2021-2022学年四川省遂宁市射洪中学高二（下）期中物理试题（解析版）

四川省射洪中学高2020级高二下期半期考试物理试题一、选择题（第1～8题，每小题3分，在给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。第9～12题，每小题4分，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。本题共40分。）1.下列说法中不正确的是（）A.单摆摆球运动的回复力是它的重力沿轨迹切线方向上的分力B.单摆摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，加速度是相同的C.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线D.要发生多普勒效应，波源和观测者间必须有相对运动【答案】C【解析】【详解】A．单摆摆球运动的回复力就是其重力沿轨迹切线方向上的分力，故A正确，不符合题意；B．单摆摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，受力情况相同，则加速度是相同，故B正确，不符合题意；C．银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的光是红外线，故C错误，符合题意；D．要发生多普勒效应，波源和观测者间必须在两者连线的方向上有相对速度，说明波源与观察者间有相对运动，故D正确，不符合题意。故选C。2.某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时，他将扫描范围旋钮置于第一挡（10Hz～100Hz）。把衰减调节旋钮置于“”挡，在屏上出现了如图甲所示的正弦曲线。后来他又进行了调节，使图像变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是（）A.调节同步极性选择开关、扫描微调旋钮、Y增益旋钮B.调节同步极性选择开关、扫描范围旋钮、衰减调节旋钮C.调节扫描范围旋钮、扫描微调旋钮、水平位移旋钮D调节扫描微调旋钮、衰减调节旋钮、水平位移旋钮【答案】A【解析】【详解】由图甲、乙比较可知，可以发现两个波形图像的极性相反，纵向幅度变大，所以需要调节同步极性选择开关，调节扫描微调旋钮，同时调节Y增益旋钮，故选A。3.如图所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，下列说法正确的是（  ）

A.t3、t4时刻线圈中感应电动势最小B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.线圈转到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零D.线圈转动到图中位置时，感应电流方向为A-B-C-D-A【答案】B【解析】【详解】A．根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在t4时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误；B．由图乙知线圈在t1、t3时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流方向改变，故B正确；C．线圈转到图示位置时，穿过线圈中磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误；D．线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断知当线圈转动到图中位置时，感应电流方向为D-C-B-A-D，故D错误。故选B。4.在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流。电阻R的阻值为10，电表均为理想电表。下列判断错误的是（）A.电压表的示数为10VB.电流表的示数为1AC.电阻R换成一个耐压值为10V的电容，会被击穿D.电阻R一个周期内产生的热量一定大于30J【答案】D【解析】【详解】A．由有效值的定义有解得所以电压表的示数为10V，故A正确，A不符合题意；B．电流表的示数为故B正确，B不符合题意；C．该交流电的电压峰值为，大于电容的耐压值，故电容会被击穿，故C正确，C不符合题意；D．电阻R一个周期内产生的热量为故D错误，D不符合题意。故选D。5.如图甲所示电路中，L为电感器、C为电容器。当A、B两端接有如图乙所示的交变电压时，a、b两只灯泡都能发光。如果交变电压的峰值保持不变，频率降低为原来的一半，与频率改变前相比（假设灯泡均未烧坏），下列说法正确的是（）A.电感器的感抗增大B.电容器的容抗减小C.灯泡a变暗，灯泡b变亮D.灯泡a变亮，灯泡b变暗【答案】D【解析】【详解】AB．电感器的感抗随频率减小而减小，电容器的容抗随频率减小而增大，故AB错误；CD．交流电频率越小，电感器的阻碍作用越小，电容器的阻碍作用越大，故频率减小，灯泡a变亮，灯泡b变暗，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，和是输电线，所接入的电压变压比为100∶1，电流互感器变流比为100∶1，在图中空圈内应接入何种电表？若所接入的电压表示数为220V，电流表示数为1000A，则输电线路中的功率为多少（）A.1处不可短路，应接入电压表，输电线路中的功率为2.2×109WB.1处不可短路，应接入电流表，输电线路中的功率为2.2×109WC.2处不可断路，应接入电压表，输电线路中的功率为2.2×105WD.2处不可断路，应接入电流表，输电线路中的功率为2.2×105W【答案】A【解析】【详解】由图可知，左侧为电压互感器，所以1处应接电压表；右侧为电流互感器，所以2处应接入电流表。由题意，传输电压为传输电流为输电线中的功率为故选A。7.位于坐标原点的波源从时刻开始振动产生的简谐横波沿x轴正方向传播，时的波形图如图所示，此时振动刚传到处。是介质中平衡位置分别为的四个质点。下列说法正确的是（）

A.时，质点a的速度方向沿y轴正方向B.时，质点d沿y轴正方向C.时，质点c第二次位于波谷D.时，质点b与质点a的速度、加速度方向均相同【答案】C【解析】【详解】A．根据波形图及题设信息可知，波长周期波速为沿y轴负方向起振。由质点a的平衡位置可知其于时起振，故时其振动速度方向沿y轴负方向，A错误；B．到时刻，质点d振动时间为即d质点刚起振，沿y轴负方向，B错误；C．到时刻，质点c振动时间为即，则质点c第二次位于波谷，C正确；D．到时刻，质点b振动时间为即在之间，由于沿y轴负方向起振，故时刻，质点b处于正方向最大位移到平衡位置之间，且速度和加速度均沿y轴负方向。质点a振动时间为即在之间，此时质点a速度沿y轴负方向，加速度沿y轴正方向，D错误。故选C。8.如图甲所示的LC振荡电路中，t=0时的电流方向如图中标出，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，则（）

A.0至0.5s时间内，电容器上板带正电B.0.5s至1.0s时间内，Q点比P点电势高C.1.0s至1.5s时间内，电场能正在转变成磁场能D.1.5s至2.0s时间内，磁场能正在转变成电场能【答案】B【解析】【详解】A．依题意，由题图可知0至0.5s时间内，电容器带电量增加，则电容器在充电，下极板带正电，故A错误；B．0.5s至1.0s时间内，电容器带电量减小，电容器放电，电流从Q点流向P点，则Q点比P点电势高，故B正确；C．1.0s至1.5s时间内，电容器反向充电，磁场能正在转变成电场能，故C错误；D．1.5s至2.0s时间内，电容器反向放电，则电场能正在转变成磁场能，故D错误。故选B。9.下列说法中正确的是（）A.只要振荡电路有足够高频率就可以有效的向外发射无线电波B.变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生磁场C.电磁波和机械波都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象D.当障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，将产生明显的衍射现象【答案】BC【解析】【详解】A．要向外发射电磁波，除振荡电路有足够高的频率外，还必须采用开放电路，才可以有效的向外发射无线电波，故A错误；B．变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生磁场，故B正确；C．电磁波和机械波都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，故C正确；D．产生明显的衍射现象的条件是：当障碍物或孔的尺寸与波长相比相差不多或者比波长小得多，将产生明显的衍射现象，故D错误。故选BC。10.某电路如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:2，在a、b端输入的正弦交流电压，三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则下列说法正确的是（）A.甲灯泡的额定电压约为10VB.甲、丙两灯泡的额定电压相等C.乙、丙两灯泡的额定电流之比为2:1D.通过丙灯泡的电流方向每秒改变50次【答案】AC【解析】【详解】ABC．假定通过灯泡甲、乙的额定电流分别为I甲、I乙，通过变压器原、副线圈的电流分别为I1、I2，依题意有原、副线圈两端电压分别为U1、U2，有则有通过灯泡甲的电流为灯光甲的额定电压为，依题意有则有又因解得故AC正确，B错误；D．依题意，交流电的周期为每一圈电流方向改变两次，1s转50圈，变压器不改变交流电频率，则通过丙灯泡的电流方向每秒改变100次，故D错误。故选AC。11.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中x=2m处的a质点从t=0时刻起的振动图像。下列说法正确的是（）A.波传播的速度为20m/sB波沿x轴正方向传播C.t=0.25s时，质点a的位移沿y轴正方向D.t=0.25s时，x=3.5m处的b质点的加速度沿y轴负方向【答案】AD【解析】【详解】A．由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，由甲图知，波长λ=4m，则波速为故A正确；B．由乙图知，t=0.1s时刻，质点a向上运动，根据“逆向波形法”可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；C．由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，所以质点a在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向，故C错误；D．由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距大于四分之一波长，小于半个波长，t=0.25s时，质点a位于负的最大位移处，则此时b的位移为正，所以加速度沿y轴负方向，故D正确。故选AD。12.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1＝3cm，S2的振幅为A2＝2cm，下列说法正确的是（）A.质点a、d在该时刻的高度差为4cmB.质点b、d在该时刻的高度差为6cmC.a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和D.从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零【答案】ABD【解析】【详解】AB．由题图知质点a在该时刻为波峰与波谷相遇的点，对平衡位置的位移为x1=A1-A2=1cm质点d在该时刻为波峰与波峰相遇的点，对平衡位置的位移为x2=A1+A2=5cm则质点a、d在该时刻的高度差为h=x2-x1=4cm故A正确；B．由题图知质点ｂ在该时刻为波峰与波谷相遇的点，对平衡位置的位移为A2-A1=-1cm质点d在该时刻为波峰与波峰相遇的点，对平衡位置的位移为A1+A2=5cm则质点a、d在该时刻的高度差为h=x2-x1=6cm故B正确；C．根据波的叠加原理可知，加强的点总是加强，减弱的点总是减弱，但加强点的位移不一定总是最大，减弱点的位移也不一定总是最小，故C错误；D．由题图可知，从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点均处于平衡位置，则位移均为零，故D正确。故选ABD。二、实验题（本题每空2分，共16分。）13.如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。当L中电流足够大时，电磁铁将产生足够大的吸引力使P向下动作，从而断开与AB联接的电路同时接通CD电路。则：（1）工作时，应该把恒温箱内的加热器接在_______（填AB或CD）端；（2）在其他条件不变的情况下，若换一根劲度系数更大的弹簧，恒温箱的正常工作的温度将_______（选填“降低”、“不变”、“升高”）。（3）若要降低恒温箱温度控制的温度，可以将滑动变阻器调_______（填大或小）。【答案】①.AB②.升高③.小【解析】【详解】（1）[1]恒温箱内的温度达到一定数值后，应与电源乙断开停止加热，依题意知温度升高后，AB端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在AB端；（2）[2]在其他条件不变的情况下，若换一根劲度系数更大的弹簧，则L中通过相同的电流时，AB端比原来更不容易断开，电源乙与恒温箱内加热器将继续工作，从而使得恒温箱的正常工作的温度将升高；（3）[3]若要降低恒温箱温度控制的温度，可以将滑动变阻器调小，从而减小控制电路中的电阻，增大控制电路中的电流，使得继电器L对衔铁P的引力增大，从而更容易断开与AB联接的加热器，使得恒温箱内的加热器停止加热从而降低恒温箱温度控制的温度。14.某实验小组在实验室做用单摆测定重力加速度的实验，如图甲所示。

（1）摆球的直径用游标卡尺测出，如图乙所示，读数是_______cm。（2）把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，当单摆摆至轨迹_______（选填“最高点”、“最低点”）时，按下秒表开始计时并计数，若用停表测得了40次全振动的时间如图丙所示，则单摆的摆动周期是_______s；（3）若实验得到的g值偏大，可能是因为_______；A．组装单摆时，选择的摆球质量偏大B．测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长C．测量周期时，把n次全振动误认为是（n+1）次全振动D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了（4）某小组测量5种不同摆长下单摆的振动周期，以摆长为横坐标、周期T2为纵坐标，作出图像如图所示，利用此图像求出的重力加速度为_______m/s2（=3.14，保留三位有效数字）。

【答案】①.3.135②.最低点③.1.88④.C⑤.9.86【解析】【详解】（1）[1]根据游标卡尺读数规则，可得摆球的直径为（2）[2]当单摆摆至轨迹最低点时速度最大，所以把最低点作为计时起点误差最小；[3]由图丙秒表可知，单摆完成40次全振动的时间为则单摆的摆动周期是（3）[4]根据解得A．单摆的周期与摆球质量无关，所以组装单摆时，选择的摆球质量偏大不会导致g的测量值偏大，故A错误；B．测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长，所测摆长l偏小，则g的测量值偏小，故B错误；C．测量周期时，把n次全振动误认为是（n+1）次全振动，则所测周期T偏小，导致g的测量值偏大。故C正确；D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知所测摆长l偏小，则将导致g的测量值偏小，故D错误。故选C。（4）[5]根据解得可知图像的斜率结合题图得重力加速度为三、计算题（本题共44分，第15～16每题10分，第17题11分，第18题13分。）15.如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长分别为10cm和20cm的矩形线圈共100匝，线圈电阻线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度（rad/s），外电路电阻R=4，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；（2）交流电压表的示数；（3）由图示位置转过的过程中流过R的电量。

【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据可得感应电动势的最大值（2）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，电流的最大值所以（3）根据法拉第电磁感应定律可得平均电流为流过R的电量为联立可得，转角的过程中流过R的电量16.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为100kW，输出电压为1kV，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用10kV高压输电，最后用户得到200V、90kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比；（2）输电线路导线电阻r；（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。

【答案】（1）1:10；（2）100；（3）45:1【解析】【详解】（1）依题意，压变压器原、副线圈匝数比为（2）依题意有解得（3）依题意，降压变压器原线圈两端的电压为则用户降压变压器原、副线圈匝数比17.一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻恰好传播到处，波形如图所示。t=0.6s时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰。求：（1）波的传播周期及波速？（2）从到时间内平衡位置质点通过的路程？