福建省三明市第一中学高二下学期第一次月考物理试题（解析版）-A4

这是一份福建省三明市第一中学高二下学期第一次月考物理试题（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了单选题，双项选择题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75 分钟，满分：100 分）
一、单选题：（本题共 4 小题，每题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，每题只有一 项符合题目要求。）
1. 有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 电磁波在真空中的速度等于光速
B. 电磁波能传播信息，不能传播能量
C. X射线的波长比红外线的波长更长
D. 可见光不属于电磁波
【答案】A
【解析】
【详解】A．电磁波在真空中的速度等于光速c，故A正确；
B．电磁波能传播信息，也能传播能量，故B错误；
C．红外线的波长比X射线的波长更长，故C错误；
D．可见光属于电磁波，故D错误。
故选A。
2. 下列几种物理现象的解释中，正确的是（ ）
A. 跳远时在沙坑里填沙，是为了减小冲量
B. 小孩在地面上用力推车时却没推动，推不动是因为推力的冲量为零
C. 易碎品运输时要用柔软材料包装是为了延长作用时间以减小冲击力
D. 砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻
【答案】C
【解析】
【详解】A．跳远时，在沙坑里填沙，是为了延长人与地的接触时间，从而减小作用力，而根据动量定理可知，减小的冲量相等，故A错误；
B．小孩在地面上用力推车时却没推动，力和作用时间均不为零，所以冲量不为零；推不动是因为合外力为零，故B错误；
C．易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力，故C正确；
D．击钉时，不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长，而根据动量定理可知，橡皮锤对钉子的平均作用力较小，不利于将钉子钉入物体内，故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数n=30，线圈电阻r=2Ω，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，定值电阻R＝8Ω，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时，线圈位于中性面
B. 当BC边与磁场方向的夹角为30°时，感应电动势的瞬时值e=15πV
C. 该交流电电流的有效值3πA
D. 在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为0.6C
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈位于中性面时穿过线圈的磁通量最大，t=0时，穿过线圈的磁通量为零，故A错误；
B．由图可知
则
图示位置BC边与磁场方向平行，感应电动势最大
当BC边与磁场方向的夹角为30°时，感应电动势的瞬时值
故B错误；
C．该交流电电动势的有效值
该交流电电流的有效值
故C错误；
D．在0~0.1s内，通过电阻R的电荷量为
又
，
可得
故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示，物块A、B静止在光滑水平地面上，中间用一轻质弹簧连接，初始时弹簧处于原长，给A一水平向右的瞬时速度，之后两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，已知弹簧始终处于弹性限度内，、时刻弹簧的弹性势能分别为、，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B的质量之比为
B. 时刻B的速度为
C. 时刻弹簧的弹性势能为
D. 时刻A、B的速率之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图乙可知时刻两物块速度相等，根据动量守恒定律有
解得
故A错误；
B．根据图乙可知时刻A的速度为零，则根据动量守恒定律有
又
可得时刻B的速度为
故B错误；
C．从时间内，根据能量守恒可得
从时间内，根据能量守恒可得
联立解得
故C错误；
D．时刻，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
结合以上分析联立解得，或，
结合图乙可知第二种结果不符合题意，则时刻A、B的速率之比为
故D正确。
故选D。
二、双项选择题：（本题共 4 小题，每题 6 分，共 24 分。每题有两个选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得０分。）
5. 某同学在学习了LC振荡电路知识后，连接如图甲所示电路，先将双掷开关打到右边，再将开关打到左边，利用示波器记录电容器两端电压u随时间t的变化规律，如图乙所示，已知该图像的周期为T且电感存在一定的内阻r。下列说法正确的是（ ）
A. 在0~0.25T时间内，电流为顺时针方向
B. 在0.25T~0.5T时间内，线圈的自感电动势增大
C. 在0.5T~0.75T时间内，电容器放电
D. 线圈的瞬时热功率一直在减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在0~0.25T时间内，电容器两端电压减小，则电容器处于放电过程，由于开始时电容器上极板带正电，电流为逆时针方向，故A错误；
B．0.25T~0.5T时间内，电容器处于充电过程，则电流减小，线圈的自感电动势增大，故B正确；
C．在0.5T~0.75T时间内，电容器两端电压减小，电容器处于放电过程，故C正确；
D．线圈热功率的总趋势减小，每个周期内先减小后增大再减小后增大，故D错误。
故选BC。
6. 如图所示的理想变压器电路中，R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，在a、b端接入有效值不变的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ）
A. 仅将滑片P1向下移，电压表和电流表示数均变大
B. 仅将滑片P1向下移，电阻R1消耗的功率变大
C. 仅将滑片P2向下移，电压表和电流表示数均变大
D. 仅将滑片P2向下移，电阻R2消耗的功率变大
【答案】BC
【解析】
【详解】B．设原线圈中电流为，则
仅将滑片向下移，变大，电阻消耗的功率变大，故B正确；
A．由于变压器输出功率
变大不能确定是否变大，因此不能确定电流表的示数是否变大，故A错误；
C．仅将滑片向下移，副线圈电路中电阻减小，因此变大，电压表和电流表的示数均变大，故C正确；
D．仅将滑片向下移，变压器输入电压减小，输出电压减小，消耗的功率变小，故D错误．
故选BC。
7. 如图所示，质量相等的A、B两球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果有可能实现的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】设每个球的质量均为m，取向右为正方向，则碰前系统总动量
碰前的总动能
A．若vA′ = -2m/s，vB′ = 6m/s，碰后总动量动量守恒，总动能总动能不变，A可能实现，故A正确；
B．若vA′ = 2m/s，vB′ = 2m/s，碰后总动量总动能动量守恒，机械能减少，B可能实现，故B正确；
C．若vA′ = 2.5m/s，vB′ = 1.5m/s，碰后总动量守恒，机械能减少，但
还会发生第二次碰撞，不满足题意，故C错误；
D．若vA′ = -3m/s，vB′ = 7m/s，碰后总动量总动能动量守恒，但机械能增加，D不可能实现，故D错误。
故选AB。
8. 如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一质量为m的小球从距A点正上方R处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从B点冲出，已知圆弧半径为R，小车质量是小球质量的k倍，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小球从小车的B点冲出后，能上升到刚释放时的高度
C. 小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点时，车的位移大小为
D. 若，则小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点的过程中，支持力做的功为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．小球与小车组成的系统仅在水平方向不受外力，即只是水平方向系统动量守恒，故A错误；
B．因为系统水平方向的总动量保持为零，则小球由B点离开小车时小车速度为零，小球竖直上抛，由机械能守恒可知B正确；
C．小球第一次下落至圆弧轨道最低点时，由水平方向动量守恒得
即有
又因为
联立解得
故C错误；
D．，即质量均为m，则有
又因为系统机械能守恒，有
联立解得小球的末动能为
该过程中对小球使用动能定理
解得
故D正确；
故选BD。
三、填空题（本题共3小题，每空2分，共12分）
9. 如图所示，理想变压器的原线圈接在220V、50Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）和一阻值为10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2∶1。电阻R上1s内产生的焦耳热为______J，电阻R上电流的有效值为_______A。
【答案】 ①. 605 ②.
【解析】
【详解】[1]理想变压器原副线圈匝数比2:1，根据变压器电压关系
解得
频率为50Hz，周期是0.02s，1s有50个周期，由于二极管的单向导电性，所以只有0.5s，有电流通过电阻，故产热为
[2]设电流有效值为I，根据焦耳定律
代入数据解得
10. 如图所示，一理想变压器原线圈与的交流电源连接，两副线圈分别接灯泡和电动机，原线圈匝数，连接电动机的副线圈匝数，电流表示数为2A，标注有“110V 55W”的灯泡正常发光，电动机线圈的总电阻为，则连接灯泡的副线圈匝数_______匝，流过电动机的电流为 ______A
【答案】 ①. 60 ②. 7
【解析】
【详解】[1]初级电压有效值为
灯泡两端电压U2=110V
则
解得n2=60匝
[2]电动机两端电压
电动机消耗的功率
通过电动机的电流
11. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为ρ，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g，假设气流吹到人身上后速度变为零。则气流速度大小为__________，单位时间内风机做的功为__________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]设极短时间t吹到人身上的风的质量为M，则有
设作用在人身上的平均风力大小为F，则有
解得
[2]单位时间吹出的风的总质量为
风机做功
四、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图可拆式变压器进行研究。
（1）除图中所给器材外，实验还需要的器材是 。
A. 直流电压表B. 直流电流表C. 多用电表D. 条形磁铁
（2）变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A. 整块硅钢铁芯B. 整块不锈钢铁芯
C. 绝缘的铜片叠成D. 绝缘的硅钢片叠成
（3）用匝数匝和匝变压器，实验测量数据如表：
根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”）
【答案】（1）C （2）D
（3）800
【解析】
【小问1详解】
因变压器工作时用正弦交流电，则除图中所给器材外，实验还需要的器材是多用电表。
故选C。
【小问2详解】
为防止产生涡流，变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
【小问3详解】
根据表中数据，考虑到漏磁的影响，可知b为原线圈，且
则原线圈匝数是800匝，副线圈匝数为400匝。
13. 传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用，如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小，其中是保护电阻，是调零电阻（总电阻），理想电流表量程为15mA，电源电动势，内阻不计，压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。
（1）若提供有三种规格的保护电阻，则应选一个______。
A. B. C.
（2）选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零。调零电阻应调为_______。
（3）现对表盘进行重新赋值标注，原3mA刻度线处应标注_____N。
（4）由于电池老化，电动势降为，传感器压力读数会出现偏差，如果某次使用时，先调零、后测量，读出压力为1200N，此时电流大小为____mA，实际压力大小为____N。
【答案】（1）B （2）20
（3）3200 （4） ①. 6 ②. 1080
【解析】
【小问1详解】
电流表满偏时，电路的总电阻
而
由调零电阻最大为，故只要大于即可，A太小，C太大，故选B。
【小问2详解】
选取、安装保护电阻后，对压力传感器进行调零，则，，代入
解得
【小问3详解】
当电流表示数为3mA时，电路中的总电阻

即
由乙图一次函数为
经计算当时，压力
【小问4详解】
根据R与F一次函数关系
当时，
再由
因为电池老化，电动势，电路中实际电阻
而调零后电阻
为此时的调零电阻阻值
解得
则R的实际阻值为
再将代入
求得
五、计算题（本题共 3 小题，共 32 分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。
14. 某高校设计专业学生对手机进行了防设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为160g的该种型号手机从距离地面1.25m高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平掉在地面上，保护器撞击地面的时间为0.5s，不计空气阻力，，试求：
（1）手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；
（2）地面对手机的平均作用力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据
解得
根据冲量的定义得
（2）取竖直向下为正方向，对全过程由动量定理得
解得
15. 下图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，发电机输出功率为，输出电压是，用户需要的电压是。输电线电阻为，若已知输电线中因发热而损失的功率为输送功率的，求：
（1）在输电线路中升压变压器原副线圈的匝数比
（2）降压变压器原副线圈的匝数比
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知
输电线损耗功率
又
联立解得
输电线电流
所以
【小问2详解】
又
远距离输电线路中损失的电压为
解得降压变压器原线圈两端电压为
所以
16. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=3.2m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=5m高处由静止开始下滑，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=mB=1kg，mc=3kg，g=10m/s2。求：
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。
【答案】(1)5m/s；(2) 15J；(3)3.2m
【解析】
【详解】(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有：
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
解得
(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
把v2、v3代人解得
Ep=15J
(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，以向右为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动
水平方向
s=v5t
竖直方向
解得
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98