四川省眉山市彭山区第一中学2020-2021学年高二下学期4月月考理科综合物理试题 Word版含答案

彭山区第一中学高22届高二4月月考理综物理试题
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。
14．理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是(　　)
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
15．如图所示为一交变电流的电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是( )
A．1.5A
B．A
C．2A
D．A
16．如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40Ω，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器。则( )
A．输电线上的输送电流为250A
B．输电线上损失的电压为280V
C．输电线上损失的电功率为4kW
D．降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:11
17．如图所示是水平面上两列频率相同的简谐在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷.已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点.下列说法中不正确的是(　　)
A.A、C两处两质点是振动减弱的点
B.B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm
C.E处质点是振动加强的点
D.经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm
18．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则( )
A．弹簧的最大伸长量为4m
B．t=0.2s时，弹簧的弹性势能最大
C．t=0.2s到t=0.6s内，小球的重力势
能逐渐减小
D．t=0到t=0.4s内，小球路程为零
19．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则
A．此波波源的起振方向沿y轴负方向
B．该简谐横波的波速为10m/s
C．t=0到t=0.5s内，质点M的路程为12cm
D．t=0到t=0.2s内，质点Q沿x轴正方向移动了2m
20.理想变压器的原、副线圈共接有四只规格完全相同的小灯泡，在原线圈所在电路的A、B端输入的交流电的电压如图乙所示，四只灯泡均正常发光．下列说法正确的是(　　)
A．原、副线圈的匝数比为4∶1
B．灯泡的额定电压为55 V
C．原线圈两端的电压为220 V
D．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，灯泡L1有可能被烧坏
21．如图所示，在磁感应强度大小B=T，方向竖直向下的匀强磁场中，有两半径均为0.6m的金属圆环平行竖直放置，两圆心所在直线OO′与磁场方向垂直。圆环通过电刷与理想变压器原线圈相连，长为0.5m的导体棒ab两个端点刚好分别搭接在两圆环上，且与OO′平行。现让导体棒沿圆环内侧、绕OO′以20π rad/s的角速度匀速转动，恰好使标有“3V 4.5W”的小灯泡L正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=2:1，图中电压表为理想电压表，圆环、导体棒、导线电阻不计，则 ( )
电压表的示数为6V
R0的电阻值为1.5 Ω
整个电路消耗的总功率为W
D.ab沿圆环转动过程中受到的最大安培力为N
二、实验题（22题4分，23题10分，共14分）
22.（4分）小组成员在“用单摆测定重力加速度”实验过程中有如下说法，其中正确的是________．(填选项前的字母)
A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较大的摆球，测得的重力加速度值误差较小
23．（10分）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”）
三．计算题（24题14分，25题15分，26题19分，共48分）
24、（14分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t＝0时刻的波动图象如图7甲所示，其中处于x1＝5 m处的质点A的振动图象如图乙所示，此时振动恰好传播到x2＝7 m的质点处，A、B两点均在x轴上，两者相距sAB＝25 m，求：
(1)这列波的传播速度；
(2)从t＝0时刻开始10 s内质点B运动的路程和位移.
25、（15分）如图9甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的左端接一只小灯泡，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.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＝nBmScos t，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.
26．（19分）
如图所示，在倾角为α=30°的光滑斜面上，存在着两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两个区域的磁场方向相反且都垂直于斜面，MN、PQ、EF为两磁场区域的理想边界，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B1=2T，区域Ⅱ的磁感应强度大小为B2=1T，两个区域的宽度MP和PE均为L=1m。一个质量为m=0.9kg、电阻为R=1Ω、边长也为L=1m的正方形导线框，从磁场区域上方某处由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚进入磁场区域Ⅰ时，线框恰好做匀速运动；当ab边下滑到磁场区域Ⅱ的中间位置时，线框又恰好做匀速运动，重力加速度取g=10m/s2。求：
（1）ab边刚进入磁场区域Ⅰ时的速度v1；
（2）当ab边刚进入磁场区域Ⅱ时，线框加速度的大小与方向；
（3）线框从开始运动到ab边刚要离开磁场区域Ⅱ时的过程中产生的热量Q（结果保
留两位小数）。
物 理 答 案
14 15 16 17 18 19 20 21
B B C B C BC BD BD
22（4分） CD
（每空2分，共10分）
（1）16.4 （2） （3）① 不变
（14分）
答案　(1)10 m/s　(2)7.7 m　－10 cm
解析　(1)由题图甲可知，此波的波长为λ＝4 m
由题图乙可知，此波的周期T＝0.4 s
所以v＝＝10 m/s
波从t＝0时刻传播到B点所需时间t1＝，其中：Δx＝23 m
代入数据可得：t1＝2.3 s
所以10 s内B点振动的时间：t2＝10 s－2.3 s＝7.7 s
由题意可得，质点B开始振动时是从平衡位置向下运动，
质点B全振动次数：n＝＝＝19 质点B运动的路程：s＝4An＝7.7 m
t＝10 s时刻，质点B处在负的最大位移处，所以位移为：xB＝－10 cm.
（15分）
答案　(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.0×10－3 C
解析　(1)由题图乙知，线圈中产生的交变电流的周期T＝π×10－2 s，所以Em＝nBmS＝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＝＝，通过灯泡的电荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3 C.
26. （19分）
解：
（1）当ab边刚进入磁场Ⅰ时，由法拉第电磁感应定律：
（1分）
由欧姆定律有：
（1分）
又： （1分）
因线框做匀速动，由物体平衡条件有：
（1分）
联立解得：m/s （1分）
（2）导线框ab边刚进入磁场区域Ⅱ时，ab和cd边都切割磁感线，由法拉第电磁感应定律：
（2分）
又： （1分）
解得：
线框所受安培力：
（2分）
由牛顿第二定律有：
（1分）
联立解得：m/s2，方向沿斜面向上 （2分）
（3）设线框ab边下落到区域Ⅱ的中间位置时的速度为v2，有
（1分）
线框所受安培力：
（1分）
因线框做匀速动，由物体平衡条件有：
（1分）
解得：v2=0.5m/s
线框从开始运动到ab边刚要离开磁场区域Ⅱ时的过程中，由能量守恒定律得：
（2分）
解得：Q＝9.46J （1分）