内容正文:
2027届高二年级春季学期期中考试
物理试题
考试时间:75分钟:满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,共28分)
1.在下列情况中,发生的是光的哪一种现象,说法错误的是()
A.通过狭缝看日光灯可见彩色花纹,是光的衍射现象
B.增透膜是利用的是光的干涉现象制成的
C.炎热夏日中午,干燥的柏油马路上看上去有水,能显示车辆的倒影,是光的全反射现象
D.阳光下水面上的油膜会出现彩色花纹是光的偏振现象
2.三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献,荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子
点会发出不同颜色的光。由红、蓝两种单色光组成的复色光以一定的入射角从空气斜射向平行玻璃砖,射
出时形成如图中a、b所示的两束光,下列说法正确的是()
A.a光为蓝光
M空气
玻璃
B.b光频率较大
D
C.b光在玻璃砖中传播的速度更大
a
b
D.a、b光通过同一狭缝时b光的衍射现象更明显
3.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以
向上为正方向,得到手机振动过程中加速度α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/(ms2)
A.t=0时,弹簧弹力为0
B.t=0.2s时,手机位于平衡位置下方
04
0.8
1.2t/s
C.从t=0至t=0.2s,手机的动能增大
D.a随t变化的关系式为a=4sin(5πt)m/s2
甲
试卷第1页,共6页
4.图甲中理想变压器的原、副线圈的匝数比为10:1,Rx为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定
值电阻,电压表和电流表均为理想电表。原线
u/V
311
圈所接电压u随时间t按正弦规律变化,如图
乙所示。下列说法正确的是()
3
t/×102s)
A.变压器输入、输出功率之比为10:1
311
甲
乙
B.电压表的示数为311V
C.若热敏电阻R的温度升高,则电流表的示数变大
D.变压器原线圈两端的电压u随时间t变化的规律为u=31lsin50πtV
5.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示,将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、
同极相对放置的磁体缝隙中,建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变,当
物体沿z轴方向移动时,由于不同位置处磁感应强度B不同,霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生
不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度B为0,UH为0,将该点作为位移的零点。
在小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比,这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。
下列说法中正确的是()
霍尔元件
为
A.电流I越大,霍尔电压UH越大
B.该仪表的刻度线是不均匀的
C.若霍尔元件中导电的载流子为电子,则当△z>0时,上表面电势高
D,该仪表只能测量位移的大小,无法确定位移的方向
6.如图所示,在某种均匀弹性介质中的x轴上坐标分别为x=-0.4m和x=0.6m的Q、P两点有两波源,t=0
时两波源同时开始沿y轴方向振动,产生的两列简谐横波沿x轴相向传播,t=4s时的波形如图所示。质点
M的平衡位置坐标为xw=0.2m,下列说法正确的是()
个y/cm
20
A.P点发出的乙波波速较大
乙波
B.两列波不会产生稳定的干涉现象
甲波
M
-0.100.10.3
0.5px
C.M点为振动减弱点,振幅为A=10cm
0.500.3
-10
D.010s内质点M通过的路程为160cm
20
试卷第2页,共6页
7.有关下列四幅图的描述,正确的是()
21
a
R
正弦
0
0.5
16R
1
电压U
2
某种交变电流的波形
、干簧管
图甲
图乙
图丙
图丁
A.图甲,交变电流的有效值为1.5A
B.图乙,变压器为理想变压器,滑动P可以改变接入电路的线圈匝数,图中h:2=1:2,P从上向下
滑的过程中变压器的输出功率一直变大
C.图丙,条形磁铁竖直向下靠近干簧管时,可以让电路导通
D.图丁,LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示,且磁场正在减弱,可以判断此时M板带正电
二、多选题(每题4分,共12分。全对得4分,漏选得2分,错选得0分)
8.下列选项中现象和原理表述正确的是(
费流后的府
峰噪声波
9
D
甲
乙
丙
A.图甲中,救护车从路人身边经过时,路人耳中救护车笛声的频率发生变化,是波的干涉现象
B.图乙中,水波绕过挡板继续传播,是波的衍射现象
C.图丙中,主动降噪耳机发出降噪声波来实现降噪的效果,是多普勒效应
D.图丁中,单摆α被拉离平衡位置后开始摆动,其余三个单摆中单摆c的振幅最大,是共振现象
9.艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行带操比赛的照片。某
段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波,t=1.0s时的波形图如图甲所示,质点Q的振动
图像如图乙所示。下列判断正确的是(
y/cm
y/cm
10
0
x/m
2 t/s
-10
图甲
图乙
A.简谐波沿x轴正方向传播
B.t=1.0s时刻,P点的位移为5√3cm
试卷第3页,共6页
C.t=1.0s时刻后,再经过0.75s,P点到达波峰位置
D.质点Q的振动方程为y=10sin(πt+x)cm
10.如图所示,线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO匀速转动,产生的正弦式交流电通过自耦变压器给灯
泡和滑动变阻器供电。已知线圈abcd的电阻不可忽略,自耦
O'
B
变压器可看作理想变压器,下列说法正确的是()
A.图示时刻线圈abcd中感应电流最大
B.将滑动变阻器的滑片Q向上移动,灯泡变亮
0
C.将自耦变压器的滑片P逆时针转动,自耦变压器的输入电流变大
D.将滑动变阻器的滑片Q向上移动,自耦变压器的输出功率一定减小
三、实验题(每空2分,共16分)
11.某学习小组用图甲装置测量当地重力加速度。
x轴磁力计
50
磁性小球
0
x轴
50
十十
OLo
智能手机
0
10
15
20
时间(秒)
图丙
图甲
图乙
将细绳一端固定在O点,另一端系一磁性小球(质量很大,体积很小),在摆球的正下方放置一手机。打开
手机中测量磁感应强度的软件,调整手机位置使手机磁传感器恰好位于磁性小球的悬挂点正下方。用毫米
刻度尺测出细绳悬挂点到摆球球心的长度L=100.00cm;
(1)使磁性球做小角度摆动,手机呈现出沿x轴方向磁感应强度随时间变化曲线,当磁感应强度测量值最大
时,磁性小球位于最高点,当磁感应强度约为0时,小球所在位置为
(选填“最低点”或“最高点”)。
(2)实验采集到磁感应强度随时间变化的图像如图乙,可知5s-15s内有
个周期:
(3)通过计算得到当地重力加速度大小为m/s2(取π2=9.87,结果保留三位有效数字):
(4)另一组同学多次改变摆长,根据测得数据,画出单摆周期平方T与摆长L的关系图线,发现其延长线未
过原点,如图丙所示,原因可能是
(选填正确选项前的字母)。
A.将摆线的长度作为摆长
B.将摆线的长度与小球半径的和作为摆长
C.将摆线的长度与小球直径的和作为摆长
试卷第4页,共6页
12.某同学利用如图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长的实验。
光源滤光片单缝双缝
遮光筒
毛玻璃屏
50
0
540
甲
(1)该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为
(填“A”或B”)。
B
(2)下列说法正确的是
A.若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片,则相邻干涉条纹间距变宽
B.若仅将单缝向双缝移动一小段距离,则相邻干涉条纹间距变宽
C.若仅增大双缝间的距离,则相邻干涉条纹间距变小
D.若去掉滤光片,则干涉现象消失
(3)实验中,选用红色滤光片测量红光的波长,测得双缝间的距离d=21m,双缝与屏之间的距离L=0.80m,
通过测量头观察第1条亮条纹的中心读数为3.645m,转动手轮,使分划线向一侧移动,使分划板的中心
刻线对齐第6条亮条纹的中心,观察第6条亮条纹的位置如图乙所示,其读数为mm,由此求得红光
的波长为m(计算结果保留三位有效数字)。
四、解答题(解答题要有必要的文字说明,本题共3大题,共计44分)
13.(10分)如图所示,在面积足够大的水池中注满水,水深为1.4,在水池底部中央水平固定一个半径
为0.15的圆形单色光源灯,灯的发光面朝上。已知该单色光在空气中的传播速度为c,在水中的传播速度
为0。试计算(结果可用分数表示,取3》
(1)求该单色光在水中的折射率;
(2)在水池边的观察者能看到水面上发光区域的最大面积是多大?
光源灯
试卷第5页,共6页
14.(16分)水电站是具有发电、灌溉、供水和旅游等综合经济效益的综合性水利工程,如图所示,水电站
用一交流发电机组向远处电动机供电。已知发电机线圈abcd的面积S0.04m2,匝数=75,匀强磁场的磁
感应强度大小B=√5T,线圈匀速转动的角速度015Omds,用电器Y与线圈串联。输电导线的总电阻
π
R-82,升压变压器原、副线圈的匝数比:2=1:10,降压变压器原、副线圈的匝数比h:n=10:1。电动
机正常工作且铭牌上标有220V、11kW字样。
(I)求输电线路上的发热功率P热:
(2)升压变压器原线圈的输入电压U和电流:
(3)若发电机线圈电阻可忽略不计,求用电器Y消耗的功率P?。
R
a
n33
(M
升压变压器
降压变压器
15(18分).如图所示,竖直放置的劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上,上端连接质量为m的小
物块A,另一质量也为的小物块B叠放在A上,系统开始处于静止状态。已知弹簧振子简谐运动周期
T=2π
M
k
(其中ú为振子质量,k为弹簧劲度系数),弹资的弹性势能为点,x《x为弹资的形变量,
弹簧始终在弹性限度内),重力加速度大小为g,不计一切阻力。
(1)现对物块B施加一竖直向下的恒力F=g,使小物块A、B一起由静止开始做简谐运动,求A、B运动
的振幅A1。
(②)现对物块B施加一竖直向上的恒力F,使小物块A、B一起由静止开始做简谐运动始终不分离,求F的
最大值。
(3)现对B施加一竖直向上的恒力F=g,以A、B分离为计时起点,分离位置为坐标原点向上建立x轴,
写出分离后小物块A的振动方程。
B
A
77n17
试卷第6页,共6页
《2027届高二年级春季学期期中考试》参考答案
题号
1
2
3
4
6
8
9
10
答案
D
B
B
D
BD
AD
AC
1.D
【详解】A.通过狭缝看日光灯可见彩色花纹,是光的衍射现象,故A正确:
B.增透膜是利用的是光的干涉现象制成的,故B正确:
C.炎热夏日中午,越靠近柏油马路的位置温度越高,空气越稀薄,从而造成空气对光的折射率呈现“上高
下低”的分布规律,此时远处的光线斜射向靠近柏油路面附近且入射角大于临界角时将发生全反射,使其看
上去像是有水,能显示车辆的倒影,故C正确:
D.阳光下水面上的油膜会出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象,故D错误。本题选错误的,故选D。
2.B
【详解】因为b光的偏折程度大,则玻璃砖对b光的折射率较大,可知ā光为红光,b光为蓝光,故A
错误;b光为蓝光,频率较大,故B正确;根据v=可知,在玻璃砖中b光的传播速度小于a光的传播速度,
故C错误;a光的波长大于b光的波长,通过同一狭缝时,a光的衍射现象更明显,故D错误。
3.B
【详解】A.由题图乙知,t=0时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为F=g,故A错
误;
B.由题图乙知,t=0.2s时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,故B正确:
C.由题图乙知,从t=0至t=0.2s,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,
动能减小,故C错误:
D.由题图乙知,周期T=0.8s,则角频率w=2亚=25ads,则a随1变化的关系式为a=4sin(2.5xm/5,
T
故D错误。
4.C
【详解】A.理想变压器的输入、输出功率相等,A错误:
B,电压太的不数等于输入电压的有然值,则为-y2N,B误。
C.变压器次级电压不变,若热敏电阻R的温度升高,则阻值减小,次级电阻减小,则次级电流变大,即
电流表的示数变大,C正确:
D.因0=2r、2
rad/s=l00πrad/s,可得变压器原线圈两端的电压u随时间t变化的规律为
T0.0
u=31 Isinl00πfV,D错误。
5.A
【详解】设载流子的电荷量为q4,沿电流方向定向运动的平均速率为,单位体积内自由移动的载流子数为
n,导体板横截面积为S,霍尔元件沿z轴厚度为α,霍尔元件沿y轴厚度为b,则电流的微观表达式为
I=gS=qabv,载流子在磁场中受到洛伦兹力F洛=qB,载流子在洛伦兹力作用向上或向下移动,上下
表面出现电势差,则载流子受到的电场力为Q,当达到稳定状态时,洛伦滋力巧电场力平衡,联粒
答案第1页,共6页
得出,Ug=
BI
nga
A.由Ug=
L可知,电流I越大,霍尔电压U:越大,故A正确。
nga
B.小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比,由U=
BI
可知,Ug与B成正比,故U4与坐标z
nga
成正比,故刻度是均匀的,故B错误;
C.在△z>0区域,B方向沿z轴负方向,用左手定则可判断电流受力方向沿y轴正方向,故载流子向上移动,
因载流子带负电,故上表面电势低,故C错误;
D.由U=B
可知,B的方向不同时,霍尔电压的正负不同,而位移方向不同时,B的方向也不同,因此
nga
该仪表可以确定位移方向,故D错误;
6.D
【详解】A.波速由介质决定,故两列波的波速相等,故A错误;
B.由波形图知两列波的波长均为2=04m,又1"=2=
T
故两波源的频率相同,相位差恒定,是相干波,故两列波相遇会产生稳定的干涉现象,故B错误:
C.两波源的振动步调相反,又波程差MP-Mg=0,2m=乙
故M点为振动加强点,振幅为A=A+A=30cm,故C错误;
D.由题意知T=4s,P波源产生的波先经,=T=4s传至M点,而Q波源产生的波传至M点需要时间为
{-M№=Os,在△1=(-4=2s乙时间内,P波源产生的波引起M点通过的路程为24=40cm,在最后
2
10s-t=4sT,两列波叠加共同引起M点通过的路程为4A=120cm,故0~10s内质点M通过的路程共为
40cm+120cm=160cm,故D正确。
7.C
【详解】A.根据交流电有效值的定义,有
a○
IR×二T+L,R×二T=IRT,代入图中数据求得该交流电有效
值为
5
1=70
A=1.67A,故A错误,
B.等数电路如图所示可知R=16R,乙元
I1_n2
bo
12
可得等效电阻R′=
16R=4R,P从上向下滑的过程中,当%:n2=1:4时,可得R′=R,根据电源输出
功率与外电阻的关系变化规律,可知此时变压器输出功率最大,即P下滑到线圈的中点时变压器的输出功
率最大,功率最大,P继续下滑,等效电阻减小,变压器的输出功率减小。故B错误;
C.图示中干簧管两触点磁化相反,相互相吸,电路导通,故C正确;
D.磁场正在减弱,由右手螺旋定则可知,电流由α流向b,正在给电容器充电,N板带正电,故D错误。
8.BD
答案第2页,共6页
【详解】A.图甲中,救护车从路人身边经过时,路人耳中救护车笛声的频率发生变化,是多普勒效应现象,
故A错误;
B.图乙中,水波绕过挡板继续传播,是波的衍射现象,故B正确;
C.图丙中,主动降噪耳机发出降噪声波来实现降噪的效果,是波的干涉现象,故C错误;
D.图丁中,单摆α被拉离平衡位置后开始摆动,其余三个单摆中单摆c的振幅最大,是共振现象,故D正
确。
9.AD
【详解】A.由乙图可知,t=1.0s时,质点Q向上运动,根据同侧法,波沿x轴正方向传播,故A正确:
B.由图甲可知,波长=2×(7m-3m)=8n,由P点和2点平衡位置相距3m可知,t=1.0s时P点的位移
y=10sin3元cm=5√2cm,故B错误;
4
C.波速为v=2=8m/s=4m/s,再经过0.75s,波将沿x轴正方向前进3m,波谷刚好传到P质点所在位
T21
置,即P点到达波谷位置,故C错误:
D.t=0时Q点向下振动,故质点2的振动方程为y=Asin(2严t+)cm=10sin(at+)cm,故D正确。
T
10.AC
【详解】A.图示时刻线圈平面与磁场平行,磁通量变化率最大,感应电动势最大,因线圈有电阻但此时电
动势最大,感应电流最大,故A正确:
B.滑片Q上移,滑动变阻器接入电阻减小,副线圈所在电路的总电阻R剑总减小。把自耦变压器及副线圈
2
电路看作等效电阻R发,根据理想变压器的等效电阻公式R等效=
R,因为、,不变,R总减小,
n
所以R等效减小,原线圈电路中,线圈产生的电动势E不变,线圈电阻r不可忽略,根据闭合电路欧姆定律
E
乙+R则L增大,出时原线圈电压=Bì减小,再根提,
=业,可知减小,灯泡的实际功
率P=诚小,灯泡变暗,故B销误
2
C,将自耦变压器的滑片P逆时针转动,副线圈匝数2,增大。根据闭合电路的欧姆定律有E=Ir+I
n
R
副线圈所在电路的电阻R剧总不变,可知1增大,则自耦变压器的输入电流变大,故C正确。
D.根据以上分析,线圈abcd的输出功率为
P=豇-r=R微R数+r
E
凡等效
ER等效
(R等效-+4R效
(风-+4打
2
R等效
当R等效=r时,线圈abcd的输出功率最大,即自耦变压器的输出功率最大,但因滑动变阻器和小灯泡的总
答案第3页,共6页
电阻与线圈匝数比和线圈abcd的内阻未知,所以无法判断自耦变压器的输出功率的变化情况,故D错误。
11.(1)最低点(2)5(3)9.87(4)C
【详解】(1)磁感应强度最大时小球位于最高点,磁性小球运动到最低点(平衡位置)时,沿x方向的磁
感应强度分量近似为0,因此B约为0时小球在最低点。
(2)单摆一个周期内会两次到达最高点(左右各一次),对应B出现两次峰值。由图乙可知,5s~15s内有
5个完整周期。
(3)由上述分析得单摆周期,摆长L-=100.00cm1.00m,根据单摆周期公式T=2π
变形得g=9.87m/s2
(4)C.设真实摆长为真,测量摆长为工,若测量摆长时,将摆线长度与小球直径之和作为摆长,真实摆
长1k=L-r(r为小球半径,测量多了一个r),代入周期公式得T=4=4(L-)_4L-4
8
8
8
当T2=0时,L=r>0,即图线延长线与L轴交于正半轴L。=r>0符合图丙的情况,故C正确:
A.只将摆线长作为摆长,会得到r2=0时L<0,不符合,故A错误:
B.测量正确时图线过原点,不符合,故B错误。
12.(1)A(2)AC(3)4.943/4.944/4.945/4.946/4.947
6.49×10716.50×10-7/6.51×107
13.(1)1.7(2)4.32m2
【详解】(1)由光的传播速度与介质折射率的关系得n=C
1
3
又该单色光在水中的传播速度为二℃,可知该单色光在水中的折射率
5
R
31.7
n
(2)临界角满足mC=13
Γn-5
可知水面上的发光区域是一个半径为R的圆形,如图所示
几何关系R=htan C+r,S=πR2
光源灯
解得发光区域的最大面积S=4.32m2
14.【答案】(1)200W(2)224V50A(3)11300W
)设降变压器原、副线图的电流分别为L、1,电动机正常工作,则
根据理想变压器的原理有子号
解得I3=5A
根据焦耳定律可知P热=IR
解得P热=200W
U3=凸
(2)根据理想变压器的原理有儿
答案第4页,共6页
解得U3=2200V
升压变压器副线圈两端电压U,=U,+I,R=2240V
U
根据理想变压器的原理有元乃
解得U1=224V
根据理想变压器的原理有
1=
3h
解得I,=50A
(3)线框产生的感应电动势的最大值E=NBS0=450W2V
线框产生的感应电动势E=
==450N
√2
用电器Y消耗的功率R=EI,-U
解得=11300W
15.(1)A (2)mg (3)x sin,
3
2k
【详解】(1)施加恒力F之前,系统处于平衡状态,有k。=2g
施加向下恒力F后A、B一起做简谐运动的平衡位置有:1=2g+F
则振幅
A1-是
(2)为使小物块A、B一起做简谐运动,当F最大时两物块在最高点恰好不分离。设两物块在最低点时加
速度大小为1,在最高点加速度大小为
在最高点,对物块B由牛顿第二定律有g-Fmax=a
在最低点,对两物块A、B整体由牛顿第二定律有Fma=24
根据简谐运动的对称性有
a2=a4
2
解得
Ras-3mg
(3)加竖直向上恒力F=g后,分离时对物块B有
F-mg=ma
对物块A有
kx-mg-ma
解得
0,x2=恰好在平衡位置分离
分离前对A、B系统:F(x,-x2)+kx后-kx号-2mg(xo-x2)=22mw2
分离后A做简谐运动,由能量守恒有:m2-k4
或
2m2+2kx3=mgA2+2k(x2-A2)2
答案第5页,共6页
解得
A2=V2mg
2k
则A的振动方程:=器n尽
2k
答案第6页,共6页试卷第1页,共1页
《2027届高二年级春季学期期中考试》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
C
A
D
C
BD
AD
AC
1.D
【详解】A.通过狭缝看日光灯可见彩色花纹,是光的衍射现象,故A正确;
B.增透膜是利用的是光的干涉现象制成的,故B正确;
C.炎热夏日中午,越靠近柏油马路的位置温度越高,空气越稀薄,从而造成空气对光的折射率呈现上高下低”的
分布规律,此时远处的光线斜射向靠近柏油路面附近且入射角大于临界角时将发生全反射,使其看上去像是有水,
能显示车辆的倒影,故C正确:
D.阳光下水面上的油膜会出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象,故D错误。本题选错误的,故选D。
2.B
【详解】因为b光的偏折程度大,则玻璃砖对b光的折射率较大,可知a光为红光,b光为蓝光,故A错误:b光
为蓝光,频率较大,故B正确:根据v=可知,在玻璃砖中b光的传播速度小于a光的传播速度,故C错误;a光的
波长大于b光的波长,通过同一狭缝时,a光的衍射现象更明显,故D错误。
3.B
【详解】A.由题图乙知,t=0时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为F=g,故A错误;
B.由题图乙知,t=0.2s时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,故B正确:
C.由题图乙知,从t=0至t=0.2s,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,动能减小,
故C错误;
D.由题图乙知,周期T=0.8s,则角频率0=2F=25ads,则a随t变化的关系式为a=4sin(25)mS,故D错
T
误。
4.C
【详解】A.理想变压器的输入、输出功率相等,A错误;
B.电压表的示数等于输入电压的有效值,则为U,=3V=220V,B错误:
√2
C.变压器次级电压不变,若热敏电阻R的温度升高,则阻值减小,次级电阻减小,则次级电流变大,即电流表的
示数变大,C正确:
2π2π
D.因0=
T-0.02
-Iad/s=l00πrad/s,可得变压器原线圈两端的电压u随时间t变化的规律为u=31 Isinl00πtV,D
错误。
5.A
【详解】设载流子的电荷量为q,沿电流方向定向运动的平均速率为v,单位体积内自由移动的载流子数为,导体
板横截面积为S,霍尔元件沿z轴厚度为α,霍尔元件沿y轴厚度为b,则电流的微观表达式为
I=gS=qabv,载流子在磁场中受到洛伦兹力F洛=qB,载流子在洛伦兹力作用向上或向下移动,上下表面出
申势差,则载流子受到的电场力为P=9,当达到稳定状态时,洛伦兹力与电场力平衡,联立得出,心,一
nga
A.由Ug=B
可知,电流I越大,霍尔电压U4越大,故A正确。
nga
B.小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比,由U,=
上可知,U4与B成正比,故Ua与坐标z成正比,
故刻度是均匀的,故B错误;
C.在△>0区域,B方向沿z轴负方向,用左手定则可判断电流受力方向沿y轴正方向,故载流子向上移动,因载
流子带负电,故上表面电势低,故C错误;
D.由Ua=
可知,B的方向不同时,霍尔电压的正负不同,而位移方向不同时,B的方向也不同,因此该仪表
nga
可以确定位移方向,故D错误;
6.D
【详解】A.波速由介质决定,故两列波的波速相等,故A错误;
B.由波形图知两列波的波长均为2=04m,又v=无=w
故两波源的频率相同,相位差恒定,是相干波,故两列波相遇会产生稳定的干涉现象,故B错误;
答案第1页,共4页
C.两波源的振动步调相反,又波程差MP-Mg=0,2m=2
2
故M点为振动加强点,振幅为A=A+A,=30cm,故C错误;
D.由题意知T=4s,P波源产生的波先经=T=4s传至M点,而Q波源产生的波传至M点需要时间为=M心=,
在At=(-5=2s=?时间内,P波源产生的波引起M点通过的路程为24=40cm,在最后10s-(=45=T,两列波叠
加共同引起M点通过的路程为4A=120cm,故0~10s内质点M通过的路程共为40cm+120cm=160cm,故D正确。
7.C
a○
【详解】A.根据交流电有效值的定义,有IR×2T+1,R×3T=IPRT,代入图中
R
数据求得该交流电有效值为1=√
A=1.67A,故A错误;
5
B。等效电路如图所示可知R=I6R,之=
可得等效电阻R'=
16R=4R,P从上向下滑的过程中,当%:=1:4时,可得
R′=R,根据电源输出功率与外电阻的关系变化规律,可知此时变压器输出功率最大,即P下滑到线圈的中点时变
压器的输出功率最大,功率最大,P继续下滑,等效电阻减小,变压器的输出功率减小。故B错误:
C.图示中干簧管两触点磁化相反,相互相吸,电路导通,故C正确:
D.磁场正在减弱,由右手螺旋定则可知,电流由α流向b,正在给电容器充电,N板带正电,故D错误。
8.BD
【详解】A.图甲中,救护车从路人身边经过时,路人耳中救护车笛声的频率发生变化,是多普勒效应现象,故A
错误;
B.图乙中,水波绕过挡板继续传播,是波的衍射现象,故B正确:
C.图丙中,主动降噪耳机发出降噪声波来实现降噪的效果,是波的干涉现象,故C错误:
D.图丁中,单摆α被拉离平衡位置后开始摆动,其余三个单摆中单摆c的振幅最大,是共振现象,故D正确。
9.AD
【详解】A.由乙图可知,t=1.0s时,质点Q向上运动,根据同侧法,波沿x轴正方向传播,故A正确:
B.由图甲可知,波长2=2×(7m-3m)=8n,由P点和9点平衡位置相距3m可知,t=1.0s时P点的位移
y=10sin3cm=5√2cm,故B错误:
4
C.波速为v=2=8m/s=4m/5,再经过0.75s,波将沿x轴正方向前进3m,波谷刚好传到P质点所在位置,即P
点到达波谷位置,故C错误:
D.t=0时e点向下振动,故质点e的振动方程为y=Asin(严1+)cm=10sn(a+)m,故D正确。
10.AC
【详解】A.图示时刻线圈平面与磁场平行,磁通量变化率最大,感应电动势最大,因线圈有电阻但此时电动势最
大,感应电流最大,故A正确;
B.滑片Q上移,滑动变阻器接入电阻减小,副线圈所在电路的总电阻R则总减小。把自耦变压器及副线圈电路看作
、2
等效电阻R等收,根据理想变压器的等效电阻公式R等效
R意,因为h、几不变,R刚总减小,所以R等效减小,
n,
E
原线圈电路中,线圈产生的电动势E不变,线圈电阻不可忽略,根据闭合电路欧姆定律I1=
T十R等效
,则增大,
此时原线圈电压=B一1r减小,再根据可,
二公,可知藏小,灯泡的实际功率P=诚小,灯泡变暗,故B
错误;
C.将自耦变压器的滑片P逆时针转动,副线圈匝数,增大。根据闭合电路的欧姆定律有E=r+I,
副线圈所在电路的电阻R刚总不变,可知增大,则自耦变压器的输入电流变大,故C正确。
答案第2页,共4页
D.根据以上分析,线圈abcd的输出功率为
E
12
P=E弘-r=R等效
R效
ER等效
(R等效+r
(R等效-r)+4R等数r(R等数-
-+4r
R等效
当R等效=r时,线圈abcd的输出功率最大,即自耦变压器的输出功率最大,但因滑动变阻器和小灯泡的总电阻与线
圈匝数比和线圈abcd的内阻未知,所以无法判断自耦变压器的输出功率的变化情况,故D错误。
11.(1)最低点(2)5(3)9.87(4)C
【详解】(1)磁感应强度最大时小球位于最高点,磁性小球运动到最低点(平衡位置)时,沿x方向的磁感应强度
分量近似为0,因此B约为0时小球在最低点。
(2)单摆一个周期内会两次到达最高点(左右各一次),对应B出现两次峰值。由图乙可知,5s~15s内有5个完
整周期。
(3)由上述分析得单摆周期,摆长=100.00cm=1.00m,根据单摆周期公式T=2元,
变形得g=9.87m/s2
(4)C.设真实摆长为I真,测量摆长为L,若测量摆长时,将摆线长度与小球直径之和作为摆长,真实摆长1真=L-”
(?为小球半径,测量多了一个r)代入周期公式得r=4=4加U-月_4rL-4
当T2=0时,L=r>0,即图线延长线与L轴交于正半轴Z=”>0符合图丙的情况,故C正确;
A.只将摆线长作为摆长,会得到T2=0时L<0,不符合,故A错误:
B,测量正确时图线过原点,不符合,故B错误。
12.(1)A(2)AC(3)4.94314.944/4.945/4.946/4.947
6.49x107/6.50×107/6.51×107
13.(1)1.7(2)4.32m2
【详解】(1)由光的传播速度与介质折射率的关系得
n=…(2分)
3
又该单色光在水中的传播速度为二℃,可知该单色光在水中的折射率
5
光源灯
5
h=万g1.7
…(2分)
(2)临界角满足sinc=1=3
…(2分)
可知水面上的发光区域是一个半径为的圆形,如图所示
几何关系R=htan C+r,S=πR2…
…(2分)
解得发光区域的最大面积S-4.32m2…(2分)
14.【答案】(1)200W(4分)(2)224V(4分)50A(4分)(3)11300W(4分)
【详解】(1)设降压变压器原、副线圈的电流分别为I3、I4,电动机正常工作,则
1
,0*
UM
根据理想变压器的原理有=片解得,=5A
(1分)
根据焦耳定律可知卫热=R…
…(1分)
解得P热=200W……………(1分)
(2)根据理想变压器的原理有
有3=h解得U=2200V……((2分)
升压变压器副线圈两端电压U2=U3+I,R=2240V…
…(2分)》
答案第3页,共4页
U
根据理想变压器的原理有司,
解得U1=224V…((2分)
根据理想变压器的原理有=片
解得=50A…(2分)
(3)线框产生的感应电动势的最大值E。=WBS0=450√2V…(1分)
框产生的感应电动势B=碧=450V…
√2
(1分)
用电器Y消耗的功率=1-UI…(1分)
解得=11300W…(1分)
15.Q)A=2
6分)Q2号g6分)回x-m
(6分)
【详解】(1)施加恒力F之前,系统处于平衡状态,有。=2g…
(2分)
施加向下恒力F后A、B一起做简谐运动的平衡位置有:
1=2g叶F…(2分)
侧振幅A1x1-x0=m9……(2分)
(2)为使小物块A、B一起做简谐运动,当F最大时两物块在最高点恰好不分离。设两物块在最低点时加速度大小
为a4,在最高点加速度大小为
在最高点,对物块B由牛顿第二定律有1g-Fmaw=a2
…………(2
分)
在最低点,对两物块A、B整体由牛顿第二定律有Fmax=2…
…(2
分)
根据简谐运动的对称性有
a2=
2
解得
(2分)
(3)加竖直向上恒力F=g后,分离时对物块B有
F-mg=ma
对物块A有
x2-8=a
解得
0,X2=W恰好在平衡位置分离…(2分)
分离前对A、B系统:F(-x)+x好-k号-2mg(x0-x)=2m2
分离后A做简谐运动,由能量守恒有:mv2=kA号
或
m+kx=mgAz+k(x2-A2)2
1
解得
h=2mg…(2分)
2k
ω=
2m」
T
n
则4的振动方程:x-裂sn
…(2分)
答案第4页,共4页