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（含答案）

海湖中学2022-2023学年高二下学期期中考试
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）
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（ ）
A．周期是 B．最大值是
C．有效值是 D．表达式为
2．如图所示，线圈的自感系数和电容器的电容都很小（如，），此电路的重要作用是（ ）
A．阻直流通交流，输出交流 B．阻交流通直流，输出直流
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
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以恒定的角速度转动，从图示位置开始计时，则在转过180°这段时间内（ ）
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减小后增大
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为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴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（ ）
A．电流表的示数为 B．线圈转动的角速度为
C．时，穿过线圈的磁通量为零 D．时，线圈平面与磁场方向垂直
5．矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是（ ）
A．在和时，电动势最大
B．在和时，电动势改变方向
C．电动势的最大值是
D．在时，磁通量变化率最大，其值为
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．下列说法中正确的是（ ）
A．此交流电的频率为
B．此交流电动势的有效值为
C．时，线圈平面与磁场方向平行
D．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为
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的图象中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图甲所示，一弹簧振子在间做简谐运动，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（ ）
A． B． C． D．
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
B．在内质点经过的路程是
C．第末质点的速度是零
D．在和两时刻，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点位置恰好为弹箕的原长。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，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
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
④物体经过点时的运动方向可能指向平衡位置．
以上说法正确的是（ ）
A．②和④ B．②和③ C．①和③ D．只有④
11．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为，它在磁感应强度为、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为，导线在、两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为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（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，，，C为电容器，原线圈所加电压。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流始终为零
B．副线圈两端交变电压的频率为
C．电阻的电功率为
D．原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为
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（ ）
A．交流电的频率是 B．时线圈平面与磁场方向平行
C．时穿过线圈的磁通量最大 D．电流表的示数为
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（ ）
A．甲、乙两振子的振幅分别为、
B．甲、乙两个振子的相位差总为
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
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．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
C．图c中后级输入主要是低频交流成分 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：.
（1）该单摆摆长为______cm，秒表所示读数为______s。
（2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是________。
A．测摆线长时摆线拉得过紧
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
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
（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T的数据，然后建立以L为横坐标、以为纵坐标的直角坐标系，根据数据描点并连成直线，如图所示。求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________。（用k表示）
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。
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，起电压随时间变化的图象如图所示，则该电压的有效值为______。
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。
（2）在第2s末到第3s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的？
（3）该振子在前100s的总位移是多少？路程是多少？
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，请你：
（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？
参考答案
一、选择题
B D D C C D C C B A B BC AB AD ABC
二、填空题
16．（1）98.50 99.8 （2）B （3）
17．①．220 ②．311
18．
三、计算题
19．答案：（1） （2）见解析 （3）0；5m
解析：（1）由振动图象可得：，，则，
故该振子做简谐运动的表达式为：
（2）由图可知，在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，前刚好经过了25个周期，所以前振子位移，振子路程。
20．【详解】输电线路示意图如图所示：
（1）降压变压器输出的电流即用户得到的电流：
由，得输电线上通过的电流为：
（2）输电线上损失的电压为：
对理想变压器
得升压变压器的输出电压
降压变压器的输入电压
（3）根据理想变压器匝数与电压的关系