精品解析：山西大学附属中学校2025～2026学年第二学期期中考试高二物理试题

山西大学附中 2025~2026学年第二学期高二期中考试 物理试题 考试时长：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的（　　） A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、多普勒效应、干涉、折射 C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉 【答案】A 【解析】 【详解】①“空山不见人，但闻人语响”——声音绕过障碍物传播，使人能听到声音却看不到人，属于波的衍射现象。 ②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱——双股音叉产生两个相干声源，声波叠加形成加强区和减弱区，属于波的干涉现象。 ③彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速——反射波频率因血液运动而改变，属于多普勒效应。 ④雷声在云层里轰鸣不绝——声音在云层间多次反射形成持续回声，属于波的反射现象。 故选A。 2. 四个弹簧支撑的共振筛如图甲所示，筛子上装一个电动偏心轮，每转一周给筛子一个驱动力，共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子上农作物的质量，可增大筛子的固有周期。某时刻，偏心轮的转速是60r/min，则（　　） A. 此刻筛子做受迫振动的频率是0.8Hz B. 适当提高转速，筛子的振幅会增大 C. 逐渐增大电压，筛子的振幅逐渐减小 D. 随着农作物的漏出，筛子的振幅逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．此刻偏心轮的转速是60r/min=1r/s，偏心轮的频率为1Hz，可知筛子做受迫振动的频率是1Hz，A错误； BC．筛子的固有频率为0.8Hz，若逐渐增大电压，则可提高转速，筛子做受迫振动的频率变大，从而远离筛子的固有频率，则筛子的振幅会减小，B错误，C正确； D．随着农作物的漏出质量较小，筛子的固有周期减小，固有频率变大，从而更加接近受迫振动的频率，则振幅逐渐增加，D错误。 故选C。 3. 用手机和轻弹簧制作的振动装置如图甲所示。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以竖直向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t=0时，弹簧处于原长状态 B. t=0.4s时，手机在向上运动 C. t=0.6s时，手机在平衡位置下方 D. 从t=0.2s至t=0.4s，手机的动能减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，由题图乙知，手机的加速度为0，此时弹簧弹力等于手机的重力，弹簧处于伸长状态，故A错误； B．由图乙可知，在时，手机的加速度为正向最大，说明手机位于最高点。在时，手机的加速度为负向最大，说明手机位于最低点。时，手机的加速度为0，正处于从最高点向最低点运动的过程，经过平衡位置，因此，在时，手机在向下运动，故B错误； C．由图乙可知，在时，手机的加速度为负向最大，方向竖直向上，可知此时手机位于最低点，在平衡位置下方，故C正确； D．由题图乙知，从至，手机的加速度向下减小，手机从最高点向平衡位置运动，加速度方向与速度方向相同，手机做加速运动，手机的动能增大，故D错误。 故选C。 4. 图甲为一单摆其固定于悬点，点连接一力传感器，现将小摆球（可视为质点）拉至点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的、、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置，，小于5°且是未知量。图乙表示力传感器得到摆线的拉力大小随时间变化的曲线，且图中时刻为摆球从点开始运动的时刻（取）。则下列正确的是（　　） A. 单摆的振动周期 B. 单摆的摆长 C. 摆球的质量 D. 运动过程中的最大速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，则小球的周期为 由单摆的周期公式为 解得单摆的摆长，故AB错误； CD．摆球在点和点受力分析如图所示 在最高点有 在最低点设小球的速度为，有 从到，由机械能守恒定律得 联立代入数据可得，，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，当两股能量相当的波纹潮以一定夹角相遇时，在其重叠区域形成鱼鳞潮，潮头涌向前方，鱼鳞区域却形似一张渔网浮于水面不动（形成稳定干涉图样），大约可以持续十分钟。其模型可以简化为如图乙所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，为的中点，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长可能不相等 B. 点为振动加强点，点为振动减弱点 C. 此时点在平衡位置向下振动 D. 点振幅相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．两列波发生干涉，频率相同，周期相同，又因为波速相同（同种介质），由可知，两列波的波长一定相等，故A错误； B．P点是两列波的波峰与波峰相遇，属于振动加强点，O点是两列波的波谷与波谷相遇，也属于振动加强点，故B错误； C．P点是波峰，O点是波谷，Q点为波峰和波谷的中点，则Q点正在平衡位置向下振动，故C正确； D．图乙可知M点是振动加强点，振幅为两列波振幅之和，N点是振动减弱点，振幅为两列波振幅之差，故M点振幅大于N点振幅，故D错误。 故选C。 6. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由正弦式交流电的图像可知，电动势的最大值为 则电动势有效值为 即电压表的示数为，故A错误； B．由正弦式交流电的图像可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，故B正确； C．由正弦式交流电的图像可知，在时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，故C错误； D．自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据 可知，电阻R两端电压减小，根据 可知电阻R热功率减小，故D错误。 故选B。 7. 图1为一列简谐横波在时刻的波形图，图2为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的振幅为8cm B. 该波沿x轴负方向传播 C. 该波的传播速度为20m/s D. 到时间内，质点P的速度增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图1可知，该波的振幅为，故A错误； B．由题图2可知，在时，质点P正向下运动，根据“上下坡法”和题图甲可知，该波沿x轴负方向传播，B正确； C．由题图1可知，该波的波长 由题图2可知，该波的周期是 波速，故C错误； D．由题图2可知，在到时间内，质点P的振动方向向下，速度减小，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（　　） A. 用电器得到的交流电频率为100Hz B. 升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=1:10 C. 若增加用电器，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 D. 若增加用电器，升压变压器的输出电压U2增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．用户得到的交流电频率为，故A错误； B．由输出电压表达式可知 升压变压器原线圈电流为 根据 解得输电电流为 升压变压器原、副线圈的匝数比为，故B正确； CD．若用电器功率变大，则用户端电流变大，输电电流变大，损失功率占总功率的比为，可知升压变压器输出电压与发电机输出电压和升压变压器匝数比有关，则U2不变，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5s后的波形如图中的虚线所示，已知波的周期为T，且，则（　　） A. 若波沿x轴不同方向传播，则在这0.5s内，处的质点M通过的路程不相等 B. 当波沿方向传播时，处的质点M和处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等 C. 当波向方向传播时，波速等于10m/s D. 当波沿方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．机械波的振幅为A，当波向x轴正方向传播，结合图像所用时间满足 根据周期的范围可知，n=1时，符合题意，在0.5s内质点M振动的路程为 当波向x轴负方向传播，结合图像所用时间满足 根据周期的范围可知，n=1时，符合题意，在0.5s内质点M振动的路程为， 所以质点M通过的路程都不相等，A正确； B．当波向x轴正方向传播时，质点M经过的路程为 5A，质点M、N经过0.4s的路程为4A，两质点均回到初始位置，再经过0.1s过程中，因为质点N的平均速度大于质点M的平均速度，所以质点N经过的路程大于M，所以质点N的路程大于M点的路程，B正确； C．当波向x轴正方向传播时，根据图像可知波长，波速为，C正确； D．由A选项中可知，当波向x轴负方向传播，波的周期为，则经过0.1s，M点随波振动时间介于和之间，即M点未返回最高点处，位移不为零，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过细绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置。将滑块P向左推至弹簧原长的位置点后由静止释放，当滑块P运动到最右端时细绳恰好被拉断，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P的质量为，Q的质量为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为，不计一切摩擦，则（　　） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. 细绳被拉断后，滑块P回到位置时速度最大 C. 细绳被拉断后，滑块P继续做振幅为的简谐运动 D. 细绳被拉断后，滑块P第一次经过点时的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．系统静止时 滑块P运动到最右端时，弹簧弹性势能最大，根据能量关系 可得弹簧的最大弹性势能为，故A正确； B．由于滑块P运动到最右端时细绳恰好被拉断，则之后P只受弹力作用，在P往回走的过程中弹力做正功，当滑块P回到原长位置，即位置时速度最大，故B错误； C．细绳被拉断时，弹簧的伸长量为，根据简谐运动的特点可知，细绳被拉断后，滑块P继续在弹力作用下做简谐振动，振幅为，故C正确； D．设细绳被拉断后，滑块P第一次经过A点时的速度大小为，则有 解得，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有（　　） A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 交流电压表 （2）下列说法正确的是（　　） A. 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C. 理想变压器输入功率等于输出功率，没有能量损失 D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 （3）实验中，图中变压器的原线圈接“0，800匝”接线柱，所接电源电压为交流10V，副线圈接“0，400匝”接线柱，则副线圈两端电压可能是（　　） A. 20.0V B. 15.0V C. 5.0V D. 4.0V （4）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当________（选填“>”、“=”或者“<”）原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）BD （2）BC （3）D （4）> 【解析】 【小问1详解】 AB．变压器利用互感现象工作，只有输入交流电才能产生变化的磁通量，使副线圈感应出电动势，因此需要低压交流电源，不能用直流干电池，故A错误，B正确； CD．原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，故应用交流电压表测量输入和输出电压，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 A．变压器的铁芯作用是导磁，依靠互感现象传输能量，不是通过铁芯导电输送电能，故A错误； B．变压器工作时，原线圈将电能转化为磁场能，副线圈通过电磁感应将磁场能转化为电能，故B正确； C．理想变压器不漏磁、无能量损失，输入功率等于输出功率，故C正确； D．原线圈两端电压由外接电源决定，和副线圈是否接负载无关，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 对理想变压器，根据电压匝数关系​​，得理想副线圈电压 实际实验中变压器不是理想变压器，存在漏磁、铁芯发热等能量损失，副线圈实际电压一定小于理想值，只有符合。 故选D。 【小问4详解】 实际变压器存在漏磁，副线圈的磁通量变化小于原线圈，因此实际副线圈电压 整理可得 12. 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验： （1）用游标卡尺测量实验所用的匀质小球的直径D，如图甲所示，则小球的直径D是___________mm。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　）（多选） A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的 B. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些 C. 为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端 D. 拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔∆t即为单摆周期T （3）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为___________m/s2（π2取9.86，结果保留三位有效数字）。 （4）另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是图丙中的___________（选填“①”“②”或“③”），该同学测得的重力加速度与真实值相比___________（选填“偏大”偏小”或“不变”）。 【答案】（1）10.75 （2）AC （3）9.86 （4） ①. ③ ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 小球的直径D=10mm+0.05mm×15=10.75mm 【小问2详解】 A．摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的，以减小实验误差，A正确； B．摆角对周期无影响，况且摆角过大就不是简谐振动了，B错误； C．为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端，C正确； D．应在摆球摆到最低点开始计时，并且要记录摆动30次以上的时间t来进行计算周期平均值，D错误。 故选AC。 【小问3详解】 根据可得 由图像可知 解得g=9.86m/s2 【小问4详解】 [1]同学把小球直径当作半径来计算摆长，则由 可得 由此得到的L-T2图像是图丙中的③”； [2]由于图像的斜率不变，则该同学测得的重力加速度与真实值相比不变。 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，轻弹簧的上端固定在倾角为的光滑斜面顶端，下端悬挂用细线连接在一起的两个相同小球A、B，小球的质量均为，轻弹簧的劲度系数为，轻弹簧轴线、两小球球心、细线共线且与斜面平行。剪断小球A、B间的细线后，小球A做简谐运动，不计空气阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，重力加速度为。求： （1）剪断细线瞬间，小球A受到的合力大小； （2）小球A做简谐运动的振幅； （3）小球A在最高点时弹簧弹力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 剪断细绳前，根据平衡条件有 剪断绳子的瞬间，小球A的合力 解得 【小问2详解】 根据胡克定律，可得剪断细线瞬间弹簧形变量 小球A处于平衡位置时，根据胡克定律，可得弹簧形变量 根据简谐振动的特点，则小球A做简谐振动的振幅 解得 【小问3详解】 根据对称性可知，小球A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，即 设小球A在最高点时的弹簧弹力大小，则有 解得 14. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求： （1）交变电流瞬时值表达式及电压表的示数； （2）R上的热功率； （3）从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）； （2）1800W （3）0.1C 【解析】 【小问1详解】 由题图乙知，周期，则 电动势的最大值 电流最大值 交变电流瞬时值表达式为 电路中电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，则 则电压表的示数为 【小问2详解】 R上的热功率 【小问3详解】 线圈从计时开始转过的过程中，由，， 且 联立得流过电阻R的电荷量 15. 如图所示，足够长的斜面倾角，虚线MN是其面内的一条水平线，MN下方区域内的匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度大小为，单匝正方形导体框abcd恰能静止在斜面上，ab边与MN的距离为。对导体框施加沿斜面向上的恒定拉力，使其由静止开始运动，ab边越过MN时导体框受力平衡，cd边离开磁场时撤去拉力。已知导体框的质量为、边长为、电阻为R，ab边始终与MN平行，重力加速度为。 （1）求导体框与斜面间的动摩擦因数以及ab边越过MN时速度大小； （2）若在MN上方的斜面上安装一水平弹性直挡板（未画出），挡板跟斜面垂直且与MN的距离为，导体框与挡板碰撞前后的速度大小不变，方向反向。导体框能再次到达磁场区域，但未能全部进入磁场，求应满足的条件。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 单匝正方形导体框abcd恰能静止在斜面上，则有 解得 导体框ab边越过MN之前，根据动能定理有 ab边越过MN时导体框受力平衡，则有 感应电动势 感应电流 解得 【小问2详解】 假设导体框cd边再次向下进入磁场速度为时，导体框恰好全部进入磁场，该过程重力沿斜面的分力与滑动摩擦力大小相等，方向相反，根据动量定理有 感应电流的平均值 该过程的位移 解得 导体框出磁场向上运动过程做匀速直线运动，速度为，导体框越过磁场后向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 当导体框以上述加速度减速到0过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 解得 导体框与挡板碰撞后开始向下做匀速直线运动，由于要求导体框与挡板碰撞后导体框能再次到达磁场区域，但未能全部进入磁场，则导体框与挡板碰撞时的速度满足 可知，导体框与挡板碰撞前，导体框应处于向上做匀减速直线运动阶段，令导体框向上运动，速度由减速至的位移为，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 解得 则应满足 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025~2026学年第二学期高二期中考试 物理试题 考试时长：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的（　　） A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、多普勒效应、干涉、折射 C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉 2. 四个弹簧支撑的共振筛如图甲所示，筛子上装一个电动偏心轮，每转一周给筛子一个驱动力，共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子上农作物的质量，可增大筛子的固有周期。某时刻，偏心轮的转速是60r/min，则（　　） A. 此刻筛子做受迫振动的频率是0.8Hz B. 适当提高转速，筛子的振幅会增大 C. 逐渐增大电压，筛子的振幅逐渐减小 D. 随着农作物的漏出，筛子的振幅逐渐减小 3. 用手机和轻弹簧制作的振动装置如图甲所示。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以竖直向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t=0时，弹簧处于原长状态 B. t=0.4s时，手机在向上运动 C. t=0.6s时，手机在平衡位置下方 D. 从t=0.2s至t=0.4s，手机的动能减少 4. 图甲为一单摆其固定于悬点，点连接一力传感器，现将小摆球（可视为质点）拉至点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的、、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置，，小于5°且是未知量。图乙表示力传感器得到摆线的拉力大小随时间变化的曲线，且图中时刻为摆球从点开始运动的时刻（取）。则下列正确的是（　　） A. 单摆的振动周期 B. 单摆的摆长 C. 摆球的质量 D. 运动过程中的最大速度 5. 如图甲所示，当两股能量相当的波纹潮以一定夹角相遇时，在其重叠区域形成鱼鳞潮，潮头涌向前方，鱼鳞区域却形似一张渔网浮于水面不动（形成稳定干涉图样），大约可以持续十分钟。其模型可以简化为如图乙所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，为的中点，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长可能不相等 B. 点为振动加强点，点为振动减弱点 C. 此时点在平衡位置向下振动 D. 点振幅相同 6. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A. 改变滑片P的位置可以使电压表的示数为12V B. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 7. 图1为一列简谐横波在时刻的波形图，图2为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的振幅为8cm B. 该波沿x轴负方向传播 C. 该波的传播速度为20m/s D. 到时间内，质点P的速度增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（　　） A. 用电器得到的交流电频率为100Hz B. 升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=1:10 C. 若增加用电器，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 D. 若增加用电器，升压变压器的输出电压U2增大 9. 一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5s后的波形如图中的虚线所示，已知波的周期为T，且，则（　　） A. 若波沿x轴不同方向传播，则在这0.5s内，处的质点M通过的路程不相等 B. 当波沿方向传播时，处的质点M和处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等 C. 当波向方向传播时，波速等于10m/s D. 当波沿方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零 10. 如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过细绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置。将滑块P向左推至弹簧原长的位置点后由静止释放，当滑块P运动到最右端时细绳恰好被拉断，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P的质量为，Q的质量为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为，不计一切摩擦，则（　　） A. 弹簧的最大弹性势能为 B. 细绳被拉断后，滑块P回到位置时速度最大 C. 细绳被拉断后，滑块P继续做振幅为的简谐运动 D. 细绳被拉断后，滑块P第一次经过点时的速度大小为 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有（　　） A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 交流电压表 （2）下列说法正确的是（　　） A. 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C. 理想变压器输入功率等于输出功率，没有能量损失 D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 （3）实验中，图中变压器的原线圈接“0，800匝”接线柱，所接电源电压为交流10V，副线圈接“0，400匝”接线柱，则副线圈两端电压可能是（　　） A. 20.0V B. 15.0V C. 5.0V D. 4.0V （4）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当________（选填“>”、“=”或者“<”）原、副线圈的匝数比。 12. 了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验： （1）用游标卡尺测量实验所用的匀质小球的直径D，如图甲所示，则小球的直径D是___________mm。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　）（多选） A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的 B. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些 C. 为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端 D. 拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔∆t即为单摆周期T （3）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为___________m/s2（π2取9.86，结果保留三位有效数字）。 （4）另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是图丙中的___________（选填“①”“②”或“③”），该同学测得的重力加速度与真实值相比___________（选填“偏大”偏小”或“不变”）。 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，轻弹簧的上端固定在倾角为的光滑斜面顶端，下端悬挂用细线连接在一起的两个相同小球A、B，小球的质量均为，轻弹簧的劲度系数为，轻弹簧轴线、两小球球心、细线共线且与斜面平行。剪断小球A、B间的细线后，小球A做简谐运动，不计空气阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，重力加速度为。求： （1）剪断细线瞬间，小球A受到的合力大小； （2）小球A做简谐运动的振幅； （3）小球A在最高点时弹簧弹力的大小。 14. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求： （1）交变电流瞬时值表达式及电压表的示数； （2）R上的热功率； （3）从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。 15. 如图所示，足够长的斜面倾角，虚线MN是其面内的一条水平线，MN下方区域内的匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度大小为，单匝正方形导体框abcd恰能静止在斜面上，ab边与MN的距离为。对导体框施加沿斜面向上的恒定拉力，使其由静止开始运动，ab边越过MN时导体框受力平衡，cd边离开磁场时撤去拉力。已知导体框的质量为、边长为、电阻为R，ab边始终与MN平行，重力加速度为。 （1）求导体框与斜面间的动摩擦因数以及ab边越过MN时速度大小； （2）若在MN上方的斜面上安装一水平弹性直挡板（未画出），挡板跟斜面垂直且与MN的距离为，导体框与挡板碰撞前后的速度大小不变，方向反向。导体框能再次到达磁场区域，但未能全部进入磁场，求应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $