精品解析：宁夏回族自治区石嘴山市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

石嘴山市第一中学2024-2025学年第二学期高二年级3月月考 物理试题 一、单选题：本题共7小题，每小题5分，共35分。 1. 关于机械振动，下列说法正确的是（ ） A. 水平放置的弹簧振子做简谐运动时的能量等于在平衡位置时振子的动能 B. 只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C. 单摆的周期随摆球质量的增大而减小 D. 单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零 2. 用小球和轻弹簧组成弹簧振子，使其沿水平方向做简谐运动，振动图像如图所示，下列描述正确的是（　　） A. 振子振动振幅为10cm B. 振子振动的频率为2.5Hz C. t=0时刻，振子位移为零，回复力正向最大 D. 1~2s内，振子的速度变大，加速度变小 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个简谐运动装置。图乙为手机内置的加速度传感器记录其竖直方向的图像，图像为正弦曲线，取向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手机做简谐运动的周期为 B. 时，手机位于最低点 C. 时，手机的速度为0 D. 从至，手机的动能逐渐增大 4. 如图为某风力发电机简易模型图。在风力作用下，风叶通过转轴带动条型磁铁转动，在线圈L中产生感应电动势的瞬时表达式为，将线圈L与一定值电阻R相连，则（　　） A. 磁铁转到图示位置时，线圈L中的磁通量最小 B. 线圈L中感应电动势有效值为44V C. 风叶每转动一圈，电阻R中电流方向改变一次 D. 若风叶的转速变大，则定值电阻R消耗的功率一定增大 5. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想交流电表，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，在a、b端输入电压恒定的正弦交流电，调节滑片P1、P2，则下列判断正确的是（　　） A. 仅将P1向下移一些，电流表的示数变大 B. 仅将P1向下移一些，变压器的输入功率变小 C. 仅将P2向下移一些，电压表的示数不变 D. 仅将P2向下移一些，R0消耗的功率变小 6. 我国的特高压输电技术居世界第一，如图所示，发电站输出稳定的电压，经升压变压器升至特高压进行远距离输送，再经过降压变压器降压后供用户端使用，用户端电阻可分为持续用电用户电阻（设为定值电阻）和灵活用电用户电阻（设为可变电阻），输电线电阻不可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 用电高峰期时，相当于变大 B. 用电高峰期时，两端电压变大 C. 在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使两端电压更大 D. 在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电会使输电线上电能损耗升高 7. 某种电吹风机的电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如表所示。下列说法中正确的是（　　） 冷风时输入功率 50W 热风时输入功率 490W 小风扇额定电压 40V 正常工作时小风扇输出功率 40W 输入交流电的电压 220V A. 理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=11：4 B. 触片P同时接触b、c两个触点时电吹风吹热风 C. 小风扇的内阻为6.4Ω D. 电吹风机吹热风时电热丝上电流约为2.2A 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图所示，则下列说法中，不正确的是( ) A. t＝0时刻，线圈平面与中性面平行 B. t＝0.01s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大 C. t＝0.02s时刻，线圈中有最大感应电动势 D. t＝0.03s时刻，线圈中感应电流为零 9. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为。若甲、乙两图中的、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（　　） A B. C. D. 10. 如图甲所示，变压器为理想变压器，图乙为端的输入电压，电阻，电动机M上标有“、”字样，电动机通过轻绳拉一个质量为的物体以的速度竖直向上匀速上升，此时电动机恰好正常工作，以下说法正确的是（ ） A. 变压器原、副线圈的匝数比是 B. 电动机的电阻为 C. 电流表示数是 D. 若电动机突然被卡住了，电流表的示数变为 三、解答题：本题共47分。 11. 某实验小组采用如图甲装置开展“利用单摆测量重力加速度”实验。铁架台上端悬挂单摆，下端固定的激光源发出水平方向的激光。摆球右侧等高处固定一智能手机，使激光光源，摆球中心与手机光线接收口在同一水平直线上。借助手机光线传感器接收光照强度随时间变化的数据，以此测定摆球周期。 （1）如图乙，用游标卡尺测出摆球的直径为______cm；用刻度尺测出摆线长度，算出摆长L； （2）拉动摆球使悬线偏离竖直方向一个较小角度，使摆动平面与手机和激光源的连线垂直。将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙，根据图像判断单摆的周期T=______（用表示） （3）根据实验数据绘出图像如图丁所示，图像斜率为k，则当地的重力加速度g=______（用k和π表示） 12. 如图所示是某弹簧振子做简谐运动的图像。 （1）由图可知振子做简谐运动的振幅为_____________cm，周期为_____________s。 （2）振子的振动方程________cm在时刻，质点的位置____________cm，其运动方向为_____________方向（选填“正、负”） （3）从到4s内，_________s时刻，振子的弹性势能最大。 （4）从到4s内，振子运动经过的路程___________cm。 13. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度B=5T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其接入电路的电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好。在棒上施加水平拉力使其以速度v=5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻R的电流大小和方向； （3）水平拉力的大小F。 （4）已知金属棒ab的质量m=0.1kg，撤去水平拉力，ab棒将减速运动直至静止，此过程中通过电阻R的电荷量是多少。 14. 如图所示，小型发电厂通过升压、降压变压器把电能输送给用户。已知发电厂的输出功率为50kW、输出电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为，两个变压器间输电导线的总电阻，降压变压器的输出电压为220V。不计输电过程中电抗造成的电压损失，变压器均视为理想变压器。求： （1）两个变压器间输电导线上损失的电压； （2）降压变压器原、副线圈的匝数之比； （3）若用户安装的都是“220V40W”的日光灯，则允许同时开多少盏灯让其正常发光？ 15. 某水平安装的“智能缓冲器”的结构如图所示，其核心部件是形成如图所示N极和S极的柱状电磁铁，该电磁铁产生的磁场（视为匀强磁场）分布在长度为d（未知）的整个侧面区域，磁场方向垂直于N极侧面指向左右两侧，N极上下空间无磁场，该电磁铁由智能调节器（图中未画出）自动调节磁场的磁感应强度大小。与N极完美重合固连的柱状长杆其横截面是边长为L的正方形，涂有绝缘漆及润滑油的正方形金属框（边长略大于L）质量为m、电阻为R。金属框套在长杆上以任意初速度沿着杆向磁场运动，进入磁场前智能调节器根据框的初速度大小调定磁场的磁感应强度大小，让框进入磁场后都能在磁场末端恰好减速到零。某次测试，框的初速度为，智能调节器调定的磁感应强度大小为，不计一切摩擦。求： （1）该次测试，框在磁场中减速到零的过程中，框上感应电流所产生的焦耳热； （2）该次测试，框刚进入磁场时受到的安培力大小； （3）若某次测试，框的初速度为，则磁感应强度大小应调定为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 石嘴山市第一中学2024-2025学年第二学期高二年级3月月考 物理试题 一、单选题：本题共7小题，每小题5分，共35分。 1. 关于机械振动，下列说法正确的是（ ） A. 水平放置的弹簧振子做简谐运动时的能量等于在平衡位置时振子的动能 B. 只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C. 单摆的周期随摆球质量的增大而减小 D. 单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．水平放置的弹簧振子做简谐运动过程中只有振子的动能和弹簧的弹性势能发生相互转化，在平衡位置时，弹性势能为零，所以弹簧振子的能量等于振子的动能，故A正确； B．只要物体做受迫振动，振动频率就等于驱动力的频率，故B错误； C．根据可知，单摆的周期与摆球质量无关，故C错误； D．单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，但垂直于振动方向上所受合力不为零，即合力不为零，故D错误。 故选A。 2. 用小球和轻弹簧组成弹簧振子，使其沿水平方向做简谐运动，振动图像如图所示，下列描述正确的是（　　） A. 振子振动的振幅为10cm B. 振子振动的频率为2.5Hz C. t=0时刻，振子位移为零，回复力正向最大 D. 1~2s内，振子的速度变大，加速度变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，振子振动的振幅为5cm，故A错误； B．根据图像可知，周期为4s，则频率为 故B错误； C．根据图像可知，t=0时刻，振子位移为零，则回复力为零，故C错误； D．根据图像可知，1~2s内，振子从最大位移处向平衡位置运动，此过程中振子的速度变大，加速度变小，故D正确。 故选D。 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个简谐运动装置。图乙为手机内置的加速度传感器记录其竖直方向的图像，图像为正弦曲线，取向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手机做简谐运动的周期为 B. 时，手机位于最低点 C. 时，手机的速度为0 D. 从至，手机的动能逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，手机做简谐运动的周期为0.4s，故A错误； B．时，加速度为负向最大值，可知手机位于最高点，故B错误； C．时，加速度为正向最大值，可知手机位于最低点，所以手机的速度为0，故C正确； D．时，加速度为0，所以手机处于平衡位置，从至，手机从平衡位置移动至最高点，所以手机的动能逐渐减小，故D错误。 故选C。 4. 如图为某风力发电机简易模型图。在风力作用下，风叶通过转轴带动条型磁铁转动，在线圈L中产生感应电动势的瞬时表达式为，将线圈L与一定值电阻R相连，则（　　） A. 磁铁转到图示位置时，线圈L中的磁通量最小 B. 线圈L中感应电动势的有效值为44V C. 风叶每转动一圈，电阻R中电流方向改变一次 D. 若风叶的转速变大，则定值电阻R消耗的功率一定增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁转到图示位置时，线圈L中的磁通量最大，故A错误； B．线圈L中感应电动势的有效值为 故B错误； C．风叶每转动一圈，电阻R中电流方向改变两次，故C错误； D．电阻R上消耗的功率为 若风叶的转速变大，则感应电动势增大，电路电流增大，定值电阻R消耗的功率一定增大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想交流电表，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，在a、b端输入电压恒定的正弦交流电，调节滑片P1、P2，则下列判断正确的是（　　） A. 仅将P1向下移一些，电流表的示数变大 B. 仅将P1向下移一些，变压器的输入功率变小 C. 仅将P2向下移一些，电压表的示数不变 D. 仅将P2向下移一些，R0消耗的功率变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．仅将P1向下移一些，原线圈匝数增加，根据变压比可知，副线圈输出电压变小，副线圈消耗功率变小，原线圈输入功率变小，输入电流变小，选项A错误，B正确； CD．仅将P2向下移一些，副线圈电路中的电阻变小，电流变大，R0两端的电压变大，电压表的示数变小，R0消耗的功率变大，选项CD错误。 故选B。 6. 我国的特高压输电技术居世界第一，如图所示，发电站输出稳定的电压，经升压变压器升至特高压进行远距离输送，再经过降压变压器降压后供用户端使用，用户端电阻可分为持续用电用户电阻（设为定值电阻）和灵活用电用户电阻（设为可变电阻），输电线电阻不可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 用电高峰期时，相当于变大 B. 用电高峰期时，两端电压变大 C. 在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使两端电压更大 D. 在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电会使输电线上电能损耗升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．因用电器都是并联使用，因此在用电高峰时，用电器增加，相当于变小，故A错误； B．用电高峰期时，相当于变小，降压变压器副线圈的电流增大，由变压器原理可知，降压变压器原线圈的电流增大，导致输电线上的电压降增大，发电站输出电压稳定，则有降压变压器的原线圈两端电压减小，副线圈输出电压减小，使两端电压变小，故B错误； CD．在不改变输送电能总功率的前提下，由可知，使用特高压输电，输电线上的电流大幅度减小，输电线上的电压降减小，则降压变压器原线圈两端的电压比普通的高压输电时高，则两端电压更大；输电线上的电能损耗，因输电线上电流减小，可知输电线上电能损耗降低，故C正确，D错误。 故选C。 7. 某种电吹风机的电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如表所示。下列说法中正确的是（　　） 冷风时输入功率 50W 热风时输入功率 490W 小风扇额定电压 40V 正常工作时小风扇输出功率 40W 输入交流电的电压 220V A. 理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=11：4 B. 触片P同时接触b、c两个触点时电吹风吹热风 C. 小风扇的内阻为6.4Ω D. 电吹风机吹热风时电热丝上的电流约为2.2A 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系 故A错误； B．电动机与电热丝同时接入电路时吹热风，触片P应与触点c、d接触，故B错误； C．小风扇的发热功率为 电流 则由 可得小风扇的内阻为 故C正确； D．吹热风时电热丝消耗的功率 则电热丝的电流为 故D错误 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图所示，则下列说法中，不正确的是( ) A. t＝0时刻，线圈平面与中性面平行 B. t＝0.01s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大 C. t＝0.02s时刻，线圈中有最大感应电动势 D. t＝0.03s时刻，线圈中感应电流为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A、时刻，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，故A错误； B、时刻，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，故B正确； C、时刻，磁通量为零，感应电动势最大，故C正确； D、时刻，磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的面，感应电动势最大，感应电流最大，故D错误． 9. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为。若甲、乙两图中的、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由甲图可知 故A正确； B．由乙图知 解得 故B错误； C．甲图消耗的电功率为 故C正确； D．乙图消耗的电功率为 所以 故D正确。 故选ACD。 10. 如图甲所示，变压器为理想变压器，图乙为端的输入电压，电阻，电动机M上标有“、”字样，电动机通过轻绳拉一个质量为的物体以的速度竖直向上匀速上升，此时电动机恰好正常工作，以下说法正确的是（ ） A. 变压器原、副线圈的匝数比是 B. 电动机的电阻为 C. 电流表示数是 D. 若电动机突然被卡住了，电流表的示数变为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电动机正常工作，则 副线圈的电压 匝数比 A正确； C．根据 解得 C错误； B．由功率关系 电动机的电阻为 B错误； D．若电动机突然被卡住了，电动机相当于纯电阻 由 解得 D正确 故选AD。 三、解答题：本题共47分。 11. 某实验小组采用如图甲装置开展“利用单摆测量重力加速度”实验。铁架台上端悬挂单摆，下端固定的激光源发出水平方向的激光。摆球右侧等高处固定一智能手机，使激光光源，摆球中心与手机光线接收口在同一水平直线上。借助手机光线传感器接收光照强度随时间变化的数据，以此测定摆球周期。 （1）如图乙，用游标卡尺测出摆球的直径为______cm；用刻度尺测出摆线长度，算出摆长L； （2）拉动摆球使悬线偏离竖直方向一个较小角度，使摆动平面与手机和激光源的连线垂直。将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙，根据图像判断单摆的周期T=______（用表示） （3）根据实验数据绘出图像如图丁所示，图像斜率为k，则当地的重力加速度g=______（用k和π表示） 【答案】（1）1.14 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，摆球的直径为d=11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm； 【小问2详解】 摆球通过最低点，光照强度最小，摆球连续两次通过最低点为半个周期，因此单摆的周期 【小问3详解】 根据单摆周期公式 变形得 结合函数，图像斜率 重力加速度 12. 如图所示是某弹簧振子做简谐运动图像。 （1）由图可知振子做简谐运动的振幅为_____________cm，周期为_____________s。 （2）振子的振动方程________cm在时刻，质点的位置____________cm，其运动方向为_____________方向（选填“正、负”） （3）从到4s内，_________s时刻，振子的弹性势能最大。 （4）从到4s内，振子运动经过的路程___________cm。 【答案】（1） ①. 20 ②. 4 （2） ①. ②. ③. 正 （3）和 （4）80 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图可知，其振幅为 周期 【小问2详解】 [1]根据振动周期可得 故振动方程为 [2]把代入振动方程可得 [3]此时振子正向平衡位置振动，故振动方向为正。 【小问3详解】 振幅最大时，弹性势能最大，因此在和时振子的弹性势能最大。 【小问4详解】 一个周期内振子通过的路程为 13. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度B=5T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其接入电路的电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好。在棒上施加水平拉力使其以速度v=5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻R的电流大小和方向； （3）水平拉力的大小F。 （4）已知金属棒ab的质量m=0.1kg，撤去水平拉力，ab棒将减速运动直至静止，此过程中通过电阻R的电荷量是多少。 【答案】（1）；（2），M→P；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）依题意有 （2）根据楞次定律，回路中的电流方向为逆时针方向，所以通过电阻R的电流方向为M→P；根据欧姆定律，电流大小为 （3）导体棒匀速运动，则水平拉力F大小于等于安培力，则有 （4）对金属棒ab，减速过程，由动量定理得 其中有 联立可得 解得 14. 如图所示，小型发电厂通过升压、降压变压器把电能输送给用户。已知发电厂的输出功率为50kW、输出电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为，两个变压器间输电导线的总电阻，降压变压器的输出电压为220V。不计输电过程中电抗造成的电压损失，变压器均视为理想变压器。求： （1）两个变压器间的输电导线上损失的电压； （2）降压变压器原、副线圈的匝数之比； （3）若用户安装的都是“220V40W”的日光灯，则允许同时开多少盏灯让其正常发光？ 【答案】（1）300V；（2）10:1；（3）1100盏 【解析】 【详解】（1）升压变压器副线圈输出的电压为 输电线路上的电流 输电导线上损失的电压 （2）输电导线上的电压降是300V，则有降压变压器原、副线圈的匝数之比 （3）输电导线上损失的功率 用户得到功率 则允许同时开灯的盏数 15. 某水平安装的“智能缓冲器”的结构如图所示，其核心部件是形成如图所示N极和S极的柱状电磁铁，该电磁铁产生的磁场（视为匀强磁场）分布在长度为d（未知）的整个侧面区域，磁场方向垂直于N极侧面指向左右两侧，N极上下空间无磁场，该电磁铁由智能调节器（图中未画出）自动调节磁场的磁感应强度大小。与N极完美重合固连的柱状长杆其横截面是边长为L的正方形，涂有绝缘漆及润滑油的正方形金属框（边长略大于L）质量为m、电阻为R。金属框套在长杆上以任意初速度沿着杆向磁场运动，进入磁场前智能调节器根据框的初速度大小调定磁场的磁感应强度大小，让框进入磁场后都能在磁场末端恰好减速到零。某次测试，框的初速度为，智能调节器调定的磁感应强度大小为，不计一切摩擦。求： （1）该次测试，框在磁场中减速到零的过程中，框上感应电流所产生的焦耳热； （2）该次测试，框刚进入磁场时受到的安培力大小； （3）若某次测试，框的初速度为，则磁感应强度大小应调定为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由能量守恒，环的初动能全部转化为电能，所以 【小问2详解】 环刚进入磁场时 左右两边的环都要受到安培力，所以 【小问3详解】 由第一次测试，由动量定理得 解得 当初速度为时 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$