精品解析：福建省福州第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

福州一中2024—2025学年第二学期第三学段考试 高二物理学科试卷 本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟 一、单项选择题（共 4 题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言并通过实验首次捕捉到电磁波 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 验钞机的工作是利用了红外线，遥控器则是利用了紫外线 D. 只要有电场就可以产生磁场，只要有磁场也一定可以产生电场 2. 如图甲所示，鱼漂是垂钓的工具。当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则（　　） A. 鱼漂振动周期为0.8s，振幅为4cm B. t=0.3s时，鱼漂的速度和加速度方向相反 C. t=0.3s时，鱼漂的位移为cm D. 0.6s~0.8s时间内，速度和加速度都减小 3. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，电阻为R，A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为R。下列判断正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，A、B、C灯同时亮 B. 闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮 C. 断开开关S的瞬间，a点的电势比b点高 D. 断开开关S的瞬间，C灯马上熄灭，A灯闪亮一下后再熄灭 4. 如图所示，A、B两物块用一轻弹簧相连，已知A、B的质量分别为，弹簧的劲度系数为，用力缓慢向下压物块A，然后由静止释放，此后物块A在竖直方向上作简谐运动。当A运动到最高点时，物块对桌面压力恰好为零，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 物块A作简谐运动的振幅为 B. 物块A速度最大时，弹簧处于原长 C. 物块A运动到最高点时，加速度大小为 D. 物块A运动至最低点时，桌面对物块的支持力大小为 二、双项选择题（共 4 小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5. 如图所示，振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器正在充电 B. 电容器两极板间的电压正在减小 C. 线圈L中的磁场能正在减小 D. 线圈L中电流正在减小 6. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，Rt是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值，则下列说法不正确的是（　　） A. 当时，c、d间的电压瞬时值为110V B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V C. 当单刀双掷开关与a连接时，Rt温度升高，则电压表和电流表的示数均变小 D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，则电压表和电流表的示数都变大 7. 如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 时，P正沿y轴负方向减速运动 C. P与Q—定总是同时回到平衡位置 D. s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm 8. 如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，重力加速度，，下列说法正确的是（　　） A. 线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为10m/s2 B. 线框进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为0.5C C. 线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为6.4J D. 线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6个完整磁场区域 三、填空与实验（本大题共5小题，共20分） 9. 如图，在某一均匀介质中，M、N是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为，介质中P点与M、N两个波源的距离分别为3m和5m，两波源形成的简谐波从t=0时刻，同时分别沿MP、NP方向传播，波速都是10m/s，则P点的振动___________（填“加强”或“减弱”）；0~1s内，P点通过的路程为___________m。 10. 图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若t=0时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期T___________4s（选填“﹥”，“=”，“<”），若t=1s时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅A___________10cm（选填“>”，“=”，“<”）。 11. 电车弹簧减震的原理主要是通过弹簧的力学特性来提供减震效果，以减少车身和乘客所感受到的颠簸和震动。一切复杂的震动都可以看作是由若干个不同的简谐运动合成的。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。由图像可知该弹簧振子在半个周期内的路程为__________cm；在t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的加速度__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的弹性势能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）下列说法正确的是______。 A. 实验中，必须在副线圈上接上用电器以形成闭合回路 B. 变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流 （2）用原线圈匝的变压器实验，测得的实验数据如表所示： 次数 1 2 3 4 U1/V 4.90 6.00 7.50 10.06 U2/V 2.40 2.92 3.70 4.97 根据实验数据可知，该次实验时副线圈的匝数为______（填“200”或“800”或“1600”）。 （3）多次实验后发现原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比，可能的原因是______。（写出两条即可） 13. 在用单摆测量重力加速度的实验中， （1）下面的叙述正确的是______________ A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，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，使摆角较大 D.用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长 E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时并计数为，此后小球每摆到平衡位置时，计数一次，依次计数为1、2、3…当数到时，停止计时，测得时间为，则单摆周期T＝ （2）用游标卡尺测小球直径，可得小球的半径r __________ （3）某小组改变摆线长度，测量了多组数据。在进行数据处理时，甲同学把摆线长作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出图像后求出斜率，然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲________，乙________。填“偏大”、“偏小”或“无影响” （4）乙同学规范实验操作后，改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，作出l-T2图像，如图所示。请写出重力加速度的表达式g=______________（用 四、计算题（本大题共3小题，共40分。） 14. 一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.5m的两质点，如图甲所示。两质点的振动图象分别如图乙、丙所示。 (1)当该波在该介质中传播的速度为2.5m/s时，求该波的波长； (2)若该波的波长大于0.3m，求可能的波速。 15. 如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈abcd的匝数N=100，面积，内阻不可忽略，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V  8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略。求： （1）设初始时刻t=0为线圈转至如图所示位置（线圈平面与磁场方向平行），请写出交流发电机产生的瞬时感应电动势的表达式； （2）输电线路上损耗的电功率； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压。 16. 如图所示，AD与为水平放置的无限长平行金属导轨，DC与为倾角为的平行金属导轨，两组导轨的间距均为，导轨电阻忽略不计。质量为、电阻为的导体棒ab置于倾斜导轨上，质量为、电阻为的导体棒cd置于水平导轨上，轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩。导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。初始时刻，棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑。（g取，） （1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数； （2）在轻质挂钩上挂上物体P，细绳处于拉伸状态，将物体P与导体棒cd同时由静止释放，当P的质量为1.5kg时，ab始终处于静止状态（导体棒cd运动过程中，ab、cd一直与DD1平行，且没有与滑轮相碰。）求P匀速运动时，导体棒cd所受安培力F的大小及速度v大小； （3）若P的质量为1.5kg时，由静止释放开始计时，当t=1s时cd已经处于匀速直线运动状态，求在这1s内cd上产生的焦耳热为多少？（ab始终处于静止状态） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州一中2024—2025学年第二学期第三学段考试 高二物理学科试卷 本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟 一、单项选择题（共 4 题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。） 1. 以下说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言并通过实验首次捕捉到电磁波 B. 法拉第发现了电磁感应现象 C. 验钞机的工作是利用了红外线，遥控器则是利用了紫外线 D. 只要有电场就可以产生磁场，只要有磁场也一定可以产生电场 【答案】B 【解析】 【详解】A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹利用实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．法拉第发现了电磁感应现象，故B正确； C．验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的，遥控器的工作利用了红外线，故C错误； D．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场产生磁场，恒定的电场或磁场不会产生磁场或电场，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示，鱼漂是垂钓的工具。当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则（　　） A. 鱼漂振动周期为0.8s，振幅为4cm B. t=0.3s时，鱼漂的速度和加速度方向相反 C. t=0.3s时，鱼漂的位移为cm D. 0.6s~0.8s时间内，速度和加速度都减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，鱼漂振动周期为0.8s，振幅为2cm，在t=0.3s时刻，鱼漂正在远离平衡位置向正向位移最大处运动，其速度方向为竖直向上。因回复力和加速度的方向总是指向平衡位置，故此时鱼漂的加速度方向竖直向下，鱼漂的速度和加速度方向相反，故A错误，B正确； C．由图乙可知，t=0.3s时，鱼漂简谐运动的相位 根据简谐运动位移 结合振幅为2cm，可得t=0.3s时，鱼漂的位移为cm，故C错误； D．由回复力可知，该鱼漂在振动的过程中，靠近平衡位置的过程，回复力总是减小，加速度总是减小，而靠近平衡位置的过程，速度总是增大的。反之，远离平衡位置的过程，加速度总是增大的，速度总是减小的，故不可能存在速度和加速度均减小的时间段，故D错误。 故选B 。 3. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，电阻为R，A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为R。下列判断正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，A、B、C灯同时亮 B. 闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮 C. 断开开关S的瞬间，a点的电势比b点高 D. 断开开关S的瞬间，C灯马上熄灭，A灯闪亮一下后再熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S的瞬间，A、C灯同时亮，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大，所以B灯缓慢亮，故A错误； B．闭合开关S一段时间后，由于线圈的直流电阻为R，可知B灯支路电阻大于A灯电阻，则A灯电流大于B灯电流，A灯比B灯亮，故B错误； C．断开开关S的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且方向由b点到a点，但线圈相当于电源的内阻，即b点为负极，a点为正极，所以a点的电势比b点高，故C正确； D．断开开关S的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且与A、B灯构成回路，由于断开开关前通过线圈的电流小于A灯的电流，所以A灯不会闪亮一下，再熄灭，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，A、B两物块用一轻弹簧相连，已知A、B的质量分别为，弹簧的劲度系数为，用力缓慢向下压物块A，然后由静止释放，此后物块A在竖直方向上作简谐运动。当A运动到最高点时，物块对桌面压力恰好为零，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 物块A作简谐运动的振幅为 B. 物块A速度最大时，弹簧处于原长 C. 物块A运动到最高点时，加速度大小为 D. 物块A运动至最低点时，桌面对物块的支持力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块A在最高点时弹簧伸长量，在平衡位置时弹簧压缩量，可知物块A作简谐运动的振幅为，选项A错误； B．物块A速度最大时，物块A处于平衡位置，弹簧处于压缩状态，选项B错误； C．物块A运动到最高点时，由牛顿第二定律 解得加速度大小为a=1.5 选项C错误； D．物块A运动至最低点时，A的加速度为向上的1.5g，则对整体分析 解得 即桌面对物块的支持力大小为，选项D正确。 故选D。 二、双项选择题（共 4 小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5. 如图所示，振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 此时电容器正在充电 B. 电容器两极板间的电压正在减小 C. 线圈L中的磁场能正在减小 D. 线圈L中电流正在减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由题图可知，此时电流由下极板流向上极板，且上极板带正电，则上极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，根据可知，电容器两极板间的电压正在增大，故A正确，B错误； CD．由于电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，线圈L中的磁场能正在减小，线圈L中电流正在减小，故CD正确。 故选ACD。 6. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，Rt是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值，则下列说法不正确的是（　　） A. 当时，c、d间的电压瞬时值为110V B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V C. 当单刀双掷开关与a连接时，Rt温度升高，则电压表和电流表的示数均变小 D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，则电压表和电流表的示数都变大 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．当时，c，d间电压的瞬时值为 故A说法错误；符合题意； B．当单刀双掷开关与a连接时，原副线圈的匝数比为10：1，原线圈两端的电压有效值 根据 代入数据得U2＝22V，故B说法正确；不符题意； C．当单刀双掷开关与a连接时，Rt温度升高，热敏电阻的阻值减小，由 可知电压不变，电流表示数增大，故C说法错误；符合题意； D．当单刀双掷开关由a扳向b时，由 可知，当原线圈匝数减小，所以U 2变大，电压表和电流表的读数均变大，故D说法正确；不符题意。 本题选不正确的，故选AC。 7. 如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 时，P正沿y轴负方向减速运动 C. P与Q—定总是同时回到平衡位置 D. s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，选项A错误； B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，选项B正确； C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，选项C正确； D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为 其中，解得 因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，选项D错误。 故选BC。 8. 如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，重力加速度，，下列说法正确的是（　　） A. 线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为10m/s2 B. 线框进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为0.5C C. 线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为6.4J D. 线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6个完整磁场区域 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由 解得线框刚进入第一个磁场区域时安培力 由牛顿第二定律 解得； 故A错误； B．根据题意有 线框进入第一个磁场区域过程中通过线框的电荷量为； 故B错误； C．线框所受安培力方向水平向左，线框水平方向做减速运动，竖直方向做自由落体运动，可知线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为； 故C正确； D．线框水平方向上的运动，在后一个磁场中可以看为前一个磁场中运动的一个延续部分，水平方向上线框在磁场中的运动根据动量定理有， 联立得 线框穿过1个完整磁场区域，有安培力作用的水平距离为2l，则有，则线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6个完整磁场区域； 故D正确。 故选CD。 三、填空与实验（本大题共5小题，共20分） 9. 如图，在某一均匀介质中，M、N是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为，介质中P点与M、N两个波源的距离分别为3m和5m，两波源形成的简谐波从t=0时刻，同时分别沿MP、NP方向传播，波速都是10m/s，则P点的振动___________（填“加强”或“减弱”）；0~1s内，P点通过的路程为___________m。 【答案】 ①. 加强 ②. 4.8 【解析】 【详解】[1]根据简谐运动的表达式可知 所以 由于 即波程差等于波长的整数倍，所以P点的振动加强； [2]M波源的振动形式到达P点的时间为 N波源的振动形式到达P点的时间为 在N波源的振动形式到达P点之前P点通过的路程为 之后P点振动加强，由于则0~1s内，N波源的振动形式到达P点之后P点通过的路程为 可知，0~1s内，P点通过的路程为 10. 图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若t=0时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期T___________4s（选填“﹥”，“=”，“<”），若t=1s时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅A___________10cm（选填“>”，“=”，“<”）。 【答案】 ①. = ②. = 【解析】 【详解】[1]根据单摆周期公式 可知单摆的周期与摆球质量无关，所以橡皮泥脱落，此后单摆周期仍为4s； [2] 若t=1s时刻单摆处于平衡位置，橡皮泥脱落后摆球的动能未增大，所以单摆的振幅仍为10cm。 11. 电车弹簧减震的原理主要是通过弹簧的力学特性来提供减震效果，以减少车身和乘客所感受到的颠簸和震动。一切复杂的震动都可以看作是由若干个不同的简谐运动合成的。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。由图像可知该弹簧振子在半个周期内的路程为__________cm；在t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的加速度__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的弹性势能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 10 ②. 增大 ③. 增大 【解析】 【详解】[1][2][3]由图像可知该弹簧振子在半个周期内的路程为 在t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子偏离平衡位置距离增大，回复力增大，加速度增大，弹簧形变量增大，弹簧振子的弹性势能增大。 12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）下列说法正确的是______。 A. 实验中，必须在副线圈上接上用电器以形成闭合回路 B. 变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流 （2）用原线圈匝的变压器实验，测得的实验数据如表所示： 次数 1 2 3 4 U1/V 4.90 6.00 7.50 10.06 U2/V 2.40 2.92 3.70 4.97 根据实验数据可知，该次实验时副线圈的匝数为______（填“200”或“800”或“1600”）。 （3）多次实验后发现原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比，可能的原因是______。（写出两条即可） 【答案】（1）C （2）200 （3）铁芯发热，线圈存在漏磁现象 【解析】 【小问1详解】 A．实验中，不需要在副线圈上接上用电器以形成闭合回路，副线圈也能产生感应电动势，故A错误； B．变压器正常工作时，铁芯导磁，利用互感现象把电能由原线圈输送到副线圈，故B错误； C．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流，故C正确； 故选C。 【小问2详解】 由于铁芯发热、漏磁、铜损铁损等原因，副线圈交流电压表的读数应小于理想电压表的读数，而忽略误差后总是的一半，所以可判断出原线圈匝数为200匝。 【小问3详解】 由于铁芯在交变磁场的作用下会发热，交变电流产生的磁场不可能完全限制在铁芯内，存在着漏磁现象，理想变压器是一个理想模型，实际用的变压器会有铜损和铁损等原因，所以原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比。 13. 在用单摆测量重力加速度的实验中， （1）下面的叙述正确的是______________ A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，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，使摆角较大 D.用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长 E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时并计数为，此后小球每摆到平衡位置时，计数一次，依次计数为1、2、3…当数到时，停止计时，测得时间为，则单摆周期T＝ （2）用游标卡尺测小球直径，可得小球的半径r __________ （3）某小组改变摆线长度，测量了多组数据。在进行数据处理时，甲同学把摆线长作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出图像后求出斜率，然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲________，乙________。填“偏大”、“偏小”或“无影响” （4）乙同学规范实验操作后，改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，作出l-T2图像，如图所示。请写出重力加速度的表达式g=______________（用 【答案】 ①. AB ②. 9.95 ③. 偏小 ④. 无影响 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] A.摆线选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些可以减小实验误差，故A正确； B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的可以减小空气阻力，进而减小误差，故B正确； C．摆角应小于5，故C错误； D．单摆的摆长为悬挂点到球心的距离，故D错误； E．释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时并计数为，此后小球每摆到平衡位置时，计数一次，依次计数为、、，当数到时，停止计时，测得时间为，则单摆周期，故E错误。 故选AB。 （2）[2]小球的半径为 （3）[3]甲同学所用摆长偏小，又因为 即 故甲同学的结果偏小 [4]乙同学图像满足 斜率为重力加速度的倒数与4的乘积，故乙同学的方案无影响。 （4）[5]图中图像满足 重力加速度为 四、计算题（本大题共3小题，共40分。） 14. 一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.5m的两质点，如图甲所示。两质点的振动图象分别如图乙、丙所示。 (1)当该波在该介质中传播的速度为2.5m/s时，求该波的波长； (2)若该波的波长大于0.3m，求可能的波速。 【答案】(1) 2m；(2)若波由a向b方向传播，波速为，若波由b向a方向传播，波速为2.5m/s或0.5m/s 【解析】 【详解】(1)由图像得周期T＝0.8s，波速v＝2.5m/s，波长为 (2)若波由a向b方向传播 解得 若波由b向a方向传播 解得 解得 15. 如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈abcd的匝数N=100，面积，内阻不可忽略，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V  8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略。求： （1）设初始时刻t=0为线圈转至如图所示位置（线圈平面与磁场方向平行），请写出交流发电机产生的瞬时感应电动势的表达式； （2）输电线路上损耗的电功率； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压。 【答案】（1）e=260 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 交流发电机产生的感应电动势的最大值为 代入数据解得 交流电的表达式为e=260 【小问2详解】 设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则 解得 根据理想变压器的变流规律有 解得 输电线路上损耗的电功率为 解得W 【小问3详解】 根据理想变压器的变压规律有 解得V 升压变压器副线圈两端电压为 解得 根据理想变压器的变压规律有 解得 16. 如图所示，AD与为水平放置的无限长平行金属导轨，DC与为倾角为的平行金属导轨，两组导轨的间距均为，导轨电阻忽略不计。质量为、电阻为的导体棒ab置于倾斜导轨上，质量为、电阻为的导体棒cd置于水平导轨上，轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩。导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。初始时刻，棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑。（g取，） （1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数； （2）在轻质挂钩上挂上物体P，细绳处于拉伸状态，将物体P与导体棒cd同时由静止释放，当P的质量为1.5kg时，ab始终处于静止状态（导体棒cd运动过程中，ab、cd一直与DD1平行，且没有与滑轮相碰。）求P匀速运动时，导体棒cd所受安培力F的大小及速度v大小； （3）若P的质量为1.5kg时，由静止释放开始计时，当t=1s时cd已经处于匀速直线运动状态，求在这1s内cd上产生的焦耳热为多少？（ab始终处于静止状态） 【答案】（1）0.75；（2）12N，2m/s；（3）4.2J 【解析】 【详解】（1）对ab棒受力分析，受竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力作用，在沿斜面方向上由平衡得 解得 （2）当P和cd的运动达到稳定时，P和cd一起做匀速直线运动，对cd棒，设绳中的张力为T，由平衡条件得 对P，由平衡条件得 解得 设此时电路中的电流为I，则有 设P匀速运动的速度为v，由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得 解得 （3）令P运动的位移为x，对cd有与P有 ， cd上产生的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $