【物理】四川省越西中学2019-2020学年高二5月月考试题（解析版）

【物理】四川省越西中学2019-2020学年高二5月月考试题（解析版）

高二物理第一次月考试题 第Ⅰ卷 选择题，共 48分 ‎ 一、单选题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共32 分。每小题给出的四个选项中，只有一项合题目要求。‎ ‎1．一交流发电机的感应电动势e＝Emsin ωt，如将线圈的匝数增加一倍，电枢的转速也增加一倍，其他条件不变，感应电动势的表达式将变为(　　)‎ A．e′＝2Emsin 2ωt　　　 B．e′＝2Emsin 4ωt C．e′＝4Emsin 2ωt D．e′＝4Emsin 4ωt 选C ‎2.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定(　　)‎ A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2 B．t2时刻穿过线框的磁通量为零 C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D．线框转动的角速度为 解析：选D　t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大为Φm＝BL2，B错误；t3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为Em＝BL2ω，则ω＝，D正确。‎ ‎3.如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是(　　)‎ 解析：选B　A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，B正确。C、D中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，C、D错误。‎ ‎4.如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin 10πt(V)，则(　　)‎ A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表 的示数为1.0 A 解析：选D　由产生的电动势可知，该交流电的频率为5 Hz，选项A错误；该电动势的有效值为10 V，选项B错误；外接电阻R所消耗的电功率为9 W，选项C错误；电路中交流电流表的示数为电流的有效值，为1.0 A，选项D正确。‎ ‎5.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm。某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点，下列说法中正确的是(　　)‎ A．该弹簧振子的振幅为20 cm B．该弹簧振子的周期为1 s C．该弹簧振子的频率为2 Hz D．该弹簧振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动 解析：选B　设振幅为A，由题意知BC＝2A＝20 cm，所以A＝10 cm，A错误；振子从B到C所用时间t＝0.5 s＝，所以T＝1 s，频率f＝＝1 Hz，B正确，C错误；振子从O点出发到再次回到O点的过程是半次全振动，D错误 ‎6.做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的(　　)‎ A．频率、振幅都不变　　　　　 B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变 解析：选C　由单摆的周期公式T＝2π ，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，据动能公式可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但质量减小，所以摆动最大高度增加，因此振幅改变，故A、B、D错误，C正确。‎ ‎7.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源时，电压表的示数为220 V，电流表○的示数为0.20 A。已知负载电阻R＝44 Ω，则下列判断中正确的是(　　)‎ A．原线圈和副线圈的匝数比为2∶1 B．原线圈和副线圈的匝数比为5∶1‎ C．电流表的示数为0.1 A D．电流表的示数为0.4 A 解析：选B　由电压表V的示数和电流表○的示数可得变压器的输入功率P1＝U1I1，又P1＝P2＝I22R，所以电流表的示数为I2＝ ＝ A＝1.0 A，选项C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比＝＝，选项A错误，B正确。‎ ‎8.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，电阻R1＝R2＝25 Ω，D为理想二极管，原线圈接u＝220sin 100πt(V)的交流电，则(　　)‎ A．交流电的频率为100 Hz B．通过R2的电流为1 A C．通过R2的电流为 A D．变压器的输入功率为200 W 解析：选C　由原线圈交流电瞬时值表达式可知，交变电流的频率f＝＝＝50 Hz，A项错；由理想变压器变压规律＝可知，输出电压U2＝50 V，由理想二极管单向导电性可知，交变电流每个周期只有一半时间有电流通过R2，由交变电流的热效应可知，·＝·T⇒U＝U2＝25 V，由欧姆定律可知，通过R2的电流为 A，B项错，C项正确；其功率P2＝UI＝50 W，而电阻R1的电功率P1＝＝100 W，由理想变压器输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率为P＝P1＋P2＝150 W，D项错。‎ ‎9.(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左 解析：选BD　两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B。以此为基础，再根据左手定则进一步判断CD、AB的受力方向，经过比较可得正确答案。‎ ‎10.(多选)(2017·广州模拟)如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin 100πt(V)，则(　　)‎ A．电压表的示数为22 V B．在天逐渐变黑的过程中，电流表○的示数变小 C．在天逐渐变黑的过程中，电流表○的示数变大 D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小 解析：选BD　原线圈中的输入电压为220 V，由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数为22 V；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表○的示数变小，则原线圈中电流表○的示数变小，输入功率也变小。综上分析可知，选项B、D正确。‎ ‎11.如图所示两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和 M，A与B之间的最大静摩擦力为fm，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则(　　)‎ A．它们的振幅不能大于A＝ B．它们的振幅不能大于A＝ C．它们的最大加速度不能大于 D．它们的最大加速度不能大于 解析：选BD　当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时，A、B间静摩擦力达到最大。根据牛顿第二定律，以A为研究对象：a＝；以整体为研究对象：kA＝(M＋m)a；联立两式得，A＝，故B、D正确。‎ ‎12.　(多选)(2015·山东高考)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。以下判断正确的是(　　)‎ A．h＝1.7 m B．简谐运动的周期是0.8 s C．0.6 s内物块运动的路程为0.2 m D．t＝0.4 s时，物块与小球运动方向相反 ‎[思路点拨]‎ ‎(1)由物块做简谐运动的表达式确定物块的振幅和振动周期。‎ ‎(2)确定0.6 s时物块所在的位置。‎ ‎(3)确定0.6 s时小球下落的高度与h的关系。‎ ‎[解析]　由物块做简谐运动的表达式y＝0.1sin(2.5πt)m知，ω＝2.5π，T＝＝ s＝0.8 s，选项B正确；t＝0.6 s时，y＝－0.1 m，对小球：h＋|y|＝gt2，解得h＝1.7 m，选项A正确；物块0.6 s内运动的路程为0.3 m，t＝0.4 s时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同。故选项C、D错误。‎ ‎[答案]　AB ‎1．用单摆测定重力加速度的实验中：‎ ‎(1)应选用下列器材中的________。‎ A．半径为1 cm的木球　　　　B．半径为1 cm的实心钢球 C．1 m左右的细线 D．30 cm左右的细线 E．秒表、三角板、米尺 ‎(2)若在某次实验中，测得细线的长度为l，摆球直径为D，单摆完成N次全振动的时间为t，则利用上述测量量求重力加速度g的表达式为________。‎ 解析：(1)为了尽量减小空气阻力对单摆的影响，要选用实心钢球；1 m左右的细线组成的单摆周期大约是2 s，便于计时；秒表用来计时，三角板、米尺用于测量摆长。‎ ‎(2)T＝＝2π ，解得g＝。‎ 答案：(1)BCE　(2) ‎4．某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s。则：‎ ‎(1)他测得的重力加速度g＝________ m/s2。‎ ‎(2)他测得的g值偏小，可能的原因是________。(填选项前面的字母)‎ A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时，秒表过迟按下 D．实验中误将49.5次全振动数为50次 解析：(1)单摆的摆长L＝l线＋＝1.02 m，单摆运动的周期T＝＝ s＝2.03 s，根据单摆的周期公式T＝2π ，代入数据解得重力加速度g≈9.76 m/s2。‎ ‎(2)由单摆的周期公式T＝2π ，解得g＝＝，测得的g值偏小，可能是n、L测量偏小，也可能是t测量偏大造成的，故B项可能。‎ 答案：(1)9.76　(2)B ‎17．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n＝100 匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：‎ ‎(1)线圈中产生感应电动势的最大值；‎ ‎(2)小灯泡消耗的电功率；‎ ‎(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量。‎ 解析：(1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2 s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V。‎ ‎(2)电流的最大值Im＝＝0.80 A，有效值I＝＝ A，小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88 W。‎ ‎(3)在0～时间内，电动势的平均值＝，平均电流＝＝，流过灯泡的电荷量Q＝‎ eq o(I,sup6(－))Δt＝＝4.0×10－3 C。‎ 答案：(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.0×10－3 C ‎15．(2017·温州十校联考)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.2 s时，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5 s时，振子速度第二次变为－v。‎ ‎(1)求弹簧振子振动周期T；‎ ‎(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；‎ 解析：(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得：‎ T＝0.5×2 s＝1.0 s。‎ ‎(2)若B、C之间距离为25 cm，则振幅A＝×25 cm＝12.5 cm，振子4.0 s内通过的路程 s＝×4×12.5 cm＝200 cm。‎ 答案：(1)1.0 s　(2)200 cm　‎ ‎16.如图所示，一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，输出电压为500 V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2 Ω.降压变压器B2的输出电压为220 V，不计变压器的损耗．求：‎ ‎(1)输电导线上损失的功率；‎ ‎ (2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比．‎ 解析：(1)根据＝得U2＝U1＝5 000 V.‎ 则输电导线上的电流I2＝＝100 A.‎ 损失的功率为ΔP＝IR＝20 kW.‎ ‎(2)输电导线上损失的电压ΔU＝I2R＝200 V.‎ U3＝U2－ΔU＝4 800 V．所以＝＝240∶11.‎ 答案：(1)20 kW　(2)240∶11‎