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山西省大同市2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份山西省大同市2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附解析），文件包含山西省大同市2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题Word版含解析docx、山西省大同市2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.本试卷共100分，考试时间75分钟。考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是（ ）
A. 一列机械波在不同介质中传播时，波长和频率都会发生变化
B. 医生利用超声波发射与接受过程中频率的变化，对病人进行“彩超”体检，属于“共振”现象在医疗方面的应用
C. 波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越小衍射现象越明显
D. 两列波发生干涉时，振动加强点的位移可能大于振动减弱点的位移
【答案】D
【解析】
【详解】A．一列机械波在不同介质中传播时，频率不会发生变化，故A错误；
B．医生利用超声波发射与接受过程中频率的变化，对病人进行“彩超”体检，属于波的多普勒效应在医疗方面的应用，故B错误；
C．波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越长衍射现象越明显，故C错误；
D．振动加强点的位移和振动减弱点的位移都在做周期性的变化，所以振动加强点的位移可能大于振动减弱点的位移，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，现有一根导线首尾相接构成闭合回路，两次分别拉成正方形和圆形线框，并分别将其放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。在相同时间内，两次通过闭合线框中横截面的电荷量分别为、，两次产生的热量分别为、，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】设导线的总长度为、总电阻为，则正方形面积为
圆形面积为
故
又由
故在相同时间内，均满足
故选A。
3. 将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。下列判断正确的是（ ）
A. 手的起振方向向下
B. 若增大手的振动频率，绳波的传播速度会变快
C. 若减小手振动频率、绳波的波长将增大
D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知，波向右传播，结合同侧法可知，A点的起振方向向上，由于所有质点的起振方向相同，故手的起振方向向上，故A错误；
B．波速由介质决定，与波源的振动频率无关，故B错误；
C．波在同一介质中的传播速度恒定，根据
可知，频率减小，波长则增大，故C正确；
D．停止手的振动，绳中波形会继续向右传播，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，两条足够长的水平光滑平行金属导轨的电阻忽略不计，其左端接有一小灯泡（电阻恒定），其额定功率为30W，一匀强磁场的方向竖直向下，一根与灯泡具有相同电阻的导体棒垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好，导体棒在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，一段时间后导体棒做速度大小为10m/s的匀速直线运动，此时灯泡恰好正常发光，则拉力的大小为（ ）
A. 1.5NB. 3NC. 6ND. 9N
【答案】C
【解析】
【详解】设小灯泡和导体棒电阻均为，则对于处于匀速直线运动的导体棒产生的感应电动势为
感应电流为
导体棒所受安培力
根据平衡条件有
解得
由于小灯泡正常发光，其额定功率
联立以上两式可得
故选C。
5. 如图甲，电动车现在是许多人常用的代步工具，其中的主要零件有车架、电动机、控制器、蓄电池和充电器。把电动车的电动机拆下来，使其中的线圈转动，并外接上用电器，就变成发电机能对外供电，其原理如图乙所示。已知交流发电机线圈的面积为共100匝。该线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以的角速度匀速转动，电阻和的阻值均为50Ω，线圈的电阻为5Ω，各电表均视为理想交流电表，若从图示位置开始计时，则（ ）
A. 线圈中的电动势为B. 电流表的示数为
C. 电压表的示数为D. 上消耗的电功率约为17W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于线圈从图示位置（即磁场方向平行于线圈平面）开始计时，所以
其中
故线圈中的电动势
故A错误；
B.线圈产生的电动势的有效值为
由于线圈的电阻为，电流表的示数
其中
所以
故B错误；
C.电压表的示数为
故C错误；
D.电阻消耗电功率为
故D正确。
故选D。
6. 一弹簧振子穿过光滑的水平细杆，下端装有一记录笔，在水平面内放置有一记录纸，当振子水平振动时，以速率水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计。、、、为纸上印迹的已知位置坐标，则以下说法正确的是（ ）
A. 振子振动过程中速度最大时的纵坐标是
B. 该弹簧振子的振动频率为
C. 振子在振动过程中，若，则在时刻和时刻振子振动的速度一定相等
D. 匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，振子振动的周期变为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据简谐振动对称性可知，平衡位置纵坐标
故A错误；
B.即该振子速度最大的点位，故A错误；由图像可知，振子在一个周期内沿轴正方向的位移大小为，水平速度大小为，则振子的周期
频率
故B错误；
C.由图可知，时间间隔为一个周期（即）的任意两个时刻，振子振动情况一定完全相同，故C正确；
D.弹簧振子的周期只与弹簧振子本身有关，匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，则一个周期内纸带沿轴负方向运动的位移增大为原来的2倍，弹簧振子的周期不变，故D错误。
故选C。
7. 如图所示为某型号电吹风的电路原理图，功能开关有a、b、c、d四个固定触点，可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。P处于不同位置时，吹风机处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示，下列说法正确的是（ ）
A. b、c两个触点接触时电吹风吹热风
B. 理想变压器原副线圈的匝数比为
C. 风扇电机的内阻为55Ω
D. 若在该电吹风处于吹热风状态时，小风扇突然被异物卡住，则短时间内电吹风总功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．触片P同时接触b、c两个触点时电热丝没有接入电路，电吹风吹冷风，故A错误；
B．根据图像可知，原线圈两端电压为220V，副线圈两端电压为55V，根据变压器的电压之比等于匝数之比可得
故B错误；
C．根据表格数据可知，小风扇内部热功率
通过小风扇的电流
根据
解得
故C错误；
D．由于小风扇突然被异物卡住，其由非纯电阻元器件变为纯电阻元器件，小风扇两端电压不变，结合上述可知，通过其的电流变大，风扇的总功率增大，故电吹风的总功率也增大，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。
8. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为，到达B处时电压下降了。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用2200kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，到达B处时电压下降了。不考虑其他因素的影响，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】设输电线的电阻为R，A处输送的电功率为P，由题意可知，当输电电压为U时，输电线中的电流为
输电线上损耗的电功率为
到达B处时，电压的下降为
当输电电压从550kV变成2200kV时，电压变成了原来的4倍，可知输电线上损耗的电功率为
到达B处电压的下降为
故选BC。
9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A. 该简谐波沿着轴负方向传播
B. 时，质点P的运动方向沿轴正方向
C. 从到，该波沿轴正方向传播了10m
D. 从起到P点第一次到达波峰，质点P通过的路程为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由振动图像可知时质点Q沿轴正方向振动，利用“上坡下，下坡上”法判断波沿着轴正方向传播，A项错误；
B．由波形图可以判断在时刻质点P的纵坐标为，且沿轴负方向振动，则由其振动图可知时刻，质点P的纵坐标也为，且沿轴正方向振动，B项正确；
C．由
得
则从到，该波沿轴正方向传播了10m，C项正确；
D．综合以上情况，由P的振动图可知，从起到P点第一次到达波峰，质点P通过的路程为，D项正确。
故选BCD。
10. 如图（a），在均匀介质中有、、P三个点，其中，。时，位于、处的两个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是（ ）
A. 这两列波的波速均为2m/s
B. 时，P处的质点开始振动
C. 时，P处的质点向轴正方向运动
D. 当两列波均传播到P点后，P点并不振动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故两列波的波速为
故A错误；
B．由图（a）可知，与P处距离最近的波源是波源，距离为3m，故开始振动后波源处的横波传播到P处所需的时间为
故时，P处的质点开始振动，故B正确；
C．波源产生的横波传播到P处所需的时间为
故时，仅波源处的横波传播到P处，此时P处的质点振动时间为
由振动图像可知此时P处的质点向轴负方向运动，故C错误；
D．由于P点到、两个波源的距离差为半波长的奇数倍，故在P点是振动减弱点，由于两波源完全相同，可知P点并不引起振动，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共15分。
11. 在“探究影响感应电流方向因素”实验中，请回答下列问题：
（1）请将实物电路图用笔画线补齐。（ ）
（2）将线圈E插入线圈F中稳定不动，闭合开关时，线圈F中感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向__________。（填“相同”或“相反”）
（3）在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，线圈F中的感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向__________。（填“相同”或“相反”）
【答案】 ①. ②. 相反 ③. 相同
【解析】
【详解】（1）[1]实物电路如图所示。
（2）[2]闭合开关时，通过线圈的磁通量增大，由楞次定律可判断，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，即线圈中的感应电流方向与线圈中的电流绕行方向相反。
（3）[3]在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，电路中电流减小，线圈中的磁通量减少，由楞次定律可判断，线圈中的感应电流方向与线圈中的电流绕行方向相同。
12. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）以下做法正确的是__________
A. 测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长L
B. 测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为
C. 摆动中出现了轻微的椭圆摆情形，王同学认为对实验结果没有影响而放弃了再次实验的机会
D. 释放单摆时，应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°
（2）黄同学先测得摆线长为97.92cm，后用游标卡尺测得摆球直径（如图），读数为_________cm；再测得单摆的周期为2s，最后算出当地的重力加速度g的值为_________m/s2．（取9.86，结果保留两位小数）
（3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径．具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度的表达式为g＝_____________．
【答案】 ①. BD ②. 2.16 ③. 9.76 ④.
【解析】
【详解】（1）测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度，再加摆球的半径作为摆长L，选项A错误；测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为t/50，选项B正确；摆动中出现了轻微的椭圆摆情形，这对实验结果是有影响的，选项C错误；释放单摆时，应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°，选项D正确；
（2）摆球直径：主尺读数为：2.1cm；游标尺读数：6×0.1mm=0.6mm，则d=2.16cm；根据解得
（3）设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式：得：，，联立两式解得：；
四、计算题：本题共3小题，共39分。
13. 截止2022年2月22日，我省光伏发电输出创历史新高，达到1080.9万千瓦，占我省用电负荷的36.1%，为我省脱贫致富、能源转型和绿色发展贡献了力量。光伏发电厂需将直流电转化为交流电后输送给用户。假设某小型电厂用如图的方式进行输电，已知=250V，输电功率=100kW，输电线的总电阻，=220V。若输电线上损失的功率为输电功率的5%，认为所用变压器都是理想变压器，求：
（1）输电线上的电流；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】（1）25A；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可得，输电线上损失的功率为输电功率的5%，即有
又
代入数据，解得
=25A
（2）由于输电线上损失的功率为输电功率的5%，可得
又
P4=U4I4
根据电流与线圈匝数的关系，有
解得
14. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形，虚线是这列波在时刻的波形。
（1）这列波的波长；
（2）若这列波的周期T满足，求该波的波速大小；
（3）若该波的波速大小，请通过计算判断该波传播的方向
【答案】（1）8m；（2）或；（3）波沿x轴正方向传播
【解析】
【详解】（1）由图可知，波长为8m。
（2）由题意得，波的传播距离满足
当波沿x轴正方向传播时，传播距离为
波速为
当波沿x轴负方向传播时，传播距离为
波速为
（3）由题意，在内，波的传播距离为
由于
故波沿x轴正方向传播。
15. 如图，半径的固定水平圆环导体内存在方向竖直向上，磁感应强度的匀强磁场，可绕圆心转动的金属杆的端与圆环接触良好。与水平面成24°角、间距的两平行光滑足够长直导轨和，其中导轨与金属环相连，与金属杆端相连。平行导轨间存在垂直导轨平面的匀强磁场，初始时，一质量、长的金属棒垂直导轨放置并锁定。当杆以角速度顺时针匀速转动时，杆中产生的感应电动势为，解除的锁定，刚好静止不动。已知重力加速度取，，金属棒和金属杆的电阻之比为3:1，它们的总电阻，其他导体电阻不计。
（1）求的大小和方向；
（2）若把金属杆锁定的同时，由静止释放，在其达到最大速度过程中，始终垂直于平行导轨并接触良好，通过的电荷量，求此过程运动的时间；
（3）求（2）中由静止释放至达到最大速度的过程中，金属棒产生的热量。
【答案】（1），方向垂直导轨平面向下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当杆以角速度顺时针匀速转动时，解除的锁定，静止。设回路中感应电动势为，由右手定则知，通过的电流方向由，由左手定则，知方向垂直导轨平面向下，由
回路中电流
对，依据平衡有
解得
（2）设棒运动的最大速度为，由
代入数据，解得
对棒，依据动量定理，有
通过的电荷量为
结合以上两式并代入数据，得
（3）设从静止到最大速度，下滑的距离为，回路中产生的总热量为，由
由以上两式，解得
由能量守恒，有
代入数据得
所以金属棒产生的热量
正常工作时小风扇输出功率
50W
吹冷风时输入功率
55W
小风扇的额定电压
55V
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.本试卷共100分，考试时间75分钟。考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是（ ）
A. 一列机械波在不同介质中传播时，波长和频率都会发生变化
B. 医生利用超声波发射与接受过程中频率的变化，对病人进行“彩超”体检，属于“共振”现象在医疗方面的应用
C. 波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越小衍射现象越明显
D. 两列波发生干涉时，振动加强点的位移可能大于振动减弱点的位移
【答案】D
【解析】
【详解】A．一列机械波在不同介质中传播时，频率不会发生变化，故A错误；
B．医生利用超声波发射与接受过程中频率的变化，对病人进行“彩超”体检，属于波的多普勒效应在医疗方面的应用，故B错误；
C．波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越长衍射现象越明显，故C错误；
D．振动加强点的位移和振动减弱点的位移都在做周期性的变化，所以振动加强点的位移可能大于振动减弱点的位移，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，现有一根导线首尾相接构成闭合回路，两次分别拉成正方形和圆形线框，并分别将其放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。在相同时间内，两次通过闭合线框中横截面的电荷量分别为、，两次产生的热量分别为、，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】设导线的总长度为、总电阻为，则正方形面积为
圆形面积为
故
又由
故在相同时间内，均满足
故选A。
3. 将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。下列判断正确的是（ ）
A. 手的起振方向向下
B. 若增大手的振动频率，绳波的传播速度会变快
C. 若减小手振动频率、绳波的波长将增大
D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知，波向右传播，结合同侧法可知，A点的起振方向向上，由于所有质点的起振方向相同，故手的起振方向向上，故A错误；
B．波速由介质决定，与波源的振动频率无关，故B错误；
C．波在同一介质中的传播速度恒定，根据
可知，频率减小，波长则增大，故C正确；
D．停止手的振动，绳中波形会继续向右传播，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，两条足够长的水平光滑平行金属导轨的电阻忽略不计，其左端接有一小灯泡（电阻恒定），其额定功率为30W，一匀强磁场的方向竖直向下，一根与灯泡具有相同电阻的导体棒垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好，导体棒在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，一段时间后导体棒做速度大小为10m/s的匀速直线运动，此时灯泡恰好正常发光，则拉力的大小为（ ）
A. 1.5NB. 3NC. 6ND. 9N
【答案】C
【解析】
【详解】设小灯泡和导体棒电阻均为，则对于处于匀速直线运动的导体棒产生的感应电动势为
感应电流为
导体棒所受安培力
根据平衡条件有
解得
由于小灯泡正常发光，其额定功率
联立以上两式可得
故选C。
5. 如图甲，电动车现在是许多人常用的代步工具，其中的主要零件有车架、电动机、控制器、蓄电池和充电器。把电动车的电动机拆下来，使其中的线圈转动，并外接上用电器，就变成发电机能对外供电，其原理如图乙所示。已知交流发电机线圈的面积为共100匝。该线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，以的角速度匀速转动，电阻和的阻值均为50Ω，线圈的电阻为5Ω，各电表均视为理想交流电表，若从图示位置开始计时，则（ ）
A. 线圈中的电动势为B. 电流表的示数为
C. 电压表的示数为D. 上消耗的电功率约为17W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于线圈从图示位置（即磁场方向平行于线圈平面）开始计时，所以
其中
故线圈中的电动势
故A错误；
B.线圈产生的电动势的有效值为
由于线圈的电阻为，电流表的示数
其中
所以
故B错误；
C.电压表的示数为
故C错误；
D.电阻消耗电功率为
故D正确。
故选D。
6. 一弹簧振子穿过光滑的水平细杆，下端装有一记录笔，在水平面内放置有一记录纸，当振子水平振动时，以速率水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计。、、、为纸上印迹的已知位置坐标，则以下说法正确的是（ ）
A. 振子振动过程中速度最大时的纵坐标是
B. 该弹簧振子的振动频率为
C. 振子在振动过程中，若，则在时刻和时刻振子振动的速度一定相等
D. 匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，振子振动的周期变为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据简谐振动对称性可知，平衡位置纵坐标
故A错误；
B.即该振子速度最大的点位，故A错误；由图像可知，振子在一个周期内沿轴正方向的位移大小为，水平速度大小为，则振子的周期
频率
故B错误；
C.由图可知，时间间隔为一个周期（即）的任意两个时刻，振子振动情况一定完全相同，故C正确；
D.弹簧振子的周期只与弹簧振子本身有关，匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，则一个周期内纸带沿轴负方向运动的位移增大为原来的2倍，弹簧振子的周期不变，故D错误。
故选C。
7. 如图所示为某型号电吹风的电路原理图，功能开关有a、b、c、d四个固定触点，可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。P处于不同位置时，吹风机处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示，下列说法正确的是（ ）
A. b、c两个触点接触时电吹风吹热风
B. 理想变压器原副线圈的匝数比为
C. 风扇电机的内阻为55Ω
D. 若在该电吹风处于吹热风状态时，小风扇突然被异物卡住，则短时间内电吹风总功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．触片P同时接触b、c两个触点时电热丝没有接入电路，电吹风吹冷风，故A错误；
B．根据图像可知，原线圈两端电压为220V，副线圈两端电压为55V，根据变压器的电压之比等于匝数之比可得
故B错误；
C．根据表格数据可知，小风扇内部热功率
通过小风扇的电流
根据
解得
故C错误；
D．由于小风扇突然被异物卡住，其由非纯电阻元器件变为纯电阻元器件，小风扇两端电压不变，结合上述可知，通过其的电流变大，风扇的总功率增大，故电吹风的总功率也增大，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确答案，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。
8. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为，到达B处时电压下降了。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用2200kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，到达B处时电压下降了。不考虑其他因素的影响，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】设输电线的电阻为R，A处输送的电功率为P，由题意可知，当输电电压为U时，输电线中的电流为
输电线上损耗的电功率为
到达B处时，电压的下降为
当输电电压从550kV变成2200kV时，电压变成了原来的4倍，可知输电线上损耗的电功率为
到达B处电压的下降为
故选BC。
9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A. 该简谐波沿着轴负方向传播
B. 时，质点P的运动方向沿轴正方向
C. 从到，该波沿轴正方向传播了10m
D. 从起到P点第一次到达波峰，质点P通过的路程为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由振动图像可知时质点Q沿轴正方向振动，利用“上坡下，下坡上”法判断波沿着轴正方向传播，A项错误；
B．由波形图可以判断在时刻质点P的纵坐标为，且沿轴负方向振动，则由其振动图可知时刻，质点P的纵坐标也为，且沿轴正方向振动，B项正确；
C．由
得
则从到，该波沿轴正方向传播了10m，C项正确；
D．综合以上情况，由P的振动图可知，从起到P点第一次到达波峰，质点P通过的路程为，D项正确。
故选BCD。
10. 如图（a），在均匀介质中有、、P三个点，其中，。时，位于、处的两个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是（ ）
A. 这两列波的波速均为2m/s
B. 时，P处的质点开始振动
C. 时，P处的质点向轴正方向运动
D. 当两列波均传播到P点后，P点并不振动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故两列波的波速为
故A错误；
B．由图（a）可知，与P处距离最近的波源是波源，距离为3m，故开始振动后波源处的横波传播到P处所需的时间为
故时，P处的质点开始振动，故B正确；
C．波源产生的横波传播到P处所需的时间为
故时，仅波源处的横波传播到P处，此时P处的质点振动时间为
由振动图像可知此时P处的质点向轴负方向运动，故C错误；
D．由于P点到、两个波源的距离差为半波长的奇数倍，故在P点是振动减弱点，由于两波源完全相同，可知P点并不引起振动，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共15分。
11. 在“探究影响感应电流方向因素”实验中，请回答下列问题：
（1）请将实物电路图用笔画线补齐。（ ）
（2）将线圈E插入线圈F中稳定不动，闭合开关时，线圈F中感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向__________。（填“相同”或“相反”）
（3）在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，线圈F中的感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向__________。（填“相同”或“相反”）
【答案】 ①. ②. 相反 ③. 相同
【解析】
【详解】（1）[1]实物电路如图所示。
（2）[2]闭合开关时，通过线圈的磁通量增大，由楞次定律可判断，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，即线圈中的感应电流方向与线圈中的电流绕行方向相反。
（3）[3]在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，电路中电流减小，线圈中的磁通量减少，由楞次定律可判断，线圈中的感应电流方向与线圈中的电流绕行方向相同。
12. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）以下做法正确的是__________
A. 测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长L
B. 测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为
C. 摆动中出现了轻微的椭圆摆情形，王同学认为对实验结果没有影响而放弃了再次实验的机会
D. 释放单摆时，应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°
（2）黄同学先测得摆线长为97.92cm，后用游标卡尺测得摆球直径（如图），读数为_________cm；再测得单摆的周期为2s，最后算出当地的重力加速度g的值为_________m/s2．（取9.86，结果保留两位小数）
（3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径．具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度的表达式为g＝_____________．
【答案】 ①. BD ②. 2.16 ③. 9.76 ④.
【解析】
【详解】（1）测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度，再加摆球的半径作为摆长L，选项A错误；测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为t/50，选项B正确；摆动中出现了轻微的椭圆摆情形，这对实验结果是有影响的，选项C错误；释放单摆时，应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5°，选项D正确；
（2）摆球直径：主尺读数为：2.1cm；游标尺读数：6×0.1mm=0.6mm，则d=2.16cm；根据解得
（3）设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式：得：，，联立两式解得：；
四、计算题：本题共3小题，共39分。
13. 截止2022年2月22日，我省光伏发电输出创历史新高，达到1080.9万千瓦，占我省用电负荷的36.1%，为我省脱贫致富、能源转型和绿色发展贡献了力量。光伏发电厂需将直流电转化为交流电后输送给用户。假设某小型电厂用如图的方式进行输电，已知=250V，输电功率=100kW，输电线的总电阻，=220V。若输电线上损失的功率为输电功率的5%，认为所用变压器都是理想变压器，求：
（1）输电线上的电流；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】（1）25A；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可得，输电线上损失的功率为输电功率的5%，即有
又
代入数据，解得
=25A
（2）由于输电线上损失的功率为输电功率的5%，可得
又
P4=U4I4
根据电流与线圈匝数的关系，有
解得
14. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形，虚线是这列波在时刻的波形。
（1）这列波的波长；
（2）若这列波的周期T满足，求该波的波速大小；
（3）若该波的波速大小，请通过计算判断该波传播的方向
【答案】（1）8m；（2）或；（3）波沿x轴正方向传播
【解析】
【详解】（1）由图可知，波长为8m。
（2）由题意得，波的传播距离满足
当波沿x轴正方向传播时，传播距离为
波速为
当波沿x轴负方向传播时，传播距离为
波速为
（3）由题意，在内，波的传播距离为
由于
故波沿x轴正方向传播。
15. 如图，半径的固定水平圆环导体内存在方向竖直向上，磁感应强度的匀强磁场，可绕圆心转动的金属杆的端与圆环接触良好。与水平面成24°角、间距的两平行光滑足够长直导轨和，其中导轨与金属环相连，与金属杆端相连。平行导轨间存在垂直导轨平面的匀强磁场，初始时，一质量、长的金属棒垂直导轨放置并锁定。当杆以角速度顺时针匀速转动时，杆中产生的感应电动势为，解除的锁定，刚好静止不动。已知重力加速度取，，金属棒和金属杆的电阻之比为3:1，它们的总电阻，其他导体电阻不计。
（1）求的大小和方向；
（2）若把金属杆锁定的同时，由静止释放，在其达到最大速度过程中，始终垂直于平行导轨并接触良好，通过的电荷量，求此过程运动的时间；
（3）求（2）中由静止释放至达到最大速度的过程中，金属棒产生的热量。
【答案】（1），方向垂直导轨平面向下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当杆以角速度顺时针匀速转动时，解除的锁定，静止。设回路中感应电动势为，由右手定则知，通过的电流方向由，由左手定则，知方向垂直导轨平面向下，由
回路中电流
对，依据平衡有
解得
（2）设棒运动的最大速度为，由
代入数据，解得
对棒，依据动量定理，有
通过的电荷量为
结合以上两式并代入数据，得
（3）设从静止到最大速度，下滑的距离为，回路中产生的总热量为，由
由以上两式，解得
由能量守恒，有
代入数据得
所以金属棒产生的热量
正常工作时小风扇输出功率
50W
吹冷风时输入功率
55W
小风扇的额定电压
55V
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