青海省西宁市海湖中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（PDF版含答案）

西宁市海湖中学
2022---2023 学年第二学期第二阶段考试
高二年级物理试卷
考试时间：90 分钟 分值：100 分
一、选择题：（1-11 题为单选，12-15 题为不定项选择，每小题 4 分，共 60 分，漏选
得 2分，错选和不选得零分）
A. 电流表的示数为 20A B. 线圈转动的角速度为 50π rad/s
1. 如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的
C. t=0.01s 时，穿过线圈的磁通量为零 D. t=0.02s 时，线圈平面与磁场方向垂直
A. 周期是 0.01 s
B. 最大值是 311 V
5. 矩形线圈的匝数为 50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴
C. 有效值是 311V
匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所
D. 表达式为 u＝220sin 100πt V
示，下列结论正确的是( )
A. 在 t＝0.1 s 和 t＝0.3 s 时，电动势最大
2. 如图所示，线圈的自感系数 L 和电容器的电容 C 都很小(如 L＝1
B. 在 t＝0.2 s 和 t＝0.4 s 时，电动势改变方向
mH，C＝200 pF)，此电路的重要作用是( )
C. 电动势的最大值是 50π V
A. 阻直流通交流，输出交流 B. 阻交流通直流，输出直流
D. 在 t＝0.4 s 时，磁通量变化率最大，其值为 100π Wb/s
C. 阻低频通高频，输出高频交流 D. 阻高频通低频，输出低频交流
和直流
6. 矩形金属线圈共 10 匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转
动，线圈中产生的交流电动势 e 随时间 t 变化的情况如图所示.下列说法
3. 如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴
中正确的是 （ ）
ΟΟ′以恒定的角速度 转动，从图示位置开始计时，则在转过 180°这
A. 此交流电的频率为 0.2Hz
段时间内（ ）
B. 此交流电动势的有效值为 1V
A. 线圈中的感应电流一直在减小 B. 线圈中的感应电流先增大后减
C. t=0.1s 时，线圈平面与磁场方向平行
小
C. 穿过线圈的磁通量一直在增大 D. 穿过线圈的磁通量的变化率先 1D. 线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 Wb
100
减小后增大
7．装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计
时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动
4. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流 的图象中可能正确的是( )
电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生
的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
D. 原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为 10：1
8．如图甲所示，一弹簧振子在 AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位
移—时间图象，则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图象中正确的是( ) 13. 图甲是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴OO '沿逆时针方向匀速转
动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是
（ ）
9．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．质点振动频率是 4Hz B．在 10s内质点经过的路程是 20cm
C．第 4s 末质点的速度是零 D．在 t＝1s和 t＝3s两时刻，质点位
移大小相等，方向相同
10．如图所示为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在 A、B之间
做简谐运动，O点为平衡位置，A点位置恰好为弹簧的原长。物体由 C点运动到
D点(C、D两点未在图上标出)的过程中，弹簧的弹性势能增加了 3.0J，重力势
能减少了 2.0J，对于这段过程有如下说法：
①物体的动能增加 1.0J A. 交流电的频率是 50Hz
②C点的位置可能在平衡位置以上
③D点的位置可能在平衡位置以上 B. 0.02s 时线圈平面与磁场方向平行
④物体经过 D点时的运动方向可能指向平衡位置 C. 0.02s 时穿过线圈的磁通量最大
以上说法正确的是( )
A．②和④ B．②和③C．①和③ D．只有④ D. 电流表的示数为 20A
11. 将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为 l，它在磁感应强度为 B、 14．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象，已知甲、乙两个振子质
量相等，则( )
方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为 n，导线在 a、b 两处通过电刷与外电路
连接，外电路有额定功率为 P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分
的电阻不计，灯泡的电阻应为（ ）
2 2 2 2
2l 2nBA. 2 l
2nB l2nB l2nB
l B.
C. D. A．甲、乙两振子的振幅分别为 2cm、1cm
P P 2P P B．甲、乙两个振子的相位差总为π
12. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为 C．前 2秒内甲乙两振子的加速度均为正值
D．第 2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大
10：1，R1=20Ω，R2=10Ω，C 为电容器，原线圈所加电
压 u=220 2 sin100πt（V）。下列说法正确的是 15. 如图所示为电子技术中常用 电路之一、“~”表示低频交流，“~~~~”表示高频交流，“—
（ ） ”表示直流，则下列叙述正确的是（ ）
A. 通过电阻 R3的电流始终为零
B. 副线圈两端交变电压的频率为 50Hz
C. 电阻 R2 的电功率为 48.4W
的
17. 某照明电路的正弦交流电的电压为 220V，则它的有效值是______V，峰值是_________V。
A. 图 a 中后级输入只有交流成分
B. 图 b 中后级输入主要是直流成分
18. 家用调光台灯常用可控制硅实现调光，一日常照明台灯用正弦交变电流通过可控制硅后，起电
C. 图 c 中后级输入主要是低频交流成分
压随时间变化的图象如图所示，则该电压的有效值为______。
D. 图 c 中后级输入主要是高频交流成分
二、填空题（每空 2分，共 14分）
16同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为 97.50cm，摆球直径为 2.00cm，然
后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间，如图所示，则：
三、计算题（本题共 2 小题，共 23 分，解答应写明必要的文字说明．方程式和重要的
演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单
位）
19．(10分)如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：
(1)写出该振子简谐运动的表达式。
(1)该单摆摆长为 ______cm，秒表所示读数为 ______s。 (2)在第 2 s末到第 3 s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化
(2)如果他测得的 g值偏小，可能的原因是 ________。 的？
A．测摆线长时摆线拉得过紧 (3)该振子在前 100 s的总位移是多少？路程是多少？
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了 20.（13 分）某个水电站发电机的输出功率为 100KW，发电机的电压为 250V．通过升压变压器升高
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将 49次全振动次数记为 50次 电压后向远处输电，输电线总电阻为 2Ω，在用户端用降压变压器把电压降为 220V．要求在输电线
(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长 L并测出相应的周期 T，从而得出几组对应的 L与 上损失的功率控制为 5KW（即用户得到的功率为 95KW）．请你设计两个变压器的匝数比．为此，
T 2的数据，然后建立以 L为横坐标、以T 为纵坐标的直角坐标系，根据数据描点并连成直线，如图
请你：
所示。求得该直线的斜率为 k，则重力加速度 g＝ ________。(用 k表示)
（1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
（3）两变压器的匝数比各应等于多少？
一、选择题
B D D C C D C C B A B BC AB AD ABC
二、填空题
2
4π
16. (1)98.50 99.8 (2)B (3)
k
17． ①. 220 ②. 311
Um
18. 2
三、计算题
π
19答案：(1)x＝5 sin t(cm) (2)见解析 (3)0；5 m
2
2π π
解析：(1)由振动图象可得：A＝5 cm，T＝4 s，φ ＝0则ω＝ ＝ rad/s，故该振子做简
T 2
谐运动的表达式为：
π
x＝5 sin t(cm)
2
(2)由图可知，在 t＝2 s时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位
移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大。
当 t＝3 s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值。
(3)振子经过一个周期位移为零，路程为 5×4 cm＝20 cm，前 100 s 刚好经过了 25个周期，
所以前 100 s振子位移 x＝0，振子路程 s＝20×25 cm＝500 cm＝5 m。
20【详解】输电线路示意图如图所示:
P 4
I 4
9.5 10 4750
(1)降压变压器输出的电流即用户得到的电流: 4 A=431.8A
U4 220 11
3
2 P 5 10
由 P损 I R
损
线 ,得输电线上通过的电流为: I 50 A
R线 2
(2)输电线上损失的电压为:U线 IR线 100 V
对理想变压器P1 P2 U2I
得升压变压器的输出电压U2 2000V
降压变压器的输入电压U3 U2 IR线 1900V
n1 U1 250 1
(3)根据理想变压器匝数与电压的关系
n2 U2 2000 8
n3 U3 1900 95
n4 U4 220 11