内容正文:
太原市成成中学校2026年3月高二年级学情诊断
物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下面关于交变电流的“四值”说法中正确的是( )
A.交变电流的有效值就是交流电在一周期内的平均值
B.交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值
C.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值
D.与交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交变电流的有效值
2.关于课本中出现的几幅图片,下列解释依次正确的是( )
A.真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化
B.增大回旋加速器狭缝间的电压,被加速粒子获得的最大动能也增加
C.磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动,这是利用了电磁阻尼的原理
D.当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相反方向转动
3.有两个电热器,电热器A通入图甲所示的方波交变电流,电热器B通入图乙所示的正弦式交变电流,图甲、图乙中电流的最大值均为,周期均为T。则通过A、B的电流有效值之比为( )
A. B. C. D.
4.如图1所示,轻弹簧上端固定,下端与小球相连构成弹簧振子,小球做简谐运动的位移——时间图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.在任意1 s的时间内,小球经过的路程都是2 cm
B.时,弹簧处于原长状态
C.和两个时刻,小球的速度相同
D.和两个时刻,小球的加速度大小相等,方向相反
5.如图所示,单摆甲放在空气中,周期为,单摆乙带正电,放在匀强磁场中,周期为,单摆丙带正电,放在匀强电场中,周期为,单摆丁放在静止在水平面上的光滑斜面上,周期为,那么( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,质量可以忽略的弹簧上端固定,下端悬挂一质量为m的物体,物体沿斜面方向做振一幅较小的简谐振动。取平衡位置处为坐标原点,位移x向下为正,则下列分别是物体的回复力F、加速度a、弹簧弹性势能、速度v与位移x变化关系。其中正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示为风力发电的简易模型,发电机接在理想变压器原线圈上,导线上接入阻值的电阻,原、副线圈匝数之比,副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比。某一风速时,发电机两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。其余电阻不计,电路中电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A.若风速加倍时,发电机两端电压的瞬时值表达式为(V)
B.若保持题中的风速不变,在1 s内,该风力发电机的电流方向改变25次
C.将滑动触头从下端往上滑的过程中,电压表读数变小,电流表的读数变大
D.若保持题中的风速不变,时,电压表示数为0
二、多项选择题(每小题6分,共18分,少选得3分,多选或错选得0分)
8.城市路边的智能停车位之所以能实时监控车位状态,是因为在车位的地面下埋装的LC振荡电路可获取车辆驶入和驶出的信息。如图甲所示,当车辆驶出时,相当于将线圈中的铁芯抽出,这会使线圈的自感系数减小,LC振荡电路的频率就会随之变化,计时器根据振荡电流的变化进行计时。图乙为某停车位的振荡电路中电容器的电荷量随时间变化的关系图像(规定电容器上极板带正电时,电荷量为正值)。下列说法正确的是( )
A.时刻,流过线圈L的电流最大
B.时间内,电容器放电,线圈L中的磁场能逐渐增大
C.由图乙可判断汽车正在驶出智能停车位
D.图甲中的LC振荡电路状态可能对应图乙中时间内的某一时刻
9.如图,边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度匀速穿过宽度为的匀强磁场区域(ab、cd边和磁场竖直边界平行),磁场的磁感应强度大小为B,线框总阻值为R,线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时,则穿过线框的磁通量Φ、线框中的感应电流I、线框所受安培力F、线框上d、c两点间的电势差随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为。经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置II),导线框的速度刚好为零。此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力),则( )
A.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等
B.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多
C.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小
D.上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分。答案填在答题纸的横线上)
11.某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,使用的实验器材如下:
①多用电表②电流计③保护电阻④导线⑤螺线管⑥条形磁铁
(1)首先探究灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系,某同学选用多用电表的__________(选填“电阻”“直流电流”“直流电压”“交流电压”)挡,对灵敏电流计进行测试,首先将灵敏电流计__________(选填“串联”或“并联”)保护电阻后,将多用电表的黑表笔接灵敏电流计的正接线柱、红表笔接灵敏电流计的负接线柱,发现指针向左偏转;
(2)如图所示,若要使电流计的指针向右偏转,下列可行的是__________;
A.螺线管不动,条形磁铁在螺线管中静止不动
B.螺线管不动,条形磁铁N极向下,匀速插入螺线管
C.螺线管不动,条形磁铁S极向下,快速插入螺线管
D.螺线管不动,条形磁铁S极向下,快速拔出螺线管
(3)通过第(2)问的探究可知,电流计的偏转方向与下列哪些因素有关__________;
A.条形磁铁的磁极方向 B.条形磁铁的运动方向
C.条形磁铁的运动快慢
12.某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度,按如图甲安装好实验仪器。
(1)该小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是( );
A.尽量选择质量大、体积小的摆球
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
C.用悬线长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
D.利用图甲测量重力加速度,由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大
(2)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示,其读数为__________mm;小组同学通过改变摆线的长度,获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据,作出图像如图丙所示,可测得重力加速度g=__________(,结果保留三位有效数字);
(3)在实验中,有三位同学作出的图线分别如图丁中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值,则相对于图线a和c,下列分析正确的是( )
A.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
B.图线a对应的g值大于图线b对应的g值
C.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
D.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
四、计算题(本题共3小题,13题12分,14题12分,15题14分;共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.如图1所示,轻质绝缘细线吊着质量,边长,电阻的单匝正方形闭合金属线框abcd,对角线bd的下方区域分布着垂直纸面向里的磁场,其磁感应强度B随时间t的变化图像如图2所示。不考虑线框的形变,取重力加速度,当线框处于静止状态,求:
(1)线框中感应电流I大小及方向(答“顺时针”或“逆时针”即可);
(2)内线框中产生的焦耳热Q;
(3)当时,线框受到细绳的拉力F的大小。
14.我国自主研发的“南鲲”号发电装置已在珠海投入运行,其原理是利用海浪带动浪板摆动使发电线框转动,向外输出电能,如图(a)。某同学根据该原理自制了如图(b)所示的发电装置,装置在海浪作用下,线圈做匀速圆周运动,已知两永磁铁间可视为磁感应强度为的匀强磁场,线圈的匝数,面积,且在时间内转过了圈,将该发电装置连接到如图(c)所示的输电电路中,两个理想变压器、原、副线圈匝数比分别为,,发电装置内阻不计。
(1)求线圈中产生的交流电电动势的峰值;
(2)求交流电压表读数;
(3)若测得电流表读数为,负载电阻,求输电线路总阻值r。
15.某实验机构设计了一个如图所示的“双轨阻尼缓震”模型,用于模拟精密仪器在冲击载荷下的减速过程。两根足够长的光滑平行金属导轨CD和EF固定在绝缘水平基座上,其间距,处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。导体棒Q锁定在导轨上距CE足够远处,导体棒P以初速度的向右滑上导轨,运动一段时间,速度变为时,解除导体棒Q的锁定。已知导体棒P、Q的长度均为L,质量分别为、,电阻分别为、,导体棒P、Q与导轨始终接触良好,不计导轨电阻和空气阻力,求:
(1)导体棒P刚滑上导轨时,受到的安培力的大小;
(2)从导体棒P刚滑上导轨到解除导体棒Q锁定的过程中,导体棒P向右运动的位移x;
(3)导体棒Q运动速度的最大值及从解除导体棒Q的锁定开始至达到最大速度的过程中,流过导体棒Q的电荷量q。
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