吉林省延吉市延边第一中学2022-2023学年高二下学期开学初考试物理试题

2022-2023学年度第二学期高二开学初考试

物理试题

考试日期：2023年4月8日  出题人：吴东旭  审题人：金敬姬

第Ⅰ卷（选择题）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。

1．在LC振荡电路中，某时刻电容器C中的电场方向和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（    ）

A．电容器正在放电  B．电容器两端电压正在增大

C．电场能正在转化为磁场能 D．回路的电流正在变大

2．对于远距离输电，在一定的情况下，设输电线路中的电流为，输电线的总电阻为，为了减少损耗，采用增大电压输电，下列说法正确的是（    ）

A．由，知输电线路中的电流变大

B．由，知不会影响输电线路中的电流

C．由，知输电线路消耗功率增大

D．由，知输电线路中的电流变小

3．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是（    ）

A．曲线a表示的交变电动势瞬时值

B．曲线b表示的交变电动势最大值为

C．时，曲线a、b对应的感应电动势大小之比为

D．时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为0

4．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示．把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s，竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图象如图乙所示，其中A为振幅，对于玻璃管，下列说法正确的是（    ）

A．玻璃管受于重力、浮力和回复力作用

B．在时间内，加速度与速度方向相反

C．位移满足函数式

D．振动频率与按压的深度有关

5．下图为正弦电流和方波电流随时间的变化关系图像，关于甲、乙、丙、丁四幅图下列说法正确的是（    ）

A．图甲中电流的最大值为2A，有效值为，周期为5s

B．图乙中电流的最大值为5A，有效值为，周期为4s

C．图丙中电流的最大值为2A，有效值为，周期为4s

D．图丁中电流的最大值为4A，有效值为，周期为2s

6．如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在ab之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（    ）

A．在时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大

B．从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为A

C．两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变

D．在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小

7．图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（    ）

A．摆球在A点和C点处，速度为零，合力与回复力也为零

B．摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大

C．摆球在B点处，速度最大，回复力也最大

D．摆球受到重力、拉力、向心力、回复力四个力的作用

8．如图所示小球A挂在轻质弹簧下端在上下振动，小球B在竖直平面内以为圆心做匀速圆周运动，用水平平行光照射小球B，可以观察到小球B的投影总和小球A重合，已知小球A的质量为m，小球B做圆周运动半径为R，角速度为，下列说法正确的是（    ）

A．小球A做简谐运动的加速度最大值为 B．小球A和小球B的运动周期不相等

C．小球A在最低点的回复力大小为 D．弹簧的劲度系数

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．关于电磁波谱及电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（    ）

A．接收电磁波时，调谐使接收电路中产生的振荡电流最强

B．要使电视机的屏上有图像，必须要有检波过程

C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线波长较长的点

D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞

10．如图所示，足够长的两平行金属导轨MN、PQ水平放置，两导轨间的距离，导轨右侧与原、副线圈匝数之比的理想变压器相连。导轨中间分布有磁感应强度大小的匀强磁场，图中虚线磁场的上边界曲线的方程为。导体棒ab以的速度沿导轨水平向右匀速滑动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，变压器副线圈所接电阻的阻值，其余电阻不计，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（    ）

A．流经导体棒ab的电流方向不随时间改变

B．流经电阻R的电流方向不随时间改变

C．电压表的示数为

D．电流表的示数为3A

11．如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动。线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表。线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过60°时的感应电流为I。下列说法中正确的是（    ）

A．电流表的读数为2I

B．转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为

C．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为

D．从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为

12．如图一理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（    ）

A．保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变

B．保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大

C．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大

D．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率先增大后减小

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题10分，共16分。

13．（1）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中必需要用到的有哪两个?______；（填字母代号）

（2）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用下列哪种科学方法：______（填字母代号）

A．类比法 B．等效替代法 C．控制变量法

（3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为下列哪个______（填字母代号）

A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热

C．变压器铁芯漏磁  D．原线圈输入电压发生变化

（4）组装变压器时，某同学没有将铁芯闭合，原线圈接12.0V的学生交流电源，原副线圈的匝数比为，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是______（填字母代号）

A．0V B．1.5V C．0.65V D．96.0V

14．某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。

（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是______（填字母代号）。

A．保证摆动过程中摆长不变 B．可使周期测量得更加准确

C．需要改变摆长时便于调节 D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（2）正确组装单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到摆球最低端的长度，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm，单摆摆长为______m。

（3）实验中，测出不同摆长对应的周期值，作出图象，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为、，可求出______。

（4）若该同学测摆长时把悬点到摆球最高端的长度当成了摆长，而其他测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是______的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

四、解答题：本题共3小题，第15题10分，第16题12分，第17题14分，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数、电阻．线圈两端的电流环与电阻连接，电阻，与并联的电压表为理想电压表．在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示正弦规律变化．取计算．求：

（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值；

（2）从线框经过图示位置开始计时，写出交流发电机产生的感应电动势的瞬时值表达式；

（3）电路中电压表的示数．

16．如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，60W”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是和，那么：

（1）发电机的输出功率应是多大?

（2）求升压变压器中原线圈的电压和电流?

（3）输电效率是多少?（结果保留小数点后一位）

17．如图甲所示，在水平面内，固定放置着间距为，电阻不计的两平行金属直导轨，其间连接有阻值为的电阻，电阻两端连接示波器（内阻可视为无穷大），可动态显示电阻两端的电压。两导轨间存在的磁场满足的条件如下：（单位：特斯拉），其方向垂直导轨平面向下。一根质量、电阻的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从负半轴（单位：）处从静止开始沿导轨向右运动，时刻恰好运动到处（未知），并在外力作用下继续往x轴正半轴运动，整个过程中观察到示波器显示的电压随时间变化的波形是如图乙所示，时间内为周期的正弦曲线，示数最大值为0.3V，以后示数恒为0.3V。（提示：内金属棒做简谐运动，简谐振动满足，周期，m为运动物体的质量）求：

（1）金属棒整个运动过程中的最大速度；

（2）金属棒从运动到过程中金属棒产生的焦耳热；

（3）金属棒从运动到过程中外力的平均功率（结果保留三位有效数字）。

2022-2023学年度第一学期高二开学初考试

物理  参考答案

1．B   2．D   3．C   4．C   5．D   6．C   7．B   8．A

9．AB   10．AD   11．BD   12．BD   13．BD   C   D   C

14．AC 12．0    0.9930        不变

15．（1）200V；（2）；（3）

【详解】（1）由磁通量随时间图象得出周期，线圈转动的角速度，感应电动势最大值，由图可知，所以感应电动势的最大值是

（2）线圈处于峰值面，则交流发电机产生的感应电动势的瞬时值表达式：

（3）根据正弦交变电流电压的最大值是有效值的倍，所以电路中电压表的示数：

16．（1）8244W；（2）229V；36A；（3）96.1%

【详解】（1）全校教室白炽灯消耗的功率

设输电线路电流为，输电电压为，降压变压器原线圈电压为，

     而

则    

线路损失功率

所以

（2）输电线损失电压   

由    得

升压变压器原线圈电流

（3）输电效率

17．（1）；（2）；（3）0.765W

【详解】（1）运动的导体棒充当电源，则

导体棒切割磁感线

根据题意可知，在时刻导体棒恰好运动到处时，此时

， 

（2）回复力与偏离平衡位置的距离成正比，由图像可知到点为平衡位置，根据动能定理

又根据， 

联立以上各式得

金属棒产生的焦耳热为

（3）在到范围内，安培力大小为

可知安培力随位置线性变化，即

代入数据得

在处，导体棒速度为

根据动能定理可知

又因为， 

解得

对全过程列动能定理，有

故金属棒从运动到过程中外力的平均功率为