遂宁中学2022～2023学年度下期半期考试
高二物理
考试时间：90分钟 满分：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名和准考证号填写在试卷和答题卡上。
2．选择题用2B铅笔在对应的题号涂黑答案。主观题用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡上对应的答题区域内。
3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡上交。
第 Ⅰ 卷（客观题 共48分）
一．选择题（每题4分，共计48分，1-8为单项选择题，9-12题为多项选择题）。
1．下列说法不正确的是（ ）
A．镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用
B．在交流电输送环节中，造成电压损失的原因除了电阻以外，还有电感和电容
C．为降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯做成片状
D．电容器对交流电有阻碍作用，电容越大，交流电的频率越高，对交流电的阻碍越大
2．下列说法正确的是（ ）
A．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度一定相同
B．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐运动的周期越小
C．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率一定等于系统的固有频率
D．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt（单位都是国际单位制），在t=0.2s时，振子的运动速度为零
3．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交流电，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．该交流电电动势的有效值为311V
C．t=0.01s时，穿过线框的磁通量为零
D．t=0.01s时，穿过线框的磁通量的变化率为零
4．如图所示，理想变压器的三只线圈匝数之比n1∶n2∶n3=10：5：1，图中灯泡L的规格为“50 V，25 W”，电阻R的阻值是10 Ω，若灯泡L正常发光，据此可知（ ）
A．变压器线圈a，b两端输入的交流电压为10 V
B．电流表读数为5 A
C．1 min内电阻R产生的热量为 6.0×104 J
D．变压器输入电流为0.35 A
5．如图甲，介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m．图乙是波源做简谐运动的振动图像．波源振动形成的机械横波可沿图甲中x轴传播．已知t＝5s时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处．下列判断正确的是（ ）
A．A质点的起振方向向下
B．该列机械波的波速为0.2m/s
C．该列机械波的波长为2m
D．t＝11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴正方向
6．一列简谐横波沿 x 轴传播，图（a）为 t＝1 s 时的波形图像，N、P、Q 为介质中 x＝1m、x＝2 m 和 x＝3 m 处的三个质点，图（b）为某质点的振动图像，由图像可知，下列说法中正确的是（ ）
A．该简谐横波一定沿 x 轴正方向传播， 速度大小为 1 m/s
B．图（b）不可能是质点 N 的振动图像
C．t＝2 s 时刻，质点 P 的速度一定最 大，且一定沿 y 轴负方向
D．t＝3 s 时刻，质点 Q 的速度一定最大，且一定沿 y 轴负方向
7．图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示：当送电线圈ab接上220 V的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无磁漏的理想变压器：送电线圈的匝数为N1，受电线圈匝数为N2，且N1:N2=3:1．两个线圈中所接的电阻R1、R2的阻值都为R，当该装置给手机充电时，测得R1两端的电压为cd两端电压的三分之一，则（ ）
A．流过原、副线圈的电流之比为3:1
B．受电线圈两端cd的输出电压为66 V
C．电阻R1和R2所消耗的功率之比为9:1
D．ab端输入电压不变，若减小R1的阻值，受电线圈的输出电压将变小
8．如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，与等高，半径为、间距为，轨道电阻不计。在轨道右侧连有一阻值为的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，现有一根长度为、电阻为的金属棒，在外力的作用下以初速度从沿轨道做匀速圆周运动至处，则该过程中（ ）
A．金属棒经过最低位置处时，通过金属棒的电流方向为
B．金属棒经过最低位置处时，电路中的电流最小
C．电阻上产生的热量为
D．外力做的功为
9．如图所示，一列简谐波从左向右传播，传播到P点时，P点开始振动的方向垂直PQ向上，振动周期为T，经时间t，振动从P点传播到Q点，传播速度为v。下列说法正确的是（ ）
A．该波一定是横波
B．Q点振动的周期可能为T
C．Q点振动的最大速度一定为v
D．若t=nT(n为正整数)，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同
10．如图所示，甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1m/s和0.5m，B是A、C连线的中点；乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是（ ）
A．甲图中A、B两点的竖直高度差为10cm
B．从甲图所示时刻开始经0.25s，B点通过的路程为20cm
C．乙图所表示的是波的衍射现象
D．在E点观察者接收到的频率比在F点观察者接收到的频率低
11．如图甲所示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为10:1，副线圈所接电路，中电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表，电阻R1=4，R2＝6，R3的最大阻值为12，原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压．在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是( )
电压表V1的示数减小 B．电压表V2的示数为20V
C．电流表A1、A2的示数都增大 D．电流表A1示数增大、A2的示数减小
12．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为，下列说法正确的是（ ）
A．该变压器原线圈端电压的有效值为
B．该变压器原副线圈的匝数之比为
C．电流表的示数为
D．若增大电阻R的阻值，变压器原线圈的输入功率减小
第II卷 （主观题 共52分）
二．实验题
13.(6分）．在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g=。只要测出多组单摆的摆长和运动周期T，作出T2—图像，就可以求出当地的重力加速度。理论上T2—图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示。
(1)造成图像不过坐标点的原因可能是______；
(2)由图像求出的重力加速度g=______m/s2；（取2=9.87）
(3)如果用单摆周期公式计算测得的g值偏小，可能的原因是______。
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．先测摆长，再测周期，在测周期时，上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，停表过迟按下
D．实验时误将49次全振动数为50次
14.（9分）．遂宁某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实验报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝Rx的阻值约为25Ω）的实验方案，实验室可提供的器材如下：
A．电流计G（内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA）
B．电流表A（内阻约为0.2Ω，量程为0~0.6A）
C．螺旋测微器
D．电阻箱R0（0~9999Ω，0.5A）
E．滑动变阻器R（0~5Ω，2A）
F．干电池组（3V，0.05Ω）
G．一个开关和导线若干
他们进行了以下操作：
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图甲所示，请读出该次测量中测得电阻丝的直径d=______mm；
（（2））把电流计G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3V，则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω；
（3）用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，电流表A使用外接，请根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补画完整；
（4）实验数据的测量与电阻率的计算：如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电阻丝的电阻为R。请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=______。
三、计算题（需要写出详细的解题步骤）
15(8分）．如图所示，N=50匝的正方形线圈abcd，边长l=0.2m，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以角速度ω=100πrad/s匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。（计算时取π=3）
（1）求感应电动势的最大值和有效值；
（2）线圈转1min外力做多少功？
16（8分）．如图所示为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10:1的降压变压器，降压变压器副线圈上的电流为100A，输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω，求：
（1）升压变压器输出端的电压；
（2）若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？
（3）两情况下输电线上损失功率之比是多少？
17（9分）．如图所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图，此时平衡位置坐标为处的质点正沿y轴负方向运动，平衡位置坐标为处的质点处于平衡位置。已知时，平衡位置坐标为处的质点首次到达平衡位置。求：
（1）平衡位置坐标为处的质点的振动方程。
（2）该波的波速大小及波长
18（12分）．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨、倾斜放置，倾角为θ=30°，顶部接有一阻值为R=1Ω的定值电阻，下端开口，两导轨间距为L=1m，整个装置处于磁感应强度大小为B=1T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中，质量为m=2kg的金属棒置于导轨上，在导轨间的电阻为r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒由静止释放后沿导轨向下滑动距离为x=50m时，速度恰好达到最大值，运动过程中金属棒始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。求：
（1）金属棒的速度v1=2m/s时，棒加速度；
（2）金属棒的最大速度vm；
（3）金属棒由静止释放到速度最大通过电阻的电荷量q；
（4）金属棒由静止释放到速度最大电阻上产生的热量QR。
遂宁中学2022～2023学年度下期半期考试
高二物理答案
选择题（每题4分，共计48分，1-8为单项选择题，9-12题为多项选择题）。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D D D D C C B C AD AB AD BD
二、实验题
13. (1)测摆长时漏掉了摆球的半径 (2)9.87 (3)B
14.(1)0.267 (2)880 (3) (4)
三、计算题（需要写出详细的解题步骤）
15．(1)线圈的角速度为ω=100πrad/s，图示位置的感应电动势最大，其大小为
Em=NBl2ω代入数据得Em=240V
感应电动势有效值为
瞬时电动势：
(2)
16.7．（1）1400V（2）2120V（3）1：100
【详解】（1）降压变压器输出端电压所以由得由可得输电线上损失的电压为()
所以升压变压器输出端的电压
（2）若不用变压器，B处电压
线路压降所以A处电压为
17.根据同侧法可知，波向左传播，由题意知：平衡位置坐标为处的质点处于平衡位置。已知时，平衡位置坐标为处的质点首次到达平衡位置，则波速
可得则其中
解得则波长设处质点的振动方程为当时
质点向下运动，因此解得则设处质点的振动方程为
18.（1）金属棒的速度v1=2m/s时，动生电动势为
电路中的电流为对棒受力分析，由牛顿第二定律有
解得瞬时加速度为
(2)当金属棒达到最大速度时，由平衡可得
解得
(3)根据
解得
(3)由能量关系可知
解得
则
