天津市2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题（解析版）

这是一份天津市2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分。试卷满分100分，时间60分钟。
第I卷选择题（50分）
注意事项：每题选出答案后，将题目答案填涂在答题卡上对应位置。
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1. 如图所示图像中不属于交变电流的有（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】ABC．交流电是指电流方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是ABC，故ABC是交流电，不符合题意；
D．D图中的电流方向没有变化，D不是交流电，是直流电，符合题意。
2. 一列沿x正方向传播的简谐横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图像如图所示，在该时刻某质点的坐标为（λ，0），经过四分之一周期后，该质点的坐标为（ ）
A. B. （λ，-A）
C. （λ，A）D.
【答案】B
【解析】简谐横波水平向右传播，根据同侧法可知，图示时刻（λ，0）处质点向下运动，再经过周期时，质点到达波谷位置，所以坐标为（λ，-A）。
故选B。
3. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. t1时刻通过线圈的磁通量为最大
B. t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为零
【答案】A
【解析】A．时刻，e=0，线圈平面与磁场垂直，通过线圈的磁通量最大，故A正确；
B．时刻，感应电动势的绝对值最大，则线圈平面与磁场方向平行，通过线圈的磁通量为0，故B错误；
C．时刻，e=0，根据
通过线圈的磁通量变化率的绝对值为0，故C错误；
D．每当e变换方向时，线圈与磁场垂直，线圈通过中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值都为最大，故D错误。
故选A。
4. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）
A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为正的最大值
B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
【答案】A
【解析】A．t=1s时，在负向最大位移处，故速度为零， ，加速度最大，为正，故A正确；
B．t=2s时，振子的速度为正，加速度为零，故B错误；
C．t=3s时，振子的速度为零，加速度负向最大，故C错误；
D．t=4s时，振子的速度为负，加速度为零，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，闭合开关后，的电阻两端的交流电压为，电压表和电流表均为理想交流电表，则（ ）
A. 该交流电周期为B. 电压表的读数为
C. 电流表的读数为D. 电阻的电功率为
【答案】C
【解析】A．该交流电的周期
B．电压表的读数为交流电的有效值，即
选项B错误；
C．电流表的读数为
选项C正确；
D．电阻的电功率为
选项D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，一弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度最小
B. 在t=0.1s和t=0.3s时，弹簧振子的速度相同
C. 在t=0.2s和t=0.6s时，弹簧振子都具有最大的弹性势能
D. 在0～2s内，弹簧振子通过的路程为100cm
【答案】C
【解析】A．在t=0.2s时，弹簧振子的位移最大，此时回复力最大，则加速度最大，选项A错误；
B．在t=0.1s和t=0.3s时，弹簧振子的速度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．在t=0.2s和t=0.6s时，弹簧振子的位移最大，弹簧形变量最大，则都具有最大的弹性势能，选项C正确；
D．振子振动的周期为0.8s，则2s=2.5T，则在0～2s内，弹簧振子通过的路程为2.5×4A=50cm，选项D错误。
7. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则

A. =0.005s时线框的磁通量变化率为零
B. =0.01s时线框平面与中性面重合
C. 线框产生的交变电动势有效值为311V
D. 线框产生的交变电动势频率为100Hz
【答案】B
【解析】A．由图2可知=0.005s时，线框产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知线框的磁通量的变化率最大，不为零，故A错误；
B．由图2可知=0.01s时，线框产生的电动势最小，为零，线框的磁通量最大，故线框平面与中性面重合，故B正确；
C．根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为
故C错误；
D．根据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为
故D错误。
故选B。
8. 如图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压随时间按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 变压器输入、输出功率之比为
B. 变压器原、副线圈中的电流强度之比为
C. 随变化的规律为
D. 若热敏电阻的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大
【答案】D
【解析】A．由题意，理想变压器输入、输出功率之比为1:1，选项A错误；
B．变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即
故选项B错误；
C．由图（b）可知交流电压最大值Um=51V，周期T=0.02s，角速度ω=100πrad/s，则可得
u=51sin（100πt）（V）
故选项C错误；
D．电压表的读数总等于输入电压的有效值，则电压表示数不变，变压器的次级电压也不变，则RT的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，故选项D正确．
故选D。
9. 发电厂输送电压为U1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率表示错误的是（ ）
A. B. C. I2RD. I（U1﹣U2）
【答案】A
【解析】C．通过导线的电流为I，输电导线总电阻为R，输电线上损耗的功率可表示为
C正确，不符合题意；
AB．导线上损失的电压为
输电线上损耗的功率可表示为
A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
D．输电线上损耗的功率可表示为
D正确，不符合题意；
故选A。
10. 如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则（ ）
A. 此单摆的固有周期约为0.5s
B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向左移
【答案】D
【解析】A．此单摆的固有频率0.5Hz，则周期约为2s，选项A错误；
B．根据
可得
此单摆的摆长约为1m，选项B错误；
CD．若摆长增大，单摆的固有周期变大，则频率减小，共振曲线的峰将向左移，选项C错误，D正确；
故选D。
二、多项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
11. 一理想变压器原线圈所接电源电压波形如图所示，原副线圈匝数比n1∶n2=10∶1，串联在原线圈电路中电流表示数为1A，下述说法中正确的是（ ）
A. 变压器输出端所接电压表示数为20V
B. 变压器输出端所接交流电压表示数为20V
C. 变压器输出的交流电频率为100Hz
D. 变压器输出的交流电频率为50Hz
【答案】BD
【解析】AB．变压器输入电压的有效值为
根据理想变压器电压与匝数成正比
可得变压器输出端所接电压表示数为
故B正确，A错误；
CD．变压器输出的交流电频率与输入频率相等，即
故D正确，C错误。
故选BD。
12. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（ ）
A. 周期为1.2s
B. 波速为10m/s
C. x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰
D. 0～0.3s介质中质点沿x轴正方向迁移了3m
【答案】BC
【解析】A．由题意可知
解得周期为T=0.4s
选项A错误；
B．波速为
选项B正确；
C．因t=0时刻x=4m处的质点在平衡位置向下振动，可知时位于波峰，选项C正确；
D．介质中质点只在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，选项D错误。
故选BC。
13. 一质点沿y轴做简谐运动的振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该质点的振动周期为0.4 s
B. 0.4 s时，该质点沿y轴负方向运动
C. 在一个周期内，该质点的位移为0.4 m
D. 在0.3~0.5 s内，该质点的速度先增大后减小
【答案】AD
【解析】A．质点完成一次全振动的时间叫周期，由题图知该质点的振动周期为0.4 s，故A正确；
B．0.4 s后，质点由平衡位置向正向最大位移处运动，所以0.4 s时，该质点沿y轴正方向运动，故B错误；
C．经过一个周期，质点回到原位置，则在一个周期内，该质点的位移为0，故C错误；
D．在0.3~0.5 s内，该质点先靠近平衡位置，后远离平衡位置，则质点的速度先增大后减小，故D正确。
故选AD。
14. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s。下列说法正确的是（ ）
A. 从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
B. 从图示时刻开始，经0.01s时间x＝2m处质点通过的路程为0.4m
C. 若该波波源从x＝0处沿x轴正方向运动，则在x＝2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
D. 若该波传播过程中遇到宽约为3m的障碍物，则能发生明显的衍射现象
【答案】BD
【解析】A．根据“上坡下，下坡上”知，题图所示时刻质点b向y轴负方向振动，故质点a比质点b先回到平衡位置，故A错误；
B．根据题图知波长为4m，由
T＝＝0.02s
经过
0.01s=
所以经0.01s质点的路程为两个振幅，即为0.4m，故B正确；
C．波的频率为
＝50Hz
由于波源从x=0处沿x轴正方向运动，在靠近接收者，所以在x=2000m处接收到波的频率将大于50Hz，故C错误；
D．波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，根据题意可知，障碍物的尺寸小于波的波长，所以波能发生明显的衍射现象，故D正确。
故选BD。
15. 如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则（ ）
A. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
【答案】BC
【解析】AB．根据
保持Q的位置不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据
可知I2变小，根据
可知I1也变小，即电流表读数变小，故A错误，B正确；
CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，则根据
可知副线圈输出功率变大，则变压器原线圈输入功率P1变大，而
输入电压U一定，I1变大，即电流表读数变大，故C正确，D错误。
故选BC。
第II卷非选择题（共50分）
注意事项：
用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
16. 某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（ ）
A. 长度为1m左右的细线
B. 长度为30cm左右的细线
C. 直径为1.8cm的塑料球
D. 直径为1.8cm铁球
（2）某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是（ ）
A. 开始计时时，过早按下秒表
B. 实验时误将49次全振动记为50次
C. 测摆长时摆线拉得过紧
D. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
（3）测量小铁直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为___________mm
（4）实验中，测出不同摆长对应的周期T，作出T2—图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2），可求出g=____________。
【答案】（1）AD （2）BC （3）12.0 （4）
【解析】（1）根据单摆周期公式
可得
可知在实验过程中摆球越重，空气阻力对实验的影响越小，摆长越长，周期越长，测量误差越小。
故选AD。
（2）根据单摆周期公式
可得
A．开始计时时，过早按下秒表，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故A错误；
B．实验时误将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故B正确；
C．测摆长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，故C正确；
D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长测量值偏小，使得重力加速度测量值偏小，故D错误。
故选BC。
（3）10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知小球的直径为
（4）根据单摆周期公式
可得
可知图像的斜率为
可得
四、综合题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17. 一个小型应急交流发电机，内部为N=50匝面积S=0.04m2的正方形线圈，线圈在磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为R=10的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为ω=100rad/s时，电灯正常发光。求：
（1）交流发电机发出的电动势的最大值；
（2）写出从图中位置开始计时，交流发电机发出的电动势的表达式；
（3）写出电动势的有效值；
（4）电灯正常发光的功率；
（5）从图示位置开始，线圈转过90°的过程中，通过电灯的电量。
【答案】（1）20V （2） （3） （4）20W （5）0.02C
【解析】（1）电动势的最大值为
（2）从图中位置开始计时，交流发电机发出的电动势的表达式
（3）电动势的有效值为
（4）电灯正常发光的功率
（5）从图示位置开始，线圈转过90°的过程中，通过电灯的电量
18. 如图所示，相距为L=0.5m的光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=2T。质量m=0.2kg，电阻r=0.5的金属棒垂直导轨放置，在F=2N的水平恒力作用下，由静止开始运动。当运动距离x=0.6m时，金属棒恰好达到最大速度。若导轨上串联的电阻R=1，导轨和接线的电阻均不计且导轨足够长。求：
（1）金属棒能达到的最大速度；
（2）此过程中电阻R上产生的热量；
（3）此过程中通过电阻R的电量。
【答案】（1）3m/s （2）0.2J （3）0.4C
【解析】（1）当速度最大时满足
其中
解得
（2）此过程中产生的热量
电阻R上产生的热量
（3）此过程中通过电阻R的电量
19. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点相接，半圆形导轨半径为R，一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点时的速度为，之后沿着半圆形导轨运动到C点时的速度为，重力加速度为g，试求：
（1）物体在A点时弹簧的弹性势能；
（2）物体在C点时对轨道压力的大小；
（3）物体从B点运动至C点的过程中克服阻力做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由机械能守恒定律，物体在A点时弹簧弹性势能
（2）物体在C点时，设轨道对物体的弹力为，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律得，物体在C点时对轨道压力的大小
（3）设物体从B点运动至C点的过程中克服阻力做的功为，由动能定理
解得