2023南充高级中学高二下学期期中考试物理含答案

南充高中2022—2023学年度下学期期中考试

高2021级物理试题

（时间：90分钟；总分：100分；命题人：彭小珊 刘佳豪；审题人：罗旭光 冯智勇）

一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分。）

1．关于电磁感应，下列叙述正确的是（     ）

A．电磁炉、电吹风、变压器、金属探测仪都是利用电磁感应原理制成的

B．只要穿过导体回路内的磁通量发生变化，就一定会产生感应电流

C．穿过回路的磁通量越大时，产生的感应电动势也一定越大

D．楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现

2．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则（     ）

   A．若线圈竖直向上平动，没有感应电流产生

   B．若线圈向左平动，其中感应电流方向是a→b→c→d

   C．当线圈向右平动时，其中感应电流方向是a→d→c→b

   D．当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d

3．近期小朋友热衷玩的一种夜光飞行器的实物和模型如图所示。假设该飞行器在北半球的地磁

   极上空，该处地磁场的方向竖直向下，磁感应强度为B。飞行器的螺旋桨叶片远端在固定的

   水平圆环内转动，在螺旋桨转轴和叶片的远端b之间连接有一个发光二极管D，已知叶片长

   度为L，转动的频率为f，从上向下看叶片是按逆时针方向转动的。用E表示每个叶片中的

   感应电动势，螺旋桨转轴和叶片均为导体。

   则（     ）

   A．，图示连接的二极管不会发光

   B．，图示连接的二极管不会发光

   C．，图示连接的二极管可以发光

   D．，图示连接的二极管可以发光

4．在如图所示的电路中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻不计；A、B为两个完全相同

   的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。则（     ）

   A．合上K的瞬间，A先亮，B后亮

   B．合上K的瞬间，A、B同时亮

   C．合上K以后，B变得更亮，A随之熄灭

   D．断开K后，AB同时熄灭

5．如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边

   长电阻为r。现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，

   并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域。以顺时

   针方向为电流的正方向，Ubc＝φb－φc，线框在图示位

   置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为（     ）

   A．   B．

   C．          D.

6．无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。如图甲所示，在地面下铺设供电的送电

   线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，不考虑线圈的自感，假设地面供电装置输入如图乙所

   示的交变流电，下列说法正确的是（     ）

甲                                  乙 

A．地面供电装置连接恒压直流电源时也可以实现对汽车充电

B．t=0.01s时受电线圈的磁通量变化率最大

C．电路中的电流方向每秒钟改变50次

D．t=0.0025s时，乙图中电流的瞬时值为20A

7．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻

   为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过

   时的感应电流为I，则下列说法正确的是（     ）

   A．线框中感应电流的有效值为2I

   B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

   C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为

   D．线框转一周的过程中，产生的热量为

8．如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变

   压器。在输电线路的起始端接入A、B两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈的匝数

   比分别为100︰1和1︰10，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，线路总电阻r=10Ω，

   则下列说法正确的是（     ）

   A．互感器A是电流互感器，互感器B是电压互感器

   B．发电机输出的电功率1100kW

   C．线路上损耗的功率250W

   D．用户使用的用电设备增多，降压变压器输出电压U4大小不会改变

9．在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为20︰1，图中电表均为理

   想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L1和L2是两个完全相同的灯泡，

   原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（     ）

   A．交流电的频率为100Hz        B．电压表的示数为20V

   C．当照射R的光强增大时，电压表的示数变大  D．若L1的灯丝烧断后，电流表的示数变小

10．下列关单摆的认识说法正确的是（     ）

   A．摆球运动到平衡位置时，合力为零

   B．摆球在任意位置的回复力都不等于绳的拉力和重力的合力

   C．将摆钟由南充移至北京，为保证摆钟的准确，需要将钟摆调长

   D．将单摆的摆角从5º改为3º，单摆的振幅减小，周期减小

二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

11．一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简

    谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙

    所示，设向右为正方向，则下列说法中正确

    的是（     ）

    A．        B．第0.4s末，质点的加速度方向是

    C．第0.6s末，质点的速度方向是O→A  D．第0.7s末，质点位置在O点与A点之间

12．在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF

    和GH上滑动的导体棒。有匀强磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线

    中的电流，则当AB棒（     ）

A．匀速滑动时，I1 = 0，I2 = 0

B．匀速滑动时，I1 ≠ 0，I2 = 0

C．减速滑动时，I1 ≠ 0，I2≠ 0

B．减速滑动时，I1 = 0，I2 = 0

13．如图所示，竖直面内固定一足够长平行光滑金属导轨，导轨底端接有一阻值为R的定值电阻，

    一导体棒与弹簧相连，弹簧顶端固定在天花板上，导体棒质量为m，长度为L，阻值为R，

    其两端与导轨接触。整个空间存在垂直于竖直面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，

    现将导体棒从弹簧的原长位置无初速度释放，导体棒向下运动的最大速度为v，运动过程中

    导体棒一直处于水平状态，经过一段时间导体棒到最低点。忽略导

    轨的电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是（     ）

    A．导体棒释放瞬间，导体棒的加速度小于g

    B．导体棒速度最大时，弹簧的形变量为

    C．整个过程中，电路中产生的焦耳热等于重力势能的减少量

    D．导体棒一定不能返回到释放点

14．某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极两极的磁感应强度大小均

    为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一

    体，且骨架与称盘的总质量为m0，线圈两端C、D与外电路连接。当质量为m的重物放在

    秤盘上时，弹簧从长度L0被压至L1，秤盘和线圈一

    起向下运动（骨架与磁极不接触）。随后外电路对线

    圈供电，弹簧恢复至L0并静止，由此时对应的供电

    电流I可确定重物的质量，已知线圈匝数为n，线圈

    总电阻为R，重力加速度为g，则（　　）

    A．线圈向下运动过程中，线圈中感应电流从C端

       流出

    B．外电路对线圈供电电流为I时，弹簧长度从L1

          恢复至L0的过程中，C端电势高于D端电势

    C．外电路对线圈供电电流为I，且弹簧长度恢复至L0并静止时，重物的质量

    D．若线圈电阻为R，且线圈上的热功率不能超过P，线圈上安培力的最大值为

三、实验题（第1题6分，第2题12分，共18分）

15．（6分，每空2分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，

（1）下列说法正确的是________（单选）；

A．测摆线长时，应将单摆置于水平台上尽量拉紧进行测量

B．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

C．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时

D．正确测量摆长后，开始摆动时悬点有所松动导致摆长变大，但操作者未发现，则重力加速度的测量值偏小

（2）甲同学测量出几组不同摆长和周期的数值，画出如图1中的实线；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但他测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学做出的图像可能为_______哪一个（选填：①②③④）；

（3）丙同学用米尺测得摆线长为105.80cm，用游标卡尺测量摆球直径如图2所示，然后用秒表测量出单摆周期为2.1s，由此得出重力加速度的测量值为_________。

（取，计算结果保留三位有效数字）

16．（12分，每空2分）小周在“测定干电池的电动势和内阻”实验中，使用了以下器材：干电池1节、灵敏电流计1只（满偏电流，内阻150Ω、电阻箱2只（可调范围）、开关一个、导线若干。

（1）按小周设计的实验方案，电路实物图

如图甲所示。小周先用多用电表初测电池电

动势，测量前先进行_____（填“欧姆调零”

或“机械调零”），再将选择开关置于直流电

压    V档，如图乙所示，其读数为____V。

（2）现要将灵敏电流计改装成量程为3V的电压表，它需要与电阻箱b相连，那么电阻箱b的阻值应为______。

（3）该实验可近似认为通过电源内部的电流等于流过电阻箱a的电流，调节电阻箱a的阻值R，获得相应

电流表读数I，作出如图丙所示的图像。根据图像可得，电源电动势E＝______V、内阻r＝______（结果均保留2位小数）。

四、计算题（本题共3道小题，第17题10分，第18题12分，第19题14分。）

17.（10分）如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为300 V，输出的电功率为60 kW，用电阻为10 Ω的输电线向远处输电，要求输电线上损失的功率为输出电功率的0.6% ，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。求：升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比分别为多少。（结果用分数表示）

18.（12分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.5 kg．电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.2。

（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为4.4W，求该速度的大小；

（3）在上问中，若R＝1.1Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．

(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

19.（14分）电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m=2.0kg。每个矩形线圈匝数n=50匝，电阻值，边长，边长，该减震器在光滑水平面上以初速度向右进入磁感应强度大小B=0.2T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围足够大，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。求：

（1）刚进入磁场时减震器的加速度大小；

（2）第二个线圈恰好完全进入磁场时，

减震器的速度大小；

（3）绝缘滑动杆上至少需安装多少个线

圈才能使减震器停下来。