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a

C．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t

E．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

13、（1）C   （2）B

14、（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．BCE   18．ACD   19、ACE

20．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：