精品解析：福建省泉州市晋江市毓英中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

毓英中学2023-2024学年高二下学期末考试检测试卷 物理（选必1、选必2） 考试时间90分钟 满分值：100分 一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得3分，选错或不答得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是纵波 B. 光纤通信是利用光的全反射原理 C. 声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大 D. 肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，A错误； B．光纤通信是利用光的全反射原理，光在光纤内多次全反射，B正确； C．声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率小，C错误； D．肥皂膜上出现彩色条纹是肥皂膜的两个表面反射的两列光发生干涉产生的现象，D错误。 故选B。 2. 图甲为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图乙为平衡位置位于x=0.5m的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 这列机械波的波长等于3m C. 这列机械波的波速等于0.5m/s D. t=7s时，质点P恰好回到平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图乙，t=4s时质点P在平衡位置向上振动，波的传播方向向左，A错误； B．根据图甲，这列机械波的波长等于2m，B错误； C．根据图乙，波的周期为 这列机械波的波速为 C正确； D．根据图乙，t=7s时，质点P恰好在负最大位移处，D错误。 故选C。 3. 生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风，其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波。则（　　） A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强 B. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 【答案】C 【解析】 【详解】C．由于传播介质相同，所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，故C正确； AB．由题图丙可知，降噪声波与环境声波波长相等，则频率相同，叠加时产生稳定干涉，又由于两列声波等幅反相，所以能使振幅减为零，从而起到降噪作用，两列声波使P点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点，故AB错误； D．P点并不随波的传播方向移动，故D错误。 故选C。 4. 一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 此介质的折射率等于 B. 此介质的折射率等于1.5 C. 折射角随入射角的增大而增大，入射角和折射角的比值不变 D. 光在真空中传播速度为c，则光在该介质中的传播速度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据折射定律可知折射率为 故AB错误； C．折射角随入射角的增大而增大，入射角和折射角的正弦的比值不变，故C错误； D．根据折射率与光速的关系可知 故D正确； 故选D。 5. 一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。下列判断正确的是（　　） A. c光在球中的传播时间长 B. b光在球中传播速度小 C. b光的频率小于c光 D. 增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】因b光的偏折程度比c大，可知玻璃对b的折射率较大，则b的频率较大，根据 可知b光在球中传播速度小，而b光在球中传播的距离较大，可知b光在球中的传播时间长；因为光从空气进入玻璃的折射角等于从玻璃球射向空气的入射角，则增大a光入射角，两种光都不能在玻璃球内发生全反射。 故选B。 6. 如图所示，光滑水平地面上的轻弹簧一端拴接着质量为1kg的物块Q，初始时弹簧处于原长，Q静止在光滑水平地面上，质量为2kg的物块P静止在距弹簧右端一定距离处。现给物块P一方向水平向左、大小为6N·s的瞬时冲量，从物块P开始接触弹簧到离开弹簧的过程中，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧压缩量最大时物块Q的速度最大 B. 物块Q的最大速度为4m/s C. 弹簧的最大弹性势能为9J D. 物块P离开弹簧时的速度大小为2m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．当弹簧恢复原长时，物块Q的速度最大，当弹簧压缩量最大时，两个物块速度相同，物块Q的速度不最大，故A错误； BD．当弹簧恢复原长时，物块Q的速度最大，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律 根据动量定理得 解得 物块Q的最大速度为4m/s ，物块P离开弹簧时的速度大小为1m/s ，故B正确，D错误； C．弹簧最短时，弹簧的弹性势能最大，两物块速度相同，根据动量守恒定律得 弹簧的最大弹性势能为 解得 故C错误。 故选B。 二、双项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，全选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分。） 7. 如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外，铜环两端、处于同一水平线。若环中通有大小为、方向从到的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A. 两根细绳拉力均比未通电流时的大 B. 两根细绳拉力均比未通电流时的小 C. 铜环所受安培力大小为 D. 铜环所受安培力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】方法一：微元法 AB．如图，取通电半圆形铜环的一小段，可将其视为直导线，根据左手定则可知，改小段导线受到的安培力方向如图所示，其大小 根据对称性可得，如图所示对称的两小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互抵消，则通电后半圆形铜环受到的安培力竖直向下，根据受力分析可知，通电后两绳拉力变大，故A正确，B错误； CD．对每小段导线所受安培力在竖直方向的分力求和，可得 故C正确，D错误。 故选AC。 方法二：等效法 通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径，电流方向，根据左手定则可知半圆形铜环受到的安培力方向竖直向下，大小 根据受力分析可得，通电后，绳子拉力 两根细绳拉力均比未通电流时的大。 故选AC。 8. 如图所示为一半径为R的圆形区域匀强磁场，在A点沿半径方向射入一速率为v的带电粒子，带电粒子从B点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（  ） A. 粒子带正电 B. 粒子运动的轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】设带电粒子在磁场运动的轨迹半径为，如图所示 A．由左手定则可知，粒子带负电，故A错误； B．根据几何关系可得 解得粒子在磁场运动的轨迹半径为 故B正确； C．由洛伦兹力提供向心力可得 解得粒子的比荷为 故C正确； D．粒子在磁场中运动的时间为 故D错误。 故选BC。 9. 边长为L、匝数为N的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'转动（转轴OO'垂直于磁感线），线圈内阻不能忽略，通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，电压表可视为理想电表。保持线圈abcd以恒定角速度ω转动，以下说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势的瞬时值表达式为 B. 通过变压器原、副线圈的电流之比为 C. 电压表V2示数为 D. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电压表V1示数变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图示位置线圈平面与磁场平面平行，磁通量从零开始变化，线圈产生感应电动势满足余弦函数的变化，可得其瞬时值表达式为 故A正确； B．通过变压器原副线圈的电流比等于匝数的反比，即比值为，故B错误； C．若线圈内阻不计，则原副线圈两端的电压比等于匝数之比，而电压表示数为有效值，则有 可得副线圈两端电压 但线圈内阻不可忽略，故C错误； D．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，副线圈所在回路的电阻减小，电流增大，从而使原线圈所在回路中的电流增大，线圈abcd的电压增大，根据 可得原线圈的输入电压减小，所以电压表示数变小，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是摆稳定以后的振动图像，重力加速度为，不计空气阻力，则（　　） A. a、c摆的固有周期相等 B. b、c摆振动达到稳定时，摆振幅较大 C. b、c摆振动达到稳定时，摆振幅较大 D. 由图甲，乙可知，此时摆的周期小于 【答案】AB 【解析】 【详解】AD．由单摆周期公式 因为 知固有周期关系为 受迫振动当稳定时振动周期与驱动力周期相同，因此稳定时abc三个摆的周期均为 A正确，D错误； BC．因为 所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅最小，故 C错误，B正确。 故选AB。 11. 某同学在探究单摆运动中，图甲是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，则以下说法正确的是（       ） A. t=0.1s时刻摆球速度最大 B. t=0.5s时刻摆球经过最低点 C. 单摆振动周期T=1.6s D. 单摆振动周期T=0.9s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．t=0.1s时刻摆线的拉力最小，摆球在最大位移处，摆球速度最小，A错误； B．t=0.5s时刻摆线的拉力最大，摆球经过最低点，B正确； CD．摆线的拉力从最小值到最大值再最小值所经历的时间0.8s为半个周期，所以单摆振动周期T=1.6s，C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，不同金属材料围成的闭合矩形线框倾斜放置，线框平面与水平面成角，两长边很长，电阻不计，两短边长度为，电阻均为，在两长边中间正方形区域内存在垂直线框面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域边长为。质量为的金属杆从磁场上边缘由静止释放，下滑出磁场时已经开始匀速运动。金属杆与线框长边始终垂直且接触良好，金属杆接入电路的电阻为，不计一切摩擦，重力加速度为，则从金属杆由静止释放到下滑出磁场的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆中的电流方向从向 B. 金属杆出磁场时的速率为 C. 通过金属线框上侧短边的电荷量为 D. 金属线框产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据右手定则知，金属杆中的电流方向从向，故A错误； B．金属杆匀速出磁场，安培力与重力沿斜面方向分力平衡，有 解得 故B正确； C．通过金属杆的电荷量 而通过线框上侧短边的电荷量只是其中的一半，为，故C错误； D．由能量守恒得电路中产生的总焦耳热 又内外电路的电阻之比为，可得线框产生的焦耳热 故D正确。 故选BD。 三、填空、实验题（本题共5小题，共22分。每空2分） 13. 如图甲所示，一个电阻值为r=5Ω，匝数为n=30的圆形金属线圈与阻值为R=10Ω的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。则0~2s时间内电阻R哪端电势高______（选填上或下）；金属线圈中产生的感应电动势E=______V； 【答案】 ①. 下 ②. 12 【解析】 【详解】[1]根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直于线圈平面向外，根据右手定则，感应电流的方向为逆时针，电阻R下端电势高； [2]根据法拉第电磁感应定律得 14. 两列相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为1.5cm，波速均为2m/s，波长均为4m。图示时刻，B、D两点的竖直高度差为______cm；O点是AC和BD连线的交点，为振动______（填“加强”或“减弱”）点 【答案】 ①. 6 ②. 加强 【解析】 【详解】[1]根据图像可知，B点是波谷与波谷叠加，位移为-3cm，D是波峰与波峰叠加，位移是3cm，则B、D两点的竖直高度差为 3cm+3cm=6cm [2]由于O点是AC和BD连线的交点，可知，图中时刻，O恰好处于两波波形的平衡位置，两波波速与波长均相等，经历周期，波向前传播，可知，两波的平衡位置同时传播到O点，即O点是振动加强点。 15. 2023年9月17日，全球单机容量最大的福建平潭海上风电场全容量并网发电，其电能输送示意图如图所示。若将输送电压由220kV升级为1100kV，保持输送的总电功率、发电机输出电压、用户得到的电压和输电线的电阻不变，则升压变压器匝数比变为升级前的________倍，输电线损失的功率变为升级前的________倍。 【答案】 ①. 5 ②. 【解析】 【详解】[1]由理想变压器基本关系 知不变，变为原来的5倍，所以变为升级前的5倍，故填5； [2]因为输送功率不变，由公式 损失功率为 当变为原来的5倍，则输电线损失的功率变为升级前的倍，故填。 16. （1）在物理课堂上，某学习小组探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏转方向如图1所示，如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为______（填“左偏”、“右偏”或“不偏转”）。 （2）某小组利用如图2所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是______。 A.闭合开关，A、B灯均立刻亮，A灯亮度不再变化 B.闭合开关，A灯立刻亮，B灯先不亮，然后逐渐亮起来 C.电路稳定后断开开关，A灯立刻熄灭，B灯由不亮变亮再熄灭 【答案】 ①. 左偏 ②. C 【解析】 【详解】（1）[1]如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，即磁场方向改变，则电流方向相反，所以电流计指针左偏； （2）[2]AB．闭合开关S后，灯泡A、B同时变亮，之后由于线圈的通电自感，且其电阻几乎为零，则灯泡B缓慢熄灭，灯泡A的亮度逐渐变更亮，故AB错误； C．闭合开关，电路稳定后，再断开S，灯泡A立即熄灭，但由于线圈的断电自感，则灯泡B由暗变亮，再逐渐熄灭，故C正确。 故选C。 17. 在利用插针法测定玻璃折射率的实验中： （1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示。则他测出的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）； （2）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00 cm，CD=4.00 cm，由此可得出玻璃的折射率n=___________。 【答案】 ①. 不变 ②. 偏小 ③. 1.5 【解析】 【分析】 【详解】如图a所示甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角、折射角没有受到影响,因此测得的折射率将不变。 (2)如图b所示,乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。 由光路图以及几何关系可知 四、计算题（本题共4小题，共36分。8+8+8+12） 18. 如图所示，一个半径为r=10cm的不透明的圆木板静止在水面上，在圆木板圆心O的正下方h=50cm处有一点光源S，已知水的折射率。已知真空中光速c=3×108m/s，π=3.14。求： （1）光在该介质中传播的速度为多少？（保留2位有效数字） （2）光从介质射向空气反射全反射的临界角C； （3）水面上可以观察到点光源发出的光射出水面的面积S；（保留2位有效数字） 【答案】（1）2.1×108m/s；（2）45°；（3）0.75m2； 【分析】 【解析】 【详解】（1）光在该介质中传播的速度为 （2）根据光的全反射条件得 解得 （3）设射出水面的光线的外圆半径为R，则由几何知识可得 水面上方可观察到点光源发出的光射出水面的面积为 解得 19. 如图，一列简谐横波，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形。 （1）若波正沿x轴正方向传播，求这列波的波长λ和波速v ； （2）若波速大小为74m/s，波的传播方向如何？ 【答案】（1），；（2）波向左传播 【解析】 【详解】（1）由题图可知 当波向右传播时，波速为 （2）波传播的距离为 所以波向左传播。 20. 如图甲，电磁炮是当今世界强国争相研发的一种先进武器，我国电磁炮研究处于世界第一梯队。如图乙为某同学模拟电磁炮的原理图，间距为L=0.5m的两根倾斜导轨平行放置，导轨平面与水平地面的夹角为θ=37°，导轨下端接电动势为E=18V、内阻为r=1Ω的电源。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.2T、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。为了研究方便，将待发射的炮弹视为一个比导轨间距略长的导体棒，导体棒的质量为m=0.1kg﹑电阻为R=1Ω，导体棒与导轨接触面间的动摩擦因数为μ=0.25，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现将导体棒无初速度地放在导轨上且与导轨垂直，最终导体棒从导轨上端发射出去，不计其他电阻。求： （1）导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小和方向； （2）导体棒刚放在导轨上时的加速度大小。 【答案】（1），沿斜面向上；（2） 【解析】 【详解】（1）导体棒刚放在导轨上时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小 解得 F=0.9N 根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向沿斜面向上。 （2）导体棒刚放在导轨上时，对导体棒进行受力分析，根据牛顿第二定律有 其中 解得 21. 如图甲，在光滑水平地面上摆放有一个四分之一光滑圆轨道A及两块长木板B、C，圆轨道末端与长木板上表面齐平，一可视为质点的滑块D从圆轨道顶端由静止释放。已知A、B、C、D的质量均为m=1kg，圆轨道半径R=0.2m，两木板长均为L=0.2m，D与B上表面的动摩擦因数μ1=0.5，D与C上表面的动摩擦因数μ2从左端到右端随距离变化如图乙所示，g=10m/s2。求： （1）当把A固定在光滑地面上，滑块D从A的顶端滑至底端时的速度大小v0； （2）若A在光滑地面上不固定，滑块D从A的顶端滑至底端时的速度大小v1； （3）若将A固定在地面上，滑块D将在C上滑行的最远距离x（假设C足够长）。 【答案】（1）2m/s；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块D从圆轨道滑下的过程，由动能定理得 解得 （2）滑块D从圆轨道滑下的过程中，A将在压力作用下向左侧运动，与B、C分离。 A与D所组成的系统水平方向动量守恒，则 由系统能量守恒可得 解得 （3）滑块滑上B的过程中，对B、C、D整体，由动量守恒定律可得 由功能关系得 联立，解得 ， 设滑块D在C上滑行过程中产生的热量为Q，对C、D由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 由功能关系得由图像分析可得 可得 由此可知 联立，解得 ，（舍去） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 毓英中学2023-2024学年高二下学期末考试检测试卷 物理（选必1、选必2） 考试时间90分钟 满分值：100分 一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得3分，选错或不答得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是纵波 B. 光纤通信是利用光的全反射原理 C. 声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大 D. 肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 2. 图甲为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图乙为平衡位置位于x=0.5m的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 这列机械波的波长等于3m C. 这列机械波的波速等于0.5m/s D. t=7s时，质点P恰好回到平衡位置 3. 生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风，其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波。则（　　） A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强 B. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 4. 一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 此介质的折射率等于 B. 此介质的折射率等于1.5 C. 折射角随入射角的增大而增大，入射角和折射角的比值不变 D. 光在真空中传播速度为c，则光在该介质中的传播速度为 5. 一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。下列判断正确的是（　　） A. c光在球中的传播时间长 B. b光在球中传播速度小 C. b光的频率小于c光 D. 增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射 6. 如图所示，光滑水平地面上的轻弹簧一端拴接着质量为1kg的物块Q，初始时弹簧处于原长，Q静止在光滑水平地面上，质量为2kg的物块P静止在距弹簧右端一定距离处。现给物块P一方向水平向左、大小为6N·s的瞬时冲量，从物块P开始接触弹簧到离开弹簧的过程中，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧压缩量最大时物块Q的速度最大 B. 物块Q的最大速度为4m/s C. 弹簧的最大弹性势能为9J D. 物块P离开弹簧时的速度大小为2m/s 二、双项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，全选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分。） 7. 如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外，铜环两端、处于同一水平线。若环中通有大小为、方向从到的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A. 两根细绳拉力均比未通电流时的大 B. 两根细绳拉力均比未通电流时的小 C. 铜环所受安培力大小为 D. 铜环所受安培力大小为 8. 如图所示为一半径为R的圆形区域匀强磁场，在A点沿半径方向射入一速率为v的带电粒子，带电粒子从B点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（  ） A. 粒子带正电 B. 粒子运动的轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 9. 边长为L、匝数为N的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'转动（转轴OO'垂直于磁感线），线圈内阻不能忽略，通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，电压表可视为理想电表。保持线圈abcd以恒定角速度ω转动，以下说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势的瞬时值表达式为 B. 通过变压器原、副线圈的电流之比为 C. 电压表V2示数为 D. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电压表V1示数变小 10. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是摆稳定以后的振动图像，重力加速度为，不计空气阻力，则（　　） A. a、c摆的固有周期相等 B. b、c摆振动达到稳定时，摆振幅较大 C. b、c摆振动达到稳定时，摆振幅较大 D. 由图甲，乙可知，此时摆的周期小于 11. 某同学在探究单摆运动中，图甲是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，则以下说法正确的是（       ） A. t=0.1s时刻摆球速度最大 B. t=0.5s时刻摆球经过最低点 C. 单摆振动周期T=1.6s D. 单摆振动周期T=0.9s 12. 如图所示，不同金属材料围成的闭合矩形线框倾斜放置，线框平面与水平面成角，两长边很长，电阻不计，两短边长度为，电阻均为，在两长边中间正方形区域内存在垂直线框面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域边长为。质量为的金属杆从磁场上边缘由静止释放，下滑出磁场时已经开始匀速运动。金属杆与线框长边始终垂直且接触良好，金属杆接入电路的电阻为，不计一切摩擦，重力加速度为，则从金属杆由静止释放到下滑出磁场的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆中的电流方向从向 B. 金属杆出磁场时的速率为 C. 通过金属线框上侧短边的电荷量为 D. 金属线框产生的焦耳热为 三、填空、实验题（本题共5小题，共22分。每空2分） 13. 如图甲所示，一个电阻值为r=5Ω，匝数为n=30的圆形金属线圈与阻值为R=10Ω的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。则0~2s时间内电阻R哪端电势高______（选填上或下）；金属线圈中产生的感应电动势E=______V； 14. 两列相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为1.5cm，波速均为2m/s，波长均为4m。图示时刻，B、D两点的竖直高度差为______cm；O点是AC和BD连线的交点，为振动______（填“加强”或“减弱”）点 15. 2023年9月17日，全球单机容量最大的福建平潭海上风电场全容量并网发电，其电能输送示意图如图所示。若将输送电压由220kV升级为1100kV，保持输送的总电功率、发电机输出电压、用户得到的电压和输电线的电阻不变，则升压变压器匝数比变为升级前的________倍，输电线损失的功率变为升级前的________倍。 16. （1）在物理课堂上，某学习小组探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏转方向如图1所示，如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为______（填“左偏”、“右偏”或“不偏转”）。 （2）某小组利用如图2所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是______。 A.闭合开关，A、B灯均立刻亮，A灯亮度不再变化 B.闭合开关，A灯立刻亮，B灯先不亮，然后逐渐亮起来 C.电路稳定后断开开关，A灯立刻熄灭，B灯由不亮变亮再熄灭 17. 在利用插针法测定玻璃折射率的实验中： （1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示。则他测出的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）； （2）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00 cm，CD=4.00 cm，由此可得出玻璃的折射率n=___________。 四、计算题（本题共4小题，共36分。8+8+8+12） 18. 如图所示，一个半径为r=10cm的不透明的圆木板静止在水面上，在圆木板圆心O的正下方h=50cm处有一点光源S，已知水的折射率。已知真空中光速c=3×108m/s，π=3.14。求： （1）光在该介质中传播的速度为多少？（保留2位有效数字） （2）光从介质射向空气反射全反射的临界角C； （3）水面上可以观察到点光源发出的光射出水面的面积S；（保留2位有效数字） 19. 如图，一列简谐横波，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形。 （1）若波正沿x轴正方向传播，求这列波的波长λ和波速v ； （2）若波速大小为74m/s，波的传播方向如何？ 20. 如图甲，电磁炮是当今世界强国争相研发的一种先进武器，我国电磁炮研究处于世界第一梯队。如图乙为某同学模拟电磁炮的原理图，间距为L=0.5m的两根倾斜导轨平行放置，导轨平面与水平地面的夹角为θ=37°，导轨下端接电动势为E=18V、内阻为r=1Ω的电源。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.2T、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。为了研究方便，将待发射的炮弹视为一个比导轨间距略长的导体棒，导体棒的质量为m=0.1kg﹑电阻为R=1Ω，导体棒与导轨接触面间的动摩擦因数为μ=0.25，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现将导体棒无初速度地放在导轨上且与导轨垂直，最终导体棒从导轨上端发射出去，不计其他电阻。求： （1）导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小和方向； （2）导体棒刚放在导轨上时的加速度大小。 21. 如图甲，在光滑水平地面上摆放有一个四分之一光滑圆轨道A及两块长木板B、C，圆轨道末端与长木板上表面齐平，一可视为质点的滑块D从圆轨道顶端由静止释放。已知A、B、C、D的质量均为m=1kg，圆轨道半径R=0.2m，两木板长均为L=0.2m，D与B上表面的动摩擦因数μ1=0.5，D与C上表面的动摩擦因数μ2从左端到右端随距离变化如图乙所示，g=10m/s2。求： （1）当把A固定在光滑地面上，滑块D从A的顶端滑至底端时的速度大小v0； （2）若A在光滑地面上不固定，滑块D从A的顶端滑至底端时的速度大小v1； （3）若将A固定在地面上，滑块D将在C上滑行的最远距离x（假设C足够长）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $