广东省清远市连南瑶族自治县民族高级中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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一、单项选择题：每小题4分，共28分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 交变电流在一个周期内电流方向改变两次
B. 交变电流的有效值总是最大值的0.707倍
C. 因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同
D. 若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最小值是-10A
【答案】A
【解析】
【详解】A．线圈平面每经过中性面一次电流方向改变一次，所以交变电流在一个周期内电流方向改变两次，故A正确。
B．正弦式交变电流的有效值总是最大值的0.707倍，故B错误；
C．有效值表示交流产生的平均效果，有效值与平均值不同，平均值根据求解，有效值根据电流的热效应求解，故C错误；
D．交流电的正负号仅表示电流的方向，不表示大小，故D错误。
故选A。
2. 如图是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是( )

A. 周期是0.2 s，电流的峰值是10 A
B. 周期是0.15 s，电流的峰值是10 A
C. 频率是5 Hz，电流的有效值是10 A
D. 频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：由图象知周期是T=0．2s，电流的峰值是Im=10A，A正确，B错误；频率是，电流有效值为，CD错误；故选A．
考点：交流电
【名师点睛】明确交流电图象的物理意义，正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求，平时要加强练习．
3. 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示。如果其他条件不变，仅使线圈的转速减半，则交流电动势的最大值和周期分别为（ ）
A. 50V，0.02s
B. 200V，0.02s
C. 50V，0.08s
D. 200V，0.08s
【答案】C
【解析】
【详解】由图读出原来交流电动势的最大值
周期
根据感应电动势最大值的表达式得知，Em与成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为
由公式分析可知，线圈的转速变为原来的一半，周期为原来的两倍，即
故选C。
4. 如图，交流电的有效值是（ ）
A. 4AB. 5AC. 6AD. 7A
【答案】B
【解析】
【详解】由有效值的定义可得
代入数据得
解得
故选B。
5. 如图所示，理想变压器的输入端电压u=311sin100πt（V），原副线圈的匝数之比为：n1：n2=10：1；若图中电流表读数为2A，则（ ）
A. 原线圈电流为20AB. 电流最大值为2A
C. 变压器输入功率为44WD. 变压器输入功率为440W
【答案】C
【解析】
【详解】A．由理想变压器中
，
可得
故A错误；
B．电流最大值为
故B错误；
CD．变压器的输入端电压u=311sin100πt（V），则输入电压的最大值为
有效值
变压器输入功率为
故C正确，D错误。
故选C。
6. 输电线电阻为r，输送功率为P，若用电压U送电，则用户得到的功率为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由P=UI可得输电线路上的电流
输电线上消耗的功率为
用户得到的功率为
故选D。
7. 一根绳子的右端固定在墙壁上，其左端的P点沿竖直方向振动产生一列横波。P点振动的周期为T，横波的波长为λ，当波刚刚传播到Q点时的波形如图所示，则（ ）
A. P点起振方向向下
B. 此刻P点向下运动
C. P、Q两点间距离等于
D. 波从P点传到Q点经历
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．由题知此时波刚刚传到Q点，由“上坡下振、下坡上振”可知此时Q点向下振动，即Q点的起振方向向下，由于每一个质点的起振方向都相同，则P点的起振方向向下，A正确；
B．由“上坡下振、下坡上振”可知此时P点向上振动，B错误；
C．由题图可知，P、Q两点间距离等于3λ + λ，C错误；
D．根据
t = ，v =
有
t = 3.5T
D错误。
故选A。
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卡中相应位置。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
8. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电表，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数为10A
B. 线圈转动的角速度为50rad/s
C. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行
D. 0.02s时电阻R中电流方向自左向右
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．电流表的读数为有效值
故A正确；
B．根据图乙可知交变电流的周期为
则线圈转动的角速度为
故B错误；
C．0.01s时，电流最大，磁通量为零，线圈平面与磁场方向平行。故C正确；
D．0.02s时，根据右手定则可知，电阻R中电流的方向自左向右，故D正确。
故选ACD。
9. 如下图所示，（a）中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10：1.变压器的原线圈两端所接电压如图（b）所示，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端，电压表V为理想电压表，则（ ）
A. 原线圈上电压的有效值为100V
B. 原线圈上电压频率为25Hz
C. 电压表V的读数约为5.0V
D. 电压表V的读数约为3.5V
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据图像可得原线圈的电压的最大值为
所以原线圈上电压的有效值为
故A错误；
B．由图可知交变电压的周期为
所以原线圈上电压的频率为
故B正确；
CD．根据电压与匝数成正比知副线圈电压为
电压表的示数为副线圈电压的一半为
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压，则下列表述正确的是（ ）
A. U1U4
B V
C. 若U提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D. 用户得到的交变电流频率为25Hz
【答案】AC
【解析】
【详解】A．远距离采用高压输电，降压后再使用，故A正确；
B．U1为有效值，为220V，故B错误；
C．输电线上损失的功率为
若U提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；
D．由交变电流的瞬时值表达式可得交变电流的频率为
故D错误
故选AC。
三、实验题：本题2小题，共16分。把答案填在答题卡中的相应横线上或按题目要求在答题卡上作图。
11. 探究光电传感器的实验器材有光敏电阻、多用电表、手电筒、导线等。实验步骤如下：
（1）将多用电表选择开关置于___________挡（填“电流”、“电压”、“电阻”）。
（2）选择适当___________（填“量程”或“倍率”）。
（3）进行___________（填“指针”或“欧姆”）调零。
（4）将光敏电阻与多用电表按图的电路连接。
（5）改变光敏电阻受光面的光照程度（照度），记录相关数据，并将实验数据填入相应的表格。
（6）某同学根据测量的几组数据画出的“电阻—照度”图像；由画出“电阻—照度”图像可知：光敏电阻的阻值随光照亮度增大而___________（填“增大”或“减小”）。
【答案】 ①. 电阻 ②. 倍率 ③. 欧姆 ④. 减小
【解析】
【详解】（1）[1]多用电表测量光敏电阻的电阻值，选择开关置于电阻挡；
（2）[2] 再选择适当的倍率；
（3）[3]测量电阻前进行欧姆调零；
（6）[4]由图可知光敏电阻的阻值随光照亮度增大而减小。
12. 在探究单摆运动的实验中：
(1)图（a）是用力传感器对单摆振动过程进行测量的装置图，图（b）是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，根据图（b）的信息可得，从t=0时刻开始摆球第二次摆到最低点的时刻为______，摆长为______（取π2=10，重力加速度大小) 。
(2)单摆振动的回复力是______。
A．摆球所受的重力
B．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力
C．摆线对摆球的拉力
D．摆球重力在垂直摆线方向上的分力
(3)某同学的操作步骤如下，其中正确的是______。
A．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上
B．用米尺量得细线长度L，摆长为L再加上摆球半径
C．在摆线偏离竖直方向15°位置释放小球
D．让小球在水平面内做圆周运动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度
【答案】 ①. 1.3s ②. 0.64m ③. D ④. AB
【解析】
【详解】(1)[1]摆球在最低点时摆线拉力最大，从t=0时刻开始摆球第二次摆到最低点的时刻对应图像的第二个峰值，该时刻为1.3s；
[2]根据图像，单摆的周期为
根据
解得
(2)[3]单摆振动的回复力是摆球重力在垂直摆线方向上的分力。
故选D。
(3)[4] A．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上，A正确；
B．用米尺量得细线长度L，摆长为L再加上摆球半径，B正确；
C．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球，C错误；
D．让小球在水平面内摆动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度，D错误。
故选AB。
四、计算题（共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 湖面上停着A、B两条小船，它们相距20m，一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次。当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰。求水波的周期，频率，波长和波速。
【答案】，，，
【解析】
【详解】每条小船每分钟上下浮动20次，水波的频率
水波的周期
当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰，则
水波的波长为
水波的波速为
14. 某质点做简谐运动的振动图像如图所示，求：
（1）在前4s内质点的路程s；
（2）质点做简谐运动的位移随时间变化的关系式（用余弦函数表示）。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）质点做简谐运动的周期为4s，在一个周期内质点的路程是4A，所以在前4s内质点的路程
（2）由图知，质点振动周期为
振幅
则
质点做简谐运动的位移随时间变化的关系式
15. 如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W．试求：
(1)该变压器的原、副线圈的匝数比；
(2)两灯均正常工作时原线圈中的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流．
【答案】(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A
【解析】
【详解】(1)由变压比公式得：

；
(2) 两灯均正常工作时，由能量守恒得P1＋P2＝U1I1，

只有L1灯工作时，由能量守恒P1＝U1I′1，解得I′1= ．