精品解析：陕西省西安市蓝田县田家炳中学大学区联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

高二物理阶段性学习效果测试 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。 3．考试结束后将本试卷与答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1. 在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ发生正碰，碰后立即粘在一起运动，碰撞前后滑块Ⅰ、Ⅱ及粘在一起后的速度—时间图像如图中的线段a、b、c所示。由图像可知（　　） A. 碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小 B. 滑块Ⅰ的质量与滑块Ⅱ的质量之比为 C. 两滑块碰撞前的动能之和一定大于碰撞后的动能之和 D. 碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ受到的冲量大 2. 如图为某简谐运动图象，若t＝0时质点正经过O点向b运动，则下列说法正确(　　) A. 质点在0.7s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动 B. 质点在1.5s时的位移最大，方向向左，在1.75s时，位移为1cm C. 质点从1.6s到1.8s时间内，质点的位移正在增大，方向向右 D. 质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，方向向左 3. 两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ） A. 在相遇区域会发生干涉现象 B. 实线波和虚线波的频率之比为2︰3 C. 平衡位置为x=6m处的质点此时刻速度为零 D. 平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cm 4. 如图所示半圆形玻璃砖，圆心为 O，半径为 R．某单色光由空气从 OB 边界的中点 A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P 点发生折射，该折射 光线的反向延长线刚好过B点．则（　　） A. 该玻璃对此单色光的折射率为1.5 B. 光从 A 传到 P 的时间为（c为空气中的光速） C. 该玻璃对此单色光的临界角为45° D. 玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化 5. 图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 形成乙图样的光的波长比形成丙图样的光的波长短 B. 形成丙图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大 C. 若只增大挡板与屏间的距离，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增大 D. 若只减小挡板上两个狭缝间的距离d，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将减小 6. 如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是金属材质的霍尔元件。下列说法正确的是（　　） A. 甲：加速电压增大，粒子最终离开回旋加速器时的动能也增大 B. 乙：增大匀强磁场的磁感应强度，磁流体发电机的电动势却不变 C. 丙：无法判断带电粒子的电性、电量，且粒子也可以从右侧沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁：产生霍尔效应时，稳定时D侧面的电势低于C侧面的电势 7. 如图示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20 cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t＝0，在图所示的图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管和塑料管竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（　　） A. 在中的下落时间比在中的长 B. 落至底部时在中的速度比在中的大 C. 在和中都做自由落体运动 D. 在两个下落过程中的机械能都守恒 9. 用如图所示装置探究电磁感应现象，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电流计及开关按如图方式连接，下列说法中正确的是（　　） A. 只要开关是闭合的，电流计指针就会偏转 B. 开关闭合后，线圈插入或拔出都会引起电流计指针偏转 C. 开关闭合后，若匀速移动滑动变阻器的滑片，电流计指针不会偏转 D. 该装置是用来探究线圈中感应电流产生条件的 10. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（        ） A. 原线圈的输入功率为W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分） 11. 如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后（　　） A. 其他各摆振动周期跟A摆相同 B. 其他各摆振动的振幅大小相等 C. 其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大 D. B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小 12. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m，xb=5.5 m，则以下说法中正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 当a质点处在波峰时，b质点在向上运动 C. t=时，a质点正在向y轴负方向运动 D. t=时，b质点正在向y轴负方向运动 13. 一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图a甲所示．设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图像如图a乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图像可能是图（ ） A. B. C. D. 14. 在如图所示的电磁感应实验中，线圈与检流计组成闭合电路，线圈与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路，线圈置于线圈中。在实验中，以下的实验现象应该出现的是（　　） A. 在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针偏转角度维持不变 B. 在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针又回到零刻度 C. 闭合开关后，滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中，检流计指针都将发生偏转 D. 在断开开关的瞬间，检流计指针不发生偏转 第II卷（非选择题） 三、实验题（共3小题，总分18分） 15. 某同学用如图甲所示装置通过半径相同的、两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滚下，和球碰撞后，、球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，得到了如图乙所示的三个落地点。 （1）用什么方法找出落地点的平均位置？______，并在图中读出______cm。 （2）已知，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出是______球的落地点，是______球的落地点。 （3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式______。 16. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）请将图中所缺的导线补接完整___________。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将___________。 ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针将___________。 17. 有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一致，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以再绕线圈。 (1)某同学用多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图中的a、b位置，则A线圈的电阻为______Ω，由此可推断______（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多。 (2)如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验的步骤填空： ①用绝缘导线在线圈B上绕制n匝线圈； ②将A线圈与低压交流电源相连接； ③用多用电表的“交流电压”挡分别测量A线圈的输入电压和______（选填“绕制”或“B”）线圈的输出电压U； ④则A线圈的匝数为______。（用已知和测得量的符号表示） 四、计算题（共36分） 18. 2022年第24届冬季奥运会在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型：在水平冰面上，运动员将冰壶甲推到A点放手，冰壶甲以速度从A点沿直线ABC滑行，之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m，冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为，，重力加速度为g，冰壶可视为质点。不计空气阻力。 （1）求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v； （2）若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算，分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示：甲停在B点，乙停在B右侧某点D。 （3）在实际情景中，两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失，请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。 19. 如图所示，一个盛水容器内装有深度为H的水，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知入射角，水的折射率，真空中光速为c，，。求： （1）激光从O点传播到P点的时间t； （2）打开出水口放水，当水面下降到原来一半深度时，光斑P仍然在容器底部，求光斑P移动的距离x。 20. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为R=0.5m，质量为M=1kg的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°，斜面和滑轮均光滑，重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块的质量m； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大？ 21. 一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8×10－8 Ω·m，横截面积为10－5 m2的输电线向4×103 m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不得超过发电机总功率的4%，求： (1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于 220 V？若用电器电路中电流为100 A，求此时用电器两端的电压数值． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理阶段性学习效果测试 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。 3．考试结束后将本试卷与答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1. 在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ发生正碰，碰后立即粘在一起运动，碰撞前后滑块Ⅰ、Ⅱ及粘在一起后的速度—时间图像如图中的线段a、b、c所示。由图像可知（　　） A. 碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小 B. 滑块Ⅰ的质量与滑块Ⅱ的质量之比为 C. 两滑块碰撞前的动能之和一定大于碰撞后的动能之和 D. 碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ受到的冲量大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，碰撞后总动量为正，根据动量守恒定律，碰撞前的总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量较大，故A项错误； B．根据动量守恒定律有 解得 故B项错误； C．根据题图可知，碰前总动能为 碰后总动能为 由上述可知 故C项正确； D．碰撞过程中滑块Ⅰ受到的冲量与滑块Ⅱ受到的冲量大小相等，方向相反，故D项错误。 故选C。 2. 如图为某简谐运动图象，若t＝0时质点正经过O点向b运动，则下列说法正确(　　) A. 质点在0.7s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动 B. 质点在1.5s时的位移最大，方向向左，在1.75s时，位移为1cm C. 质点从1.6s到1.8s时间内，质点的位移正在增大，方向向右 D. 质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，方向向左 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．t=0时，质点正经过O点向b运动，说明位移向右为正方向，由图知，质点在0.7s时的位移是正值，说明位移方向向右，位移正在减小，则知质点正靠近平衡位置，故A错误； B．由图看出，质点在1.5s时的位移最大，且为负值，说明位移方向向左，在1.75s时，由于质点做的不是匀速运动，所以位移不是1cm，故B错误； C．质点在1.6s到1.8s过程中，质点的位移正在减小，位移为负值，说明位移方向向左，故C错误； D．质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，位移为负值，说明位移向左，故D正确。 故选D。 3. 两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ） A. 在相遇区域会发生干涉现象 B. 实线波和虚线波的频率之比为2︰3 C. 平衡位置为x=6m处的质点此时刻速度为零 D. 平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cm 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图可知 ， 根据 得实线波和虚线波的频率之比为3︰2，因两列波的频率不同，则在相遇区域不会发生干涉现象，AB错误； C．依据微平移法，由题图可知，平衡位置为x=6m处的质点，此刻具有向上的最大速度，C错误； D．两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点是振动加强的，此刻x=8.5m处实线波的位移 x=8.5m处虚线波的位移 所以平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移 D正确。 故选D。 4. 如图所示半圆形玻璃砖，圆心为 O，半径为 R．某单色光由空气从 OB 边界的中点 A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P 点发生折射，该折射 光线的反向延长线刚好过B点．则（　　） A. 该玻璃对此单色光的折射率为1.5 B. 光从 A 传到 P 的时间为（c为空气中的光速） C. 该玻璃对此单色光的临界角为45° D. 玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化 【答案】B 【解析】 【分析】作出光路图，结合几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出玻璃对光的折射率，根据sinC=求出临界角．根据几何关系求出光在玻璃中传播的路程，通过v= 求出光在玻璃中传播的速度，从而得出光从A到P的时间． 【详解】A、作出光路图，如图所示， 根据几何关系知，入射角α=30°，折射角θ=60°，根据折射定律得： ，故A错误． B、光在玻璃砖中传播的速度 ，则光从A传到P的时间t=，故B正确． C、根据sinC=得该玻璃对单色光的临界角为：C=arcsin，故C错误． D、玻璃的临界角与入射角无关，故D错误． 故选B． 【点睛】本题考查了几何光学的基本运用，关键作出光路图，结合折射定律和几何关系综合求解，难度不大． 5. 图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 形成乙图样的光的波长比形成丙图样的光的波长短 B. 形成丙图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大 C. 若只增大挡板与屏间的距离，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增大 D. 若只减小挡板上两个狭缝间的距离d，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉的条纹间距为 可知对于同一实验装置，波长越长，条纹间距越大，由于 可知甲光的波长一定小于乙光的波长，A正确； B．根据公式 由于甲光的波长一定小于乙光的波长，可得形成丙图样的光的频率比形成乙图样的光的频率小，B错误； C．根据双缝干涉的条纹间距为 可知，若只增大挡板与屏间的距离，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增大，C正确； D．根据双缝干涉的条纹间距为 可知，若只减小挡板上两个狭缝间的距离d，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增加，D错误。 故选AC。 6. 如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是金属材质的霍尔元件。下列说法正确的是（　　） A. 甲：加速电压增大，粒子最终离开回旋加速器时的动能也增大 B. 乙：增大匀强磁场的磁感应强度，磁流体发电机的电动势却不变 C. 丙：无法判断带电粒子的电性、电量，且粒子也可以从右侧沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁：产生霍尔效应时，稳定时D侧面的电势低于C侧面的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中满足 设回旋加速器D型盒的半径为R，可推导出粒子的最大动能为 由此可知，粒子的最大动能为加速电压无关，故A错误； B．当磁流体发电机达到稳定时，电荷在A、B板间受到的电场力和洛伦兹力平衡，即 得电源电动势为 由此可知，增大匀强磁场的磁感应强度，磁流体发电机的电动势增大，故B错误； C．粒子从左侧沿直线匀速通过速度选择器时，无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相反，如从右侧沿直线匀速通过速度选择器时，无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相同，因此只能从左侧进入，故C错误； D．若载流子带负电，洛伦兹力指向D板，载流子向D板聚集，D板电势低，故D正确。 故选D。 7. 如图示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20 cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t＝0，在图所示的图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设磁场宽度为d。线框宽度为L，线框进入磁场过程，时间为 根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正方向，感应电流大小为 则知I不变 线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间为 线框穿出磁场过程，时间为 感应电流方向是顺时针方向，为负方向，感应电流大小为 则I不变。 故选C。 8. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管和塑料管竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（　　） A. 在中的下落时间比在中的长 B. 落至底部时在中的速度比在中的大 C. 在和中都做自由落体运动 D. 在两个下落过程中的机械能都守恒 【答案】A 【解析】 【详解】CD．小磁块在光滑铜管中下落时，由于穿过铜管的磁通量发生变化，导致铜管产生感应电流，小磁块受到阻碍其向下运动的磁场力，而在塑料管中没有产生感应电流，可知小磁块在中不是做自由落体运动，机械能不守恒，小磁块在中做自由落体运动，机械能守恒，CD错误； A．由于小磁块在中受到阻碍其向下运动的磁场力，小磁块的加速度小于重力加速度，故小磁块在中下落的时间比在中下落的时间长，A正确； B．由于小磁块在中受到阻碍其向下运动的磁场力，机械能减少，故下落过程减少的重力势能大于增加的动能，而小磁块在中下落满足机械能守恒，故下落过程减少的重力势能等于增加的动能，可知落至底部时在中的速度比在中的小，B错误。 故选A。 9. 用如图所示装置探究电磁感应现象，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电流计及开关按如图方式连接，下列说法中正确的是（　　） A. 只要开关是闭合的，电流计指针就会偏转 B. 开关闭合后，线圈插入或拔出都会引起电流计指针偏转 C. 开关闭合后，若匀速移动滑动变阻器的滑片，电流计指针不会偏转 D. 该装置是用来探究线圈中感应电流产生条件的 【答案】B 【解析】 【详解】A．当开关闭合，电路稳定后，线圈A中电流保持不变，穿过线圈B的磁通量不发生变化，电流计的指针不会偏转，故A错误； B．开关闭合后，线圈插入或拔出，都会引起线圈B中磁通量变化，则都会引起电流计指针偏转，故B正确； C．开关闭合后，若匀速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中电流变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，电流计的指针会偏转，故C错误； D．由图可知，电流计与线圈组成回路，则该装置是用来探究线圈中感应电流产生条件的，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（        ） A. 原线圈的输入功率为W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题已知，理想变压器接在最大电动势为的交流电源上，则可知理想变压器原线圈两端电压的有效值为 根据原副线圈两端的电压比等于匝数比可得副线圈两端的电压 即电压表的读数为110V，则副线圈所在回路中的电流 而根据变压器原副线圈所在回路中的电流比等于匝数的反比可得 则电流表的读数为1A，由此可得原线圈的输入功率为 故AC错误，B正确； D．根据交流电瞬时电压的表达式 可得 而，可得 故D错误。 故选B。 二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分） 11. 如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后（　　） A. 其他各摆振动周期跟A摆相同 B. 其他各摆振动的振幅大小相等 C. 其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大 D. B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A摆振动后迫使水平绳摆动，水平绳又迫使B、C、D、E四摆做受迫振动，由于物体做受迫振动的周期总是等于驱动力的周期，因此，B、C、D、E四摆的周期跟A摆相同，故A正确； BCD．驱动力的频率等于A摆的固有频率 其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系是 可见只有E摆的固有频率与驱动力的频率相等，它发生共振现象，其振幅最大；B、C、D三个摆均不发生共振，振幅各异；C摆的固有频率与驱动力的频率相差比D摆的固有频率与驱动力的频率相差小，C的振幅比D大；而D摆的固有频率与驱动力的频率相差比B摆的固有频率与驱动力的频率相差小，D的振幅比B大,故B错误，CD正确。 故选ACD。 12. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m，xb=5.5 m，则以下说法中正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 当a质点处在波峰时，b质点在向上运动 C. t=时，a质点正在向y轴负方向运动 D. t=时，b质点正在向y轴负方向运动 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．由t=0时刻x=3 m处的质点向上振动，可得该波向左传播，即波沿x轴负方向传播，故A正确； B．ab两质点相距，则当a质点处在波峰时，b质点在平衡位置向上运动，故B正确； C．t=0时刻质点a向上振动，分析可知，t=时，a质点仍向y轴正方向运动，选项C错误；D．t=0时刻质点b向下振动，分析可知，t=时，b质点仍向y轴负方向运动，选项D正确。 故选ABD。 13. 一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图a甲所示．设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图像如图a乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图像可能是图（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的。 故选CD。 14. 在如图所示的电磁感应实验中，线圈与检流计组成闭合电路，线圈与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路，线圈置于线圈中。在实验中，以下的实验现象应该出现的是（　　） A. 在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针偏转角度维持不变 B. 在闭合开关的瞬间检流计指针将发生偏转，然后指针又回到零刻度 C. 闭合开关后，滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中，检流计指针都将发生偏转 D. 在断开开关的瞬间，检流计指针不发生偏转 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．在闭合开关的瞬间，线圈A中电流变大，产生磁场变大，穿过B的磁通量变大，检流计指针将发生偏转，稳定后，A产生的磁场不变，穿过B的磁通量不变，则B中没有感应电流，此时，检流计指针回到零刻度，故A错误B正确； C．闭合开关后，滑动变阻器滑片向右或向左移动过程中，线圈A中电流变化，穿过B的磁通量变化，检流计指针都将发生偏转，故C正确； D．在断开开关的瞬间，穿过B的磁通量消失，检流计指针将发生偏转，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共3小题，总分18分） 15. 某同学用如图甲所示装置通过半径相同的、两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滚下，和球碰撞后，、球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，得到了如图乙所示的三个落地点。 （1）用什么方法找出落地点的平均位置？______，并在图中读出______cm。 （2）已知，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出是______球的落地点，是______球的落地点。 （3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式______。 【答案】 ①. 用最小的圆把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置 ②. 13.1（13.0~13.2） ③. B ④. A ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]为了减小测量的误差，找落地点的平均位置时，用最小的圆把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置； [2]刻度尺精度为1cm，根据上述方法，图中读出 （2）[3][4]由于A球质量大于B球质量，则碰撞后，A球速度小于碰前的速度，而B球速度大于碰前A球的速度，可知是B球的落地点，是A球的落地点。 （3）[5]令A球碰前的速度为v0，落地点为Q，碰后A、B球的速度分别为v1、v2，落地点分别为P、R，根据 ， 解得 ，， 根据动量守恒定律有 解得 16. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）请将图中所缺的导线补接完整___________。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将___________。 ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针将___________。 【答案】 ①. ②. 向右偏转一下 ③. 向左偏转一下 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]“探究电磁感应现象”实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合回路，如上图所示。 （2）①[2]闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；闭合开关，将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下； ②[3]原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将向左偏转一下。 17. 有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一致，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以再绕线圈。 (1)某同学用多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图中的a、b位置，则A线圈的电阻为______Ω，由此可推断______（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多。 (2)如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验的步骤填空： ①用绝缘导线在线圈B上绕制n匝线圈； ②将A线圈与低压交流电源相连接； ③用多用电表的“交流电压”挡分别测量A线圈的输入电压和______（选填“绕制”或“B”）线圈的输出电压U； ④则A线圈的匝数为______。（用已知和测得量的符号表示） 【答案】 ①. 24 ②. A ③. 绕制 ④. 【解析】 【详解】(1)[1][2]多用电表欧姆挡读数=指针指示值×倍率。A的读数为24，倍率为×1，所以电阻为24Ω．根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为A的电阻比B大，所以A线圈匝数多。 (2)③[3]因为要测量A线圈匝数，所以要把A线圈与低压交流电源相连接。变压器输入输出电压都是交流电，所以要用交流电压挡测绕制线圈的输出电压U。 ④[4]根据变压器电压比等于匝数比，有 所以 四、计算题（共36分） 18. 2022年第24届冬季奥运会在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型：在水平冰面上，运动员将冰壶甲推到A点放手，冰壶甲以速度从A点沿直线ABC滑行，之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m，冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为，，重力加速度为g，冰壶可视为质点。不计空气阻力。 （1）求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v； （2）若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算，分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示：甲停在B点，乙停在B右侧某点D。 （3）在实际情景中，两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失，请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。 【答案】（1）；（2）冰壶甲停在B点，冰壶乙继续运动一段距离停在D点；（3） 【解析】 【详解】（1）对滑行的冰壶分析可知，受重力和支持力平衡，还受摩擦力就等于合力，根据牛顿第二定律得 根据匀变速直线运动的速度—位移公式，由 得 （2）碰撞模型中，作用时间很短，认为碰撞的内力远大于外力，动量守恒，设冰壶甲刚刚碰后的速度为，冰壶乙刚刚碰后的速度为，有 又忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失，有 联立解得 ， 由于又是正碰，所以冰壶甲停在B点，冰壶乙继续运动一段距离停在D点。 （3）甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置如图所示，甲、乙停在BD之间，甲在B点右侧，乙在D点左侧。 19. 如图所示，一个盛水容器内装有深度为H的水，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知入射角，水的折射率，真空中光速为c，，。求： （1）激光从O点传播到P点的时间t； （2）打开出水口放水，当水面下降到原来一半深度时，光斑P仍然在容器底部，求光斑P移动的距离x。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据折射定理 解得折射角大小 β=37° 光在水中的速度 激光从O点传播到P点的时间 （2）根据 由几何关系有： x=h（tanα-tanβ） 当，代入数据解得 【点睛】 20. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为R=0.5m，质量为M=1kg的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°，斜面和滑轮均光滑，重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块的质量m； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大？ 【答案】（1）1.8kg；（2） 【解析】 【详解】（1）当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时，根据左手定则可知，圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向上，大小为 对圆环由平衡条件可得 对滑块由平衡条件可得 联立解得滑块的质量为 （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，根据左手定则可知，圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向下，大小不变；对圆环，由牛顿第二定律可得 对滑块，由牛顿第二定律可得 联立解得滑块的瞬时加速度大小为 21. 一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8×10－8 Ω·m，横截面积为10－5 m2的输电线向4×103 m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不得超过发电机总功率的4%，求： (1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于 220 V？若用电器电路中电流为100 A，求此时用电器两端的电压数值． 【答案】(1)1∶12　(2)288∶11　(3)大于220 V　227 V 【解析】 【详解】(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为r＝ρ＝1.8×10－8×Ω＝14.4 Ω 由题意知P损＝P×4%＝()2r 代入数据得U2＝6 000 V 升压变压器原、副线圈匝数比 (2)I2＝A U损＝I2·r＝×14.4 V＝240 V 而U3＝U2－U损＝6 000 V－240 V＝5 760 V 降压变压器原、副线圈匝数比为288∶11. (3)用电器总数减少时，用电器两端电压将增大 由题知I4′＝100 A则由 所以I3′＝A U损′＝I3′·r＝×14.4 V＝55 V 而U1、U2不变 U3′＝U2－U损′＝(6 000－55) V＝5 945 V ， U4′＝U3′＝×5 945 V≈227 V. 点睛：解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率P损=I2R．输电线上损失的功率往往是突破口． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $