四川省攀枝花市2024-2025学年高二下学期第一次月考物理检测试题（附答案）

这是一份四川省攀枝花市2024-2025学年高二下学期第一次月考物理检测试题（附答案），共21页。试卷主要包含了5N，方向指向x轴的正方向等内容，欢迎下载使用。
第一部分（选择题，共39分）
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上，并用2B铅笔将答题卡上考号对应数字标号涂黑。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
一、选择题：（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一个选项符合题目要求，第11～13题有多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对不全的得1.5分，有选错或不答的得0分）
一、单选题
1. 如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之二周期电压按正弦规律变化，后三分之一周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（ ）
A. B. VC. VD. 2V
【正确答案】C
【详解】根据交流电有效值定义，设其电压正向最大值为Um，负向最大值为U1，有效值为U，让此交流电通过一个电阻R，则有
解得
故选C。
2. 劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻( )
A. 振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴的正方向
B. 振子的速度方向指向x轴的正方向
C. 在0～4s内振子做了1.75次全振动
D. 在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0
【正确答案】B
【分析】
【详解】A．由图可知A在t轴上方，位移x＝0.25cm，所以弹力
F＝－kx＝－5N
即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，故A错误；
B．由图可知过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，故B正确；
C．由图可看出，t＝0、t＝4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内完成两次全振动，故C错误；
D．由于t＝0时刻和t＝4s时刻振子都在最大位移处，所以在0～4s内振子的位移为零，又由于振幅为0.5cm，在0～4s内振子完成了两次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为
2×4×0.50cm＝4cm
故D错误。
故选B。
3. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈匝数匝、电阻，矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。线圈的两端经集流环和电刷与的电阻连接，电压表为理想交流电表。图乙是穿过矩形线圈的磁通量随时间t变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 内线圈中电流方向改变50次
B. 时电压表的示数为
C. R两端的电压u随时间t变化的规律是
D. 内电阻R产生的热量约为
【正确答案】D
【详解】A．根据图像可知，周期为0.02s，所以1s内转50圈，一圈内电流方向改变两次，所以1s内电流方向改变100次，故A错误；
B．电动势的最大值为
电动势有效值
电压表的示数为
故B错误；
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是
故C错误；
D．内电阻R产生的热量约为
故D正确。
故选D。
4. 一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图像如图所示，a、b、c、d表示的原点在不同时刻的相应位置下，下列说法正确的（ ）
A. 质点在位置b比位置d时相位超前
B. 质点通过位置b时，相对平衡位置的位移
C. 质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D. 质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等
【正确答案】C
【分析】
【详解】A．由图可知，振动周期为8s，b、d时间差为2s，相位差为
即质点位置b比位置d时相位超前，A错误；
B．振动方程为
当t=3s时
B错误；
C．质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等，均为2s，C正确；
D．质点从位置a到b和从b到c的时间相等，结合B的解析可知，a到b的位移较小，故平均速度较小，D错误。
故选C。
5. 图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈和电容器构成振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是（ ）
A. 时刻电容器间的电场强度为最大值
B. 时间内，电容器处于放电过程
C. 汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大
D. 从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈
【正确答案】D
【详解】A．时刻电流最大，磁场能最大，电容器间的电场强度为最小值，故A错误；
B．时间内，电流减小，电容器处于充电过程，故B错误；
C．当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，根据
周期增大，频率减小，故C错误；
D．从图乙波形可知频率越来越大，汽车正远离地感线圈，故D正确。
故选D。
6. 如图所示为受迫振动的演示装置，在一根根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法不正确的是（ ）
A. 某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度可能不同而加速度一定相同
B. 如果驱动摆的摆长为L，则其他单摆的振动周期都等于2π
C. 如果驱动摆的摆长为L，振幅为A，若某个单摆的摆长大于L，振幅也大于A
D. 如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大
【正确答案】C
【详解】A．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度大小相等但方向可能不同，根据
可得，加速度
位移相同，故加速度一定相同，故A正确。
B．如果驱动摆的摆长为L，根据单摆周期公式
而其他单摆都做受迫振动，故其振动周期都等于驱动摆的周期，故B正确。
C．当受迫振动的单摆的固有周期等于驱动摆的周期时，受迫振动的振幅最大，某个单摆的摆长大，但振幅不一定也大，故C错误;
D．同一地区，单摆的固有频率只取决于单摆的摆长，则只有摆长等于驱动摆的摆长时，单摆的振幅能够达到最大，这种现象称为共振，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
7. 在图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向下移动时，电流表示数增大
B. 滑片向上移动时，电阻的电流增大
C. 当时，电流表的示数为
D. 当时，电源的输出功率为
【正确答案】D
【详解】A．滑片向下移动时，接入电路的阻值减小，故与并联的总电阻减小，根据等效电阻法，可知减小，故原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，电流表示数减小，故A错误；
B．滑片向上移动时，接入电路的阻值增大，故与并联的总电阻增大，根据等效电阻法，可知增大，原线圈中的电流减小，副线圈中的电流减小，原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，电流表示数增大，故电阻的电流减小，故B错误；
CD．当时，，，故原线圈两端电压，副线圈两端电压，电流表示数为，又原线圈中的电流为，故C错误，D正确。
故选D。
等效电阻法：设副线圈回路的电阻为R，将原线圈看成一个电阻，则有又，联立得。
8. 如图所示，理想变压器的输入端通过电流表连接在输出功率恒定的交流电源上。输出端分为两部分，上部分与电流表和定值电阻相连，下部分与电流表和滑动变阻器相连。三块电流表均为理想电表，则在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，三块电流表的示数，变化情况正确的是（ ）
A. 增大，减小B. 减小，增大
C. 增大，增大D. 减小，减小
【正确答案】B
【详解】由变压器电压与匝数关系及电路知识，有
同理
由于
可得
滑片向上滑动，电阻变大，则减小。可得增大，增大，增大。由于增大，则增大。而增大，应减小，所以减小。
故选B。
9. 如图，金属棒垂直放在两水平放置的光滑金属导轨上，导轨间距为，导轨左端接有电阻和电容器，空间有竖直向下的匀强磁场，使金属棒以速度向右匀速运动，稳定时（ ）
A 导体棒点比点电势低B. 电容器上极板带正电
C. 电阻上有顺时针方向的电流D. 电路中没有电流产生
【正确答案】B
【详解】A．根据右手定则可知，导体棒 产生由 到 的感应电流，由于 相当于电源，电流由负极流向正极，故 C 端为电源正极，导体棒 点比 点电势高，故 A 错误；
B．由于电容器上极板与电源的正极相连，故电容器上极板带正电，故 B 正确；
CD．根据中判断的电流方向可知，电阻上有逆时针方向的电流，故 CD 错误。
故选B。
10. 如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次B. 电压表的示数为14.1V
C. 电动机线圈的电阻为6.25ΩD. 电动机的效率为62.5％
【正确答案】AD
【详解】A．根据交流电源的表达式可知周期为
一个周期内电流方向改变两次，则通过电流表的电流方向每秒变化100次，故A正确；
B．根据交流电源的表达式可知原线圈输入电压有效值为
则副线圈输出电压有效值为
则电压表的示数为，故B错误；
CD．通过指示灯的电流为
则通过电动机的电流为
则电动机的电功率为
电动机的输出功率为
动机的热功率为
解得电动机线圈的电阻为
电动机的效率为
故C错误，D正确。
故选AD。
11. 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两质点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两质点开始振动的时间间隔为1.0s。则下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两质点运动方向总是相同的
B. 这列波的波速为10m/s
C. 这列波的波长为10m
D. A质点开始振动时，运动方向向上
【正确答案】BD
【详解】B．该波从A点传到B点的时间为1.0s，则根据速度公式有
故B正确；
C．由图像可知，该波的周期为
根据公式
故C错误；
D．由图可知，波源起振方向向上，所以A质点开始振动时，运动方向向上，故D正确；
A．A、B两质点的距离差
可知A、B两质点运动方向总是相反的，故A错误。
故选BD。
12. 简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移x=-0.1m；t=s时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m。该振子的振幅和周期可能为（ ）
A. 0.1m，sB. 0.1m，2.5s
C. 0.1m，8sD. 0.2m，s
【正确答案】AD
【详解】ABC．如果振幅等于0.1m，经过周期的整数倍，振子会回到原位置，则有
若，则，故A正确
若，则，n只能取整数，故B错误；
若，则，n只能取整数，故C错误；
D．如果振幅等于0.2m，如图所示
则有
若，则，故D正确。
故选AD。
13. 如图所示，将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上，拉力传感器固定于天花板上，将小物块托起一定高度后释放，拉力传感器记录了弹簧拉力F随时间t变化的关系如图所示。以下说法正确的是（ ）
A. 时刻弹簧弹性势能最大
B. 站时刻弹簧弹性势能最大
C. 1.5时刻物体处于既不失重也不超重状态
D. 1.5时刻弹簧弹力的功率为0
【正确答案】AC
【详解】AB．t0时刻弹簧弹力最大，伸长量最大，弹性势能最大，2t0时刻，弹力最小，弹性势能最小，故A正确，B错误；
C．1.5时刻，弹簧振子在平衡位置，物体加速度为零，处于平衡状态，物体处于既不失重也不超重状态，故C正确；
D．1.5时刻，弹簧振子在平衡位置，速度最大，弹力为2F0，功率不为零，故D错误。
故选AC。
第二部分（非选择题，共61分）
注意事项：
必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。答在试题卷上无效。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
14. 如图所示，图2为一个自动筛选鸡蛋大小的装置，可以筛选出两类大小不同的鸡蛋。当不同大小的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻R1上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图2所示。R2是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入B通道。已知电源电动势E=6V，内阻不计，R2调节为10Ω。
（1）由图1可知，压力传感器的电阻值R1随压力的增大而_______（填：“增大、减小”）。
（2）从B通道通过的是_______鸡蛋（填：“大、小”）。
（3）由两个图可知，若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择的大鸡蛋对压力秤的压力要大于_______N。（保留到小数点后两位）
（4）要想选择出更大的鸡蛋，需要把电阻R2的阻值调______（填：“大、小”）。
【正确答案】 ①. 减小 ②. 大 ③. 0.45##0.46##0.47##0.48
④. 小
【详解】（1）[1]由图1可知F越大R越小，即压力传感器的电阻值R1随压力的增大而减小。
（2）[2]当鸡蛋质量较大时，压力秤作用于R1的压力F较大，则R1较小，令通过R2的电流较大，故R2两端电压较大，经过放大电路放大后电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入B通道。所以从B通道通过的是大鸡蛋。
（3）[3]根据闭合电路欧姆定律
解得
R1=10Ω
由图1，当R1=10Ω时，F=0.47N。所以选择的打鸡蛋对压力秤的压力要大于0.47N。
（4）[4]要选出更大的鸡蛋，即要相同的鸡蛋送到压力秤时，令R2两端的电压较原来的小，所以需要把R2的阻值调小。
15. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示．
回答下列问题：
(1)从甲图可知，摆球的直径为D=_____ mm；
(2)该单摆的周期为_______________.
(3)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的______（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=____；由此得到的g值会______（选填“偏小”“不变”“偏大”）
【正确答案】 ①. 16.4 ②. ③. ① ④. ⑤. 不变
【详解】(1)由图示游标卡尺可知，主尺示数是16mm，游标尺示数是4×0.1mm=0.4mm，金属球的直径为16mm+0.4mm=16.4mm；
(2)由于测得摆球经过次全振动的总时间为，所以该单摆的周期为；
(3)由单摆周期公式可知，则图象的斜率，则加速度，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有，由此得到的图像是图乙中的①，由于图线的斜率不变，计算得到的值不变，由图像可得，当地重力加速度；
三、计算题：（本题共4小题，共47分，解题要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分）
16. 如图所示，倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放（物块做简谐运动），重力加速度为g。
（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）物块做简谐运动的振幅是多少；
【正确答案】（1）
（2）
【小问1详解】
物块处于平衡位置时，根据受力平衡可得
解得弹簧的伸长量为
则物块处于平衡位置时弹簧的长度为
【小问2详解】
物体处于最高点到平衡位置的距离等于物块做简谐运动的振幅，则有
联立解得
17. 如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动，线圈处于磁感应强度B=0.20T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个额定电压为U=3.0V的灯泡。当线圈以角速度ω/s匀速转动时，小灯泡恰好能正常发光。求∶
（1）若线圈从图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）线圈以由图示位置转过30°的过程中，通过灯泡的电荷量。
【正确答案】（1）；（2）3W；（3）
【详解】（1）当线圈转到最大值面（与中性面垂直的平面）的一瞬间，瞬时感应电动势达到最大，设ab变和cd边的线速度大小均为v，则在此时ab边垂直切割磁场产生的电动势
cd边垂直切割磁场产生的电动势
因为，所以总电动势
故瞬时值
e=nBSωcsωt （V）
代入数据的
（2）电动势峰值
有效值
小灯泡正常发光，小灯泡两端电压
根据闭合电路欧姆定律，内电压
Ur=E-U=（4-3）V =1V
可得回路中的电流
灯泡电阻
小灯泡的额定功率
P=UI=1A×3V=3W
（3）根据法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律可知
所以通过小灯泡的电量
线圈从图示位置转过30º过程中，磁通量变化量
所以
18. 水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为，落差，水的密度为，现利用其发电，若发电机的总效率为，输出电压为，输电线的总电阻为，为满足用电的需求，使用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。（取）
（1）求输电线中的电流I；
（2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（3）如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。
【正确答案】（1）；（2），；（3）564盏
【详解】（1）根据题意可知，由能量守恒可得，发电机的输出功率
输电线上的电流用I表示，则电功率损失
联立解得
（2）根据题意可知，升压变压器原线圈两端电压
副线圈两端的电压为
升压变压器原副线圈的匝数比为
输电线上的电压损失为
降压变压器原线圈两端的电压为
降压变压器副线圈两端的电压为
降压变压器原副线圈的匝数比为
（3）设正常发光的电灯的盏数为，则有
解得
盏
19. 如图所示，间距为d且足够长的平行轨道与由倾斜与水平两部分平滑连接组成，其中水平轨道的、段为粗糙金属材料，动摩擦因数为，其它部分均为光滑金属材料。倾斜轨道的倾角为，顶端接一阻值为R的电阻，处在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为；水平段匀强磁场的大小为B，方向竖直向上。已知质量为m，电阻为2R的金属导体棒从倾斜轨道的上方任何位置由静止开始释放，都将精准停靠在水平轨道上的某处轨道上（图中未画出）。不计金属轨道的电阻。求：
（1）金属棒到达斜面底端时的速度；
（2）金属棒从距水平面高为h处由静止开始下滑到斜面底端的过程中，金属棒上产生的热量；
（3）若金属棒在水平轨道上的运动时间为t，求金属棒在水平轨道上运动的位移。
【正确答案】（1）；（2）；（3）
【分析】
【详解】（1）根据题意，金属棒到达斜面底端前已做匀速运动
电流
可解得
（2）金属棒在斜面上下滑过程有电流通过电阻R，由能量守恒得
解得
（3）金属棒在水平轨道向右减速到静止的过程中，据动量定理有
而
得