四川省雅安市天全中学2015-2016学年高二（下）月考物理试卷

2015-2016学年四川省雅安市天全中学高二（下）月考物理试卷（3月份）一、选择题1．如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=311sin100πtV的交流电压上，电阻R=88Ω，电流表A为理想电表．下列推断正确的是（）A．交变电流的频率为10HzB．穿过原、副线圈磁通量的变化率不相等C．电流表A的示数为0.5AD．变压器的输入功率是22W2．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常开光．下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（50πt）VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W3．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A．电压表的示数减小B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大4．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能5．关于简谐运动的下列说法中，正确的是（）A．位移减小时，加速度减小，速度增大B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反6．一个做简谐运动的弹簧振子，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x=处所经最短时间为t1，第一次从最大正位移处运动到x=处所经最短时间为t2，关于t1与t2，以下说法正确的是（）A．t1=t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．无法判断7．如图所示为某质点做简谐运动的图象，则下列说法正确的是（）A．由图可知，振动质点运动的轨迹是正弦曲线B．t=2s时质点的速度最大，方向沿y轴的负方向C．质点振动的振幅为10cmD．质点在第1s末和第3s末位移的方向相反8．如图所示，长为s的光滑水平面左端为竖直墙壁，右端与半径为R的光滑圆弧轨道相切于B点．一质量为m的小球从圆弧轨道上离水平面高为h（h＜＜R）的A点由静止开始下滑，则小球第一次运动到墙壁C点所需的时间为（）A．B．C．D．二、实验题9．（18分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，请解答下列问题：（1）在探究单摆周期与摆长关系的实验中，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上（填字母）．A．1m长的粗绳B．1m长的细线C．半径为1cm的小木球D．半径为1cm的小铅球E．时钟F．秒表G．最小刻度为mm的米尺H．最小刻度为cm的米尺I．铁架台J．天平和砝码（2）在该实验中，单摆的摆角θ应小于10°，通常从摆球经过开始计时，测出n次全振动的时间为t，则单摆的周期表达式T=．（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L，测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，写出T2与L的关系式T2=，利用图线可求出图线的斜率k，再由k可求出g=m/s2．（取三位有效数字）（4）如果他测得的g值偏小，可能的原因是．A．测量摆长时，只考虑了悬线长，没有考虑小球的半径B．单摆的摆球质量偏大C．开始计时，秒表过早按下D．实验中误将29次全振动数记为30次．三、计算题（共44分）10．（14分）一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为B=T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式．（2）线圈从开始计时转过90°的过程中，电阻R上产生的热量．（3）线圈从开始计时转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量．11．（14分）发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．如图所示，若发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：25，则升压变压器的输出电压U2=，输电导线中的电流I2=．若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，则输电导线的总电阻R线=，降压变压器原线圈两端的电压U3=．12．（16分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．（1）由b向a方向看到的装置，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．2015-2016学年四川省雅安市天全中学高二（下）月考物理试卷（3月份）参考答案与试题解析一、选择题1．如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=311sin100πtV的交流电压上，电阻R=88Ω，电流表A为理想电表．下列推断正确的是（）A．交变电流的频率为10HzB．穿过原、副线圈磁通量的变化率不相等C．电流表A的示数为0.5AD．变压器的输入功率是22W【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．【分析】根据电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．【解答】解：A、接入电压u=311sin100πt（V）可知：ω=100πrad/s，T=，所以f==50Hz，故A错误；B、交流电的电流与匝数成反比，变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，从而每匝线圈上产生的感应电动势相同，故B错误；C、根据电压与匝数成正比得：U2==44V，所以I==0.5A，故C错误；D、变压器的输出功率P2=U2I2=44×0.5=22W，而变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率是22W，故D正确．故选：D．【点评】掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．2．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常开光．下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（50πt）VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．【解答】解：A、周期是0.02s，ω==100π，所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100πt）V，A错误；B、只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，B错误；C、只断开S2后，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，C错误；D、若S1换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为=0.8W，D正确．故选：D．【点评】掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．3．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A．电压表的示数减小B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．【分析】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．【解答】解：当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路的路端电压减小，而电压表的示数增大，由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故AD错误，BC正确．故选：BC．【点评】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．4．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能【考点】功能关系；弹性势能．【分析】小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，但合力变小，加速度变小，故做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变的大于重力，合力变为向上且不断变大，故加速度向上且不断变大，故物体做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止．【解答】解：A、t1时刻小球小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，故A错误；B、t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误；C、t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故C正确；D、t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，所以小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，故D正确；故选：CD．【点评】本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析．5．关于简谐运动的下列说法中，正确的是（）A．位移减小时，加速度减小，速度增大B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反【考点】简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量．【分析】简谐运动中的回复力F=﹣Kx；加速度与位移关系为：a=﹣；据此判断回复力与加速度/速度和位移之间的关系．【解答】解：A、位移减小时，振子靠近平衡位置，速度增加，根据a=﹣，加速度减小，故A正确；B、根据a=﹣，位移方向总跟加速度方