内容正文:
清镇市第四中学2025-2026学年度第二学期4月月考试卷
高二物理试题
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、单项选择题(每小题4分,共7题,共计28分)
1. 以下各个选项所示的电流,属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图甲所示为交流发电机的原理图,正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,电流表为理想交流电表。线圈中产生的交变电流随时间的变化规律如图乙所示,则( )
A. 电流表的示数为
B. 线圈转动的角速度为50rad/s
C. t=0.01s时线圈平面和磁场垂直
D. t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大
3. 甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A. 乙分子从r3到r2过程中表现为引力,从r2到r1过程中表现为斥力
B. 乙分子从r3到r1的过程中分子势能增大后减小
C. 乙分子从r3到r1的过程中动能先增大后减小
D. 乙分子从r3到r1过程中,加速度方向不变
4. 街头某理想变压器原理结构如图所示,原副线圈匝数比为n:1,则原、副线圈每一匝的磁通量变化率之比为( )
A. 1:1 B. 1:n C. n:1 D. n2:1
5. 如图所示,一个轻质网兜把一个足球挂在光滑竖直墙壁上的A点,足球的质量为m,悬绳与竖直墙壁夹角为α,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 墙壁对足球的弹力大小为mgtanα
B. 墙壁对足球的弹力大小为mgsinα
C. 悬绳对足球的拉力大小为mgtanα
D. 悬绳对足球的拉力大小为mgcosα
6. 如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,下列说法正确的是( )
A. 光是从真空射向介质 B. 光在介质中波长小于真空中波长
C. 光在介质中传播速率大于真空中传播速率 D. 光在介质中的折射率为1
7. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出功率为100kW,输出电压为,输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为4kW,不计变压器损耗,则下列判断正确的是( )
A. 用电器得到的交流电频率为100Hz
B. 升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=1:100
C. 若增加用电器,则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D. 若增加用电器,升压变压器的输出电压U2增大
二、多项选择题(每小题5分,有多个选项,漏选3分,选全对5分,有错选0分,共15分)
8. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,状态①的温度比状态②的温度低
B. 图甲中,两条曲线如果完整,下方的面积相等
C. 由图乙可知,当分子间的距离从逐渐减小为时,分子势能不断增加
D. 图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中,阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取有关
9. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图,图乙为平衡位置在x=2m处质点P的振动图像。质点Q的平衡位置在x=0.5m处,对该列波下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. t=0时刻,Q质点速度沿y轴正方向
C. 从t=0到t=0.1s时间内,质点P的路程大于质点Q的路程
D. 在t=0.4s时,质点Q距平衡位置的距离等于质点P距平衡位置的距离
10. 某远距离输电的原理如图所示,发电机输出的电压恒定,升压变压器副线圈两端的电压为U1,用户两端的电压为U2,发电机输出的功率为P1,输电线路上损耗的功率为P2。当用户的用电器增加时,则( )
A. U1增大 B. U2不变
C. P1增大 D. P2增大
三、实验题
11. 某同学用可拆式变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验,如图所示。求解下列问题:
(1)下列本实验中需要用到的其它实验器材组合,正确的是( )
A. 干电池和直流电压表
B. 低压交流电源和直流电压表
C. 干电池和交流电压表
D. 低压交流电源和交流电压表
(2)本实验中用的实验方法和下列选项中所用实验方法相同的是( )
A. 探究加速度、力与质量的关系 B. 探究求合力的方法 C. 打点计时器测量小车速度
(3)某次实验时,原线圈匝数为n1=1400匝,副线圈匝数为n2=400匝,原线圈接入的电压为28.0V,副线圈两端电压可能为( )
A. 7.8V B. 8.2V C. 9.6V D. 14.0V
12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,有下列实验步骤:
①将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液,用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中,每滴入100滴,量筒内的溶液增加。
②往浅盆里倒入适量的水,待水面稳定。
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。
④将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
⑤将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,从而估算出油酸分子直径的大小。
(1)在上述步骤________后(请填写步骤前面的数字),完成均匀地撒上爽身粉操作;
(2)该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积_________;
(3)某次实验时,滴下油酸溶液后,爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是_________;
(4)某次实验时,油膜形状稳定后,数得油膜所占格数约为格(已知坐标纸正方形小方格边长为,则可估算出油酸分子的直径约为__________;(用符号“”表示)
(5)某次实验时,小组计算出的油酸分子直径偏大,导致这一结果的原因可能是_________。
A. 在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点
B. 将溶液滴在水面上时,用的注射器针管比原来的粗
C. 计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格
D. 求每滴溶液体积时,的溶液的滴数少记了5滴
四、解答题
13. 如图表示一交变电流随时间而变化的图像;
(1)该交变电流的有效值是多少?
(2)通电0.5s内,通过电阻R的平均电流是多少?
14. 如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO′轴匀速转动,求:
(1)线圈产生感应电动势的峰值为多少?
(2)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转动一周,电阻R上产生的焦耳热。
15. 某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器原副线圈的匝数之比为,输电线上损失的功率为输出功率的4%,用户所需电压为220V,求:
(1)输电线的电阻;
(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少;
(3)若有60kW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25W的电灯多少盏。
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清镇市第四中学2025-2026学年度第二学期4月月考试卷
高二物理试题
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、单项选择题(每小题4分,共7题,共计28分)
1. 以下各个选项所示的电流,属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流大小周期性变化,但方向始终为正,方向不变,属于直流电,故A错误;
B.电流大小和方向均不变,是恒定直流电,故B错误;
C.电流大小、方向随时间做周期性变化,符合交变电流的定义,属于交变电流,故C正确;
D.电流大小周期性变化,但方向始终为正,方向不变,属于直流电,故D错误。
故选C。
2. 如图甲所示为交流发电机的原理图,正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,电流表为理想交流电表。线圈中产生的交变电流随时间的变化规律如图乙所示,则( )
A. 电流表的示数为
B. 线圈转动的角速度为50rad/s
C. t=0.01s时线圈平面和磁场垂直
D. t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.理想交流电流表的示数为电流的有效值,正弦式交变电流的有效值为,故A错误;
B.由图乙可知,周期为
则线圈转动的角速度为,故B错误;
CD.由图乙可知,t=0.01s时,瞬时电流,说明感应电动势为0,此时磁通量的变化率为0,线圈处于中性面,即线圈平面与磁场垂直,故C正确,D错误。
故选C。
3. 甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A. 乙分子从r3到r2过程中表现为引力,从r2到r1过程中表现为斥力
B. 乙分子从r3到r1的过程中分子势能增大后减小
C. 乙分子从r3到r1的过程中动能先增大后减小
D. 乙分子从r3到r1过程中,加速度方向不变
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.乙分子从r3到r1过程中,分子力始终为引力,分子力一直做正功,分子势能一直减小,分子动能一直增大,故ABC错误;
D.乙分子从r3到r1过程中,分子力始终为引力,根据牛顿第二定律可知,加速度方向始终向左,故D正确。
故选D。
4. 街头某理想变压器原理结构如图所示,原副线圈匝数比为n:1,则原、副线圈每一匝的磁通量变化率之比为( )
A. 1:1 B. 1:n C. n:1 D. n2:1
【答案】A
【解析】
【详解】理想变压器忽略漏磁,原、副线圈的每一匝都共用同一铁芯,穿过每一匝的磁通量始终完全相同,根据磁通量变化率的定义,原、副线圈每一匝的磁通量变化率相等,因此二者之比为。
故选A。
5. 如图所示,一个轻质网兜把一个足球挂在光滑竖直墙壁上的A点,足球的质量为m,悬绳与竖直墙壁夹角为α,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 墙壁对足球的弹力大小为mgtanα
B. 墙壁对足球的弹力大小为mgsinα
C. 悬绳对足球的拉力大小为mgtanα
D. 悬绳对足球的拉力大小为mgcosα
【答案】A
【解析】
【详解】AB.足球受重力、墙壁弹力和悬绳拉力,墙壁光滑,弹力水平向右;将沿竖直和水平方向分解,平衡条件为、
联立解得,故A正确,B错误。
CD.由竖直方向平衡有
解得,不是或,故C错误,D错误。
故选A。
6. 如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,下列说法正确的是( )
A. 光是从真空射向介质 B. 光在介质中波长小于真空中波长
C. 光在介质中传播速率大于真空中传播速率 D. 光在介质中的折射率为1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据折射定律可得,光从光疏介质(真空)射入光密介质(介质)时,入射角大于折射角;反之,光从介质射入真空。由图可知,入射角为,折射角为,说明光是从介质射向真空,故A错误;
BC.光的频率由光源决定,在不同介质中保持不变。根据可知,光在介质中传播速率小于真空中传播速率,又因为,所以光在介质中波长小于真空中波长,故B正确,C错误;
D.根据折射定律可得,故D错误。
故选B。
7. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出功率为100kW,输出电压为,输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为4kW,不计变压器损耗,则下列判断正确的是( )
A. 用电器得到的交流电频率为100Hz
B. 升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=1:100
C. 若增加用电器,则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D. 若增加用电器,升压变压器的输出电压U2增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.发电机输出电压为,角速度
可得频率为,故A错误;
B.发电机的输出电压为,可得有效值为
发电机的输出功率为100kW,可得原线圈电流为
输电导线的总电阻为10Ω,导线上损耗的电功率为4kW,根据可得
根据电流关系可得升压变压器的原、副线圈的匝数比,故B错误;
CD.若增加用电器,总负载功率变大,总电流变大,根据
可得输电线上的电流变大,输电线上损耗的功率占总功率的比例
不变,根据可得不变,可得输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(每小题5分,有多个选项,漏选3分,选全对5分,有错选0分,共15分)
8. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,状态①的温度比状态②的温度低
B. 图甲中,两条曲线如果完整,下方的面积相等
C. 由图乙可知,当分子间的距离从逐渐减小为时,分子势能不断增加
D. 图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中,阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取有关
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图甲可知,状态①中速率大的分子占据比例较大,说明状态①对应的平均动能较大,故状态①的温度比状态②的温度高,故A错误;
B.在图甲中,由于在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,所以两条曲线如果完整,下方的面积相等,故B正确;
C.由图乙可知,当分子间的距离从逐渐减小为时,分子间作用力表现为斥力,分子间的距离减小时,分子力做负功,分子势能不断增加,故C正确;
D.在图丙分子间作用力与分子间距的关系图中,阴影部分面积是分子力做功的大小,由于分子力做功等于分子势能变化的负值,所以阴影部分面积表示分子势能差值,虽然分子势能的大小与零势能点的选取有关,但分子势能的差值与零势能点的选取无关,故D错误。
故选BC。
9. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图,图乙为平衡位置在x=2m处质点P的振动图像。质点Q的平衡位置在x=0.5m处,对该列波下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. t=0时刻,Q质点速度沿y轴正方向
C. 从t=0到t=0.1s时间内,质点P的路程大于质点Q的路程
D. 在t=0.4s时,质点Q距平衡位置的距离等于质点P距平衡位置的距离
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时,质点P沿轴负方向振动,根据“同侧法”可知,波沿轴正方向传播,故A正确;
B.根据“同侧法”可知,Q质点速度沿y轴正方向,故B正确;
C.由图乙可知,周期为
从t=0到t=0.1s时间内,质点振动时间为
质点P的路程和质点Q的路程均为2倍的振幅,即质点P的路程等于质点Q的路程,故C错误;
D.在t=0.4s时,质点Q和质点P振动时间均为
即完成2次全振动,两质点又回到原来的位置,由图甲可知,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离,故D错误。
故选AB。
10. 某远距离输电的原理如图所示,发电机输出的电压恒定,升压变压器副线圈两端的电压为U1,用户两端的电压为U2,发电机输出的功率为P1,输电线路上损耗的功率为P2。当用户的用电器增加时,则( )
A. U1增大 B. U2不变
C. P1增大 D. P2增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A. 由可知,由于发电机输出电压和升压变压器匝数比均不变,因此U1不变,故A错误;
B. 用户用电器增加,则总负载电阻减小,降压变压器副线圈电流I2增大,输电线电流I线同步增大,输电线电压损失增大,降压变压器原线圈电压减小,减小,故B错误;
CD. 输电线损耗功率, I线增大,则P2增大;发电机的输出功率等于用户功率与输电线损耗功率之和,即有
用电器增加,用户功率P用增大,则P1增大,故CD正确。
故选CD。
三、实验题
11. 某同学用可拆式变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验,如图所示。求解下列问题:
(1)下列本实验中需要用到的其它实验器材组合,正确的是( )
A. 干电池和直流电压表
B. 低压交流电源和直流电压表
C. 干电池和交流电压表
D. 低压交流电源和交流电压表
(2)本实验中用的实验方法和下列选项中所用实验方法相同的是( )
A. 探究加速度、力与质量的关系 B. 探究求合力的方法 C. 打点计时器测量小车速度
(3)某次实验时,原线圈匝数为n1=1400匝,副线圈匝数为n2=400匝,原线圈接入的电压为28.0V,副线圈两端电压可能为( )
A. 7.8V B. 8.2V C. 9.6V D. 14.0V
【答案】(1)D (2)A (3)A
【解析】
【小问1详解】
AC.变压器的工作原理是电磁感应,原线圈需要通交变电流,这样副线圈才能产生感应电动势,干电池是直流电源,故AC错误;
BD.电源应选低压交流电源;同时需要测量原、副线圈的电压,要用交流电压表,故B错误,D正确。
故选D。
【小问2详解】
在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时,采用的是控制变量法。
A.探究加速度、力与质量的关系,采用的是控制变量法,故A符合题意;
B.探究求合力的方法,采用的是等效替代法,故B不符合题意;
C.打点计时器测量小车速度,用平均速度代替瞬时速度,采用的是极限法,故C不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
根据
可得
因漏磁、能量损耗等影响,副线圈两端电压将小于
故选A。
12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,有下列实验步骤:
①将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液,用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中,每滴入100滴,量筒内的溶液增加。
②往浅盆里倒入适量的水,待水面稳定。
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。
④将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
⑤将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,从而估算出油酸分子直径的大小。
(1)在上述步骤________后(请填写步骤前面的数字),完成均匀地撒上爽身粉操作;
(2)该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积_________;
(3)某次实验时,滴下油酸溶液后,爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是_________;
(4)某次实验时,油膜形状稳定后,数得油膜所占格数约为格(已知坐标纸正方形小方格边长为,则可估算出油酸分子的直径约为__________;(用符号“”表示)
(5)某次实验时,小组计算出的油酸分子直径偏大,导致这一结果的原因可能是_________。
A. 在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点
B. 将溶液滴在水面上时,用的注射器针管比原来的粗
C. 计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格
D. 求每滴溶液体积时,的溶液的滴数少记了5滴
【答案】(1)② (2)
(3)爽身粉撒得过多,厚度不均匀。
(4)
(5)AD
【解析】
【小问1详解】
在上述步骤②后,完成“均匀地撒上爽身粉”操作。
【小问2详解】
该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积
【小问3详解】
爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是爽身粉撒得过多,厚度不均匀。
【小问4详解】
油膜形状稳定后,油膜面积
则油酸分子的直径
【小问5详解】
A.在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,油酸酒精溶液浓度偏小,则油膜面积S偏小,根据
可知直径测量值偏大,故A正确;
B.将溶液滴在水面上时,用的注射器针管比原来的粗,则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的量偏大,形成的油膜面积S偏大,根据
可知直径测量值偏小,故B错误;
C.计算油膜面积时,把凡是半格左右的油膜都算成了一格,则计算的油膜面积S偏大,根据
可知直径测量值偏小,故C错误;
D.求每滴溶液体积时,的溶液的滴数少记了5滴,则计算的偏大,根据
可知直径测量值偏大,故D正确。
故选AD。
四、解答题
13. 如图表示一交变电流随时间而变化的图像;
(1)该交变电流的有效值是多少?
(2)通电0.5s内,通过电阻R的平均电流是多少?
【答案】(1)
(2)1.6A
【解析】
【小问1详解】
根据交变电流有效值的定义可知
其中,,,,,,,
解得
【小问2详解】
通过电阻的电荷量为
通过电阻的电荷量为
总电荷量为
根据平均电流的定义
解得
14. 如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO′轴匀速转动,求:
(1)线圈产生感应电动势的峰值为多少?
(2)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转动一周,电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线圈绕转动时,只有右半部分线圈在磁场中切割磁感线产生感应电动势。根据交变电流峰值公式有
【小问2详解】
图示位置为线圈平面与磁场垂直的中性面,此时感应电动势为零,感应电动势的瞬时值表达式为
【小问3详解】
电动势的有效值为
线圈的周期为
线圈转动一周,产生的总焦耳热
电阻R上产生的焦耳热
解得
15. 某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器原副线圈的匝数之比为,输电线上损失的功率为输出功率的4%,用户所需电压为220V,求:
(1)输电线的电阻;
(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少;
(3)若有60kW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25W的电灯多少盏。
【答案】(1);(2);(3)1440盏
【解析】
【详解】(1)输电线上功率损失
根据
代入数据可得
输送电流为
又因为
所以输电线上的电流为
(2)在降压变压器上时,输入功率和输出的功率相等,即
根据
可得降压变压器的输出的电流为
根据电流与匝数成反比可得
所以降压变压器原副线圈的匝数比为
(3)照明用电的总功率为
可装电灯为
盏
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