精品解析：陕西省咸阳市兴平市南郊高级中学2023-2024学年高二下学期第一次质量监测物理试题

兴平市南郊高级中学 2023—2024学年度第二学期第一次质量检测 高二年级物理试题 命题人：王水库 审题人：刘宝玲 (时间：75分钟满分：100分) 一、单选题：(每题5分) 1. 如图为某发电站电能输送电路示意图，已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变，若用户电阻R0减小，下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出功率减小 B. 输电线上的功率损失减小 C. 用户得到的电压减小 D. 输电线输送电压减小 【答案】C 【解析】 【分析】根据用户电阻的变化，得出降压变压变压器输出功率的变化，根据输出功率决定输入功率，得知发电机输出功率的变化；由输电线上损失的功率变化，得出输电线电流变化；由发电机的输出电压和升压变压器原、副线圈的匝数比不变，可得出输电线输送电压的变化. 【详解】若用户电阻减小，则降压变压器输出功率增大，导致发电机的输出功率增大，故A错误；若用户电阻减小，降压变压器输出功率增大，导致输电线上电流增大，输电线上损失的电压增大，输电线上的功率损失增大，故B错误；输电线上损失电压增大，降压变压器原线圈输入电压减小，由于降压变压器原、副线圈匝数比不变，降压变压器副线圈输出电压（即用户得到的电压）减小，故C正确；根据题给发电机的输出电压不变，升压变压器的原线圈输入电压不变，由于升压变压器原、副线圈匝数比不变，则输电线上输送电压不变，故D错误；故选C． 【点睛】解决本题关键知道：1、原、副线圈电压比、电流比与匝数比的关系；2、升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系； 2. 在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁态的左右两个臂上。为简化问题研究，假设当一个线圈通以交变电流时，该线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂。已知线圈1、2的匝数之比，若线圈电阻可不计，则当其中一个线圈输入交流电压时（　　） A. 若线圈1为输入端，则空载的线圈2输出电压为0 B. 若线圈1为输入端，则接有负载的线圈2输出电压为 C. 若线圈2为输入端，则空载的线圈1输出电压为 D. 若线圈2为输入端，则接有负载的线圈1输出电压为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．闭合铁芯中多了一个中间的臂，导致每个线圈中产生的交变磁通量，只有一半通过另一个线圈，而另一半通过中间的臂，这就导致线圈中的感应电动势只有全部通过时的一半。设线圈1两端输入电压为时，线圈2输出电压为，根据法拉第电磁感应定律有 ， 当线圈1输入电压为220V时，即 可得 解得 与是否有负载无关，故AB错误； CD当线圈2输入电压为220V时，同理 ， 所以 与是否有负载无关，故D正确，C错误。 故选D。 3. 如图所示，轻质弹簧下挂重力为500N的物体A，轻质弹簧伸长了5cm，再在物体A的下端用细线挂上重力为200N的物体B，弹簧均在弹性限度内。A、B两物体均静止后，将连接A、B两物体的细线剪断，则A在竖直面内做简谐运动，A运动到最高点时弹簧相对于原长的形变量的大小为（　　） A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4cm 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，弹簧的劲度系数为 再在物体A的下端用细线挂上重力为200N的物体B时，弹簧再伸长 将连接A、B两物体的细线剪断，则A在竖直面内做简谐运动，平衡位置在弹簧伸长5cm的位置，由对称性可知，A运动到最高点时弹簧相对于原长的形变量的大小为 ABD错误，C正确。 故选C。 4. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振动物体的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（　　） A. t=0.2s时，振动物体的加速度方向向右 B. t=0.6s时，振动物体的速度方向向右 C. 在t=0.4s到t=0.8s时间内，振动物体动能逐渐增大 D. 在t=0到t=2.4s时间内，振动物体通过的路程是80cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．t=0.2s时，振子位置由O点向右运动到OB中的某点，振子受到的回复力向左，所以加速度向左，故A错误； B．t=0.6s时，由图象知其x-t斜率为负，故其速度方向与正方向相反，因此速度向左，故B错误； C．t=0.4s到t=0.8s的时间内，图中斜率绝对值逐渐增大，因此可判断振子运动的速度增大，所以振子的动能逐渐增大，故C正确； D．图中看出振子的周期为1.6s，t=0s到t=2.4s的时间内，振子振动了1.5个周期，振动物体通过的路程是 故D错误。 故选C。 5. 发电厂发电机的输出功率为P，输送电压为U，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，下面说法中错误的是（　　） A. 通过输电线上的电流为 B. 输电线路损耗的功率为 C. 学校在变压器降压前得到的电压为 D. 若输送电压提高到原来的k倍，则输电线路损耗的功率减为原来的 【答案】B 【解析】 详解】A．根据 P=UI 可得通过输电线上的电流为，故A正确，不符合题意； B．因U为输送电压，而不是输电导线损失的电压，故输电线路损耗的功率不等于，故B错误，符合题意； C．输电导线损失的电压为 故学校在变压器降压前得到的电压为 故C正确，不符合题意； D．输电线路损耗的功率为 若输送电压提高到原来的k倍，则输电线路损耗的功率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 图甲是一台小型发电机结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r=1Ω，外接灯泡的电阻为5Ω。则（　　） A. 图甲中线圈所处位置的磁通量最大 B. 理想电压表的示数为6V C. 线圈转动的角速度为50rad/s D. 线圈转动产生电动势表达式 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中线圈与磁感线平行，此时线圈的磁通量为零，A错误； B．由图可知，电动势的最大值为 电动势的有效值为 理想电压表的示数为 B错误； C．由图知，周期为 线圈转动的角速度为 C错误； D．线圈转动产生电动势的表达式 D正确。 故选D。 7. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:：n2=4：1，电阻R=4Ω，交流电表均为理想电表，原线圈输入电压的瞬时值表达式，下列说法正确的是（　　） A. 交变电流的频率为100Hz B. 电压表的示数为24V C. 电流表的示数为1.5A D. 变压器的输入功率为9W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可得，交流电的频率为 故A错误； B．由可得，副线圈两端电压的有效值为 故电压表示数为6V，故B错误； C．副线圈中电流为 由可得，原线圈中电流为 故C错误； D．输出功率为 故原线圈中输入功率也为9W，故D正确； 故选D。 8. 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是 (　 　) A. t＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面 B. 在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈 C. 将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压为2200V D. 将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿 【答案】B 【解析】 【详解】根据图可知，在t=0时刻时，产生的感应电动势最大，此时线圈平面与中性面垂直，故A错误；产生的感应电动势的周期T=0.02s，故1s内发电机的线圈转动的圈数为n＝1/T＝50转，故B正确；输入电压的有效值为U1＝＝220V，根据得U2=2200V，故C错误；电容器的耐压值为电压的最大值，故电容器一定被击穿，故D错误；故选B． 【点睛】本题考查了交流电最大值、有效值、周期等问题，抓住电容器的耐压值为电压的最大值，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解． 二、多选题：(每题6分，全对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分) 9. 如图所示，变压器为理想变压器，原线圈一侧接在稳定交流电源上。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，A1和A2为理想电流表，V1和V2为理想电压表。若将滑动变阻器的滑动片向a端移动，则（　　） A. V2示数变小 B. V1示数变大 C. A2示数变小 D. A1示数变大 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．将滑动变阻器的滑动片向a端移动，滑动变阻器的阻值减小，根据串反并同规律，A2示数变大，V2示数变小，A正确，C错误； B．根据 ，V1的示数不变，B错误； D．A2示数变大，根据 ，A1示数变大，D正确。 故选AD。 10. 一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点如图所示；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是（　　） A. 8s B. 4s C. 14s D. s 【答案】CD 【解析】 【详解】设题图中a、b两点为质点振动过程的最大位移处，若在开始计时时刻，质点从O点向右运动，O→M过程历时3s，M→b→M运动过程历时2s，则 T=16s 质点第三次经过M点还需要的时间 Δt3=T－2s=（16－2）s=14s 若在开始计时时刻，质点从O点向左运动，O→a→O→M运动过程历时3s，M→b→M运动过程历时2s，则 质点第三次经过M点还需要的时间 故选CD。 三、实验题(本大题共2小题，每空2分，其中l-T2图象4分，共16分) 11. 某实验小组用图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、10分度的游标卡尺、停表等。 请回答下列问题： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___________。 A．摆线要选择细些的、伸缩性大的，并且尽可能长一些 B．摆球尽量选择质量大些、体积小的金属球 C．用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长 D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时 （2）用刻度尺测得摆线长度为，用游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，则摆球的直径为___________； （3）实验中测得摆球做50次全振动所用的时间为取9.87，由此算得当地的重力加速度的值为___________（保留3位有效数字）。 【答案】 ①. BD##DB ②. 18.6 ③. 9.83 【解析】 【详解】（1）[1]A．摆线要选择细些的、伸缩性小的，长短适当的，选项A错误； B．摆球尽量选择质量大些、体积小的金属球，以减小阻力的影响，选项B正确； C．用刻度尺测量摆线的长度l，加小球半径才是单摆的摆长，选项C错误； D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，选项D正确。 故选BD。 （2）[2]摆球的直径为1.8cm+0.1mm×6=18.6mm； （3）[3]周期 摆长 根据 可得 12. 某物理课外小组研究“用单摆测量重力加速度”实验，他们测出不同的摆长l所对应的周期T，在进行数据处理时： (1)甲同学以l为横轴、为纵轴作出了图像，若他测得的图像的斜率为k，则测得的重力加速度________； (2)乙同学根据公式得，将所测得的数据代入计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，则他测得的重力加速度__________ (3)甲同学测量5种不同摆长下单摆振动周期，记录结果见下表。 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84 以为横轴，l为纵轴，请你替他在如图所示的坐标纸上作出图像___，利用此图像求出的重力加速度为________ 【答案】 ①. ②. 准确 ③. ④. 9.86 【解析】 【详解】(1)[1]图像的斜率为k，则 由公式得 (2)[2]可知测得的重力加速度，忘记测摆球半径并不影响斜率k的大小，所以即使忘记测摆球的半径，所得测量值也是准确的； (3)[3]作出图像如答图所示 [4]直线的斜率 得 代入数据得 所以 四、解答题：(要有必要的文字说明，8分+12分+12分=32分) 13. 滑板运动非常有趣。如图所示，某同学踩着滑板在弧形滑道的内壁来回滑行。滑板的这种运动可视为振动吗？若可以，它的平衡位置在哪里？ 【答案】可以看成振动；弧形滑道的最低点为平衡位置。 【解析】 【分析】 【详解】可以看成振动，在平衡位置附近的往复运动即为振动，滑板运动在弧形滑道的内壁来回滑行，以弧形滑道的最低点为平衡位置，属于振动。 14. 如图所示，矩形线圈的匝数N=100匝，线圈为边长的正方形，线圈内阻，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度匀速转动，外电路电阻，（不计转动中的一切摩擦），求： （1）从图示位置开始计时e的瞬时值表达式； （2）在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）矩形线圈产生的感应电动势最大值为 图示位置线圈与中性面位置垂直，所以可得感应电动势的瞬时值表达式为 （2）在线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量为 通过电阻R的电荷量q为 15. 如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像，以竖直向上为正方向。根据图像中的信息，回答下列问题： （1）质点离开平衡位置的最大距离有多大？第2秒末到第3秒末质点加速度怎样变化？ （2）在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？ （3）质点在第2s末的位移是多少？前4s内的路程是多少？ 【答案】（1）10cm，加速度增大；（2）竖直向下运动；（3）0，40cm 【解析】 【详解】（1）由图像上的信息，结合质点的振动过程可知：质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值，为10cm，由图像可知，第2秒末到第3秒末质点加速度增大。 （2）从1.5s到2s时间间隔内，质点位移x>0，且减小，因此是向平衡位置运动，即竖直向下运动；从2.5s到3s时间间隔内，位移x＜0，且|x|增大，因此是背离平衡位置运动，即竖直向下运动。 （3）质点在第2s末时，处在平衡位置，因此位移为零；质点在前4s内完成一个周期性运动，其路程为 4×10cm=40cm 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兴平市南郊高级中学 2023—2024学年度第二学期第一次质量检测 高二年级物理试题 命题人：王水库 审题人：刘宝玲 (时间：75分钟满分：100分) 一、单选题：(每题5分) 1. 如图为某发电站电能输送电路示意图，已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变，若用户电阻R0减小，下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出功率减小 B. 输电线上的功率损失减小 C. 用户得到的电压减小 D. 输电线输送电压减小 2. 在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁态的左右两个臂上。为简化问题研究，假设当一个线圈通以交变电流时，该线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂。已知线圈1、2的匝数之比，若线圈电阻可不计，则当其中一个线圈输入交流电压时（　　） A. 若线圈1为输入端，则空载的线圈2输出电压为0 B. 若线圈1为输入端，则接有负载的线圈2输出电压为 C. 若线圈2为输入端，则空载的线圈1输出电压为 D. 若线圈2为输入端，则接有负载的线圈1输出电压为 3. 如图所示，轻质弹簧下挂重力为500N的物体A，轻质弹簧伸长了5cm，再在物体A的下端用细线挂上重力为200N的物体B，弹簧均在弹性限度内。A、B两物体均静止后，将连接A、B两物体的细线剪断，则A在竖直面内做简谐运动，A运动到最高点时弹簧相对于原长的形变量的大小为（　　） A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4cm 4. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振动物体的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（　　） A. t=0.2s时，振动物体加速度方向向右 B. t=0.6s时，振动物体的速度方向向右 C. 在t=0.4s到t=0.8s时间内，振动物体的动能逐渐增大 D. 在t=0到t=2.4s时间内，振动物体通过的路程是80cm 5. 发电厂发电机的输出功率为P，输送电压为U，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，下面说法中错误的是（　　） A. 通过输电线上的电流为 B. 输电线路损耗的功率为 C. 学校在变压器降压前得到的电压为 D. 若输送电压提高到原来的k倍，则输电线路损耗的功率减为原来的 6. 图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r=1Ω，外接灯泡的电阻为5Ω。则（　　） A. 图甲中线圈所处位置的磁通量最大 B. 理想电压表示数为6V C. 线圈转动的角速度为50rad/s D. 线圈转动产生电动势表达式 7. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:：n2=4：1，电阻R=4Ω，交流电表均为理想电表，原线圈输入电压的瞬时值表达式，下列说法正确的是（　　） A. 交变电流的频率为100Hz B. 电压表的示数为24V C. 电流表的示数为1.5A D. 变压器的输入功率为9W 8. 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是 (　 　) A. t＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面 B. 在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈 C. 将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压为2200V D. 将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿 二、多选题：(每题6分，全对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分) 9. 如图所示，变压器为理想变压器，原线圈一侧接在稳定交流电源上。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，A1和A2为理想电流表，V1和V2为理想电压表。若将滑动变阻器的滑动片向a端移动，则（　　） A. V2示数变小 B. V1示数变大 C. A2示数变小 D. A1示数变大 10. 一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点如图所示；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是（　　） A. 8s B. 4s C. 14s D. s 三、实验题(本大题共2小题，每空2分，其中l-T2图象4分，共16分) 11. 某实验小组用图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、10分度的游标卡尺、停表等。 请回答下列问题： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___________。 A．摆线要选择细些的、伸缩性大的，并且尽可能长一些 B．摆球尽量选择质量大些、体积小的金属球 C．用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长 D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时 （2）用刻度尺测得摆线长度为，用游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，则摆球的直径为___________； （3）实验中测得摆球做50次全振动所用的时间为取9.87，由此算得当地的重力加速度的值为___________（保留3位有效数字）。 12. 某物理课外小组研究“用单摆测量重力加速度”实验，他们测出不同摆长l所对应的周期T，在进行数据处理时： (1)甲同学以l为横轴、为纵轴作出了图像，若他测得的图像的斜率为k，则测得的重力加速度________； (2)乙同学根据公式得，将所测得的数据代入计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，则他测得的重力加速度__________ (3)甲同学测量5种不同摆长下单摆的振动周期，记录结果见下表。 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84 以为横轴，l为纵轴，请你替他在如图所示的坐标纸上作出图像___，利用此图像求出的重力加速度为________ 四、解答题：(要有必要的文字说明，8分+12分+12分=32分) 13. 滑板运动非常有趣。如图所示，某同学踩着滑板在弧形滑道的内壁来回滑行。滑板的这种运动可视为振动吗？若可以，它的平衡位置在哪里？ 14. 如图所示，矩形线圈的匝数N=100匝，线圈为边长的正方形，线圈内阻，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度匀速转动，外电路电阻，（不计转动中的一切摩擦），求： （1）从图示位置开始计时e的瞬时值表达式； （2）在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。 15. 如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像，以竖直向上为正方向。根据图像中的信息，回答下列问题： （1）质点离开平衡位置的最大距离有多大？第2秒末到第3秒末质点加速度怎样变化？ （2）在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？ （3）质点在第2s末位移是多少？前4s内的路程是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $