四川省成都南开为明学校2020-2021学年高二物理3月月考试题.doc

四川省成都南开为明学校2020-2021学年高二物理3月月考试题四川省成都南开为明学校2020-2021学年高二物理3月月考试题年级：姓名：9四川省成都南开为明学校2020-2021学年高二物理3月月考试题第卷（选择题，共42 分）一、选择题(本题共9小题，共42分，第16小题中只有一个选项符合题意，每小题4分，第79小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1. 在阻值为70 的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min内放出的热量为2.1104 J，则此交变电流的最大值为()A0.24 AB0.5 AC0.707 A D1 A2. 一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y0.1sin (2.5t) m，则()A.弹簧振子的振幅为0.2 mB.弹簧振子的周期为1.25 sC.在t0.2 s时，振子的运动速度为零D.在任意0.2 s时间内，振子通过的路程均为0.1 m3. 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 sB它的峰值是4 AC它的有效值是2 AD它的频率是0.8 Hz4. 某质点在04 s的振动图像如图所示，则下列说法正确的是()A.此图描述的是质点的振动轨迹B.在01 s内质点做初速度为0的加速运动C.在04 s内质点通过的路程为20 cmD.振动图像是从平衡位置开始计时的5. 如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V880 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501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W6. 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R1R2，原、副线圈的匝数比n1n221，交流电源电压为U，则()AR1两端的电压为 BR1两端的电压为CR2两端的电压为 DR2两端的电压为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AD时刻线圈转过的角度为D若从OD时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次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的输入功率变小第卷（非选择题，共58 分）二、 实验题（共10分）10. (2分)(1)某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下：A.在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上B.用刻度尺和游标卡尺测出摆长lC.将摆球向一侧偏离30后由静止释放摆球D.在释放摆球的同时开始计时E.记下摆球完成n次(大于30次)全振动的时间tF.把所得数据代入公式g该学生的上述操作中，错误的是。(只填字母代号) (2)(8分) (多选)如图为用单摆测重力加速度的实验，为了减少误差，下列措施正确的是()A.摆长l应为线长与摆球半径的和，且在20 cm左右B.在摆线上端的悬点处，用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线C.在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线D.计时起点和终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间(3)某同学正确操作，得到了摆长l和n次全振动的时间t，由此可知这个单摆的周期T，当地的重力加速度g。三、 计算题（共48分）11. (12分)如图所示为一弹簧振子的振动图像，求：(1)该振子简谐运动的表达式；(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？(3)该振子在前100 s内的总位移是多少？路程是多少？12.(18分) 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n100，电阻r1.0 ，所围成的矩形的面积S0.040 m2；小灯泡的电阻R9.0 。磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmScost，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。13.(18分) 某学校有一台应急备用发电机，内阻为R1 ，升压变压器的匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为r4 ，全校22个教室，每个教室用“220 V40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则(1)输电线上损耗的电功率多大？(2)发电机的输出功率多大？(3)发电机的电动势多大？ 南开为明学校20202021学年下期3月月考高二物理试题（说明：本卷共100分，答题时间：50分钟）一、选择题(本题共9小题，共42分，第16小题中只有一个选项符合题意，每小题4分，第79小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1. 答案 D解析:根据QI2Rt得I A，所以ImI1 A。2. 答案 C解析:根据弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式y0.1sin (2.5t) m可知弹簧振子的振幅为0.1 m，选项A错误；由2.5 可知，弹簧振子的周期T0.8 s，选项B错误；在t0.2 s时，振子的位移最大，运动速度为零，选项C正确；在任意0.2 s时间内，振子通过的路程不一定为0.1 m，选项D错误。3. 答案 B解析:由图像可知T0.8 s，f1.25 Hz，故A、D错；由图像可知Im4 A，故B对；因为电流为非正弦式交流电，故有效值I2 A，C错。4. 答案D解析振动图像反映质点的位移随时间的变化情况，不是质点的运动轨迹，该图并不表示质点沿曲线运动，故选项A错误；在01 s内质点从平衡位置向正向最大位移处运动，做初速度不为0的减速运动，故选项B错误；在04 s内质点通过的路程等于四倍振幅，为s4A40 cm，故选项C错误；由图知，t0时，x0，可知振动图像是从平衡位置开始计时的，故选项D正确。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u11 000sin 100t(V)可知U111 000 V，2f100，f50 Hz，选项B错误；由“220 V880 W”的电器RL正常工作可知I A4 A，选项C正确；U2ULIr，解得U2244 V，根据电压关系得，选项A错误；根据功率关系得，P1I2rPL，解得P1976 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 AC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UU1UR1，则通过原线圈电流I1，而I2。又因为，R1R2，所以代入可求得UR1，UR2，A、C正确。8. 答案 CD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；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、D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。四、 实验题（共10分）10. (2分)(1) 答案CD解析要使单摆做简谐运动，摆角要小于5，选项C错误；释放摆球后要等摆球摆动稳定后再计时，并且要从平衡位置开始计时，选项D错误。(8分) 答案(2)BC(3)解析(2)摆长应为摆线长加上摆球的半径，摆长在1 m左右为宜，选项A错误；为使实验过程中摆长不变，悬点处用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线，选项B正确；在铁架台的竖直杆上固定一个标志物，且尽量使标志物靠近摆线，保证摆球做的是单摆运动，可减小计时误差，选项C正确；计时起点与终点应在平衡位置，因为此位置摆球速度大，计时误差小，选项D错误。(3)由tnT知单摆的周期T。由T2得g，将T代入得g()2l。五、 计算题（共54分）11. 解析(1)由振动图像可得A5 cm，T4 s，0则 rad/s故该振子做简谐运动的表达式为x5sin (t) cm。(2)由题图可知，在t2 s时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移不断增大，加速度不断增大，速度不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大。当t3 s时，加速度达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值。(3)振子经过一个周期位移为零，路程为54 cm20 cm，前100 s刚好经过了25个周期，所以前100 s内振子位移x0，振子路程s2025 cm500 cm5 m。答案(1)x5sin (t) cm(2)见解析(3)05 m12. 解析：(1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T3.14102s由感应电动势瞬时值的表达式可知，感应电动势的最大值EmnBmS8.0 V。(2)电动势的有效值E4 V由I，PRI2R可求得小灯泡消耗的电功率PR2.88 W。(3)由，n，q可求得在磁感应强度变化的0时间内，通过小灯泡的电荷量q4.0103 C。答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0103 C13. 解析：(1)根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程，如图所示。所有灯都正常工作的总功率为P222640 W5 280 W用电器都正常工作时的总电流I2 A24 A两个变压器之间输电线上的电流IrI26 A故输电线上损耗的电功率PrIr2r144 W。(2)升压变压器的输出功率P1PrP25 424 W。而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率P出P1P15 424 W。(3)降压变压器上的输入电压U24U2880 V输电线上的电压损失UrIrr24 V因此升压变压器的输出电压U1UrU2904 V升压变压器的输入电压U1226 V升压变压器的输入电流I14Ir24 A发电机的电动势EU1I1R226 V241 V250 V。答案：(1)144 W(2)5 424 W(3)250 V