精品解析：四川省隆昌市第七中学2023-2024学年高二下学期半期物理试题

隆昌七中高2025届高二（下）半期质量检测 物理试题 （考试时间：75分钟；满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分共28分） 1. 某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据交流电有效值的定义可得 解得这种交流电的有效值为 故选A。 2. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 时，振子的速度方向向左 B. 时，振子的加速度为正向最大 C. 振子做简谐运动的表达式为 D. 在0.1~0.2s时间内，振子的动能逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，时，振子的速度方向向右，故A错误； B．时，振子的加速度为负向最大，故B错误； C．由图可知，弹簧振子的振幅 周期 则振子做简谐运动的表达式为，根据时刻，振子位移为－12cm，可得 则 故C正确； D．在0.1~0.2s时间内，振子远离平衡位置，速度减小，振子的动能逐渐减小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示是两个理想单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是（　　） A. 时，两单摆的回复力最大 B. 乙摆球在第1s末和第3s末速度相同 C. 甲、乙两个摆的摆长之比为 D. 甲摆球位移随时间变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，两单摆处于平衡位置，该位置的回复力为零，A错误； B．乙摆球在第1s末和第3s末速度大小相等方向相反，B错误； C．由单摆的周期公式可知 得甲、乙两个摆的摆长之比为 C错误； D．由图可知，甲摆的振幅为，周期为，且零时刻位于平衡位置并开始向上运动，故甲摆球位移随时间变化的关系式为 D正确。 故选D。 4. 如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮 B. 闭合开关S后，A灯亮，B灯慢慢变亮 C. 开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下 D. 开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开关S闭合瞬间，线圈L因自感对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此两灯同时亮，且亮度相同，稳定后B灯被短路熄灭，A灯更亮，故A、B错误； CD．电路稳定后当开关S突然断开瞬间，A灯中不会再有电流通过，故A灯马上熄灭，由于自感现象，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源与B灯构成闭合回路放电，B灯闪亮一下再熄灭，故C错误、D正确。 故选D。 5. 空间中存在方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为，将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内，圆心在上。时磁感应强度的方向如图（a）所示。磁感应强度随时间的变化关系如图（b）所示，则在到的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿逆时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据B-t图像，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针；在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向在t0时刻发生变化，t=0至t=t0时段，安培力向左；t=t0至t=t1时段，安培力向右，故AB错误； CD．由闭合电路欧姆定律得 又根据法拉第电磁感应定律得 由电阻定律有 联立解得 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，输电线电阻远小于用户负载电阻，则下列说法正确的是( 　　) A. 升压变压器原、副线圈的匝数比为 B. 采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A C. 线路输送电功率是220 kW D. 将P上移，用户获得的电压将降低 【答案】C 【解析】 【详解】根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：，故A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1：10，由公式，得输电电流为IA2=10×10 A=100 A，故B错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，，输电电压为U2=10×220 V=2 200 V，线路输送电功率为P=U2IA2=220 kW，故C正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D错误．故选C． 点睛：本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器． 7. 如图所示，一根长螺线管与电阻R相连，很短的磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 磁铁刚进入螺线管时的加速度等于重力加速度 B. 通过电阻的电流先由a到b，后由b到a C. 磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量 D. 磁铁在下落的过程中的某时刻，其加速度可能等于重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁刚进入螺线管时正在靠近螺线管，磁铁受到的磁场力阻碍磁铁靠近螺线管，故此时加速度，A错误； B．开始时N极向下运动，穿过螺线管的磁通量变大，且磁感线方向向下，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流方向盘旋而上，即此时电阻的电流由b到a；当S极离开螺线管运动时，穿过螺线管的磁通量变小，且磁感线方向向下，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流方向盘旋而下，即此时电阻的电流由a到b，即通过电阻的电流先由b到a，后由a到b，B错误； C．磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量和磁铁的动能，C错误； D．因为磁铁很短，当磁铁完全进入到螺线管中的某个位置时，此时螺线管中的磁通量可能不变，不产生感应电流，故此时磁铁和螺线管之间没有磁场力的作用，磁铁的加速度等于重力加速度，D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分共15分，漏选得3分，错选不得分） 8. 图甲为一理想变压器，原副线圈匝数比为2：1，R为滑动变阻器，A、V均为理想交流电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，则（　　） A. 电压表V的示数为 B. 该交变电流的方向每秒改变100次 C. 滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表V示数增大 D. 滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表A示数减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．原线圈中接入的正弦交流电的电压有效值为 由可得 即电压表的示数为10V，故A错误； B．由图乙可知，周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则该交变电流的方向每秒改变100次，故B正确； C．副线圈两端电压由原线圈两端电压与匝数比决定，则滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表V示数不变，故C错误； D．由于副线圈两端电压不变，滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表示数减小，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向，cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】设正方形导线框边长为L，电阻为R，在0~2s，垂直纸面向外的磁场减弱，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，为正方向，感应电流大小 电流是恒定值。 由左手定则可知，cd边所受安培力方向向下，为正方向，大小为 安培力与磁感应强度成正比，数值由 减小到零。 2s~3s内，垂直纸面向里的磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，为正方向，感应电流大小 电流是恒定值。 由左手定则可知，cd边所受安培力方向向上，为负方向，大小为 安培力与磁感应强度成正比，由零增大到 3s−4s内垂直纸面向里的磁场减弱，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，为负方向，感应电流大小 电流是恒定值。 由左手定则可知，cd边所受安培力方向向下，为正方向，大小为 安培力与磁感应强度成正比，数值由 减小到零 4s~6s内垂直纸面向外的磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，为负方向，感应电流大小 电流是恒定值。 由左手定则可知，cd边所受安培力方向向上，为负方向，大小为 安培力与磁感应强度成正比，数值由零增大到 由以上分析计算可得AC错误，BD正确。 故选BD。 10. 如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻，弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度，导体棒开始沿导轨往复运动直至停止，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，此过程中弹簧一直在弹性限度内。若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒开始运动时，导体棒受到的安培力方向水平向右 B. 导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为 C. 导体棒开始运动时，初始时刻导体棒两端的电压为 D. 导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导体棒开始运动时，根据右手定则可知导体棒中电流从a到b，根据左手定则可知导体棒受到的安培力方向水平向左，A错误； B．导体棒开始运动后速度第一次为零时，由于产生的感应电流使电阻上发热，所以导体棒的动能转化为弹簧的弹性势能和电路中产生的热量，故此时弹簧的弹性势能一定小于，B错误； C．导体棒开始运动时，导体棒切割磁感线产生的感应电动势为 因为，故此时导体棒两端的电压即路端电压为，C正确； D．分析可知随着导体棒的来回运动，当停止时导体棒必位于初始位置此时弹簧弹性势能为零，整个过程中导体棒的动能全部转化为电路中的热量，因为，故电阻R上产生的焦耳热为整个电路中热量的一半即为，D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。 （1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是______（填“向上拔出”或“向下插入”）； （2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。她合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是______； A.拔出A线圈 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向左滑动 D.变阻器的滑片向右滑动 （3）通过本实验可以得出；感应电流产生的磁场，总是______。 【答案】 ①. 向下插入 ②. AD##DA ③. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 【解析】 【详解】（1）[1]根据图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由乙可知，螺线管中的电流方向为逆时针方向，根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈； （2）[2]合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针左偏；现在要使灵敏电流计的指针向右偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小； A．拔出A线圈，则穿过B线圈的磁通量应该减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈B中的感应电流方向相反，灵敏电流计右偏，故B正确； B．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间线圈B中的电流方向相同，灵敏电流计指针左偏，故B错误 C．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈B中的感应电流方向相同，灵敏电流计左偏，故C错误； D．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈B中的感应电流方向相反，灵敏电流计右偏，故D正确。 故选AD。 （3）[3]根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 12. 根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度，如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 （1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为__________mm。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有__________。 a.摆线要选择较粗的、伸缩性大些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔即为单摆周期T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间，则单摆周期 （3）据实验数据得重力加速度的表达式：g=__________；（用T、l、π等字母来表示） （4）某同学测出了多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出的关系图像如图所示。该同学实验中误把摆线长当成了摆长，但根据图像中的数据，仍可准确算出重力加速度，其值为__________m/s2。（取，结果请保留3位有效数字） （5）若该同学用公式法进行数据处理，则其获得的重力加速度的测量值__________真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1）5.20 （2）be （3） （4）9.86 （5）小于 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为 【小问2详解】 本实验中要求摆线要较细、较长、且伸缩较小，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，同时在操作过程中拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间，则单摆周期。 故选be。 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 【小问4详解】 若误把摆线长当成了摆长，则 所以 解得 【小问5详解】 若该同学用公式法进行数据处理，由于l偏小，则重力加速度的测量值小于真实值。 四、解答题 13. 一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t=0时位移是，且向x轴负向运动，求： （1）10s内物体运动的路程； （2）100s时物体相对于平衡位置的位移； （3）试写出用正弦函数表示的振动方程。 【答案】（1）160cm；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于频率为0.5s，则 所以10s内物体运动的路程为 （2）由于t=0时位移是，100s等于50个周期，所以100s时物体相对于平衡位置的位移为； （3）简谐运动的振动方程为 t=0时，有 解得 或（舍去） 故振动方程为 14. 如图所示为交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长，，匝数，线圈的总电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，线圈转动的频率为50Hz，线圈两端通过电刷E、F与阻值的定值电阻连接。 （1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式； （2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率： （3）求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3）0.1C 【解析】 【详解】（1）线圈产生感应电动势的最大值为 所以感应电动势随时间变化的表达式为 （2）线圈中感应电动势的有效值为 电流的有效值为 所以输出功率为 （3）根据法拉第电磁感应定律有 根据欧姆定律得 所以 15. 如图，半径为1m的圆形金属导轨同定在水平面上，一长l=1m，电阻的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，该金属棒在电动机A带动下顺时针旋转（俯视）。在圆形金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下，大小为的匀强磁场。另有一质量为、电阻为的金属棒(长为1m)放在倾角、动摩擦因数为的粗糙金属导轨上，并与导轨垂直且保持良好接触。导轨间距为，中间有大小为的垂直导轨平面向上的匀强磁场，导轨之间还接有阻值的电阻。从圆形金属导轨引出的导线和通过电刷从转轴引出的导线经开关S与导轨连接，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(，，g=10m/s2) (1)当开关S闭合时，要使棒静止，则求棒转动的角速度范围； (2)当开关S断开后，棒将由静止开始下滑，经一段时间速度达到稳定，求稳定时的速度大小； (3)在(2)问中，若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中，通过电阻R3的电荷量为q=1C，求金属棒cd中产生的焦耳热Q（结果用分数表示）。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)当圆形金属导轨以ω转动时，棒中产生的电动势为 电阻与并联之后再与串联，总电阻 电路中总电流为 棒中的电流 棒中的电流方向为，棒上所受的安培力方向沿导轨斜面向上，静摩擦力可向上也可向下，临界为最大静摩擦力，所以由平衡条件得 又 联立解得 (2)棒沿导轨斜面向下运动时，产生的感应电流方向由，其所受安培力的方向沿导轨斜面向上，当速度达到稳定时，有 即有 所以 (3)由能量守恒得 又有 的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 隆昌七中高2025届高二（下）半期质量检测 物理试题 （考试时间：75分钟；满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分共28分） 1. 某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（　　） A. B. C. D. 2. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 时，振子的速度方向向左 B. 时，振子的加速度为正向最大 C. 振子做简谐运动的表达式为 D. 在0.1~0.2s时间内，振子的动能逐渐增大 3. 如图所示是两个理想单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是（　　） A. 时，两单摆的回复力最大 B. 乙摆球在第1s末和第3s末速度相同 C. 甲、乙两个摆的摆长之比为 D. 甲摆球位移随时间变化的关系式为 4. 如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮 B. 闭合开关S后，A灯亮，B灯慢慢变亮 C. 开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下 D. 开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭 5. 空间中存在方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为，将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内，圆心在上。时磁感应强度的方向如图（a）所示。磁感应强度随时间的变化关系如图（b）所示，则在到的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿逆时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 6. 如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，输电线电阻远小于用户负载电阻，则下列说法正确的是( 　　) A. 升压变压器原、副线圈的匝数比为 B. 采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A C. 线路输送电功率是220 kW D. 将P上移，用户获得的电压将降低 7. 如图所示，一根长螺线管与电阻R相连，很短的磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 磁铁刚进入螺线管时的加速度等于重力加速度 B. 通过电阻的电流先由a到b，后由b到a C. 磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量 D. 磁铁在下落的过程中的某时刻，其加速度可能等于重力加速度 二、多选题（每题5分共15分，漏选得3分，错选不得分） 8. 图甲为一理想变压器，原副线圈匝数比为2：1，R为滑动变阻器，A、V均为理想交流电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，则（　　） A. 电压表V的示数为 B. 该交变电流的方向每秒改变100次 C. 滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表V示数增大 D. 滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表A示数减小 9. 如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向，cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻，弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度，导体棒开始沿导轨往复运动直至停止，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，此过程中弹簧一直在弹性限度内。若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒开始运动时，导体棒受到的安培力方向水平向右 B. 导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为 C. 导体棒开始运动时，初始时刻导体棒两端的电压为 D. 导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为 第II卷（非选择题） 三、实验题 11. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。 （1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是______（填“向上拔出”或“向下插入”）； （2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。她合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是______； A.拔出A线圈 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向左滑动 D.变阻器的滑片向右滑动 （3）通过本实验可以得出；感应电流产生的磁场，总是______。 12. 根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度，如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 （1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为__________mm。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有__________。 a.摆线要选择较粗的、伸缩性大些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔即为单摆周期T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间，则单摆周期 （3）据实验数据得重力加速度的表达式：g=__________；（用T、l、π等字母来表示） （4）某同学测出了多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出的关系图像如图所示。该同学实验中误把摆线长当成了摆长，但根据图像中的数据，仍可准确算出重力加速度，其值为__________m/s2。（取，结果请保留3位有效数字） （5）若该同学用公式法进行数据处理，则其获得的重力加速度的测量值__________真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 四、解答题 13. 一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t=0时位移是，且向x轴负向运动，求： （1）10s内物体运动的路程； （2）100s时物体相对于平衡位置的位移； （3）试写出用正弦函数表示的振动方程。 14. 如图所示为交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长，，匝数，线圈的总电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，线圈转动的频率为50Hz，线圈两端通过电刷E、F与阻值的定值电阻连接。 （1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式； （2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率： （3）求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。 15. 如图，半径为1m的圆形金属导轨同定在水平面上，一长l=1m，电阻的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，该金属棒在电动机A带动下顺时针旋转（俯视）。在圆形金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下，大小为的匀强磁场。另有一质量为、电阻为的金属棒(长为1m)放在倾角、动摩擦因数为的粗糙金属导轨上，并与导轨垂直且保持良好接触。导轨间距为，中间有大小为的垂直导轨平面向上的匀强磁场，导轨之间还接有阻值的电阻。从圆形金属导轨引出的导线和通过电刷从转轴引出的导线经开关S与导轨连接，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(，，g=10m/s2) (1)当开关S闭合时，要使棒静止，则求棒转动的角速度范围； (2)当开关S断开后，棒将由静止开始下滑，经一段时间速度达到稳定，求稳定时的速度大小； (3)在(2)问中，若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中，通过电阻R3的电荷量为q=1C，求金属棒cd中产生的焦耳热Q（结果用分数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $