試題試題2024北京北師大實驗中學(xué)高二3月月考物理(3月25日)1.本試卷共8頁，共三道大題，17道小題；答題紙共4頁。滿分100分?？荚嚂r間60分鐘。2.在試卷和答題卡上準確填寫行政班、教學(xué)班、姓名、學(xué)號。3.試卷答案一律填寫在答題卡上，在試卷上作答無效。4.在答題卡上，選擇題用2B鉛筆將選中項涂黑涂滿，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。一、單項選擇題(本題共12小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項最符合題意。每小題4分，共48分)1.一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是A．在t0.4s時電流改變方向B．該交變電流的周期為0.5sC．該交變電流的表達式為D．該交變電流的有效值為2.如圖是某交流發(fā)電機的示意圖。當(dāng)線圈abcd繞垂直于勻強磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動時，電路中產(chǎn)生電流的最大值為Im，外電路的電阻為R。圖示位置線圈平面與磁場方向垂直。已知線圈轉(zhuǎn)動的周期為T。下列說法正確的是A．在圖示位置，穿過線圈的磁通量的變化率為零B．在圖示位置，線圈中的電流方向為a→b→c→dC．在一個周期內(nèi)，外電路產(chǎn)生的焦耳熱為RTD．從圖示位置開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為3.某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為22000V，輸出電流為300mA。該變壓器A．原、副線圈的匝數(shù)之比為100:1 B．輸入電流為30AC．輸入電流的最大值為A D．原、副線圈交流電的頻率之比為1:1004.自制一個原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器，原線圈接12V的正弦交流電源，副線圈接額定電壓為3.8V的小燈泡。實際測得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是（）A.僅增加原線圈匝數(shù) B.僅增加副線圈匝數(shù)C.將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍 D.將兩個3.8V小燈泡并聯(lián)起來接入副線圈5.如圖為遠距離輸電的電路原理圖，變壓器為理想變壓器并標(biāo)示了電壓和電流，其中輸電線總電阻為，恒定，則（）

A．B．輸電效率為C．用戶的用電器數(shù)量增多時，將減小D．用戶得到的電功率可能等于電廠輸出的電功率6.如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（

）P向下滑動時，燈L變亮 B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓變大C．P向上滑動時，變壓器的輸入電流變小 D．P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大mkmkθmkmkθmkA．振幅一定相同B．最大回復(fù)力一定相同C．振動的周期一定相同D．振動系統(tǒng)的能量一定相同8.早期工程師們發(fā)現(xiàn)飛機啟動后飛機的機翼（翅膀）很快就抖動起來，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)是機翼發(fā)生了共振現(xiàn)象。為了解決該問題，工程師們創(chuàng)造性地在飛機機翼前緣處安裝一個配重桿。這樣做的主要目的是（）A．加大飛機的慣性B．使機體更加平衡C．改變機翼的固有頻率D．使機翼更加牢固9.如圖甲所示，彈簧振子的平衡位置為O點，在A、B兩點之間做簡諧運動，取向右為正方向，以振子從A點開始運動的時刻作為計時起點，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.時，振子的速度方向向左B.時，振子的加速度方向向右C.到的時間內(nèi)，振子的回復(fù)力逐漸增大D.到的時間內(nèi)，振子的動能逐漸減小10.科幻作品是在尊重基礎(chǔ)科學(xué)結(jié)論的基礎(chǔ)上進行合理設(shè)想而創(chuàng)作出的文藝作品，在某科幻小說中，地球中間出現(xiàn)一道豎直裂縫，可簡化為如圖所示的模型。物體從處由靜止釋放后，穿過地心到達，用時，已知質(zhì)量分布均勻的球殼對于放于內(nèi)部的質(zhì)點的引力為零；質(zhì)量為，勁度系數(shù)為的彈簧振子的周期公式為，引力常量為，可將地球看作質(zhì)量均勻分布的球體，不計空氣阻力。則地球的平均密度為（）

A． B． C． D．Ru~圖2圖1原線圈副線圈U1U2n1n2鐵芯11.如圖1，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的。如圖2，原線圈與交流電源連接，副線圈與負載R連接。已知，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，原線圈的輸入功率為P1、電壓為U1、電流為IRu~圖2圖1原線圈副線圈U1U2n1n2鐵芯A．若變壓器為理想變壓器，且n1>n2，則U1>U2，f1>f2B．若變壓器為理想變壓器，且n1<n2，則I1<I2，f1=f2C．若僅考慮I1產(chǎn)生的磁場不能完全局限在鐵芯內(nèi)，則P1>P2D．若僅考慮變壓器線圈通過電流時會發(fā)熱，則12.當(dāng)物體相對于地球表面運動時，會受到“地轉(zhuǎn)偏向力”的影響。“地轉(zhuǎn)偏向力”不是物體真實受到的力，是由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性效應(yīng)。其原因是：除南北兩極外，地球上各緯度的自轉(zhuǎn)角速度相同，但自轉(zhuǎn)線速度不同。在北半球，物體由北向南運動的過程中，由于慣性，物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度相對地表顯得慢了，因此表現(xiàn)出向前進方向的右側(cè)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象?！暗剞D(zhuǎn)偏向力”對地球上所有移動的物體，包括氣團、河流，運行的火車、火箭發(fā)射等都會產(chǎn)生影響。通過觀察“地轉(zhuǎn)偏向力”對單擺的運動產(chǎn)生的影響可以證明地球在自轉(zhuǎn)。1851年，法國物理學(xué)家傅科在巴黎的教堂用擺長67m、直徑約30cm、質(zhì)量為28kg的鐵球制成的單擺（傅科擺）間接證實了地球在自轉(zhuǎn)。根據(jù)以上材料，結(jié)合所學(xué)，判斷下列說法正確的是A．在北半球，物體由南向北運動過程中，它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度相對地表顯得快了，會向前進方向的左側(cè)偏轉(zhuǎn)B．C．在南半球，傅科擺在振動過程中，振動平面沿逆時針方向（俯視）不斷偏轉(zhuǎn)D．“地轉(zhuǎn)偏向力”對運動的影響程度，與物體沿南北方向相對地表運動的速度大小無關(guān)二、實驗題（本題共2小題，共14分）13.某同學(xué)用可拆變壓器探究“變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。（1）該同學(xué)將原線圈接一學(xué)生電源的交流電壓輸出端，并使用交流電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。實驗序號原線圈匝數(shù)副線圈匝數(shù)原線圈電壓（V）副線圈電壓（V）14002004.222.1024008004.228.36340016004.2216.83根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，_______________________________。該同學(xué)利用（1）問中第2組數(shù)據(jù)時的副線圈給一標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣的小燈泡供電，發(fā)現(xiàn)小燈泡并沒有被燒壞。測量此時小燈泡兩端的電壓約為3.00V，并不是8.36V，其原因主要是。（3）可拆變壓器鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成。如圖所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復(fù)上述實驗。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。以下說法正確的是________。A．第二次實驗中小燈泡更亮些B．用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊更容易發(fā)熱C．無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流（4）如圖所示的電路中，電壓為的交流電源通過阻值為的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為、。若保持不變，將可變電阻R的阻值增大，則流經(jīng)原線圈的電流________（選填“增大”“減小”或“不變”）；當(dāng)可變電阻R的阻值為________時（用、和表示），可變電阻R的功率最大。圖114.某實驗小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”實驗圖1（1）擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動圖2T2/s2L/圖2T2/s2L/m0.6000.7000.8002.602.803.003.203.402.40（2）在實驗中，多次改變擺長L并測出相應(yīng)周期T，計算出T2，將數(shù)據(jù)對應(yīng)坐標(biāo)點標(biāo)注在T2L坐標(biāo)系（如圖2所示）中。請將L=0.700m，T2=2.88s2所對應(yīng)的坐標(biāo)點標(biāo)注在圖2中，根據(jù)已標(biāo)注數(shù)據(jù)坐標(biāo)點描繪出T2L圖線，并通過圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。（3）將不同實驗小組的實驗數(shù)據(jù)標(biāo)注到同一T2L坐標(biāo)系中，分別得到實驗圖線a、b、c，如圖3所示。已知圖線a、b、c平行，圖線。對于圖線a、b、c，下列分析正確的是A．出現(xiàn)圖線c的原因可能是因為使用的擺線比較長B．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將擺線長記作擺長L圖3T2LOacbC．由圖線圖3T2LOacb由圖線a計算出的g值偏大，圖線c計算出的g值偏小（4）該同學(xué)通過自制單擺測量重力加速度。他利用細線和鐵鎖制成一個單擺，計劃利用手機的秒表計時功能和卷尺完成實驗。但鐵鎖的重心未知，不容易確定準確的擺長。請幫助該同學(xué)提出“通過一定測量，求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡姆椒?。三、論述計算題15.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，可繞過和邊中點且垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動。已知矩形線圈邊和邊的長度，邊和邊的長度，匝數(shù)匝，線圈的總電阻。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷同的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度。在外力驅(qū)動下線圈繞軸轉(zhuǎn)動的角速度。計算中取。求：（1）通過電阻R的電流最大值；（2）在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱；（3）線圈由圖示位置（即線圈平面與磁場方向垂直的位置）轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量。16.如圖1所示，一光滑桿固定在底座上，構(gòu)成支架，放置在水平地面上，光滑桿沿豎直方向，一輕彈簧套在光滑桿上。一圓環(huán)套在桿上，圓環(huán)從距彈簧上端H處由靜止釋放，接觸彈簧后，將彈簧壓縮，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)。已知圓環(huán)的質(zhì)量為m，支架的質(zhì)量為3m，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，不計空氣阻力。取圓環(huán)剛接觸彈簧時的位置為坐標(biāo)原點O，豎直向下為正方向，建立x軸。（1）在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中，圓環(huán)所受合力為F，請在圖2中畫出F隨x變化的示意圖；（2）借助F-x圖像可以確定合力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求圓環(huán)在下落過程中最大速度vm的大小。（3）試論證當(dāng)圓環(huán)運動到最低點時，底座對地面的壓力FN>5mg。F圖1圖2F圖1圖217.擺，是物理學(xué)中重要的模型之一。如圖1所示，一根不可伸長的輕軟細繩的上端固定在天花板上的O點，下端系一個擺球（可看作質(zhì)點）。將其拉至A點后靜止釋放，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低點。忽略空氣阻力。（1）圖2所示為繩中拉力F隨時間t變化的圖線，求：a．?dāng)[的振動周期T。b．?dāng)[的最大擺角θm。（2）擺角θ很小時，擺球的運動可看作簡諧運動。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他家中擺長為0.993m的單擺在小角度擺動時，周期為2s。他又查閱資料發(fā)現(xiàn)，早期的國際計量單位都是基于實物或物質(zhì)的特性來定義的，稱為實物基準，例如質(zhì)量是以一塊1kg的鉑銥合金圓柱體為實物基準。于是他想到可以利用上述擺長為0.993m的單擺建立“1s”的實物基準。請判斷該同學(xué)的想法是否合理，并說明理由。（3）小擺角單擺是較為精確的機械計時裝置，常用來制作擺鐘。擺鐘在工作過程中由于與空氣摩擦而帶上一定的負電荷，而地表附近又存在著豎直向下的大氣電場（可視為勻強電場），導(dǎo)致擺鐘走時不準。某同學(xué)由此想到可以利用小擺角單擺估測大氣電場強度：他用質(zhì)量為m的金屬小球和長為L（遠大于小球半徑）的輕質(zhì)絕緣細線制成一個單擺。他設(shè)法使小球帶電荷量為－q，并做小角度振動，再用手機秒表計時功能測量其振動周期T，已知重力加速度g，不考慮地磁場的影響。a．推導(dǎo)大氣電場強度的大小E的表達式。b．實際上，擺球所帶電荷量為10–7C量級，大氣電場強度為102N/C量級，擺球質(zhì)量為10–1kg量級，手機秒表計時的精度為10–2s量級。分析判斷該同學(xué)上述測量方案是否可行。（提示：當(dāng)時，有）

參考答案一、單項選擇題(本題共12小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項最符合題意。每小題4分，共48分)123456789101112CABBCDCCDCCC二、實驗題（本題共2小題，共14分）13.（1）原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比（2分）（2）相對于小燈泡的電阻，副線圈電阻不可忽略，分去了一部分電壓（2分）（3）BC（2分）（4）減?。唬?分）14.答案：（1）BC（2分）（2）見答圖1；9.86（3分）（3）B（2分）（4）雖不容易確定準確的擺長，但可以通過多次改變擺線的長度，測量對應(yīng)的周期，獲得較準確的重力加速度。具體做法：設(shè)擺線下端距重心x，第一次測出擺線長l1，擺長L1=l1+x，測出對應(yīng)的周期T1。僅改變擺線長，第二次測出擺線長l2，擺長L2=l2+x，測出對應(yīng)的周期T2。根據(jù)，，解得重力加速度。（3分）三、論述計算題15.【答案】（1）由題意，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可得線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為其中代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得根據(jù)閉合電路歐姆定律，得通過電阻R的電流最大值（2）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值為得在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱聯(lián)立代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得（3）線圈由圖示位置（即線圈平面與磁場方向垂直的位置）轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)求得16.解：（1）在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中，F(xiàn)隨x變化的示意圖如圖1。（3分）圖1圖2圖1圖2（2）在圖2中，A點對應(yīng)于圓環(huán)剛接觸彈簧的位置，B點對應(yīng)于圓環(huán)速度最大的位置。設(shè)圓環(huán)速度最大時彈簧的形變量為x，根據(jù)牛頓第二定律有：在A到B對應(yīng)的過程中，根據(jù)F-x圖線與x軸圍成的面積可求得圓環(huán)所受合力做的功：從圓環(huán)開始下落到圓環(huán)速度達到最大的過程中，根據(jù)動能定理有： 所以：（4分）（3）在圖2中，C點對應(yīng)于圓環(huán)運動到的最低點，此時圓環(huán)速度為零，彈簧的彈力最大（設(shè)為Nm），底座對地面的壓力FN最大。設(shè)在B到C對