北京市第九十六中学2022-2023学年高二下学期期中统练物理试题（选考）（Word版含答案）

北京市第九十六中学2022-2023学年高二下学期期中统练
物理（选考）
（90分钟，100分） 2023.5
第一部分（选择题共42分）
选择题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
把两个单摆分别拉起一定角度后同时释放，均做简谐运动。对比两单摆的振动，以下说法正确的是
A．若只是摆球质量不同，则质量大的周期长
B．若只是摆球质量不同，则质量小的周期长
C．若只是摆长不同，则摆长短的周期长
D．若只是摆长不同，则摆长长的周期长
(
t
x
t
x
t
x
t
x
A
B
C
D
)弹簧振子在M、N之间做简谐运动，以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立Ox轴。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为
某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 (cm)，则
A．质点的振幅为16 cm B．质点的振动周期为2s
C．在0~1s内，质点的速度逐渐减小 D．在1~2s内，质点的加速度逐渐变大
如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质元P正在向下加速运动，则此时
A．波向x轴负方向传播
B．质元Q和质元N均处于向下加速运动过程中
C．质元Q正在向下加速运动，质元M正在向下减速运动
D．质元Q处于向上减速运动过程中，质元N处于向下加速运动过程中
一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=1s时的波形如图甲，则图乙是图甲中哪个点的振动图
A．E点 B．F点
C．G点 D．H点
一弹簧振子做简谐运动，周期为T，下述正确的是
A．若，则在t时刻和t＋时刻振子振动的加速度一定大小相等，方向相反
B．若，则在t时刻和(t+△t)时刻振子的速度一定大小相等，方向相反
C．若，则在t时刻t＋时刻弹簧的长度一定相等
D．若，则在t时刻和(t+△t)时刻的时间内振子的路程一定等于一个振幅
如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为El，若以速度2v向右匀速滑动，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则感应电流的方向及E1与E2之比El∶E2分别为
A．NM a c，2∶1 B．MN c a，2∶1
C．MN c a，1∶2 D．NM a c，1∶2
(
B
)如图所示，单匝闭合金属线圈置于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。保持磁场的方向不变，当磁感应强度B的大小随时间均匀减小时
A．线圈中感应电流的大小不随时间变化
B．线圈中感应电流的大小随时间均匀减小
C．顺着磁场方向看，线圈中感应电流的方向为逆时针方向
D．顺着磁场方向看，线圈中感应电流的方向为先顺时针后逆时针方向
(
—
+
—
+
A
B
P
0
5
5
+
)如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两个接线柱连接到灵敏电流计上，把线圈A静置于线圈B的内部。下列判断正确的是
A．开关保持闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流计指针偏转
B．开关保持闭合，向上拔出线圈A 的过程中，线圈B将排斥线圈A
C．开关闭合瞬间，电流计指针一定不会偏转
D．开关闭合瞬间，电流计指针会偏转，且偏转方向与开关保持闭合，向上拔出线圈A的电流计指针偏转方向相同
如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是
(
a
b
N
S
O
)A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将自动靠近磁铁
B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动
C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将自动靠近磁铁
D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将自动远离磁铁
右图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′ 匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e =20sin100t (V)。下列说法正确的是
A．此交流电的频率为100Hz
B．此交流电动势的有效值为20V
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大
D．当线圈平面从图示位置再转过90°时磁通量的变化率最大
如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=110 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为
C．电压表的读数为110V D．副线圈输出交流电的周期为50s
在如图所示的电路中，L1、L2、L3是三盏相同的灯泡。当a、b两端接交流6V时，三盏灯的发光情况相同。若将a、b两端接直流6V时，稳定后观察到的现象是
(
C
L
1
L
2
L
3
a
b
L
R
)A．三盏灯的亮度相同
B．L1不亮，L2、L3的亮度相同
C．L1不亮，L2比L3亮
(
C
L
1
L
2
L
3
a
b
L
R
)D．L1不亮，L3比L2亮
物体的固有频率为f0，在周期性驱动力作用下做受迫振动，当驱动力频率为f1时物体振动的振幅为A1，当驱动力频率为f2时物体振动的振幅为A2，已知f0A．当驱动力频率为f1时物体振动的频率f = f1，且A1B．当驱动力频率为f2时物体振动的频率f = f0，且A1>A2
C．当驱动力频率为f1时物体振动的频率f = f0，且A1D．当驱动力频率为f2时物体振动的频率f = f2，且A1>A2
第二部分（非选择题共58分）
(
O
O

)如图所示是描绘沙摆振动图像的实验装置和木板上留下的实验结果。沙摆的运动可看作简谐运动。若将用手拉木板的速度加倍，其他条件不变，请在木板上描绘出沙子形成的图像形状。
用单摆测重力加速度的实验装置如图所示。
① 组装单摆时，应在下列器材中选用
A．长度为1 m左右的细线
B．长度为30 cm左右的细线
C．直径为1.8 cm的塑料球
D．直径为1.8 cm的铁球
② 测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g = （用L、n、t表示）。
③ 下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。
组次 1 2 3
摆长L/cm 80.00 90.00 100.00
50次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5
振动周期T/s 1.80 1.91
重力加速度g/() 9.74 9.73
请计算出第3组实验中的T = s，g = 。
④ 用多组实验数据做出T 2-L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T 2-L图线的示意图如图中的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b，下列分析正确的是 。
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
⑤ 某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示。由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g = （用l1、l2、T1、T2表示）。
(
O
B
O
′
R
L
2
L
1
V
)如图所示，在水平方向的匀强磁场中，矩形线圈绕竖直轴OO'匀速转动，线圈通过滑环和电刷与一个电阻R和一个理想交流电压表相连接。已知电阻R=4 ，磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈匝数n=100匝，长L1=0.2m，宽L2=0.1m，线圈电阻r=2 ，线圈转动的角速度ω=30 rad/s，求：
（1）线圈转到图示位置时，线圈中的电动势Em；
（2）写出从图示位置开始计时，线圈中电动势的瞬时值表达式；
（3）交流电压表的示数（保留一位小数）。
电磁感应式无线充电系统原理如图(a)所示，给送电线圈中通以变化的电流就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，从而实现充电器与用电装置之间的能量传递，某受电线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0Ω，c、d两端接一阻值R=9.0Ω的电阻，当送电线圈接正弦交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量变化率随时间变化的规律如图(b)所示，
（1）根据图(b)，写出磁通量变化率随时间变化的表达式；
（2）由法拉第电磁感应定律，写出受电线圈感应电动势e随时间变化的表达式；
（3）根据图(b)，在第一个周期内，什么时刻受电线圈中感应电动势最大，说明理由。
(
图（b）
)
(
B
M
N
Q
P
v
l
2
l
)如图所示，用均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等，总电阻为R。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求
（1）线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程所用时间t1；
（2）线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中, 产生的焦耳热Q。
(
U
MN
t
O
)（3）线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，M、N两点间的电势差UMN随运动时间的变化图像；
（4）线框进入磁场过程中通过导体横截面的电量。
物理（选考）参考答案
1-14 DBCAA BDAAD DCCD
15．(3分)
16．(15分，每问3分)
①AD；②；③2.01，9.77；④AB；⑤
17．(12分)
（1） (2分)
（2）；(2分)
（3）；(2分)
18．(12分)
（1） (4分)
（2）；(4分)
（3）由图像，0.005s和0.015s时刻电动势最大，因为这两个时刻磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比，故这两个时刻电动势最大。(4分)
(
U
MN
t
O
)19．(16分)
（1）(3分)
（2），，；
；(5分)
（3）如图；(4分)
（4）；(4分)