成都市蓉城名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D A C B C A B
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号 9 10 11 12 13
答案 BD AC BC AD AD
三、实验探究题：本题共2小题，共14分。
14．（6分）
（1）向左偏转（2分）
（2）向左偏转（2分）
（3）相反（1分） 相同（1分）
15．（8分）
（1）（2分） 9.86（2分，9.78～9.99均可）
（2）将悬线的长度与摆球直径之和视为摆长或小球重心在其中心上方（2分，其它合理答案也可给分）
准确（2分）
四、计算题：本题共4小题，共42分。解答应当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。
16．（8分）
解：（1）若沿x轴正方向传播，则
2分
2分
（2）若沿x轴负方向传播，则
1分
1分
1分
1分
17．（8分）
解：（1） 1分
1分
1分
联立求解，得 1分
（2） 2分
联立求解，得 2分
18．（12分）
解：（1） 2分
1分
联立求解，得 1分
（2） 1分
1分
1分
联立求解，得 1分
（3）
代入数据，得
所以
1分
1分
1分
联立求解，得 1分
19．（14分）
解：（1）
1分
1分
联立求解，得 1分
由于M、N杆在相同的磁场中，电流大小相等，所以安培力大小相等，均为，M杆所受安培力水平向左，N杆所受安培力水平向右 1分
（2）M、N杆组成的系统外力之和为0，所以系统动量守恒。由于M、N杆在磁场中恰好不相碰，则
1分
M、N杆共速后，回路感应电流为0，不再受安培力，所以一起向右匀速运动
N杆在磁场内运动的过程中，对N杆
根据动量定理： 1分
联立求解，得 1分
因为
1分
联立求解，得 1分
（3）N杆与ab边界的初始距离为x时，M、N杆共速时刚好相遇，所以从M杆进磁场到M、N杆共速的过程中，M杆比N杆刚好多运动了距离x。若N杆与ab边界的初始距离为1.5x，从M杆进磁场到M、N杆共速的过程中，M杆比N杆仍多运动距离x，所以共速时M杆未追上N杆，此时M、N杆的距离为0.5x。又因为N杆与cd边界的初始距离与（2）问相同，所以N杆出磁场时速度与（2）问相同，仍为。因此，M、N杆共速后一起匀速运动，当N杆出磁场时，M杆与cd边界的距离为0.5x，此后M杆做减速运动
从N杆出磁场到M杆出磁场的过程中，对M杆：
根据动量定理有： 1分
因为
1分
联立求解，得 1分
从M杆刚进入磁场开始到两杆均离开磁场的过程中，对M、N杆组成的系统：
根据能量守恒有： 1分
联立求解，得 1分
解析：
1．【答案】D
【解析】机械波的频率由波源决定，与介质无关，故A错误；两列机械波要发生干涉，这两列波的频率一定要相同，故B错误；根据多普勒效应可知，当探测器靠近波源时，探测器接收到的频率高于波源振动的频率，故C错误；根据发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象更明显，所以机械波的波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，才会发生明显的衍射现象，故D正确。
2．【答案】D
【解析】要在线圈B中产生感应电流，线圈A中的电流一定是交变电流，故A错误；仅将线圈B远离线圈A，减小了线圈B中的磁通量及其变化率，故音响音乐的响度将变小，故B错误；仅增大线圈B的匝数和插入铁芯，都增大了感应电动势，且线圈的电阻很小，音响音乐的响度将变大，故C错误，D正确。
3．【答案】A
【解析】时，振子处于B点，此时弹簧振子的弹性势能最大，故A正确；时，振子处于A点，速度为0，故B错误；在和两个时刻，振子处于同一位置，故速度大小相同，但往相反方向运动，速度方向不同，故C错误；从到时间内，振子从O点运动到B点，此时速度减小，但弹簧弹力增大，故加速度增大，故D错误。
4．【答案】C
【解析】闭合开关后，线圈的电流会从零开始逐渐变大直至电路稳定而保持不变，故A正确；因为人体的电阻大于线圈的电阻，根据并联电路的知识可知，流过人体的电流小于流过线圈的电流，故B正确；断开开关的瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈原有电流变小，因此产生的感应电流与原电流方向相同，自左向右，断开开关时线圈与人体组成新的闭合回路，因此流过人体的电流方向由B到A，故C错误；断开开关后，流过线圈的电流会从稳定时流过线圈的电流值开始减小，从而导致断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大，故D正确。
5．【答案】B
【解析】质点不会随波迁移，故A错误；根据图像可知波长，根据波速公式可知，波传播的周期，根据题意可知，经过，质点a振动到关于x轴的对称点位置，即质点a偏离平衡位置的位移为，向下振动，故B正确；经过，质点b振动到波谷，速度达到最小值，故C错误；波传播到质点c还需2.5 m，由于波速，到达质点c需要5 s，故D错误。
6．【答案】C
【解析】设正方形线框和正三角形线框的边长为a，根据法拉第电磁感应定律得，正方形线框和正三角形线框中产生的感应电动势之比为，故A、B均错误；根据电阻定律得，正方形线框和正三角形线框的电阻之比为，由欧姆定律得，正方形线框和正三角形线框中的电流之比为，故C正确，D错误。
7．【答案】A
【解析】根据可得，故A正确；根据可得，故B错误；根据可得，故C错误；根据能量守恒定律可得，故D错误。
8．【答案】B
【解析】由图像可知，导线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度大小，故A错误；由图乙可知，，根据得，，可得，故B正确；根据右手定则及电流正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，故C错误；c、d两点的电压为路端电压，为，故D错误。
9．【答案】BD
【解析】时，线圈处于中性面，磁通量最大，感应电流最小，故A错误，B正确；计算交流电产生的焦耳热需要用有效值，流过电阻R的电流的有效值，因此经过4 s，电阻R产生的焦耳热，故C错误，D正确。
10．【答案】AC
【解析】矩形线圈在磁场中转动产生电动势的有效值为，因此电压表的示数为，故A正确；理想变压器副线圈两端的电压，因此照明灯两端的电压，故B错误；理想变压器副线圈两端的电压保持不变，增加照明灯的个数，导致负载电路的总阻值变小，电流表的示数增大，因此照明灯两端的电压减小而变暗，故C正确，D错误。
11．【答案】BC
【解析】O点到A、B两波源的距离相等，因此O点为振动加强点，故A错误，B正确；C点到两波源的距离差为5 cm，为半个波长，因此C点为振动减弱点，故C正确，D错误。
12．【答案】AD
【解析】根据右手定则可知，电容器下极板带正电，两极板间的电场方向是竖直向上的，微粒所受的电场力向下，因此微粒所受的洛伦兹力向上，根据左手定则可知，两极板间的匀强磁场垂直于纸面向外，故A正确，B错误；金属棒切割磁感线的有效长度为r，则金属棒产生的电动势，电容器两极板间的电压等于电动势，两极板间的匀强电场的场强大小为，因此对微粒有，解得，故C错误，D正确。
13．【答案】AD
【解析】由于导体棒通过两个条形磁场区域的时间相同，因此导体棒刚到达两个条形磁场区域上边界时的速度相同，满足，解得；导体棒从刚离开条形磁场区域1到刚到达条形磁场区域2上边界的过程中，满足，解得，故A正确，B错误；导体棒在通过条形磁场区域1的过程中，满足，解得，因此电阻R产生的热量，导体棒产生的热量，故C错误，D正确。
14．【解析】
（1）将条形磁铁的N极向下插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场与条形磁铁在该处产生的磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向上，根据右手定则可知，感应电流从灵敏电流表的“”极流入，指针向左偏转。
（2）将条形磁铁的S极向上抽出线圈的过程中，穿过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场与条形磁铁在该处产生的磁场方向相同，即感应电流的磁场方向向上，根据右手定则可知，感应电流从灵敏电流表的“”极流入，指针向左偏转。
（3）经过多次实验操作，可总结结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向相同。
15．【解析】
（1）根据单摆周期公式，整理可得，所以图像的斜率，计算当地重力加速度的表达式为；图像与纵轴的交点约为，图像与横轴的交点约为0.020 m，所以斜率约为4.00 s2/m，代入可得。
（2）从图像中可看出图像与横轴的交点大于零，即纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量L之间的关系为（为图像与横轴交点的坐标），当摆长为悬点到小球重心的距离时，与才满足，所以该图像对应实验中的为摆长，即图像对应实验中的L测长了，原因可能是将悬线的长度与摆球直径之和视为摆长或小球重心在其中心上方等；由上述分析可知该同学测得的重力加速度准确。成都市蓉城名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考
物 理
考试时间90分钟，满分100分
注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列关于机械波的说法正确的是
A．机械波在传播的过程中，经过不同介质时的频率不同
B．两列频率不同的机械波可以发生稳定的干涉现象
C．探测器向波源靠近的过程中，探测器接收到的频率比波源振动的频率低
D．只有当机械波的波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，才会发生明显的衍射现象
2．在学校科技节上，某小组制作了如图所示的装置。线圈A与手机的音频输出端连接，线圈B与音响连接，把线圈A放在线圈B附近后，手机开始播放音乐，音响发出由手机输出的音乐。下列说法正确的是
A．线圈A中的电流是恒定电流
B．仅将线圈B远离线圈A，音响音乐的响度将变大
C．仅往线圈B中插入铁芯，音响音乐的响度将变小
D．仅增大线圈B的匝数，音响音乐的响度将变大
3．如图甲，在光滑水平地面上一弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，以O点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，画出了如图乙所示的振子的位移x随时间t变化的图像。下列说法正确的是
甲 乙
A．时，弹簧振子的弹性势能最大
B．时，振子的速度最大
C．在和两个时刻，振子的速度相同
D．从到时间内，振子做加速度减小的减速运动
4．在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大。下列说法错误的是
A．闭合开关后，流过线圈的电流会逐渐变大直至不变
B．当电路稳定时，流过人体的电流小于流过线圈的电流
C．断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由A到B
D．断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大
5．战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎，晃动战绳的一端使其上下振动（可视为简谐运动）可以形成如图甲所示的横波。以波源的平衡位置为坐标原点，图乙为某同学在晃动战绳过程中某时刻的波形图，此时波刚好传到处，a、b、c为沿波传播方向上的质点。若手晃动的频率为0.5 Hz，从该时刻开始计时，则下列说法正确的是
甲 乙
A．质点a会随波一起沿x轴正方向移动
B．时，质点a的振动方向向下
C．时，质点b的速度最大
D．时，这列波刚好传播到质点c
6．如图，分别用相同的导线绕成一个单匝的正方形线框和一个单匝的正三角形线框，两线框的边长相同，把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于两线框所在平面（纸面）向里。当磁感应强度大小随时间均匀增大时
A．正方形线框和正三角形线框中产生的感应电动势之比为
B．正方形线框和正三角形线框中产生的感应电动势之比为
C．正方形线框和正三角形线框中的电流之比为
D．正方形线框和正三角形线框中的电流之比为
7．远距离输电模型如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，原、副线圈的匝数分别为、和、。升压变压器的输入电压与输出电压分别为、，流过升压变压器原、副线圈的电流分别为、，两条输电线的总电阻为R，降压变压器的输入电压与输出电压分别为、，流过降压变压器副线圈的电流为。下列关系式正确的是
A．
B．
C．
D．
8．如图甲，在虚线的右侧存在一匀强磁场，磁感应强度大小为0.2 T、方向与纸面垂直（图中未画出）。一边长为0.1 m的正方形单匝导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻开始进入磁场。若规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，电流i随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是
甲 乙
A．导线框运动的速度大小为1 m/s
B．导线框的电阻为0.02 Ω
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．导线框进入磁场的过程中，c、d两点的电压为0.01 V
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图甲，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端与电阻R连接，流过电阻R的电流i随时间t变化的图像如图乙所示，已知电阻R的阻值为2 Ω。下列说法正确的是
甲 乙
A．时，穿过矩形线圈abcd的磁通量最小
B．时，穿过矩形线圈abcd的磁通量最大
C．经过4 s，电阻R产生的焦耳热为16 J
D．经过4 s，电阻R产生的焦耳热为8 J
10．图甲是疫情期间某医院使用的应急发电机，图乙是它服务于应急照明系统的简易原理图，其中理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，保护电阻R的阻值为8 Ω，电压表、电流表均为理想交流电表，发电机内部矩形线圈的面积为、匝数为150，不计发电机内部矩形线圈的电阻，线圈所处的空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场，某次供电时发电机线圈的转速为，电流表的示数为。下列说法正确的是
甲 乙
A．电压表的示数为1 500 V
B．照明灯两端的电压为200 V
C．若保持矩形线圈的转速不变，增加照明灯的个数，照明灯将变暗
D．若保持矩形线圈的转速不变，增加照明灯的个数，照明灯将变亮
11．如图，波源A、B两点做完全相同的简谐运动，两波源发出的机械波波长为10 cm，这两列机械波形成了稳定的干涉图样。在矩形ABCD中，B、C两点相距20 cm，A、C两点相距25 cm，O点为AB边的中点。下列说法正确的是
A．O点为振动减弱点
B．O点为振动加强点
C．C点为振动减弱点
D．C点为振动加强点
12．如图，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。水平金属棒一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度顺时针匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有两极板间距为d的平行板电容器，两极板间存在垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。一带负电的微粒从两极板中间以速度水平向右射入，沿直线射出电容器，不计微粒的重力。下列说法正确的是
A．两极板间的电场方向竖直向上
B．两极板间的匀强磁场垂直于纸面向里
C．两极板间的匀强电场的场强大小为
D．两极板间的匀强磁场的磁感应强度大小为
13．如图，两光滑平行金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，导轨足够长且电阻忽略不计。导轨上端接一个阻值为的电阻，两导轨间分布着磁感应强度大小相等、方向均垂直于斜面向下的两个条形匀强磁场区域1、2，每一个条形磁场区域的宽度均为，两个条形磁场区域的间距为，斜面上的磁场边界都是水平的。现有一长为、质量为、的导体棒ab水平放置于导轨上且接触良好，从距离条形磁场区域1的上边界处由静止开始下滑。若导体棒通过两个条形磁场区域的时间相同，重力加速度大小取，则
A．导体棒经过条形磁场区域1的上边界时，其速度大小为
B．导体棒经过条形磁场区域1的下边界时，其速度大小为
C．导体棒在通过条形磁场区域1的过程中，导体棒产生的热量为5 J
D．导体棒在通过条形磁场区域1的过程中，电阻R产生的热量为4 J
三、实验探究题：本题共2小题，共14分。
14．（6分）
某同学用如图所示的电路探究影响感应电流的因素，G为灵敏电流计（已知电流由“+”接线柱流入，指针向右偏转；电流由“”接线柱流入，指针向左偏转），采用如下步骤完成实验：
图（a） 图（b）
（1）如图（a），将条形磁铁的N极向下插入线圈的过程中，该同学发现灵敏电流计的指针_______（填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。
（2）如图（b），将条形磁铁的S极向上抽出线圈的过程中，该同学发现灵敏电流计的指针_______（填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。
（3）经过多次实验操作，得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向_______（填“相同”“相反”或“没有关系”）；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向_______（填“相同”“相反”或“没有关系”）。
15．（8分）
在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学通过改变几次摆长L，测出相应的周期T，从而得到几组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，为纵坐标，建立坐标系，将所得到的数据进行连线，作出随L变化的图像如图所示。
（1）若图像的斜率为k，则计算当地重力加速度的表达式为_______。根据图像可知，当地的重力加速度大小为_______（取，保留3位有效数字）。
（2）从理论上分析图像不过坐标原点的原因可能是_______（写出一点即可），该同学测得的重力加速度_______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
四、计算题：本题共4小题，共42分。解答应当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。
16．（8分）
如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图，已知该波的周期大于0.2 s。
（1）若沿x轴正方向传播，求该波的周期；
（2）若沿x轴负方向传播，求该波的波速。
17．（8分）
如图，两光滑平行长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，在导轨的左端接入阻值为R的电阻。一质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导体棒在外力F作用下由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，当运动时间为t时，求：
（1）回路中的电流大小；
（2）外力F的大小。
18．（12分）
如图，矩形线圈匝数匝，边长，，线圈右半部分放在磁感应强度大小为的匀强磁场中。若线圈从图示时刻（线圈平面与磁场方向垂直）开始绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动角速度为，线圈的总电阻为，外电路电阻为。求：
（1）感应电流的瞬时值表达式；
（2）线圈的输出功率；
（3）从图示时刻开始经过的时间内，通过电阻R的电荷量。
19．（14分）
如图，两光滑平行长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，细金属杆N静止置于磁场中，细金属杆M在磁场外以初速度水平向右运动。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，两金属杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。求：
（1）M杆刚进入磁场时，M、N杆所受安培力的大小和方向；
（2）若M、N杆在磁场中恰好不相碰（此时N杆离cd边界还有一定的距离），求N杆在磁场内运动的过程中，通过N杆的电荷量及N杆与ab边界的初始距离x；
（3）若磁场区域可调，N杆与cd边界的初始距离与（2）问相同，N杆与ab边界的初始距离为（ab边界仍然在M杆初始位置右方），求从M杆刚进入磁场开始到两杆均离开磁场的过程中，N杆产生的热量。
