精品解析：吉林省四平市第三高级中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

2024-2025学年度下学期四月检测 高二物理试题 本试卷共100分，考试时间75分钟。 命题人： 审题人： 一、选择题（共46分，10道小题，1—7题为单选题，每题4分，8—10题为多选题，每题6分，漏选得3分，有错误选项得0分。） 1. 下列有关电磁波的各种应用中，利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是（　　） A. 红外体温计 B. 手机传输信号 C. 紫外线消毒灯 D. 红外遥控器 【答案】A 【解析】 【详解】A．体温计利用了红外线具有显著热效应，故A正确； B．手机利用微波传输信号，故B错误； C．紫外线消毒灯利用紫外线的杀菌作用，故C错误； D．遥控器利用了红外线的遥控技术制成，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B摆的摆长相等，B、C、D摆的摆球质量相等。先让A摆摆动，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使它们做受迫振动。下列关于B、C、D摆的振动情况判断正确的是（　　） A. C摆的频率最小 B. B、C、D三个摆的频率相同 C. C摆的振幅最大 D. B、C、D三个摆的振幅相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由A摆摆动带动其他3个单摆做受迫振动。小球做受迫振动时，小球实际的振动频率与固有频率无关，与周期性驱动力的频率相等，故B、C、D三个摆的频率等于A摆的频率，故A错误，B正确； CD．由单摆周期公式 可知，A、B摆的摆长相等，固有周期、频率相等。当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大。故B摆发生共振，振幅最大，故CD错误。 故选B。 3. 如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示，由振动图像可以得知（　　） A. 在时刻，振子的速度最大 B. 振子的振动周期等于 C. 在时刻，振子所受的回复力最大 D. 振子在时刻动能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．在时刻，振子处于平衡位置，速度最大，故A正确； B．由图乙可知振子的振动周期等于，故B错误； C．在时刻，振子处于平衡位置，所受的回复力为零，故C错误； D．在时刻处于最大位移处，速度为零，动能为零，故D错误。 故选A。 4. 在LC振荡电路中，时刻和时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 在时刻磁场能正在向电场能转化 B. 在时刻电容器正在充电 C. 在时刻电路中的电流处在减小状态 D. 在时刻电容器中的电场强度处在减小状态 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在时刻由图中磁场方向，根据右手螺旋定则可知，电流方向由正极板流向负极板，此时电容器正在放电，电场能正在向磁场能转化，磁场能正在增大，所以电路中的电流处在增大状态，故AC错误； BD．在时刻由图中磁场方向，根据右手螺旋定则可知，电流方向由负极板流向正极板，此时电容器正在充电，电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两端电压逐渐增大，电容器中的电场强度处在增大状态，故B正确，D错误。 故选B。 5. 小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s，小球第一次经过P点，又经过0.2s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该小球第三次经过P点（　　） A. 0.6s B. 2.4s C. 0.8s D. 2.1s 【答案】A 【解析】 【详解】若从O点开始向右振子按下面路线振动，作出示意图如图1，则振子的振动周期为 T=（0.5+0.1）×4s=2.4s 则该质点再经过时间 t=T-0.2s=2.2s 第三次经过P点； 若振子从O点开始向左振动，则按下面路线振动，作出示意图如图2，则由 （0.5+0.1）s=T 振子的振动周期为 T=0.8s 则该质点再经过时间 =T-0.2s=0.6s 第三次经过P点； 故选A。 6. 如图甲所示，物块与叠放在一起，以为平衡位置，在、之间做简谐运动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移随时间变化的图像如图乙，则下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，物块的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 B. 从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程一定小于 C. 在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 D. 两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走，则的振幅不变，最大速度增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时间内，由图像的斜率为负且增大可知，物块的速度沿负方向在增大，受摩擦力方向沿负方向，据可知，位移在减小，加速度在减小，所以摩擦力在减小，故A错误； B．两物块在平衡位置速度最大，因此两物块从的平均速率要小于从开始经时间内的平均速率，所以从开始经通过的路程大于，故B错误； C．在某段时间内，两物块速度增大时，可知两物块向平衡位置移动，则加速度减小，故C错误； D．简谐运动是一种无能量损失的振动，它只是动能和势能间的转化，总机械能守恒。其能量由振幅决定，即振幅不变，振动系统能量不变。当将在最大位移处轻轻取走，说明取走时动能为零，取走前后能量不变，则振幅没有改变，但由于取走后整体的质量减少，则最大速度变大，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，理想变压器的原线圈与输出电压有效值恒定的正弦式交流电源相连(电源内阻不计)，电压表和电流表均为理想交流电表，R1为定值电阻，R2为最大阻值等于R1阻值的滑动变阻器。滑动变阻器滑片向左滑过一段距离时，电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU、ΔI，则（　　） A. 电流表的示数增大 B. R2两端的电压减小 C. 为定值 D. R2消耗的电功率变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设变压器原、副线圈匝数的比值为 k,通过原线圈的电流为 ，原线圈两端的电压为，则副线圈两端的电压为 副线圈中的电流为 则变压器及其右侧回路的等效电阻 当滑动变阻器滑片向左滑动时，增大，增大，回路总电阻增大，电流表示数 减小，两端的电压 减小，设正弦式交流电源输出电压有效值为,原线圈两端电压 增大，副线圈两端电压即两端电压 增大。故AB 错误； C．原线圈两端电压的变化量 定值电阻两端电压变化量的绝对值 又 则 为定值。故C正确； D．将定值电阻等效为电源内阻，当等效电阻阻值与电源内阻相等，即 时，滑动变阻器消耗的电功率最大，当滑动变阻器滑片向左滑动时，增大，已知 而k未知，无法确定滑动变阻器消耗的电功率如何变化。故D错误。 故选C。 8. 关于传感器的实际应用，下列说法正确的是（　　） A. 电梯超出负载时，发出报警提示，要用压力传感器 B. 让孵化器在一定温度下孵化禽蛋，要用光传感器 C. 使汽车排放符合国家标准的尾气，要用化学成分传感器 D. 交警使用的酒精检测仪应用了葡萄糖生物传感器 【答案】AC 【解析】 【详解】A．通过压力传感器，可以使电梯判断是否超出负载，即电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器，故A正确； B．让孵化器在一定温度下孵化禽蛋，使用的是温度传感器，故B错误； C．使汽车排放符合国家标准的尾气，使用的是化学成分传感器，故C正确； D．交警使用的酒精检测仪应用了气敏传感器，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当中通过的电流较小时，电磁铁磁性弱，与接线柱接通；当中通过的电流增大到一定数值时，与接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号（、两接线柱分别与电磁继电器中接线柱或连接）。为光敏电阻（光敏电阻阻值随光照强度增大而减小），为可调电阻，为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是（　　） A. 为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的接线柱应与图乙中接线柱连接 B. 为节能环保，天色更暗时对路灯自动供电，可将的阻值调大 C. 随着电池的使用，路灯在天色更亮时就会自动供电 D. 当LED出现断路故障时，电磁继电器仍然能正常工作 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题意可知，光线较暗时，光敏电阻的阻值较大，流过DE的电流较小，电磁铁磁性弱，此时AB接通，此时灯L应该接通，则电磁继电器的A接线柱应与图乙中M接线柱连接，故A正确； B．电磁铁的磁性与电流的大小有关，电流小到一定值，AB接通，光线更暗时，光敏电阻的阻值更大，根据闭合电路的欧姆定律可得 可知要实现光线更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小，故B错误； C. 随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，则光敏电阻R更小时电路就会接通，即路灯在天色更亮时就会自动供电，故C正确； D．当LED出现断路故障时，不影响电磁继电器部分的电路，可以正常工作，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹下端连接一质量为mB=200g的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动做简谐运动。弹簧原长为10cm，劲度系数为k=50N/m。A、B的厚度可忽略不计，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. A的平衡位置离地面的高度为8cm B. A完成任意半个周期前后重力势能变化量都相等 C. 若保持物体B始终在地面上，在当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最小压力为0 D. 若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最大压力为3N 【答案】AC 【解析】 【详解】A．A在平衡位置时，所受合力为零，设弹簧的压缩量为，则 解得 则A的平衡位置离地面的高度 故A正确； B．A完成任意半个周期前后通过的路程都为2倍的振幅，但A可能做往复运动，通过的位移不一定相同，根据 可知，重力势能变化量不一定相等，故B错误； C．物体A放在弹簧上端并与之连接，若保持物体B始终在地面上，则当物体A以最大振幅振动时，A在最高点时，物体B对地面的最小压力为0，故C正确； D．若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，A在最高点时，物体B对地面的最小压力为0，此时对B，根据平衡条件可知，弹簧的弹力为 此时A的合力为 此时A的合力提供回复力，根据简谐运动的对称性可知，当A在最低点时回复力大小相等，则此时弹簧的弹力为 对B，根据平衡条件可知，B受到地面最大的支持力为 根据牛顿第三定律可知，物体B对地面的最大压力为 故D错误。 故选AC。 二、实验题（二道小题，共15分，每空3分） 11. 实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。 （1）下列最合理的装置是（　　） A. B. C. D. （2）为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有（　　） A. 测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长 B. 在摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动 C. 摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大 D. 测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时 （3）某同学在实验中测得多组周期和摆长，画出了图像，获得一条过原点的倾斜直线，已知直线斜率为，则当地的重力加速度表达式为_______（用已知物理量表示）。 （4）在实验中如果重力加速度测量值小于真实值，可能原因是（　　） A. 将摆球经过最低点的次数计少了 B. 计时开始时，秒表启动稍晚 C. 测摆长时摆线拉得过紧 D. 将摆线长和球的直径之和当成了摆长 【答案】（1）D （2）BC （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大的铁球；为了保证摆动过程摆长保持不变，应选择弹性小的细丝线，且用铁夹夹住细丝线的上端。 故选D。 【小问2详解】 A．测量摆长时，应测量竖直拉直后的摆线长，故A错误； B．在摆球运动过程中，为了保证摆长不变，必须保证悬点固定不动，故B正确； C．摆球运动过程中，为了使摆球做简谐运动，摆线与竖直方向的夹角不能太大，一般小于，故C正确； D．测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 根据单摆的周期 整理可得 因此在图像中，其斜率为 解得重力加速度为 【小问4详解】 A．根据上述分析可知，若将摆球经过最低点的次数n计少了，则周期偏大，所测得的重力加速度偏小，故A正确； BCD．同理可知，若计时开始时，秒表启动稍晚，周期偏小，测得重力加速度偏大；测摆长时摆线拉得过紧，将摆线长和球的直径之和当成了摆长，则摆长偏大，重力加速度偏大，故BCD错误。 故选A。 12. 为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，实验室提供一个可拆变压器如图所示，某同学用匝数为匝的A线圈和匝数为匝的B线圈构成一个变压器来做电压与匝数关系的实验，实验测量数据如下表， A线圈两端电压 1.80 2.81 3.80 4.78 B线圈两端电压 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断该同学在做实验时，原线圈是___________（填“A线圈”或“B线圈”） 【答案】B线圈 【解析】 【详解】由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律 由表格数据Ua总是略小于Ub，故B线圈一定是原线圈。 三、计算题（共39分，第13小题13分，第14小题13分，第15小题13分） 13. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过0.5s首次到达C点。 （1）求振幅A和周期T为多少？ （2）画出小球在第一个周期内的x-t图象； （3）求5s末小球的位移。 【答案】（1）0.1m，1.0s；（2）；（3）0.1m 【解析】 【详解】（1）振子从B到C所用时间为周期的一半，所以周期为 根据题意可知 故振幅为 （2）小球在第一个周期内的x-t图象如下： （3）根据前面分析，故可知5s末小球到达B点，此时位移为。 14. 如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的边，边，共有匝，总电阻为，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为的定值电阻，电压表为理想电表，线圈以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时（，结果可保留根号），求： （1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈从图示位置开始到转过30°时的瞬时电流； （3）电压表示数； （4）线圈转一圈的过程中整个电路产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 从垂直于中性面的平面开始计时，感应电动势随时间按余弦规律变化，最大感应电动势为 故线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式 【小问2详解】 从图示位置开始到转过的瞬时感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得 【小问3详解】 电流的有效值为 故电压表的示数 【小问4详解】 由题可知，线圈转动一周的时间 根据焦耳定律可得，线圈转动一圈产生的焦耳热为 15. 如图所示，某个小型水电站发电机的输出功率P1=100kW，发电机的输出电压U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。若在输电线上损失的功率为4kW，求： （1）升压变压器输入的电流I； （2）输电线上的电流； （3）升压变压器的匝数比和降压变压器的匝数比。 【答案】（1）400A；（2）20A；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据 解得 （2）根据 解得输电线上通过的电流是 （3）根据原副线圈的电流与匝数的关系可得 输电线损失的电压为 根据 可得升压变压器输出的电压为 降压变压器输入电压为 所以降压变压器的匝数比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度下学期四月检测 高二物理试题 本试卷共100分，考试时间75分钟。 命题人： 审题人： 一、选择题（共46分，10道小题，1—7题为单选题，每题4分，8—10题为多选题，每题6分，漏选得3分，有错误选项得0分。） 1. 下列有关电磁波的各种应用中，利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是（　　） A. 红外体温计 B. 手机传输信号 C. 紫外线消毒灯 D. 红外遥控器 2. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B摆的摆长相等，B、C、D摆的摆球质量相等。先让A摆摆动，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使它们做受迫振动。下列关于B、C、D摆的振动情况判断正确的是（　　） A. C摆的频率最小 B. B、C、D三个摆的频率相同 C. C摆的振幅最大 D. B、C、D三个摆的振幅相同 3. 如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示，由振动图像可以得知（　　） A. 在时刻，振子的速度最大 B. 振子的振动周期等于 C. 在时刻，振子所受的回复力最大 D. 振子在时刻动能最大 4. 在LC振荡电路中，时刻和时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 在时刻磁场能正在向电场能转化 B. 在时刻电容器正在充电 C. 在时刻电路中的电流处在减小状态 D. 在时刻电容器中的电场强度处在减小状态 5. 小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s，小球第一次经过P点，又经过0.2s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该小球第三次经过P点（　　） A. 0.6s B. 2.4s C. 0.8s D. 2.1s 6. 如图甲所示，物块与叠放在一起，以为平衡位置，在、之间做简谐运动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移随时间变化的图像如图乙，则下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，物块的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 B. 从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程一定小于 C. 在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 D. 两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走，则的振幅不变，最大速度增大 7. 如图所示，理想变压器的原线圈与输出电压有效值恒定的正弦式交流电源相连(电源内阻不计)，电压表和电流表均为理想交流电表，R1为定值电阻，R2为最大阻值等于R1阻值的滑动变阻器。滑动变阻器滑片向左滑过一段距离时，电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU、ΔI，则（　　） A. 电流表的示数增大 B. R2两端的电压减小 C. 为定值 D. R2消耗的电功率变大 8. 关于传感器的实际应用，下列说法正确的是（　　） A. 电梯超出负载时，发出报警提示，要用压力传感器 B. 让孵化器在一定温度下孵化禽蛋，要用光传感器 C. 使汽车排放符合国家标准的尾气，要用化学成分传感器 D. 交警使用的酒精检测仪应用了葡萄糖生物传感器 9. 如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当中通过的电流较小时，电磁铁磁性弱，与接线柱接通；当中通过的电流增大到一定数值时，与接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号（、两接线柱分别与电磁继电器中接线柱或连接）。为光敏电阻（光敏电阻阻值随光照强度增大而减小），为可调电阻，为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是（　　） A. 为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的接线柱应与图乙中接线柱连接 B. 为节能环保，天色更暗时对路灯自动供电，可将的阻值调大 C. 随着电池的使用，路灯在天色更亮时就会自动供电 D. 当LED出现断路故障时，电磁继电器仍然能正常工作 10. 如图所示，将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹下端连接一质量为mB=200g的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动做简谐运动。弹簧原长为10cm，劲度系数为k=50N/m。A、B的厚度可忽略不计，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. A的平衡位置离地面的高度为8cm B. A完成任意半个周期前后重力势能变化量都相等 C. 若保持物体B始终在地面上，在当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最小压力为0 D. 若保持物体B始终在地面上，当物体A以最大振幅振动时，物体B对地面的最大压力为3N 二、实验题（二道小题，共15分，每空3分） 11. 实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。 （1）下列最合理的装置是（　　） A. B. C. D. （2）为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有（　　） A. 测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长 B. 在摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动 C. 摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大 D. 测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时 （3）某同学在实验中测得多组周期和摆长，画出了图像，获得一条过原点的倾斜直线，已知直线斜率为，则当地的重力加速度表达式为_______（用已知物理量表示）。 （4）在实验中如果重力加速度测量值小于真实值，可能原因是（　　） A. 将摆球经过最低点的次数计少了 B. 计时开始时，秒表启动稍晚 C. 测摆长时摆线拉得过紧 D. 将摆线长和球的直径之和当成了摆长 12. 为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，实验室提供一个可拆变压器如图所示，某同学用匝数为匝的A线圈和匝数为匝的B线圈构成一个变压器来做电压与匝数关系的实验，实验测量数据如下表， A线圈两端电压 1.80 2.81 3.80 4.78 B线圈两端电压 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断该同学在做实验时，原线圈是___________（填“A线圈”或“B线圈”） 三、计算题（共39分，第13小题13分，第14小题13分，第15小题13分） 13. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过0.5s首次到达C点。 （1）求振幅A和周期T为多少？ （2）画出小球在第一个周期内的x-t图象； （3）求5s末小球的位移。 14. 如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的边，边，共有匝，总电阻为，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为的定值电阻，电压表为理想电表，线圈以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时（，结果可保留根号），求： （1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈从图示位置开始到转过30°时的瞬时电流； （3）电压表示数； （4）线圈转一圈的过程中整个电路产生的焦耳热。 15. 如图所示，某个小型水电站发电机的输出功率P1=100kW，发电机的输出电压U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。若在输电线上损失的功率为4kW，求： （1）升压变压器输入的电流I； （2）输电线上的电流； （3）升压变压器的匝数比和降压变压器的匝数比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $