四川省成都市第七中学2022-2023学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附答案）

2022—2023学年度下期高2024届半期考试物理试卷考试时间：100分钟满分：110分第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求．）1．一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是（）A．这只电源的交变电压的周期是B．这只电源在时电压达到最大值C．这只电源可以使“”的灯泡正常发光D．“”电容器能接在该电源上2．如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（） A．图甲中矩形线框向右加速运动B．图乙中矩形线框以为轴匀速转动C．图丙中矩形线框以为轴匀速转动D．图丁中矩形线框斜向上运动3．现用电压有效值为的正弦式交流电给额定电压为的电灯供电，以下电路中，能使电灯正常发光的最合理电路是（）A．B．C．D．4．如图所示，一根长螺线管与电阻R相连，很短的磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管的过程中，下列说法正确的是（） A．磁铁刚进入螺线管时的加速度等于重力加速度B．通过电阻的电流先由a到b，后由b到aC．磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量D．磁铁在下落的过程中的某时刻，其加速度可能等于重力加速度5．一长直导线通以正弦交流，在导线下有一断开的线圈，如图所示．那么，相对于a来说，b的电势最高时是在（）A．交流电流方向向右，电流减少到零时B．交流电流方向向左，电流减少到零时C．交流电流方向向右，电流强度最大时D．交流电流方向向左，电流强度最大时 6．如图所示，二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，定值电阻，a、b两端接交流电，其电压瞬时值的表达式为．该电路的电功率为（）A．B．C．D．7．如图所示，质量为m、电阻为R、边长为L正方形金属线框的边恰好与有界匀强磁场的上边界重合，现将线框在竖直平面内由静止释放，当下落高度为时线框开始做匀速运动．己知线框平面始终与磁场方向垂直，且边始终水平，磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（） A．边进入磁场时，线框中感应电流的方向为逆时针方向B．线框匀速运动时，速度大小为C．线框从静止到刚好匀速运动的过程中，通过线框某截面的电量为D．线框从静止到刚好匀速运动的过程中，线框中产生的焦耳热为8．将一均匀导线围成圆心为O点，圆心角为的扇形导线框，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系原点．第二和第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为．从开始让导线框以O点为圆心，以恒定角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动，设沿方向的电流为正，则下列关于线框中电流i随时间t的变化规律中，正确的是（）A．B．C．D．二、多项选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分．每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）9．如图所示，在庆祝反法西斯胜利70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警”在通过天安门上空时机翼保持水平，以的速度自东向西飞行．该机的翼展（两翼尖之间的距离）为，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为，则（） A．两翼尖之间的电势差约为B．两翼尖之间的电势差约为C．飞机右方翼尖的电势比左方翼尖的电势低D．飞机右方翼尖的电势比左方翼尖的电势高10．如图所示，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U的交变电源上．当S断开时，三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度改变，则（）A．灯泡变暗B．灯泡变暗C．灯泡变亮D．灯泡不能正常发光11．如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒b与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置．初始时刻，弹簧处于自然长度．现给导体棒水平向右的初速度，导体棒开始沿导轨往复运动直至停止，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，此过程中弹簧一直在弹性限度内．若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（）A．导体棒开始运动时，导体棒受到的安培力方向水平向右B．导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为 C．导体棒开始运动时，初始时刻导体棒两端的电压为D．导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为12．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一坐标系，坐标系的第一象限一区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为，区域曲线边界的曲线方程为．现有一单匝正方形导线框在拉力F的作用下，从图示位置开始沿x轴正方向以的速度做匀速直线运动，已知导线框边长为，总电阻值为，开始时边与y轴重合．在导线框移动的过程中，下列说法中正确的是（）A．拉力F做的功为B．拉力F做的功为C．流过导线横截面的电荷量为D．流过导线横截面的电荷量为第Ⅱ卷（非选择题，共70分）三、实验探究题：本大题共2小题，共14分．13．（4分）某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象．（1）你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是______A．小灯泡电阻偏大B．电源的内阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数偏大（2）时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图像是______ A．B．C．D．14．（10分）酒驾严重危害交通安全，喝酒不开车已经成为准则．某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示．某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精测量仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：（注：本题的结果均只保留一位小数）A．干电池组（电动势，内阻）B．表头G（满偏电流，内阻）C．电阻箱（最大阻值）D．电阻箱（最大阻值）E．开关及导线若干（1）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将表头G量程扩大为，则应将电阻箱的阻值调为________；（2）改好表之后，该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上处，则应将电阻箱的阻值调为________；（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中试测酒精浓度时，表头指针如图丁所示，则此时酒精气体传感器的电阻为_______；已知酒精浓度在之间属于饮酒驾驶；酒精含量达到或超过属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精浓度属于_______范围（选填“酒驾”或“醉驾”）；（4）使用较长时间后，干电池组电动势降低，内阻增大，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．四、计算题：本大题共2小题，共21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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 15．（7分）图为一远距离输电的电路示意图，已知发电机的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数之比，输送功率为．降压变压器的输出电压为，两变压器的均为理想变压器．除两变压器间输电导线电阻外，其它导线电阻不计，求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）两变压器间输电导线的总电阻．16．（14分）某电磁轨道炮的简化模型如图所示，两光滑导轨相互平行，固定在光滑绝缘水平桌面上，导轨的间距为L．导轨左端通过单刀双掷开关与电源、电容器相连，电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容值为C．整个装置所在区域有垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度为B，之间的距离足够长．之间是用沙层模拟的目标，其厚度为s．一质量为m的金属弹丸静置于边上，弹丸直径为L（不计弹丸沿轨道方向的长度），与导轨始终保持良好接触．弹丸在沙子中运动时受到的阻力与速度成正比：，k为已知常量．不考虑空气阻力，除电源内阻外，其它电阻都不计，忽略导轨电流产生的磁场．（1）把开关分别掷于a、b，将导轨与电源相连，弹丸运动到边界时已达到最大速度，求：①最大速度大小；②到达最大速度的过程中，流过弹丸的电荷量和回路产生的热量；（2）将弹丸放回原先位置，先把开关掷于c，断开，让电源给电容器充电．稳定后，再将断开，把开关掷于d，弹丸能打穿沙层．求出弹丸穿过沙子到达时的速度大小．五、【物理选修3-4】（一）多项选择题：本大题共3小题，每小题5分．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分． 17．用单摆测量重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，可能的原因是（）A．将摆球和摆线平放在桌面上，用米尺测出摆球球心到摆线上某点O的长度作为摆长，然后将摆线上的O点作为悬点B．用游标卡尺测量摆球的直径为d，用米尺测量从悬点到摆球顶端的高度差为L，把计为摆长C．释放摆球后，摆球不在同一竖直平面内运动，而做圆锥摆运动D．拉开摆球，从最大摆角约为处释放，之后立即测量摆球发生30次全振动所用的时间tE．拉开摆球，从最大摆角约为处释放，摆动稳定后，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次通过平衡位置时制动秒表，读出经历时间t，用计算周期18．一列简谐横波沿x轴传播．在处的质点a的振动图线如图甲所示，在处的质点b的振动图线如图乙所示．下列判断正确的是（） A．质点a在波谷时，质点b一定在平衡位置向y轴正方向振动B．若波沿方向传播，这列波的最大传播速度为C．若波沿方向传播，这列波的最大波长为D．若波的传播速度为，则这列波沿x轴正方向传播E．若波的传播速度为，则这列波沿x轴负方向传播19．下列说法中正确的是（）A．在电磁振荡中，磁场能与电场能周期性地相互转化B．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领C．被紫外线照射的某些物质会发出荧光，紫外线的这种荧光作用可用来做防伪标志D．用光导纤维束传输图像和信息，是利用了光的折射原理E．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，但在同一均匀介质中的传播速度不相同（二）计算题：本大题共2小题，每小题20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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位．20．（10分）如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，已知处的质点做简谐运动的图像如图乙所示． （1）写出处的质点做简谐运动的函数关系式；（2）从开始经过多长时间质点P开始振动？在内质点P运动的路程．21．（10分）在成都七中学生节活动上，同学们设计了一个很有趣的文创产品．它是一个玻璃做的立方体，内部有一个发光的灯，表面有精美的七中图案，其模型如图所示，立方体的边长为L，o、分别是立方体上下表面的中心，单色点光源位于直线上，离上表面的距离为．已知该玻璃的折射率为，光在真空的速度为c，不考虑光在玻璃内的反射，求：（1）点光源向四周发出的光，射出玻璃的最短时间；（2）立方体上表面和下表面有光射出的面积分别是多少．2022—2023学年度下期高2024届半期考试物理参考答案123456789101112CBCDACDCACBDCDBD13、（1）C（2）B14、（1）（2）（3）酒驾（4）偏小15、解：（1）根据理想变压器电压与匝数比的关系，升压变压器副线圈两端电压： （2）降压变压器原线圈两端电压：又有：由闭合电路欧姆定律：16、解：（1）达到最大速度时，电流为，，解得：安培力冲量：弹丸从到的过程中，由动量定理：所以：；解得：电源做的功转化为弹丸的动能和回路产生的焦耳热：解得：（2）弹丸从到的过程中，电容放电，安培力向右使得弹丸加速；匀速的时候电流为0，所以：充满电电容的电荷量：由动量定理：解得：弹丸穿过沙层的过程中，电容两极板电压始终等于弹丸切割磁感线产生的感应电动势，即：；设击穿沙层后弹丸的速度为弹丸减速，电容放电，安培力向右，以向右为正方向；由动量定理：其中：摩擦力冲量： 解得：解法2对全过程；充满电电容的电荷量：；设击穿沙层后弹丸的速度为由动量定理：摩擦力冲量：安培力冲量：解得：17．BCE18．ACD19、ACE20．解：（1）由题图乙可知，振幅，质点做简谐运动的周期为处的质点做简谐运动的函数关系式为．（2）波运动的周期为，由题图甲可知波长，波速由题图甲可知处的质点在时刚好开始沿y轴负方向振动，设P点再过时间开始振动，则即从开始经过时间质点P开始振动由简谐运动的对称性可知，质点在任意一个全振动过程中的路程P点开始振动后，内经历了2.25次全振动所以在内质点P运动的路程为21、解：（1）S发出的光从射出有最短时间：因为：解得：最短时间：解得：（1）刚好发生全反射时，临界角：，解得：光照到上表面时：， 因为：，所以上表面有光射出的面为一个半径为的圆，所以：光照到下表面时：，因为：，所以下表面都有光射出，所以：