D．小球由B到O，动能增大，弹性势能减小，总能量不变，故D错误。 故选B。 8. 家用交流充电桩通过换流模块，可以无能量损失地将如图甲所示的交流电转化为直流电。某次充电桩对一额定储能为，实际储能为的汽车动力电池充电，监测到充电电流随时间变化的图像如图乙所示，忽略充电过程中一切能量损耗，对此次充电过程，下列说法正确的是（　　） A. 图乙所示电流的有效值为 B. 交流充电桩对电动汽车充电的功率为 C. 一个交流电周期内充电桩向动力电池输入的电荷量为 D. 充满电能需要大概 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图乙所示的直流电通过正弦交流电转化而来，其有效值相同，则有 解得 i= 故A正确； B．根据电功率的公式可知 故B错误； C．根据电流的定义式有 且 故C错误； D．充电时间 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos 100πt。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12 W。下列说法正确的是（　　） A. n1为2200匝，Um为220 V B. BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4 A C. 若将R接在AB两端，R两端的电压为18 V，频率为100 Hz D. 若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5 A，周期为0.02 s 【答案】AD 【解析】 【详解】A.根据理想变压器的变压规律有 代入 U=220 V 得 n1=2 200，Um=U=220 V 故A正确； B.由功率与电压的关系得 UBC==12 V 根据理想变压器的变压规律有 代入数据解得 nBC=120 由欧姆定律得 I==1 A 故B错误； C.由以上分析结合题意可知 UAB=18 V，UAC=30 V 变压器不改变交流电的频率，故 f==50 Hz 故C错误； D.由欧姆定律得 I′==2.5 A 周期 T==0.02 s 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，理想变压器的原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电阻，V是交流电压表，原线圈加上图示交流电，则下列说法正确的是（　　） A. 加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为 B. 原线圈电流的有效值为0.04A C. 在时，电压表的示数为0 D. 电阻R上消耗的电功率为0.8W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图知原线圈交流电周期，原线圈上交流电压瞬时值的表达式 故A错误； B．由图知原线圈的电压有效值 由理想变压器的特点知 副线圈电压 副线圈电流 又 得 故B正确； C．电压表的示数是有效值，始终为4V，故C错误； D．电阻R上消耗的电功率 故D正确。 故选BD。 非选择题：本题共5小题，共54分。 二、实验题（每空2分，共20分） 11. （1）光敏电阻的特点是光照变强，电阻__________（变大/变小/不变）。 （2）金属热电阻：金属的电阻率随温度升高而__________（变大/变小/不变），这样的金属可以制成__________传感器，称为热电阻。 （3）热敏电阻：有些半导体在温度上升时导电能力__________（增强/减弱/不变），电阻__________（变大/变小/不变），可以用来制成热敏电阻。 【答案】（1）变小 （2） ①. 变大 ②. 温度 （3） ①. 增强 ②. 变小 【解析】 【小问1详解】 光敏电阻的特点是光照变强，电阻变小。 【小问2详解】 [1][2]金属热电阻：金属的电阻率随温度升高而变大，这样的金属可以制成温度传感器，称为热电阻。 【小问3详解】 [1][2]热敏电阻：有些半导体在温度上升时导电能力增强，电阻变小，可以用来制成热敏电阻。 12. 传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图甲所示，压力F在范围内时图线为直线。先利用如图乙所示的电路，测量时压敏电阻的阻值R，再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下： 压敏电阻R（时，阻值在之间） 电源（电动势，内阻不计） 电流表（量程10mA，内阻） 电流表（量程50mA，内阻约为） 定值电阻 滑动变阻器 开关、及导线若干 请完成下列问题： （1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线c端应与__________（选填“a”或“b”）点连接； （2）滑动变阻器有两种规格，本实验中应选择__________的； A. 最大阻值为 B. 最大阻值为 C. 最大阻值为 （3）闭合开关、，调节滑动变阻器接入电路部分的阻值从最大值逐渐减小，电流表读数为40mA时，电流表读数为8.0mA，可知__________； （4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，满偏电流刻度处标记。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和内阻之和为__________。保持滑动变阻器阻值不变，当压力时，电流表示数为__________mA。 【答案】（1）a （2）B （3）100 （4） ①. 140 ②. 30 【解析】 【小问1详解】 导线c端应接a，G1和定值电阻R1串联可当成电压表测量压敏电阻R两端的电压，G2和G1的电流之差是通过压敏电阻R的电流，若接b，因G2的具体内阻未知，不能准确测量R两端的电压值。 【小问2详解】 当F=0时，滑动变阻器R2若选择最大阻值为的，全部接入电路时，电路总电阻为 则干路电流约为 超过G2的量程。要想确保实验安全且防止数据点分布不均，则应选择较小阻值的滑动变阻器。 【小问3详解】 当两电流表G1、G2的示数分别为I1、I2时，有 【小问4详解】 [1] [2]由图甲可知， 时，，G2的示数为 三、计算题（本题共3小题，共34分。解答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。） 13. 如图甲所示，光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧，其左端与一固定立柱相连，右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后，由静止释放小球。以O点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，小球向左经过O点时为时刻，小球的振动图像如图乙所示。求： （1）O、M两点间的距离； （2）该振子在内的总路程； （3）弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式。 【答案】（1）5cm （2）65cm （3） 【解析】 【小问1详解】 O、M两点间的距离即位弹簧振子的振幅A，由图乙可知OM=A=5cm。 【小问2详解】 由图乙可知振子的振动周期为 由题意可知 且当时 则该振子在0~26s的总路程为 【小问3详解】 振动周期为则 简谐运动的位移与时间的关系式为 由图乙可知，时 代入位移与时间的关系式得 解得 弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式为 14. 如图所示，理想变压器原线圈中输入电压 ，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数 求： （1）原线圈等于多少匝？ （2）当开关断开时，电流表的示数 则电流表的示数为多少？ （3）在（3）情况下，当开关闭合时，电流表的示数等于多少？ 【答案】（1）匝；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）输入电压，电压表的示数由电压与变压器匝数的关系可得 解得 （2）当开关S断开时，有 解得 （3）当开关闭合时，有 当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有 副线圈中总电流为 由 解得 15. 推动绿色转型，发展绿色低碳产业，积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”，牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念.草原上具有丰富的风能，因此草原上的风力发电具有广阔的前景.如图甲所示为风力发电的简易图，通过变速箱，转轴的转速能达到扇叶转速的5倍，转轴带动线框以恒定的转速在匀强磁场中做匀速圆周运动，已知线框的匝数匝、线框的面积，磁场的磁感应强度大小，结果线框能从a、b间输出的电压，且该电压输入升压变压器的原线圈，如图乙所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，并通过电阻的输电线向用户送电，到达用户端时通过匝数比的降压变压器为额定电压、额定功率的用电器供电.求： （1）扇叶的转速； （2）的值； （3）远距离输电的输电效率（结果保留三位有效数字）. 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）输入升压变压器原线圈的电压为，则风力发电产生感应电动势的最大值为 设转轴的转速为，则由题意 解得 结合题意可知扇叶的转速为 （2）由题意可知，降压变压器副线圈的电流为 由变压器的工作原理 得降压变压器原线圈的电压为 由 得 输电线上损失的电压为 升压变压器副线圈的输出电压为 则由 可知升压变压器原、副线圈的匝数比为 （3）输电线上损失的功率为 用户得到的电功率为 发电机的输出功率为 远距离输电的效率为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四平市实验中学2024-2025学年下学期第一次月考 高二年级 物理 本试卷共8页。考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1．答卷前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题所给的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；在第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。 1. 关于电磁振荡和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波和机械波的传播都需要介质 B. 如图甲所示的磁场能产生电磁波 C. 红外线的波长比X射线的波长短 D. 图乙所示的电磁振荡电路，电容器刚要放电时，线圈中的电流最大 2. 下图中关于传感器的应用，说法正确的是（　　） A. 干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的 B. 机器人“眼睛”利用了光传感器 C. 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D. 火灾报警器是通过感知温度触发报警的 3. 对于下面甲、乙、丙、丁四种情况，可认为是简谐运动的是（　　） ①甲：倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，空气阻力可忽略 ②乙：粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手，木筷就在水中上下振动 ③丙：小球在半径为R的光滑球面上的A、B（）之间来回运动 ④丁：小球在光滑固定斜面上来回运动 A. 只有①③ B. 只有②③ C. 只有①②③ D. 只有①②④ 4. 一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点的振幅是4cm B. 0～10s内质点经过的路程是20cm C. 在时质点的速度为0 D. 在和两时刻，质点的位移相同 5. 将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为 B. 通过电阻电流的峰值为 C. 电阻在1秒内消耗的电能为 D. 电阻两端电压表达式为 6. 一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为，电阻和阻值分别为和，电流表、电压表均为理想表，a、b端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 电压表的示数为 C. 0～0.04s内，电阻产生的焦耳热为0.27J D. 0.07s时，通过电阻的电流为 7. 把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平。方向做简谐运动，它以O为平衡位置在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（ ） A. 小球在O位置时，动能最大，加速度最大 B. 小球在A、B位置时，动能最小，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，动能增大，势能减小，总能量变小 8. 家用交流充电桩通过换流模块，可以无能量损失地将如图甲所示的交流电转化为直流电。某次充电桩对一额定储能为，实际储能为的汽车动力电池充电，监测到充电电流随时间变化的图像如图乙所示，忽略充电过程中一切能量损耗，对此次充电过程，下列说法正确的是（　　） A. 图乙所示电流的有效值为 B. 交流充电桩对电动汽车充电的功率为 C. 一个交流电周期内充电桩向动力电池输入的电荷量为 D. 充满电能需要大概 9. 如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos 100πt。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12 W。下列说法正确的是（　　） A. n1为2200匝，Um为220 V B. BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4 A C. 若将R接在AB两端，R两端的电压为18 V，频率为100 Hz D. 若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5 A，周期为0.02 s 10. 如图所示，理想变压器的原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电阻，V是交流电压表，原线圈加上图示交流电，则下列说法正确的是（　　） A. 加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为 B. 原线圈电流的有效值为0.04A C. 在时，电压表的示数为0 D. 电阻R上消耗的电功率为0.8W 非选择题：本题共5小题，共54分。 二、实验题（每空2分，共20分） 11. （1）光敏电阻的特点是光照变强，电阻__________（变大/变小/不变）。 （2）金属热电阻：金属的电阻率随温度升高而__________（变大/变小/不变），这样的金属可以制成__________传感器，称为热电阻。 （3）热敏电阻：有些半导体在温度上升时导电能力__________（增强/减弱/不变），电阻__________（变大/变小/不变），可以用来制成热敏电阻。 12. 传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图甲所示，压力F在范围内时图线为直线。先利用如图乙所示的电路，测量时压敏电阻的阻值R，再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下： 压敏电阻R（时，阻值在之间） 电源（电动势，内阻不计） 电流表（量程10mA，内阻） 电流表（量程50mA，内阻约为） 定值电阻 滑动变阻器 开关、及导线若干 请完成下列问题： （1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线c端应与__________（选填“a”或“b”）点连接； （2）滑动变阻器有两种规格，本实验中应选择__________的； A. 最大阻值为 B. 最大阻值为 C. 最大阻值为 （3）闭合开关、，调节滑动变阻器接入电路部分的阻值从最大值逐渐减小，电流表读数为40mA时，电流表读数为8.0mA，可知__________； （4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，满偏电流刻度处标记。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和内阻之和为__________。保持滑动变阻器阻值不变，当压力时，电流表示数为__________mA。 三、计算题（本题共3小题，共34分。解答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。） 13. 如图甲所示，光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧，其左端与一固定立柱相连，右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后，由静止释放小球。以O点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，小球向左经过O点时为时刻，小球的振动图像如图乙所示。求： （1）O、M两点间的距离； （2）该振子在内的总路程； （3）弹簧振子简谐运动的位移与时间的关系式。 14. 如图所示，理想变压器原线圈中输入电压 ，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数 求： （1）原线圈等于多少匝？ （2）当开关断开时，电流表的示数 则电流表的示数为多少？ （3）在（3）情况下，当开关闭合时，电流表的示数等于多少？ 15. 推动绿色转型，发展绿色低碳产业，积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”，牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念.草原上具有丰富的风能，因此草原上的风力发电具有广阔的前景.如图甲所示为风力发电的简易图，通过变速箱，转轴的转速能达到扇叶转速的5倍，转轴带动线框以恒定的转速在匀强磁场中做匀速圆周运动，已知线框的匝数匝、线框的面积，磁场的磁感应强度大小，结果线框能从a、b间输出的电压，且该电压输入升压变压器的原线圈，如图乙所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，并通过电阻的输电线向用户送电，到达用户端时通过匝数比的降压变压器为额定电压、额定功率的用电器供电.求： （1）扇叶的转速； （2）的值； （3）远距离输电的输电效率（结果保留三位有效数字）. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $