四川省遂宁高级实验学校2022-2023学年高一下学期第一次月考物理试题

遂宁高级实验学校2023年上期第一学月考试 物理试题 总分 100分 时间90分钟 一、单选题(本题共8小题，共32分，每题只有一个选项符合题意) 1. 在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min内放出的热量为2.1×104 J，则此交变电流的最大值为(　　) A．0.24 A　　　　　　　 B．0.5 A C．0.707 A D．1 A 2. 如图，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动．若小球从C点第一次运动到O点历时0.1s，则小球振动的周期为（　　） A. 0.1s B. 0.2s C. 0.3s D. 0.4s 3. 有一交变电流如图所示，则由此图像可知(　　) A．它的周期是0.4 s B．它的峰值是4 A C．它的有效值是2 A D．它的频率是0.8 Hz 4 如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a、b两点间电压为U2，则（　　） A. =1 B. =2 C. =4 D. 5. 如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V　880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知(　　) A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W 6. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的情况，下列说法正确的是(　　) A．闭合开关，a先亮，b后亮，稳定后a、b一样亮 B．闭合开关，b先亮，a后亮，稳定后b比a更亮一些 C．断开开关，a逐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭 D．断开开关，b逐渐熄灭，a先变得更亮后再与b同时熄灭 7. 如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接着定值电阻R1、R2，且R1＝R2，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压为U，则(　　) A．R1两端的电压为 B．R1两端的电压为 C．R2两端的电压为 D．R2两端的电压为 8. 某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断(　　) A．在A和C时刻线圈处于中性面位置 B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A→D时刻线圈转过的角度为π D．若从O→D时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变50次 二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示的电路，A、B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变。保持理想变压器A的输入电压不变，当开关S断开时，灯L1正常发光。则(　　) A．仅闭合S，L1变暗 B．仅闭合S，A的输入功率变小 C．仅将滑片P上移，L1变亮 D．仅将滑片P上移，A的输入功率变小 10.如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈的电阻为r，在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法中正确的是( 　) A. 磁通量的变化量为ΔΦ＝NBS B. 平均感应电动势为 C. 电阻R所产生的焦耳热为 D. 通过电阻R的电荷量为 11. 如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个正方形的金属线框（俯视图），现导线中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在0～2t0时间内，则（　　） A. 线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B. 线框受到的安培力先向右，后向左 C. 线框中感应电流一直沿顺时针方向 D. 线框受到的安培力方向始终向左 12. 如图所示，相距为d的两水平线和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为、质量为m，电阻为R，将线框在磁场上方高h处由静止释放，ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等．则在线框全部穿过磁场的过程中（　　） A. ab边刚进入磁场时ab两端的电势差为 B. 感应电流所做功 C. 感应电流所做功为 D. 线框最小速度为 三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 13.小管同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。 （1）为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有________。 A．断开与闭合开关时指针会偏向同一侧 B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器的滑片不移动，指针不偏转 C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧 （2）图中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最_______端（填“左”或“右”）；在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某螺线管处导线，可能由于自感现象突然被电击一下，则被电击可能是在拆除____________（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。 14（1）某同学用一多用电表测量一定值电阻阻值 R，先把选择开关旋到“×10 Ω”挡，欧姆调零后，测量时指针偏转如图所示，则该电阻的阻值是_______Ω； （2）为了较准确地测量该电阻的阻值，该同学采用“伏安法”测量，实验室提供的器材如下： A.电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ） B.电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω） C.电流表A2（量程30mA，内阻约为10Ω） D.滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流1 A） E.滑动变阻器R2（0~5 kΩ，额定电流0.5 A） F.电源E（电动势为5 V，内阻约为1 Ω） G.开关S，导线若干 ①为了较准确地测量电阻R的阻值，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______ （填器材前面的序号）； ②在如图虚线框内画出实验电路图_______。 四、计算题（本大题共4个小题，共38分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤） 15.(6分）如图，弹簧振子以O 点为平衡位置，在相距25cm 的 B 、C 两点间做简谐运 动。规定从O 点 向B 点运动为正方向。 t=0 时，振子从P 点以速度 v 向 B 点运动； t=0.2s 时，振子速度第一次变为-v;t=0.5s 时，振子速度第二次变为-v。 (1)求振子振动周期 T; (2)求振子振动振幅; (3)求振子在4.0s 内通过的路程； 16.(8分）如图所示，矩形线圈abcd匝数为N =100匝，线圈ab的边长为bc的边长为，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动的角速度，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。试求： （1）感应电动势的最大值； （2）设时间t =0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （3）1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小； （4）线圈从图示位置转过的过程中，通过R的电荷量。 17. （10分）某个小型水电站发电机的输出功率为P1=100kW，发电机的输出电压为U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V，要求在输电线上损失的功率控制在4kW，请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算： （1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？ （2）输电线损失的电压为多少？升压变压器输出的电压是多少？ （3）两个变压器的匝数比各应等于多少？ 18.（14分）如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0~4 Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上、磁感应强度为B＝0.5 T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L＝2 m，重力加速度g＝10 m/s2，轨道足够长且电阻不计。 （1）当R＝0时，求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向； （2）求金属杆的质量m和阻值r； （3）当R=4Ω时，ab杆从静止到最大速度过程中，流过R的电荷量为0.8C，求此过程中电阻R产生的热量QR。 遂宁高级实验学校2023年上期第一学月考试 物理试题答案 1. 答案 D　 解析:根据Q＝I2Rt得I＝ A，所以Im＝I＝1 A。 2. 答案 D 3. 答案 B　 解析:由图像可知T＝0.8 s，f＝＝1.25 Hz，故A、D错；由图像可知Im＝4 A，故B对；因为电流为非正弦式交流电，故有效值I≠＝2 A，C错。 4. 答案　B 5. 答案 C 解析 本题的易错之处是“忽略导线电阻对电路的影响”。由u＝11 000sin 100πt(V)可知U1＝11 000 V，2πf＝100π，f＝50 Hz，选项B错误；由“220 V　880 W”的电器RL正常工作可知I＝＝ A＝4 A，选项C正确；U2＝UL＋Ir，解得U2＝244 V，根据电压关系＝得＝，选项A错误；根据功率关系得，P1＝I2r＋PL，解得P1＝976 W，选项D错误。 6. 答案 B　 解析：由于线圈的自感作用，闭合开关，b先亮，a后亮，由于线圈的电阻不能忽略，稳定后，b比a亮，选项A错误，B正确；断开开关，a逐渐变暗，b先变得更暗再逐渐变暗，同时熄灭，选项C、D错误。 7. 答案 C　 解析：输入的电压U应等于原线圈两端电压加上R1两端电压，即U＝U1＋UR1，则通过原线圈电流I1＝＝，而I2＝＝。又因为＝＝，R1＝R2，＝，所以代入可求得UR1＝，UR2＝，C正确。 8. 答案 C　 解析：由题图可知，在O、B、D时刻感应电流为零，所以此时线圈恰好在中性面位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻感应电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时穿过线圈的磁通量为零，故A、B错误。从A到D时刻，线圈旋转周，转过的角度为π；如果从O到D时刻历时0.02 s，恰好为一个周期，所以1 s内线圈转动50个周期，100次经过中性面，交变电流的方向改变100次，故C正确。 9. 答案 AD　 解析：仅闭合S，降压变压器副线圈中电流增大，引起输电线中电流增大，输电线上的电压损失增大，降压变压器原线圈两端的电压减小，因降压变压器原、副线圈匝数不变，所以降压变压器副线圈两端电压将减小，灯L1变暗，选项A正确；仅闭合S时输电线中电流增大，所以变压器A的输出功率增大，输入功率随之增大，选项B错误；仅将滑片P上移时，升压变压器副线圈匝数减少，则升压变压器副线圈两端电压减小，引起降压变压器原、副线圈两端的电压均减小，所以灯L1功率减小，且输电线上损失的功率也减小，升压变压器的输入功率减小，选项C错误，D正确。 10. BD 11BC 12. CD 13. ①. BD ②. 左 ③. A 14.①. 130 ②. C ③. D ④. 15.（1）1.0s (2)12.5cm (3) 2m 16.【答案】（1）（2）（3）（4） 【详解】(1)感应电动势的最大值： (2)线圈从中性面开始计时，则表达式为： (3)电动势的有效值为： 电流有效值为： 由得 (4)流过R的电荷量为： 平均电流为： 平均电动势为： 联立三式可得： 从起转过过程中，内流过R的电荷量为 代入数据得： 17. 【答案】(1)400A，20A；(2)200V，5000V； (3)， 18. (1)由图可知，当R＝0时，杆最终以v＝2 m/s匀速运动，产生电动势 E＝BLv＝2V 由右手定则判断可知杆中电流方向b→a。 (2)设杆运动的最大速度为v时产生的感应电动势E＝BLv 由闭合电路的欧姆定律得I＝ 杆达到最大速度时满足mgsinθ－BIL＝0 解得 由图像可知：斜率为k＝m/（s·Ω）＝1 m/（s·Ω） 纵截距为v0＝2 m/s 可得到 联立解得m＝0.2 kg r＝2Ω (3)当R=4Ω时，设ab杆的最大速度为vm，则有 解得vm=6m/s 设杆从静止到最大速度的位移为x，则有 解得x=4.8m 由能量守恒定律有 因为 解得QR=0.8J 1 学科网（北京）股份有限公司 $