精品解析：福建省泉州十校2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

2025年春季期末联考高二年物理科试卷 一、单项选择题：本题共4小题，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。 1. 下列关于振动和波的说法正确的是（　　） A. 简谐运动是匀变速运动 B. 物体做阻尼振动时，振动的周期是不断减小的 C. 波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化 D. 任何波，在任何情况下都会发生反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．简谐运动的回复力表达式为 根据牛顿第二定律可得其加速度为 可以看出加速度随位移的变化而变化，不是恒定的，所以简谐运动不是匀变速运动。故A错误； B．阻尼振动的振幅逐渐减小，但振动的周期由系统本身性质决定，与阻尼无关，所以周期不变。故B错误； C．波的频率由波源决定，波发生折射时，波从一种介质进入另一种介质，波的频率不变。根据可知，发生折射时由于波速v发生变化，频率f不变，所以波长也发生变化，故C正确； D．干涉、衍射是波特有的现象，但是偏振是横波特有的现象，纵波不会发生偏振现象，反射和折射不是波特有现象，故D错误。 故选C。 2. 在如图所示的电路中，带铁芯的线圈自感系数很大，制作线圈的铜线电阻忽略不计，小灯泡和完全相同，开关闭合电路稳定后，两灯泡均正常发光。不考虑小灯泡电阻随温度的变化，电源的内电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，小灯泡和同时正常发光 B. 闭合开关S，小灯泡过一会儿才正常发光 C. 断开开关S，小灯泡和立即熄灭 D. 断开开关S，小灯泡先闪亮一下才熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关S，小灯泡立即发光；线圈的感应电动势阻碍电流增大，小灯泡过一会儿才正常发光，故A错误，B正确； CD．闭合开关S，电路稳定后两灯一样亮，断开开关S，线圈与小灯泡和串联，两灯都逐渐熄灭，故CD错误。 故选B。 3. 乌贼在水中运动方式是十分奇特的，它不用鳍也不用手足，而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动，在无脊椎动物中游泳最快，速度可达15m/s。逃命时更可以达到40m/s，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为4kg，遇到危险时，通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出，从而迅速逃窜，喷射出的水的质量为0.8kg，则喷射出水的速度为（　　） A. 200m/s B. 160m/s C. 75m/s D. 60m/s 【答案】B 【解析】 【详解】乌贼逃命时的速度为，设乌贼向前逃窜的方向为正方向，由系统动量守恒得 可得 故选B。 4. “地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图中的甲所示，已知点是平衡位置在处的质点，点的平衡位置坐标为，以此时刻作为计时起点，质点振动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 质点沿轴正方向运动 B. 地震横波的传播波速为 C. 时，质点振动到波谷 D. 的时间内，质点所走的路程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻后，故质点的位移为正，说明时刻质点沿轴正方向运动，即该波沿x轴负方向传播，则质点沿轴负方向运动，故A错误； B．由图乙可知，周期，由图甲可知，时刻质点的位移为负，位移大小为振幅的一半，且质点正在沿轴负方向运动，结合数学知识可知， 得 故地震横波的传播波速，故B正确； C．因，故时，质点振动到波峰，故C错误； D．时刻质点的位移为负且正在沿轴负方向运动，故的时间内，质点所走的路程，故D错误。 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是 A. 圆盘上产生了感应电动势 B. 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 【答案】AB 【解析】 【分析】根据对称性，判断圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化． 【详解】A．圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A对； B．圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B对 C．圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错； D．圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错． 6. “水流导光”实验装置如图所示。长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔流出，形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束没有完全被限制在水流内传播。下列操作中，能使激光束完全被限制在水流内传播的是（　　） A. 升高瓶内液面高度 B. 增大激光的强度 C. 改用波长更短的激光 D. 增大激光器与小孔之间的水平距离 【答案】AC 【解析】 【详解】A．观察到激光束没有完全被限制在水流内传播，表明激光在图示水流与空气中界面处的入射角小于临界角，为使激光发生全反射，需要增大入射角，需要使水流进一步向右侧弯曲，即增大水流流出的初速度，即需要升高瓶内液面高度，故A正确； C．结合上述，若水流位置不变，为使激光发生全反射，可以减小临界角，根据 即可以增大折射率，由于波长越大的光，折射率越小，可知，需要改用波长更短的激光，故C正确； BD．增大激光的强度、增大激光器与小孔之间的水平距离均不能够使激光发生全反射，故BD错误。 故选AC。 7. 附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，已知该单色光在液膜中的波长为λ，则下面说法正确的是（　　） A. 干涉条纹的分布上下均匀 B. 干涉条纹的分布上疏下密 C. 相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 D. 相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由题意可知，液膜自上而下厚度增长速度越来越快，因此对应相邻干涉级数所需的厚度增量在下部会在更短的垂直距离内实现，故观察到的干涉条纹呈“上疏下密”的分布，故A错误，B正确； CD．从薄膜的前后表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为2d，当光程差时，表现为亮条纹，故相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框a、c两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框的位移大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导线框在下滑过程中，若导线框的边长大于MN和PQ之间的磁场宽度，导线框的ab边可以经过虚线PQ，故A错误； B．时间内，设导线框的总电阻为R，根据平衡条件可得 其中 时间内，根据平衡条件可得 其中 则时间内，导线框的速度大小为 故B错误； C．时间内，a、b两点间的电势差为 c、b两点间的电势差为 所以a、c两点间的电势差为0，故C正确； D．时间内，根据动量定理 其中 解得导线框的位移大小为 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，每空1分，小计9分。12、13题为实验题，每空2分，小计12分。14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 甲、乙两质量相等的振子做简谐运动的图像如图所示，则甲振子的振动频率为________；乙振子的振幅为________，时刻甲振子振动的路程是________。 【答案】 ①. 0.5 ②. 2 ③. 1.64 【解析】 【详解】[1]由图可知甲振子的振动周期 则甲振子的振动频率 [2]由图可知乙振子的振幅 [3]由图可知甲振子的振幅 经 可知甲振子振动的路程 10. 如图所示，长为，宽为的金属板放在垂直于纸面、磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，当有电流通过时会产生霍尔效应。当金属板通入水平向右的电流时，导体______（填“上表面”、“上下表面”、“下表面”）聚集电子，则点电势______的电势（填“高于”、“等于”、“低于”），若电子定向移动速度为，达到稳定状态时，、两点之间的电势差为______（用题中给的已知量符号表示）。 【答案】 ①. 上表面 ②. 高于 ③. 【解析】 【详解】[1][2]金属板通入水平向右的电流时，自由电子向左定向移动，根据左手定则可知，电子向上聚集，即导体上表面聚集电子，从而使得点电势高于的电势； [3]若电子定向移动速度为，达到稳定状态时，根据平衡条件有 解得 11. 某喷泉水池底部装有一个彩灯，可视为点光源，每隔一段时间光源会发出不同颜色的单色光。已知真空中光速为，光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为，则蓝光的折射率为______，当光源发出的红光在水面发生全反射时，其临界角______（选填“大于”“等于”或“小于”），若水池深度为，底面积足够大，蓝光能射出水面的最短时间为______。 【答案】 ①. ②. 大于 ③. 【解析】 【详解】[1]光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为，则蓝光的折射率为 [2]波长越长，折射率越小，对应临界角越大，红光的波长大于蓝光，则大于； [3]蓝光垂直于水面入射时，时间最短，则有 根据 结合上述解得 12. 某物理实验小组按课本习题要求，用下面的方法测量液体的折射率。 （1）请将下列实验步骤补充完整： ①取一个圆形的软木塞，用游标卡尺测其直径d的示数如图甲所示，则______。 ②在它的圆心处竖直插上一根大头针，让软木塞浮在液面上（如图乙所示）。 ③调整大头针插入软木塞的深度，使它露在液体里的长度为，这时从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针。 （2）写出用d和求折射率的计算式：______。 （3）若用刻度尺测得大头针露在外面的长度为，利用测得的d和数据，求出液体的折射率______。（最后结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. 30.1 ②. ③. 1.41 【解析】 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 （2）[2]由于从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针，表明恰好发生全反射，根据几何关系有 根据临界角与折射率的关系有 解得 （3）[3]根据上述，代入给定数值有 13. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 （1）下列说法正确的是 。 A. 为保证实验安全，原线圈应接直流电源 B. 变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成 C. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 D. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 （2）实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是：______。 （3）实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是______。 A. “嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 B. “嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C. 交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 D. 若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 【答案】（1）D （2）理想变压器的原副线圈匝数比等于电压比，实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；此外，交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内，所有这些，使得变压器工作时有能量损失，导致原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别。 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．变压器的工作原理是互感，为确保变压器正常工作，原线圈需要接交流电，故A错误； B．为了减小涡流，变压器中的A、B两块铁芯都是由彼此绝缘的块状硅钢片叠加制成，故B错误；’ C．变压器正常工作后，电能由通过互感原理输送到副线圈，并不是通过铁芯导电输送到副线圈，故C错误； D．根据电压匝数的关系有 可知，保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 略。 【小问3详解】 ABC．线圈中交变电流产生的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发出“嗡嗡”声，故AB错误，C正确； D．根据上述，若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，但是由于此时没有铁芯，会导致漏磁太多，穿过副线圈的磁通量比穿过原线圈的磁通量小得多，因此不能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，故D错误。 故选C。 14. 如图所示，两根电阻不计的平行长直金属导轨的间距为，固定在同一水平面内，其右端接的电阻阻值为，杆接入电路的电阻为，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为（质量分布均匀）的导体杆垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在垂直于杆的水平向左恒力作用下从静止开始沿导轨运动，某时刻速度达到最大值，设运动过程中杆始终与导轨保持垂直，重力加速度大小为。求 （1）速度最大时，通过杆的电流强度为多大？ （2）水平向左的恒力是多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 速度达到最大值时感应电动势 由闭合电路欧姆定律得 联立解得 【小问2详解】 速度达到最大值时，杆受力平衡，则有 其中 联立解得 15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度 ，输电时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，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈abcd电阻不可忽略。求： （1）交流发电机产生电动势的最大值； （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，求交流发电机线圈abcd电阻上的热功率。 【答案】（1） （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 【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，则有 根据理想变压器的变流规律有 可得 则输电线路上损耗的电功率为 【小问3详解】 若升压变压器原、副线圈匝数比为，根据理想变压器的变压规律有 解得 升压变压器副线圈两端电压为 根据理想变压器的变压规律有， 可得， 设线圈abcd电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 其中 解得 则交流发电机线圈abcd电阻上的热功率为 16. 如图所示，在直角坐标系xOy中，在的区域（Ⅰ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅱ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅲ区）存在沿方向的匀强电场，匀强电场的场强大小均为E。在Ⅰ区和的区域（Ⅳ区）存在垂直于xOy平面向内的匀强磁场，Ⅰ区的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为的粒子（不计重力），以某一速度从P点沿x轴正方向进入电磁场，恰好沿x轴第一次通过原点O，之后粒子依次经过Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅱ区的作用后，沿方向第二次通过原点O。已知虚线的横坐标，求： （1）粒子第一次经过虚线时速度的大小和方向； （2）Ⅳ区中磁场的磁感应强度的大小； （3）粒子第二次通过原点O返回Ⅰ区时，Ⅰ区中的电场方向变为方向，且场强大小变为，求粒子在之后的运动过程中，到x轴的最大距离。 【答案】（1），方向与x轴成45°角 （2）2B （3） 【解析】 【小问1详解】 作出粒子运动轨迹，如图所示 粒子沿x轴通过Ⅰ区时，根据受力平衡有 解得 粒子在Ⅱ区做类平抛运动，则有， 解得 粒子第一次通过虚线时有 解得 所以粒子通过虚线时的速度 解得 方向与x轴成45°角。 【小问2详解】 粒子经过虚线时到x轴的距离 粒子在的区域做匀速的圆周运动，轨道半径满足 粒子要能够沿方向返回原点O，轨道半径应满足 解得 【小问3详解】 解法一： 粒子第二次通过原点O的速度为，将分解为和，由于 可知粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动，其中匀速圆周运动为以速度大小为在磁感应强度为B的磁场中逆时针方向的运动，匀速直线运动的速度为， 所以粒子到x轴的最大距离 其中 解得 解法二： 粒子在运动过程中，根据动能定理有 粒子在这个阶段的运动中，任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度和竖直方向的速度，其中水平方向速度在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向，竖直方向的速度在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向，下面只研究 电场力不产生水平方向的冲量，根据水平方向的动量定理有 即有 其中 可得 联立解得 解法三： 粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动，在粒子到达最低点的过程中， 粒子圆周运动恰好为半个圆周。在最低点时的速度 粒子在这个阶段的运动中，任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度和竖直方向的速度，其中水平方向速度在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向 竖直方向的速度在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向 下面只研究 电场力不产生水平方向的冲量，根据水平方向的动量定理有 即有 其中 可得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春季期末联考高二年物理科试卷 一、单项选择题：本题共4小题，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。 1. 下列关于振动和波的说法正确的是（　　） A. 简谐运动是匀变速运动 B. 物体做阻尼振动时，振动的周期是不断减小的 C. 波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化 D. 任何波，在任何情况下都会发生反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象 2. 在如图所示的电路中，带铁芯的线圈自感系数很大，制作线圈的铜线电阻忽略不计，小灯泡和完全相同，开关闭合电路稳定后，两灯泡均正常发光。不考虑小灯泡电阻随温度的变化，电源的内电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，小灯泡和同时正常发光 B. 闭合开关S，小灯泡过一会儿才正常发光 C. 断开开关S，小灯泡和立即熄灭 D. 断开开关S，小灯泡先闪亮一下才熄灭 3. 乌贼在水中运动方式是十分奇特的，它不用鳍也不用手足，而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动，在无脊椎动物中游泳最快，速度可达15m/s。逃命时更可以达到40m/s，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为4kg，遇到危险时，通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出，从而迅速逃窜，喷射出的水的质量为0.8kg，则喷射出水的速度为（　　） A. 200m/s B. 160m/s C. 75m/s D. 60m/s 4. “地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图中的甲所示，已知点是平衡位置在处的质点，点的平衡位置坐标为，以此时刻作为计时起点，质点振动的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 质点沿轴正方向运动 B. 地震横波的传播波速为 C. 时，质点振动到波谷 D. 的时间内，质点所走的路程为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是 A. 圆盘上产生了感应电动势 B. 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 6. “水流导光”实验装置如图所示。长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔流出，形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束没有完全被限制在水流内传播。下列操作中，能使激光束完全被限制在水流内传播的是（　　） A. 升高瓶内液面高度 B. 增大激光的强度 C. 改用波长更短的激光 D. 增大激光器与小孔之间的水平距离 7. 附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，已知该单色光在液膜中的波长为λ，则下面说法正确的是（　　） A. 干涉条纹的分布上下均匀 B. 干涉条纹的分布上疏下密 C. 相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 D. 相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 8. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ B. 时间内，导线框的速度大小为 C. 时间内，导线框a、c两点间的电势差为0 D. 时间内，导线框的位移大小为 三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，每空1分，小计9分。12、13题为实验题，每空2分，小计12分。14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 甲、乙两质量相等的振子做简谐运动的图像如图所示，则甲振子的振动频率为________；乙振子的振幅为________，时刻甲振子振动的路程是________。 10. 如图所示，长为，宽为的金属板放在垂直于纸面、磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，当有电流通过时会产生霍尔效应。当金属板通入水平向右的电流时，导体______（填“上表面”、“上下表面”、“下表面”）聚集电子，则点电势______的电势（填“高于”、“等于”、“低于”），若电子定向移动速度为，达到稳定状态时，、两点之间的电势差为______（用题中给的已知量符号表示）。 11. 某喷泉水池底部装有一个彩灯，可视为点光源，每隔一段时间光源会发出不同颜色的单色光。已知真空中光速为，光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为，则蓝光的折射率为______，当光源发出的红光在水面发生全反射时，其临界角______（选填“大于”“等于”或“小于”），若水池深度为，底面积足够大，蓝光能射出水面的最短时间为______。 12. 某物理实验小组按课本习题要求，用下面的方法测量液体的折射率。 （1）请将下列实验步骤补充完整： ①取一个圆形的软木塞，用游标卡尺测其直径d的示数如图甲所示，则______。 ②在它的圆心处竖直插上一根大头针，让软木塞浮在液面上（如图乙所示）。 ③调整大头针插入软木塞的深度，使它露在液体里的长度为，这时从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针。 （2）写出用d和求折射率的计算式：______。 （3）若用刻度尺测得大头针露在外面的长度为，利用测得的d和数据，求出液体的折射率______。（最后结果保留三位有效数字） 13. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 （1）下列说法正确的是 。 A. 为保证实验安全，原线圈应接直流电源 B. 变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成 C. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 D. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 （2）实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是：______。 （3）实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是______。 A. “嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 B. “嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C. 交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 D. 若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 14. 如图所示，两根电阻不计的平行长直金属导轨的间距为，固定在同一水平面内，其右端接的电阻阻值为，杆接入电路的电阻为，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为（质量分布均匀）的导体杆垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在垂直于杆的水平向左恒力作用下从静止开始沿导轨运动，某时刻速度达到最大值，设运动过程中杆始终与导轨保持垂直，重力加速度大小为。求 （1）速度最大时，通过杆的电流强度为多大？ （2）水平向左的恒力是多大？ 15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度 ，输电时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，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈abcd电阻不可忽略。求： （1）交流发电机产生电动势的最大值； （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，求交流发电机线圈abcd电阻上的热功率。 16. 如图所示，在直角坐标系xOy中，在的区域（Ⅰ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅱ区）存在沿方向的匀强电场，在、的区域（Ⅲ区）存在沿方向的匀强电场，匀强电场的场强大小均为E。在Ⅰ区和的区域（Ⅳ区）存在垂直于xOy平面向内的匀强磁场，Ⅰ区的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为的粒子（不计重力），以某一速度从P点沿x轴正方向进入电磁场，恰好沿x轴第一次通过原点O，之后粒子依次经过Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅱ区的作用后，沿方向第二次通过原点O。已知虚线的横坐标，求： （1）粒子第一次经过虚线时速度的大小和方向； （2）Ⅳ区中磁场的磁感应强度的大小； （3）粒子第二次通过原点O返回Ⅰ区时，Ⅰ区中的电场方向变为方向，且场强大小变为，求粒子在之后的运动过程中，到x轴的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $