四川省成都市市郫都区2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-06-29 类型：期中考试

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一、单选题

1. 简谐振动中反映物体振动强弱的物理量是（）

A、周期 B、频率 C、位移 D、振幅

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2. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）

A、合上开关，a先亮，b后亮 B、合上开关，b先亮，a后亮 C、合上开关一段时间后再断开开关，a先熄灭，b后熄灭 D、合上开关一段时间后再断开开关，b先熄灭，a后熄灭

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3. 在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交流电源的频率增大时，可以观察到下列论述的哪种情况（）

A、A₁的读数不变，A₂的读数增大，A₃的读数减小 B、A₁的读数减小，A₂的读数不变，A₃的读数增大 C、A₁的读数增大，A₂的读数不变，A₃的读数减小 D、A₁、A₂、A₃的读数均不变

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4. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=U_msinωt，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器．V₁和 V₂是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A₁ 和A₂ 是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示．下列说法正确的是（）

A、 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ 表示电流的瞬时值 B、 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ 表示电压的最大值 C、滑片P向下滑动过程中， $U_{2}$ 不变、 $I_{1}$ 变大 D、滑片P向下滑动过程中， $U_{2}$ 变小、 $I_{1}$ 变小

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5. 通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（）

A、12V B、4 $\sqrt{10}$ V C、15V D、8 $\sqrt{5}$ V

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6. 如图所示，两根等高光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道，半径为r、间距为L ，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度 $v_{0}$ 向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（　　）

A、通过R的电流方向为由a→R→b B、R上产生的热量为 $\frac{π B^{2} L^{2} v_{0}}{4 R}$ C、流过R的电量为 $\frac{π B L r}{2 R}$ D、流过R的电量为 $\frac{B r L}{R}$

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二、多选题

7. 如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，磁铁中心为O ，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。下列说法正确的是（　　）

A、当从上往下看时通过圆环电流方向先顺时针再逆时针 B、当从上往下看时通过圆环电流方向先逆时针再顺时针 C、细线对磁铁拉力一直增大 D、圆环过磁铁中心线O处加速度最大

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8. 一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（　　）

A、此单摆的固有频率为0.5Hz B、此单摆的摆长约为2m C、若摆长增大，单摆的固有频率减小 D、若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

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9. 如图甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象，下列可能正确的有（)

A、 B、 C、 D、

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10. 图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示：当送电线圈接上220V的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无磁漏的理想变压器；送电线圈的匝数为 $N_{1}$ ，受电线圈匝数为 $N_{2}$ ，且 $N_{1} ： N_{2} = 3 ： 1$ 。两个线圈中所接的电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值都为R ，当该装置给手机充电时，测得 $R_{1}$ 两端的电压为cd两端电压的三分之一，则（　　）

A、ab端输入电压不变，若减小 $R_{1}$ 的阻值，受电线圈的输出电压将变大 B、受电线圈两端cd的输出电压为66V C、流过原、副线圈的电流之比为3：1 D、电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 所消耗的功率之比为9：1

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11. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O₁O垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么（）

A、线圈中感应电流的有效值为2A B、线圈消耗的电功率为4W C、任意时刻线圈中的感应电动势为 $e = 4 \cos \frac{2 π t}{T}$ D、任意时刻穿过线圈的磁通量为 $φ = \frac{T}{π} \sin \frac{2 π t}{T}$

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12. 如图所示，固定的光滑平行金属导轨间距为 L ，导轨电阻不计，上端 a、b 间接有阻值为 R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为 θ ，且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．质量为 m、长度为 L、电阻为 r 的导体棒与一端固定的弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v₀ ．整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为 k ，弹簧的中心轴线与导轨平行．下列说法正确的是（）

A、初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小为 $\frac{B L v_{0}}{R}$ B、初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的方向为 b→a C、若导体棒第一次回到初始位置时，速度变为 v ，则此时导体棒的加速度大小 a= gsinθ－ $\frac{B^{2} L^{2} v}{R}$ D、若导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为 Ep ，则导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热 Q = $\frac{R}{R + r} (\frac{1}{2} m υ_{0}^{2} + \frac{m^{2} g^{2} \sin^{2} θ}{k} - E_{p})$

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三、实验题

13. 某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。电键闭合后，他还进行了下列操作：

(1)、将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动，电流计指针将（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；

(2)、将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；

(3)、由实验得出产生感应电流的条件是。

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14. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，
⑴下列说法错误的是。

A．摆球偏离平衡位置的角度越大越好

B．摆球尽量选择质量大些的、体积小些的

C．摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内

D．单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中

⑵为了提高周期的测量精度，应该将摆球到达（填“最高点”或“平衡位置”）作为计时开始与停止的时刻比较好。

⑶用游标卡尺测量摆球的直径d

⑷用秒表记录了单摆振动40次所用的时间t

⑸根据实验获得的 $T^{2} - L$ 图像如图所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为 ${m/s}^{2}$ （保留三位有效数字）。

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四、解答题

15. 一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，求：

(1)、振子简谐运动振幅A、周期T ，并写出该简谐运动的位移x随时间变化t的表达式；

(2)、振子做简谐运动前20s的位移x和总路程s。

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16. 如图所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知外接灯泡的电阻为18Ω，其余电阻不计。

(1)、写出灯泡两端的瞬时电压u的表达式；

(2)、求线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功W。

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17. 某小型水电站发电机的输出功率为100 kW，输出交流电压为250 V，通过理想变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，要求在输电线上损失的电功率是输送功率的5%，在用户端通过理想变压器把电压降为220 V.求：

(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)、两个变压器的匝数比各应等于多少？

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18. 如图所示，间距为L、足够长的金属导轨倾斜放在绝缘水平面上（金属导轨的电阻不计），导轨倾角为 $θ$ ，两根长度均为L的金属杆P、Q垂直放在导轨上，已知P、Q杆的质量均为m、电阻均为R ，金属杆P与导轨间动摩擦因数为 $μ$ ，金属杆Q光滑。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向下，两根劲度系数均为k的相同绝缘轻弹簧，一端固定在导轨的下端，另一端连着金属杆Q。开始时金属杆Q静止，在金属杆P的中点作用一平行于导轨向上的恒力，使金属杆P由静止开始运动，当金属杆P达到稳定时，弹簧的形变量大小与开始时相同，已知金属杆P开始运动到稳定时，P、Q间增大的距离为d ，此过程可以认为Q杆缓慢地移动。求此过程中：

(1)、通过金属杆P的电荷量；

(2)、金属杆Q移动的距离；

(3)、恒力对杆P所做的功。

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