镜湖区重点中学2022—2023学年高二第二学期期中考查
物理参考答案
选择题（每题4分，共48分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D B A D B D C AB BD CD ACD AD
二、实验题（共18分）
13、（1）D （2）少 （3）BD （4）B （5）C （6） （其中1-4各1分，5-6各2分）
14、（1）D （2）22.6 9.86 （3）纬度低导致的 （4）B （每空2分）
三、计算题（共34分）
15、（1）输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，根据
可以解得输电线上的电流 （2分）
发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，可得U1=500V
（1分）
可得 （1分）
（2）升压变压器匝数比为，可得 （1分）
降压变压器的原线圈 （2分）
得 （1分）
16、（1）由图乙可知，输入原线圈的瞬时电压的表达式为
（4分，其中单位1分）
根据 （1分）
又 （1分）
联立解得穿过线圈的最大磁通量为 （2分）
（3）根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比可得 （1分）
为了实现点火，需满足 （1分）
联立解得 （2分）
17、(1)由图乙可知，前0.2 s内，导体棒在磁场外运动，设轻绳上的拉力大小为T，导体棒的加速度大小为a，对导体棒根据牛顿第二定律有T－μmg＝ma （1分）
对小球根据牛顿第二定律有Mg－T＝Ma （1分）
由图乙可知，前0.2 s内a＝＝ m/s2＝5 m/s2 （1分）
代入数据解得μ＝0.5。（1分）
(2)由图乙可知，0.2～0.4 s导体棒在区域Ⅰ做匀速直线运动，速度为v＝1.0 m/s （1分）
对导体棒受力分析可知T′＝μmg＋F安
对小球受力分析可知Mg＝T′
又E＝BLv I＝ F安＝BIL （1分）
代入数据解得B＝0.3 T。 （2分）
(3)由图乙可知，0.6～1.2 s导体棒穿过磁场区域Ⅱ，初速度v1＝2.0 m/s，末速度v2＝1.0 m/s，对导体棒，由动量定理得 t－安t－μmgt＝mv2－mv1 （1分）
对小球，由动量定理得 Mgt－t＝Mv2－Mv1 （1分）
又安＝BL ，＝ ，t＝x2
对系统由动能定理有
Mgx2－μmgx2＋WF安＝(M＋m)v－(M＋m)v （2分）
又Q＝－WF安
代入数据解得Q＝0.165 J。 （2分）镜湖区重点中学2022-2023 学年第二学期期中考查
高二物理试题
一、选择题(共 12 小题，1-7 题为单选题， 8-12 题为多选题， 每小题 4 分， 满分 48 分) 1.关于电磁波， 下列说法正确的是( )
A.电磁波是一种纵波
B.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
C.电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁被
D.变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波
2.关于机械振动相关的描述，下列说法正确的是( )
A.单摆的周期随摆球质量的增大而减小
B.水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能
C.单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零
D.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 3.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮， 其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近
螺线管， 松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。
下列说法正确的是( )
A.按下按钮过程， 螺线管 P 端电势较低
B.松开按钮过程， 螺线管Q 端电势较高
C.按住按钮不动， 螺线管中会产生感应电动势
D.按下和松开按钮过程， 螺线管产生大小相同的感应电动势
4.关于下列器材的原理和用途，正确的是( )
A.甲图中电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速
B.乙图中真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
C.丙图中磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场都是匀强磁场
D.丁图中电磁炉是利用锅体产生涡流的加热原理
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5.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提 高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。 A 为圆柱形合金材料，B 为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现
对 A 进行加热，下列说法正确的是( )
A.B 线圈一定有收缩的趋势
B.B 线圈一定有扩张的趋势
C.B 线圈中感应电流产生的磁场阻止了B 线圈内磁通量的增加
D.若从右向左看 B 中产生顺时针方向的电流， 则 A 右端是强磁性合金的 S 极
6.如图所示， 一光滑平行金属轨道平面与水平面成 θ 角， 两导轨上端用一电阻 R 相连， 该装置处于 匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为 m 的金属杆 ab，以初速度 v0 从轨道底端向上 滑行，滑行到某一高度 h 后又返回到底端。若运动过程中， 金属杆保持与导轨垂直且接触良好，
并不计金属杆 ab 的电阻及空气阻力，则( )
A.上滑过程的时间比下滑过程长
B.上滑过程通过电阻 R 的电量比下滑过程多
C.上滑过程通过电阻 R 产生的热量比下滑过程少
D.上滑过程通过电阻 R 产生的热量比下滑过程多
7.如图甲所示， 一正方形线框 abcd 绕 ab 轴在匀强磁场中匀速转动，ab 边和磁场垂直，在 ab 间接 一理想电流表，穿过线框的磁通量 Φ 随时间 t 按正弦规律变化， 如图乙所示。已知线框各边的电
阻均为 1Ω，则下列说法中正确的是( )
A.当线框平面与中性面夹角为 60°时，线框
中感应电动势的瞬时值为 2V
B.电流表的示数为2 2 A
C.1min 内线框中产生的热量为 120J
D.从图示位置转过 90°角的过程中，通过电流表的电荷量为 5×10-2C
8.如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器 C 和电阻 R，导体棒MN 放在导轨 上且接触良好， 整个装置放于垂直导轨平面的磁场中， 磁感应强度 B 的变化情况如图乙所示(图
示磁感应强度方向为正)，MN 始终保持静止， 则0 t2 时间内 ( )
A.流过电阻 R 的电流方向始终没变
B.电容器 C 的 a 板一直带正电
C.t1 时刻电容器 C 的带电量为零
D.MN 所受安培力的方向始终没变
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9.如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度 B的正方向， 螺线管与 U 形导线框 cdef相连， 导线框 cdef内有一半径很小的金属圆环 L，圆环与导线框 cdef
在同一平面内， 当螺线管内的磁感应强度随时间按
图乙所示规律变化时， 下列选项中正确的是( )
A.在 t1 时刻，金属圆环 L 内的磁通量最大
B.在 t2 时刻， 金属圆环 L 内的磁通量最大
C.在 t1 ~t2 时间内， 金属圆环 L 内有逆时针方向的
感应电流
D.在 t1 ~t2 时间内，金属圆环 L 有收缩的趋势 10.图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1 和 L2 为电感线圈。实验时， 断开开关 S1 瞬
间， 灯 A1 突然闪亮， 随后逐渐变暗； 闭合开关 S2 ，灯 A2 逐渐变亮。而另一个相同的灯 A3 立即
变亮， 最终 A2 与 A3 的亮度相同。下列说法正确的是( )
A.图甲中， A1 与 L1 的电阻值相同
B.图甲中， 闭合 S1 ，电路稳定后，A1 中电流大于 L1
中电流
C.图乙中， 变阻器 R 与 L2 的电阻值相同
D.图乙中， 断开 S2 瞬间，L2 中电流与变阻器 R 中电流相等 11.如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。t=0 时刻，一物块从其
正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连， 其位置随时间变化的图像(x t) 如图 乙所示， 其中 t=0.2s 时物块刚接触薄板。弹簧形变始
终在弹性限度内，空气阻力不计， 则( )
A.t=0.2s 后物块做简谐运动
B.t=0.4s 时物块的加速度可能小于重力加速度
C.若增大物块质量，同时减小自由下落的高度，则物
块与薄板粘连后振动的周期增大
D.t=0.2s 后物块坐标位置随时间变化关系为x = 0.3 + 0.2sin (t - 0.2) - (m)
12.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗 细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈 1 和 2，其边长 2L1＝L2，在距磁场上界面 h 高处由静止开 始自由下落，再逐渐完全进入磁场， 最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平
面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈 1 、2 v1 、v2 ，在磁场中运动时产生的热量分别为 Q1、 量分别为 q1 、q2 ，不计空气阻力， 则( ) 落地时的速度大小分别为 Q2 ，通过线圈截面的电荷
(
B
．
q
1
>
q
2
D
．
Q
1
<
Q
2
) (
v
1
>
v
2
v
1
<
v
2
)A．
C．
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二、实验题 (共2 题，满分 18 分)
13. (8 分) 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是： _________； A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成
(2) 观察两个线圈的导线， 发现粗细不同，导线粗的线圈匝数_________； (填“多”或“少”)
(3)以下给出的器材中，本实验需要用到的是_________；(填字母)
A． C． 干电池 实验室用电压表 B． D． 学生电源 多用电表
(4)为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过_________；(填字母) A.2V B.12V C.36V
(5)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4” 两个接线柱之间的电压为 3.0V，则原线的输入电压可能为_________；(填字母)
A ．1.5V B.6.0V C.7.0V
(6)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学
方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。
产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为左
侧虚线框内的交流电源和定值电阻R0 串联) 与一理想变压器
的原线圈连接， 一可变电阻 R 与该变压器的副线圈连接，原副
线圈的匝数分别为n1 、n2 (右侧虚线框内的电路也可以等效为
一个电阻)。在交流电源的电压有效值U0 不变的情况下，在调
节可变电阻 R 的过程中， 当 = _________时， R 获得的功率最大。
14 ．( 10 分) 某实验小组的同学们利用单摆来测量芜湖当地的重力加速度，按如图 1 安装好实验 仪器。
(1)该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______ (填选项前的字母)。
A.把单摆从平衡位置拉开 30°的摆角， 并在释放摆球的同时开始计时
t
B.测量摆球通过最低点 100 次的时间t，则单摆周期为
100
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D.尽量选择质量大、体积小的摆球
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(
高二物理试题
第
6
页，
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6
页
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(2)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图 2 所示，其读数为______mm；小组同学通过 改变摆线的长度，获得了多组摆长 L 和对应的单摆周期 T 的数据，做出 T2-L 图像如图 3 所 示，可测得重庆的重力加速度 g=______m/s2 (π=3. 14 ，结果保留三位有效数字)。
(3)小组同学发现：计算得到的数值比黑龙江的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与 黑龙江的主要不同点可能是____________________________ (写出一条即可)。
(4) 在实验中， 有三位同学作出的 T2-L 图线分别如图中的 a 、b 、c 所示，其中a 和b 平行，b 和c 都过原点， 图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值， 则相对于图线 a 和c，下列分析正 确的是 ______ (填选项前的字母)。
A．出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L
B．出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次
C．图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值
D．图线 a 对应的 g 值大于图线 b 对应的 g 值
三、计算题 (共 3 小题， 15 题 8 分， 16 题 12 分，17 题 14 分，满分 34 分)
15. (8 分) 风能是可再生清洁能源。某村在较远的山顶建立了一座小型风力发电站，发电机的输 出功率为100kW ，输出电压为500V ，输电导线的总电阻为10 ，导线上损耗的电功率为4kW ， 该村的用电电压是220V 。输电电路如图所示， 求：
(1)升压变压器的原、副线圈的匝数比；
(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比。
16 ．( 12 分) 图甲是某燃气灶点火装置的原理图，匝数为 20 的线圈逆时针转动产生的交流电压如 图乙所示。将该交流电压加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1 、n2 ， 当变压器副线圈输出电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃 气体。
(1) 求输入原线圈的瞬时电压的表达式；
(2)若旋转线圈的电阻不计，转动时穿过线圈的最大磁通量为多少？
(3)变压器原、副线圈的匝数需满足怎样的关系才能实现点火？
17. ( 14 分) 如图甲所示，电阻不计的“U”形金属导轨固定在水平面上，两导轨间距L＝0.5m。
一质量 m＝0.01 kg 的导体棒 ab 垂直放在导轨上，与导轨接触良好，接入电路中的电阻 r＝0.15 Ω ， 在垂直导轨平面的区域 Ⅰ和区域Ⅱ中存在竖直向上的磁感应强度相同的匀强磁场。现用一根与轨道 平面平行的不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮将导体棒和质量 M＝0.02 kg 的小球相连。导体棒从 磁场外由静止释放后始终在导轨上运动，其运动的 v t图像如图乙所示，重力加速度 g取 10 m/s2。 求： (1) 导体棒与金属导轨之间的动摩擦因数 μ；
(2) 磁场区域的磁感应强度 B；
(3) 导体棒在穿过磁场区域Ⅱ的过程中因电流做功而产生的焦耳热 Q。
