泽普县第二中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷
分值：100 分 考试时间：90 分钟
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 3 分，共计 36 分）
1. 对于如图所示的电流 i 随时间 t 作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流大小变化，方向不变，是直流电
B. 电流大小、方向都变化，是交流电
C. 电流最大值为 0. 2A，周期为 0. 02s
D. 电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
2. 如图所示为某一交变电流的电流—时间图像（前半周期为正弦交流电），则该交变电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为V. 下列说法正确的是（ ）
A. 该线框转动的频率是 100Hz
B. 该线框产生的交变电动势最大值是 20V
C. t＝0. 005s 时刻，线框平面与中性面重合
D. t＝0. 05s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率为 0
4. 一交流电压的瞬时值表达式为（V），下列判断正确的是（ ）
A. 该交流电压的频率为 50Hz
B. t=0. 01s 时，该交流电压的瞬时值为V
C. 直接用电压表测该交流电压，其示数为V
D. 若将该交流电压加在阻值为 2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为 20W
5. 如图所示，理想变压器的原线圈接在V 的交流电源上，副线圈接有 R=11 Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的读数约为 156V
B. 电流表的读数为 20. 0A
C. 原线圈的输入功率为 1100W
D. 副线圈输出交流电的周期为 0. 01s
6. 下列说法中正确的是（ ）
A. 医院用 X 光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
B. 阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用
C. 电取暖器利用了红外线的热作用
D. 可见光比红外线容易发生衍射现象
7. 一个弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置开始计时，经过 3 s 时，振子第一次到达P 点，又经过2 s第二次经过P点，则该弹簧振子的振动周期可能为（ ）
A. 32 s B. 16 s C. 8 s D. 4 s
8. 在做验证动量守恒定律实验时，入射球 a 的质量为m1，被碰球 b 的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（ ）
A. 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B. 让入射球与被碰球连续 10 次相碰，每次都要使入射球从斜槽上不同的位置滚下
C. 要验证的表达式是
D. 要验证的表达式是
9. 一列简谐横波沿 x 轴传播，t=0 时刻的波形如图甲所示，这列波中质点 P 的振动图线如图乙所示，则该波的传播方向和速率分别是（ ）
A. 沿 x 轴负方向，2. 0m/s B. 沿 x 轴负方向，4. 0m/s
C. 沿 x 轴正方向，2. 0m/s D. 沿 x 轴正方向，4. 0m/s
10. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块 A 并留在其中，A、B 用一轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块 A 及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（ ）
A. 动量守恒，机械能不守恒 B. 动量不守恒，机械能守恒
C. 动量守恒，机械能守恒 D. 无法判定动量、机械能是否守恒
11. 质量为 0. 2 kg 的球竖直向下以 6 m/s 的速度落至水平地面，再以 4 m/s 的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量Δp 和合外力对小球做的功 W，下列说法正确的是（ ）
A. Δp＝2 kg·m/s W＝－2 J B. Δp＝－2 kg·m/s W＝2 J
C. Δp＝0. 4 kg·m/s W＝－2 J D. Δp＝－0. 4 kg·m/s W＝2 J
12. 以下情景中，主要利用温度传感器工作的是（ ）
A. 孵化器在一定温度下孵化禽蛋 B. 交警检查司机是否酒后开车
C. 电梯超出负载时发出警报 D. 商场自动门在人走近时自动打开
二、多选题（每题 4 分，少选得 2 分，错选不得分，共计 24 分）
13. 如图所示，两理想变压器间接有电阻 R，电表均为理想交流电表，a、b 接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关 S 后（ ）
A. R 的发热功率不变 B. 电压表的示数不变
C. 电流表 A1 的示数变大 D. 电流表A2 的示数变小
14. 如图所示，图甲是 LC 振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d 均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中的 a 是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B. 图乙中的 b 是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C. 图乙中的 c 是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D. 图乙中的 d 是磁场能最大的时刻，此后电容 C 的下极板将充上负电荷
15. 图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势 e 随时间 t 变化的正弦规律图象如图乙所示. 发电机线圈的内电阻 r＝2Ω，外接灯泡的电阻 R＝10Ω，则（ ）
A. 在 t＝0. 01s 时刻，穿过线圈的磁通量最大
B. 电压表的示数为 6V
C. 灯泡消耗的电功率为 2. 5W
D. 线圈转动产生电动势的表达式（V）
16. 下面关于物体动量和冲量的说法正确的是（ ）
A. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大
B. 物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变
C. 物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向
D. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越快
17. 如图所示，一个质量为0. 18kg 的垒球，以25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0. 01s，下列说法正确的是（ ）
A. 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N
B. 球棒对垒球的平均作用力大小为360N
C. 球棒对垒球做的功为36J
D. 球棒对垒球做的功为126J
18. A、B 两球沿同一条直线运动，如图所示的 x-t 图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中 a、b 分别为 A、B 碰撞前的 x-t 图像。c 为碰撞后它们的 x-t 图像。若 A 球质量为 1kg，则 B 球质量及碰撞过程中系统的机械能损失为（ ）
A. 2kg B. C. 5J D.
第 II 卷（非选择题）
三、解答题
19. （10 分）如图所示为一半径为 R 的半圆柱形玻璃砖的横截面，一束光线以 i=45°的入射角从圆心O处沿平行横截面方向射入玻璃砖，并从 A 点射出，折射光线 OA 相对入射光线偏折 r=15°。求：
（1）该玻璃砖的折射率 n；
（2）沿纸面向左平移入射光线，当光线平移到 B 点时，发现出射光线与入射光线平行，面出此时的光路图，并求出OB距离 L 为多大？
20. （15 分）如图所示，线圈 abcd 的面积是，共 100 匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r / min 的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）电路中交流电压表和电流表的示数；
（3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。
21. （15 分）如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板 A 和静止的滑块 C，滑块 B 置于A 的最左端（滑块B、C均可视为质点）。若木板 A 和滑块 B 一起以的速度向右运动，A 与 C 发生时间极短的碰撞后粘在一起。已知木板A与滑块 B 间的动摩擦因数，且，，，g 取，求：
（1）长木板 A 与滑块 C 碰后瞬间，滑块 C 的速度大小；
（2）B 最终与 A 相对静止时速度的大小；
（3）要使滑块 B 不从木板 A 上滑下，木板 A 至少多长？
参考答案：
1. A
【详解】由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流最大值为，周期为，所以A正确，BCD错误。
故选A。
2. B
【详解】设该交变电流的有效值为I，根据有效值定义可得
解得
故选B。
3. D
【详解】A. 该线框转动的频率是
选项A错误；
B. 该线框产生的交变电动势最大值是，选项B错误；
C. 时刻，线框转过的角度为，此时平面与中性面垂直，选项C错误；
D. 时刻，电动势的瞬时值为0，此时穿过线圈的磁通量变化率为0，选项D正确；
故选D.
4. D
【分析】由表达式知识角速度，根据求解频率，根据瞬时值的表达式求解对应的瞬时值，电压表的示数为交流电的有效值，根据求解发热功率.
【详解】由表达式知，角速度，则频率为，故A错误；
当时，该交流电压的瞬时值为，故B错误；
用电压表测该交流电压，其示数为交流电的有效值，即，故C错误；
根据，解得：，故D正确，故选D.
【点睛】本题考查交流电有效值、瞬时值、频率等知识. 交流电压测量的是有效值，计算交流电的电功、电功率和焦耳热等与热效应等有关的量都用有效值.
5. C
【详解】A. 交流电源的有效值
根据 求得
电压表的读数
A. 错误；
B. R的电流
由可求得
原线圈电流
B错误；
C. 原副线圈上的功率相等，副线圈的输出功率
原线圈的输入功率为，C正确；
D. 副线圈输出交流电的周期与原线圈的输入端的电流周期相等为
D错误.
故选C。
6. C
【详解】A. 射线穿透能力最强，A错误；
B. 晒黑皮肤是紫外线的作用，B错误；
C. 红外线有显著的热作用，C正确；
D. 红外线比可见光波长更长，更容易发生衍射现象，D错误。
故选C。
7. B
【详解】若从O点开始向右振动，按下面路线振动，作出示意图如图，则弹簧振子的振动周期为：；
若振子从O点开始向左振动，则按下面路线振动，作出示意图如图，设从P到O的时间为t，则有：，解得：，则周期为：；故选项B正确，A、C、D错误.
8. C
【详解】A. 在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，防止入射球反弹或静止，故A错误；
B. 入射球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止滚下，以保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错误；
CD. 两球做平抛运动时都具有相同的起点，结合平抛运动的规律可知，小球运动的时间都相同，因此小球的速度可表达为
同理可得小球碰撞后的速度，小球的速度，
验证动量守恒，需要验证
应验证的关系式为，C正确，D错。
故选C。
9. B【详解】根据图像可知
则波速为
根据图乙可知，时刻质点P处于平衡位置，随后质点P的位移为正值，可知，时刻质点P沿y轴正方向传播，根据图甲波形，结合同侧法可知，波沿x轴负方向传播，即该波的传播方向和速率分别是沿x轴负方向，。
故选B。
10. A
【详解】子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中的过程中系统所受外力之和为零，动量守恒；在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中除弹簧弹力做功外还有摩擦力做功，有内能产生，系统机械能不守恒。
故选A。
11. A
【详解】取坚直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化量
方向坚直向上。
由动能定理，合外力做的功
故选A。
12. A
【详解】A. 蜉化器在一定温度下孵化禽蛋需要用到温度传感器，故A正确；
B. 交警检查司机是否酒后开车需要用到酒精气体传感器，故B错误；
C. 电梯超出负载时发出警报需要用到压力传感器，故C错误；
D. 商场自动门在人走近时自动打开需要用到红外线传感器，故D错误。
故选A。
13. BC
【详解】AC. 闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为的线圈输出功率变大，匝数为的线圈输入功率也变大，a、b两端电压有效值不变，由
可知电流表的示数变大，根据
因比值不变，变大，变大，因此，R的发热功率变大，故A错误，C正确；
B. 根据理想变压器电压比等于匝数比
可知输出电压不变，电压表的示数不变，故B正确；
D. 根据理想变压器电流与匝数关系可得
由于匝数均保持不变，增大，所以、增大，故电流表的示数变大，故D错误。
故选BC。
14. BD
【详解】A. 题图乙中的a是电场能最大的时刻，由上极板带正电，此后的内电容器放电，电流沿逆时针方向，对应题图甲中的0时刻或T时刻，故A错误；
B. 题图乙中的b是电场能最大的时刻，由下极板带正电，此后的内电容器放电，电流沿顺时针方向，故B正确；
C. 题图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，根据右手螺旋定则，电流方向为逆时针方向，对应题图甲中的时刻，故C错误；
D. 题图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，电流方向为顺时针方向，此后电容C的下极板将充上负电荷，故D正确。
故选BD。
15. AC
【详解】A. 在时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大，A正确；
BD. 电动势的最大值为 周期为，则瞬时电动势的表达式为
电压表的示数为交流电的有效值，且电压表测量外电路电压，故
BD错误；
C. 灯泡消耗的功率
C正确。
故选AC。
16. BCD
【详解】A. 物体所受合外力冲量越大，它的动量变化量也越大，所以A错误；
B. 根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，则物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，所以B正确；
C. 物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向，所以C正确；
D. 根据 可知，动量的变化率表示物体的合外力，则物体所受合外力越大，它的动量变化就越快，所以D正确；
故选BCD。
17. AD
【详解】AB. 根据动量定理可得
代入数据，解得
B错误，A正确；
CD. 根据动能定理可得
C错误，D正确。
故选AD。
18. BC
【详解】由图像可知碰撞前A、B两球都做匀速直线运动
碰撞后二者粘在一起做匀速直线运动
碰撞过程中动量守恒，即
解得
碰撞过程损失的机械能
19. （1）； （2）
【详解】（1）由光路图和折射定律可得
其中
联立解得该玻璃砖的折射率为
（2）沿纸面向左平移入射光线，当光线平移到B点时，当光线平移到B点时，发现出射光线与入射光线平行，设折射光线刚好从过O点的法线与圆弧交点C射出，如图所示
由图中几何关系可得
可得
由几何关系可知，出射光线与入射光线平行；所以OB距离为
20. （1）100V，；（2），；（3）
【详解】（1）由题意交流电的频率
角速度为
最大值
感应电动势的有效值
（2）线圈电阻为，外接电阻，根据闭合电路欧姆定律，则交流电压表的电压
而电流表的示数
（3）线圈由图示位置转动的过程中
这段时间内的平均值
21. （1）；（2）；（3）2. 5m
【详解】（1）A与C碰撞过程中，动量守恒，以向右为正，根据动量守恒定律得
解得
（2）B在A上滑行，A、B、C组成的系统动量守恒，以向右为正，根据动量守恒定律得
解得
（3）根据能量守恒定律得
解得长木板A的长度最小值
