天津市重点校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试卷(含答案)

天津市重点校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于受迫振动和共振，下列说法正确的是( )
A.做受迫振动物体的机械能守恒
B.受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关
C.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
D.物体做受迫振动时，其振动频率与驱动力频率无关
2．采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为( )
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
3．玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中( )
A.玻璃杯的动量较大 B.玻璃杯受到的冲量较大
C.玻璃杯的动量变化较大 D.玻璃杯的动量变化较快
4．如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻很小的电感线圈。当S闭合与断开的瞬时，对A、B的发光情况判断正确的是( )
A.S闭合的瞬时，A、B同时发光，且一样亮
B.S闭合的瞬时，B发光，A逐渐变亮
C.S闭合足够长时间后再断开，A、B立即熄灭
D.S闭合足够长时间后再断开，B闪亮一下再熄灭
5．有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图像如图所示。下列关于图甲、乙、丙、丁的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( )
A.甲可作为该物体的图像 B.乙可作为该物体的图像
C.丙可作为该物体的图像 D.丁可作为该物体的图像
二、多选题
6．关于下列四幅演示实验图，能正确表述该实验现象的是( )
A.图甲用磁体靠近闭合铝环A，A会被磁体排斥
B.图乙断开开关S，触点C不会立即断开
C.图丙闭合开关S瞬间，电流表示数不为零，断开开关S瞬间，电流表示数为零
D.图丁铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变
7．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如下图所示，已知线框内阻为1.0Ω，外接一只电阻为9.0Ω的灯泡，则( )
A.电路中的电流方向每秒改变10次
B.电压表的示数为20V
C.0.1s时，线圈与中性面垂直
D.电动势的瞬时值表达式为
8．自耦变压器是一种线圈匝数可通过调节滑动触头而改变的变压器.如图所示，一种自耦变压器（可视为理想变压器）的线圈均匀绕在圆环形铁芯上，AB间、BP间的线圈匝数分别为和，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，为定值电阻，电流表为理想交流电表.当滑动触头P处在图示位置时，接在AB间的保险丝熔断，下列说法正确的是( )
A.为使保险丝不熔断，可适当逆时针转动滑动触头P
B.为使保险丝不熔断，可适当降低热敏电阻的温度
C.滑动触头P调节好后，电流表和的示数之比为
D.滑动触头P调节好后，电流表和的示数之比为
三、实验题
9．如图所示，在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：
(1)用毫米刻度尺量出悬点到摆球的线长为l，用游标卡尺测出摆球直径为d，则单摆的摆长为_________；
(2)某同学根据实验数据作出的图像如图所示。造成图像不过坐标点的原因可能是_________。
A.摆长测量偏大 B.摆长测量偏小 C.周期测量偏大 D.周期测量偏小
10．如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b是质量分别为和，直径分别为和，轨道末端在水平地面上的投影为O点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a，b的平均落点位置M、N，如图乙所示。
(1)实验中需要注意的事项，下列说法正确的是________。
A.需要测出小球抛出点距地面的高度H
B.需要测出小球做平抛运动的射程
C.斜槽必须光滑且轨道末端应该保持水平
D.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具
(2)实验中对小球的要求是：质量________(选填“>”“=”或“<”)，直径________。(选填“>”“=”或“<”)
(3)在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与M，P，N三点的水平方向的距离分别为、、，若关系式___________________________成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。
四、计算题
11．如图甲所示，电阻、匝数匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。求：
(1)判断线圈内感应电流的方向；
(2)线圈两端的电压U；
(3)0.1s时间内通过电阻R的电荷量q。
12．如图所示，光滑轨道的左端为半径为的圆弧形，右端为水平面，二者相切，水平面比水平地面高，一质量为的小球A从距离水平面高处由静止开始滑下，与静止于水平面上的质量为的小球B发生弹性正碰，碰后小球B做平抛运动，落地时发生的水平位移为，重力加速度。求：
(1)A球刚滑到圆弧最低点时受到轨道支持力的大小；
(2)碰后瞬间B球的速度大小；
(3)B球的质量。
13．如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，导轨所在平面与水平面夹角为θ，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的恒定拉力F(大小未知)作用下，处于静止状态。现在用2F的力拉着金属棒开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，导轨电阻不计，导轨和磁场足够大，重力加速度为g，求：
(1)金属棒能获得的最大速度；
(2)若金属棒从开始运动到获得最大速度(已知)在导轨上滑行的距离是x，这一过程中金属棒上产生的焦耳热Qr；
(3)金属棒从开始运动到获得速度，通过R的电荷量为q，求经历时间t。
参考答案
1．答案：C
解析：A.受迫振动中，除了重力做功还有外界的驱动力以及阻力做功，不符合机械能守恒定律，所以受迫振动中机械能不守恒，A错误；
B.受迫振动的振幅由驱动力的频率与系统的固有频率决定，两者越靠近，振幅越大，B错误；
C.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振，此时受迫振动的振幅最大，C正确；
D.物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，D错误。
故选C。
2．答案：C
解析：输电线上损耗的功率，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，电流I要减小为原来的，当输送功率一定时，输电电压要升高为原来的2倍，选项C正确。
3．答案：D
解析：玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故D正确.
4．答案：B
解析：AB.当S闭合时，电路产生通电自感，会使A灯逐渐变亮，而B灯立即亮，稳定后AB电流相等，选项A错误，B正确；
CD.当S断开时，会产生断电自感，此时A、B会逐渐熄灭，但不会闪亮，选项CD错误；
故选B。
5．答案：C
解析：AB.在简谐运动中，速度与位移是互余的关系，故图乙可作为图像，A、B错误；
C.由可知，回复力的图像与位移图像的相位相反，故丙可作为图像，C正确；
D.又由可知a与F的图像形状相同，丙可作为图像，D错误；
故选C。
6．答案：AB
解析：A.图甲用磁铁靠近轻质铝环A，由于A环中发生电磁感应，根据楞次定律可知，A将被排斥，远离磁铁，故A正确；
B.图乙断开开关S，由于B线圈中发生电磁感应现象阻碍电流的减小，因此线圈仍有磁性，触点C不会立即断开，故B正确；
C.图丙闭合开关S和断开开关S时均会发生电磁感应，因此电流表均有示数，故C错误；
D.当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生安培力导致铜盘转动受到阻碍.因此铜盘将转慢，故D错误。
故选AB。
7．答案：AC
解析：A.由图可知，该交流电的周期，频率
一个周期内电流方向改变2次，所以电路中的电流方向每秒改变10次，故A正确；
B.由图可知，电动势最大值，有效值为
电流的大小为
电压表V的示数为
故B错误；
C.0.1s时，感应电动势最大，此时磁通量为零，线圈与中性面垂直，故C正确；
D.角速度
故电动势e的瞬时值表达式
故D错误。
故选AC。
8．答案：BD
解析：根据理想变压器原理有，联立可得，为使保险丝不熔断，需减小，则减小或增大，即可适当顺时针转动滑动触头P，或适当降低热敏电阻的温度，故A错误，B正确；根据理想变压器原理得，则滑动触头P调节好后，电流和的示数之比为，故C错误，D正确.
9．答案：(1)
(2)BC/CB
解析：(1)单摆的摆长指悬点到摆球球心的间距，可知
(2)AB.若引起图像不过原点的原因在于摆长的测量，根据图像可知，当摆长为0时，周期不为0，为一个正值，可知，摆长测量值偏小，A错误，B正确；
CD.若引起图像不过原点的原因在于周期的测量，根据图像可知，当摆长为0时，周期不为0，为一个正值，可知，周期测量值偏大，C正确，D错误。
故选BC。
10．答案：(1)BD/DB
(2)>；=
(3)
解析：(1)ABD.本实验用代入验证，时间t可以消去，故需要测量小球的水平射程和两小球的质量，不需要测量时间，即不需要测量抛出点距地面的高度，故A错误，BD正确；
C.为保证小球从斜槽末端段飞出时做平抛运动，应保证斜槽末端水平，但无需光滑，故C错误；
故选BD。
(2)为了保证小球碰撞为对心碰撞，且碰后不反弹，要求，；
(3)碰撞时满足动量守恒有
两边同时乘以下落时间有
11．答案：(1)沿逆时针方向；(2)47.5V；(3)0.05C
解析：(1)线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电场沿逆时针方向
(2)由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路的欧姆定律得
线圈两端的电压
(3)0.1s时间内通过电阻R的电荷量为
12．答案：(1)；(2)4m/s；(3)0.1kg
解析：(1)A球下滑到圆弧最低点过程有
在最低点有
解得
(2)碰后B球做平抛运动有
，
解得
(3)发生弹性碰撞
，
解得
13．答案：(1)；(2)；(3)
解析：(1)以金属棒为对象，初始静止
向上运动时
根据闭合电路欧姆定律有
又
当金属棒受力平衡时，加速度为0，速度最大，
此时有
联立解得金属棒的最大速度为
(2)若金属棒从开始运动到获得最大速度，该过程根据动能定理可得
该过程回路产生的焦耳热为
或
则金属棒上产生的焦耳热为
联立解得
(3)根据动量定理有
所以