福建省连城县第一中学2022-2023学年高二下学期月考（一）物理试卷（含答案）

福建省连城县第一中学2022-2023学年高二下学期月考（一）物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、如图所示为一交流电流随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电流按正弦规律变化，后三分之二周期电流恒定。根据图中数据可得，此交流电压的有效值为(   )

A. B. C. D.4V

2、人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人头约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度；下列分析正确的是(   )

A.手机接触头部之前的速度约为1m/s

B.手机对头部的冲量大小约为0.48N·s

C.手机对头部的作用力大小约为1.2N

D.手机与头部作用过程中手机动量变化约为

3、如图所示，理想变压器原线圈两端加上有效值恒定的交流电压，当滑动变阻器的滑片位于图示位置时，灯泡L恰好正常发光.将滑片P向下滑动，下列说法正确的是(   )

A.灯泡仍能正常发光，原线圈输入电流变小

B.灯泡仍能正常发光，副线圈输出功率变大

C.灯泡不能正常发光，副线圈输出电压变大

D.灯泡不能正常发光，原线圈输入功率变小

4、如图1所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。时，乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触）。它们运动的图像分别如图2中甲、乙两曲线所示。由图线可知(   )

A.乙球的质量是甲球质量的2倍

B.时刻两球相距最近且速度方向相反

C.时刻，甲球的速度为3m/s

D.时间内，两球间的电势能先减小后增大

5、如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压，3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器(   )

A.副线圈电压的频率为100 Hz B.原线圈两端的电压为6 V

C.原副线圈的电流比为2:1 D.原副线圈的匝数比为2:1

二、多选题

6、图为高压输电的原理图，由于输电距离长，输电线上必然产生电能损耗。相比传统输电的钢芯铝绞线，新型的碳纤维软铝导线除了具有重量轻、强度大、耐腐蚀等优势外，还能有效减小传输电阻。下图中两个变压器均视为理想变压器，在发电厂输出功率和输出电压都不改变的条件下，若将输电线由传统导线更换成电阻更小的新型碳纤维软铝导线，下列叙述正确的是(   )

A.两输电线左端电压减小 B.两输电线右端电压增大

C.输电线上的电流不变 D.输电线上损耗的能量减小

7、单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示.下列说法正确的是(   )

A.时刻线框平面与中性面垂直

B.线框的感应电动势有效值为

C.线框转一周外力所做的功为

D.从到过程中线框的平均感应电动势为

8、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值R为2Ω的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为和，则(   )

A.  B.负载电阻的电流为

C.电流表的读数为 D.变压器的输入功率为121W

9、如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与水平面相切，一质量为m的小球以速度向滑块滚来，设小球不能越过滑块，则(   )

A.小球滑到最高点时滑块的速度大小为

B.小球滑到最高点的过程中，小球和弧面组成的系统动量守恒

C.小球滑到最高点时的高度为

D.小球滑到最高点时的高度为

10、“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，则下列说法正确的是(   )

A.气流速度大小为

B.单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为

C.风若速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为

D.单位时间内风机做的功为

三、填空题

11、如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，电表为理想交流电表，在原线圈两端接入如图乙所示的电压，电压表的读数为__________V。若滑片P从a端向b端滑动，电流表读数将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），电压表读数将_________选填“增大”、“不变”或“减小”）。

12、质量为m的物体初始时静止在粗糙水平地面上。给其一个水平方向的瞬时冲量I，则物体获得的速度大小为_____________。已知物体和地面之间的摩擦系数为μ，则接下去物体运动持续的时间为______________。

四、计算题

13、风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展.如果风车阵中某发电机输出功率为，输出电压是.发电站通过原副线圈的匝数之比为的升压变压器、总电阻为的输电线和降压变压器把电能输送给用户.已知用户需要的电压是，求：

（1）升压变压器的输出电压；

（2）输电线上损失的电功率；

（3）降压变压器原、副线圈的匝数比.

14、如图所示，质量为的物块A以速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起.已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的距离为，两物块与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度.求：

（1）物块A和物块B碰撞前的瞬间，物块A的速度v的大小；

（2）物块A和物块B碰撞的过程中，物块A对物块B的冲量I；

（3）物块A和物块B碰撞的过程中，系统损失的机械能.

15、如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量的小车静止在地面上，小车上表面与的半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量的滑块（可视为质点）以的初速度滑上小车左端，二者共速时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数，g取，求：

（1）滑块与小车共速时的速度及小车的最小长度；

（2）讨论小车的长度L在什么范围，滑块能滑上P点且在圆轨道运动时不脱离圆轨道？

参考答案

1、答案：A

解析：如图所示，它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以，取一个周期进行分段，在0-1s是正弦式电流，则电压的有效值等于。在1s-3s是恒定电流，则有效值等于4，则在0-3s内，产生的热量为：，解得：，故A正确，BCD错误。

故选：A。

2、答案：B

解析：A..手机做自由落体运动，故手机接触头部之前的速度约为，选项A错误。

C.手机落到头上后速度减为0，设头部对手机的作用力为F，因为手机落在头上没反弹，速度减为0，故由动量定理得故解得，选项C错误；

B.根据力的作用是相互的，则手机对头部的作用力也是2.4N，作用时间是0.2s，故手机对头部的冲量大小为，选项B正确；

D.手机的动量变化量为，选项D错误。

3、答案：D

解析：原线圈输入电压不变，匝数比不变，则输出电压不变；将滑片P向下滑动，总电阻增大，总电流减小、分压减小，则灯泡分压增大，灯泡变亮，不是正常发光；由于副线圈的电压不变、电流减小，根据可知输出功率减小，输入功率也减小，故ABC错误、D正确。

故选：D。

4、答案：C

解析：A、甲、乙两电荷组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，在时间内，由动量守恒定律得，由图2所示图象可知，代入数据解得，故A错误；

B、由图2可知，1时刻两球相距最近，但速度仍都是大于零，速度方向相同，故B错误；

C、甲、乙两电荷组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，在时间内，由动量守恒定律得，解得：，即时刻，甲球的速度为3m/s，故C正确；

D、由图象看出，时间内两球间距离减小，电场力做负功，电势能增大，时间内两球间距离增大，电场力对系统做正功，两球间的电势能减小，故D错误；

故选：C。

5、答案：D

解析：A.由瞬时值表达式有：，可知角速度为：，则频率为：，故A错误；

BCD.设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为21，原副线圈电流之比为1:2，根据原副线圈中电流之比与匝数成反比得原、副线圈的匝数之比为：，又，得原线圈两端电压为：，根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为：，该交流电的最大值为，则有效值为18V，所以，则灯泡的额定电压为6V，原线圈两端得电压等于，故D正确，BC错误。

故选：D。

6、答案：BCD

解析：A、由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，即两输电线左端电压不变，故A错误；

BC、根据可知输电线上的电流不变，根据可知输电线上的电压损失减小，根据降压变压器的输入电压，可得降压变压器的输入电压增大，故BC正确；

D、根据可知，输电线上的电流不变，输电线上的电阻减小，所以输电线上的功率损失减小，即输电线上损耗的能量减小，故D正确。

故选：BCD。

7、答案：BC

解析：由图像可知时刻线框的磁通量最大，此时线框处于中性面位置，故A错误；由题图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，可得有效值为，故B正确；线框转一周外力所做的功等于转动一周线框的发热量，，故C正确；从0时刻到时刻线框的平均感应电动势为，故D错误。

8、答案：BD

解析：

9、答案：AD

解析：

10、答案：AD

解析：A、对时间内吹向游客的空气，设气体质量为，则风的动量变化量为，其中有，以时间内吹向游客的空气为研究对象，由动量定理可得，由于游客处于静止状态，则有，联立解得气流速度大小为，故B错误，A正确；

B、单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为，解得：，故B错误；

C、若风速为原来的，设风力为，由动量定理可得：，另外，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故C错误；

D、风洞单位时间流出的气体质量为，单位时间内风机做的功为：，故D正确；

故选：AD。

11、答案：；增大；不变

解析：

12、答案：；

解析：给物体一个水平方向的瞬时冲量I，则物体获得动量：，所以物体的速度：，物体和地面之间的摩擦系数为μ，则物体受到地面的摩擦力大小：，设接下去物体运动持续的时间为t，停止后物体的速度为零，选取运动的方向为正方向，则：，联立可得：。

13、答案：（1）3000V（2）16kW（3）130:11

解析：（1）升压变压器的原副线圈电压之比等于匝数之比，故

（2）输电线上的电流为

损失功率为

（3）降压变压器原线圈的电压为

故

14、答案：（1）3 m/s（2）2 N·s，方向水平向右（3）

解析：（1）物块A运动到和物块B碰撞前的瞬间，根据动能定理得

解得

（2）以物块A和物块B为系统，根据动量守恒得，

以物块B为研究对象，根据动量定理得：，解得

方向水平向右

（3）以物块A和物块B为系统，根据能量守恒得

解得

15、答案：（1）4m/s；2m（2）

解析：（1）形成共同速度前由动量守恒

解得

由能量守恒

解得

（2）如果恰好能到达Q点，由

得

从碰撞瞬间到Q点由动能定理

解得

所以此时小车的长度为

若刚好能到O点等高处，从碰撞瞬间到O点等高处由动能定理 

得

此时小车的长度为

若刚好能到P点，从碰撞瞬间到P点处由动能定理

解得

所以小车的长为

小物块如果能滑上圆轨道但是不超过圆心高度