精品解析：天津市第一百中学2025-2026学年第二学期过程性诊断(1) 高二物理试卷

天津市第一百中学2025—2026学年第二学期过程性诊断（1） 高二物理 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 注意事项： 1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答在试卷上无效。 一、单项选择题（本题共8小题；每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A. 图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框不会随磁铁转动 B. 图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C. 图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等 D. 图丁中，线圈通入高频交流电时，金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化 2. 在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（　　） A. 在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光 B. 在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗 C. 在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光 D. 在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗 3. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的匝数N=72，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。由图可知（　　） A. 线圈从与中性面垂直的位置开始转动 B. 线圈转动的角速度大小为50π rad/s C. 线圈产生的感应电动势的峰值为36 V D. 线圈产生的感应电动势的表达式为e=36sin 100πt（V） 4. 如图所示为一质点做简谐运动的位移与时间关系图像。根据图像，下列表述正确的是（　　） A. 质点的振幅为4cm B. 质点的位移随时间变化的表达式为 C. 时，质点的速度和加速度方向相同 D. 从到的时间内，质点运动的路程为6cm 5. 如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是（　　） A. 甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长 B. 甲摆的机械能比乙摆的大 C. 在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆 D. 由图象可以求出当地的重力加速度 6. 如图所示，一个质点在A、B之间做简谐运动，点为平衡位置，M、N分别是、的中点。若从质点经过点开始计时，经过2s首次到达点。下列说法正确的是（　　） A. 质点经过M、N两点时的加速度方向一定相反 B. 质点经过M、N两点时的速度方向一定相反 C. 质点做简谐运动的周期可能为8s D. 质点做简谐运动的周期可能为3s 7. 我国某品牌手机实现40W无线闪充，最快56分钟可充满等效4000mAh电池电量，能实现“充电5分钟，通话1小时”。已知，无线充电座内的发射线圈的输入电压为220V时，该手机内的接收线圈的感应电动势为9V，若不考虑线圈的电阻和充电过程中各种能量的损失，下列说法正确的是（　　） A. 无线充电的原理是互感现象 B. 发射线圈和接收线圈内的电流频率不相同 C. 发射线圈和接收线圈的匝数比为 D. 无线闪充时，接收线圈中电流最大值为4.4A 8. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生交变电流。若时磁场方向恰与线圈平面垂直，磁极位置如图甲所示，磁极匀速转动，线圈中的电动势随时间变化的关系如图乙所示。将两磁极间的磁场近似视为匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 时线圈中磁通量为0，磁通量变化率最大 B. 时线圈中电流方向由P指向Q C. 过程，线圈中的平均感应电动势大小为 D. 线圈中的电动势瞬时值表达式为 二、多选题（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都有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 9. 有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置时，摆线上部被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从一边最高点摆到另一端最高点过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉未被摄入），P点为摆动的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知（　　） A. P点左方为摆线碰到钉子后的摆动 B. P点右方为摆线碰到钉子后的摆动 C. 小钉与悬点的距离为 D. 每相邻两次闪光的时间间隔为 10. 如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线I表示月球上单摆的共振曲线 B. 若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LI∶LII=25∶4 C. 图线II若表示是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1m D. 若摆长均为1m，则图线I表示是在地面上完成的 11. 如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；电表均为理想电表，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变小 D. 通过滑动变阻器的电流变大 12. 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 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、填空题（本题共3小题，共12分。把答案填写在答题纸上的相应位置。） 13. 某同学在用单摆测量重力加速度的实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间。 （1）该单摆摆长为___________cm； （2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是___________； A．测摆线长时读数有误，使摆长测量值偏大 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使周期测量值变大了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验中误将49次全振动次数记为50次 （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l与T的数据，然后建立以l为横坐标、T2为纵坐标的直角坐标系，根据数据描点并连成直线，如图所示，求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=___________。（用k表示） 14. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_____（填字母）。 A. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置有较大的偏角 B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些 （2）测量出多组周期、摆长数值后，画出图像如图，造成图线不过坐标原点的原因可能是_____； A. 摆球的振幅过小 B. 将计为摆长 C. 将计为摆长 D. 摆球质量过大 （3）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期。用该同学测出的物理量表示重力加速度为_____。 四、计算题（本题共3小题，共48分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。） 15. 如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行，闭合回路中线圈的电阻，外电阻，求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值； （2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式； （3）交流电压表的示数。 16. 如图，两足够长平行光滑金属导轨MN、PQ被倾斜固定放置，与水平面间夹角为θ，导轨间距离为L，导轨电阻不计，导轨下端接一阻值为R的定值电阻。导轨所在平面区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在导轨上放置一质量为m、电阻为r的金属棒ab，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。重力加速度为g，不计空气阻力，忽略回路中的电流对原磁场的影响。 （1）由静止释放金属棒，求金属棒速度为v时a、b间的电压； （2）由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度大小； （3）如果给金属棒一沿导轨平面向上的初速度，金属棒上滑的最大距离为s，则其上滑的时间是多少？金属棒上滑过程中电阻R上产生的热量是多少？ 17. 如图1所示，某单匝矩形导线框abcd，其，，质量为m，电阻为R；从bc边距离匀强磁场的上边界为处线框开始自由下落，线框从起始位置到穿过磁场过程中的图像如图2所示，图中两斜线斜率相等。已知磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，下落过程中bc边始终与磁场边界平行，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）线框bc边刚进入磁场时加速度大小； （2）整个运动过程中线框产生的焦耳热； （3）线框从进入磁场到完全离开磁场所需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第一百中学2025—2026学年第二学期过程性诊断（1） 高二物理 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 注意事项： 1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答在试卷上无效。 一、单项选择题（本题共8小题；每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A. 图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框不会随磁铁转动 B. 图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C. 图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等 D. 图丁中，线圈通入高频交流电时，金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化 【答案】D 【解析】 【详解】A．当摇动手柄使得蹄形磁铁转动时，根据电磁驱动原理可知，铝框会同方向转动，故A错误； B．振动的条形磁铁在金属线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动有阻碍作用，使条形磁铁快速停下来，利用了电磁阻尼规律，故B错误； C．穿过塑料管的小磁体，只受重力作用，做的是自由落体运动。穿过铝管的小磁体，由于磁体在铝管中运动的过程中，铝管产生感应电流，则小磁体受到重力和向上的电磁阻力作用，小磁体在铝管中运动的加速度小于重力加速度，所以小磁体在塑料管中的运动时间小于在铝管中的运动时间，故C错误； D．真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，由于电磁感应会在金属内部产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属，故D正确。 故选D。 2. 在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（　　） A. 在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光 B. 在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗 C. 在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光 D. 在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．在电路a中，闭合K时，由于L的阻碍作用，S慢慢变亮。故A错误； B．在电路a中，断开K后，由于L的阻碍作用，S慢慢变暗，不会出现闪亮现象。故B错误； C．在电路b中，闭合K时，灯泡S与电阻R串联接入电路，则其立即变亮。故C错误； D．在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小。断开K后，由于L的阻碍作用，导致灯泡S变的更亮，然后逐渐变暗。故D正确。 故选D。 3. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的匝数N=72，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。由图可知（　　） A. 线圈从与中性面垂直的位置开始转动 B. 线圈转动的角速度大小为50π rad/s C. 线圈产生的感应电动势的峰值为36 V D. 线圈产生的感应电动势的表达式为e=36sin 100πt（V） 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，磁通量有最大值，说明线圈是从中性面开始转动的，A错误； B．由图可知，周期，根据 可得，B错误； C．感应电动势的峰值，C正确； D．线圈从中性面开始转动，电动势表达式为正弦函数，，D错误； 故选C。 4. 如图所示为一质点做简谐运动的位移与时间关系图像。根据图像，下列表述正确的是（　　） A. 质点的振幅为4cm B. 质点的位移随时间变化的表达式为 C. 时，质点的速度和加速度方向相同 D. 从到的时间内，质点运动的路程为6cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，该简谐运动的振幅为2cm，故A错误； B．由图可知，周期0.4s，则圆频率，初相位，故质点的位移随时间变化的表达式为，故B正确； C．由图可知，当时，质点向y轴负方向减速运动，即速度与加速度方向相反，故C错误； D．根据质点的位移随时间变化的表达式为 可知当时，当时，故从到的时间内质点的路程为，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是（　　） A. 甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长 B. 甲摆的机械能比乙摆的大 C. 在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆 D. 由图象可以求出当地的重力加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，两单摆的周期相同，同一地点重力加速度g相同，由单摆的周期公式可知，甲、乙两单摆的摆长相等，选项A错误； B．尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆的质量未知，故无法比较机械能的大小，选项B错误； C．在t＝0.5 s时，甲摆经过平衡位置，摆动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，选项C正确； D．由单摆的周期公式得 由于不知道单摆的摆长，所以不能求得重力加速度，选项D错误。 故选C。 6. 如图所示，一个质点在A、B之间做简谐运动，点为平衡位置，M、N分别是、的中点。若从质点经过点开始计时，经过2s首次到达点。下列说法正确的是（　　） A. 质点经过M、N两点时的加速度方向一定相反 B. 质点经过M、N两点时的速度方向一定相反 C. 质点做简谐运动的周期可能为8s D. 质点做简谐运动的周期可能为3s 【答案】A 【解析】 【详解】A．质点经过M、N两点时的加速度方向都指向平衡位置点，故加速度方向相反，故A正确； B．质点经过M、N两点时的速度方向可能相同，也可能相反，故B错误； CD．因点是的位移中点，点向右到达点对应的相位角为 由 得质点点向右运动首次到达点所用时间为，则 质点点向左运动首次到达点所用时间为,则 故CD错误。 故选A。 7. 我国某品牌手机实现40W无线闪充，最快56分钟可充满等效4000mAh电池电量，能实现“充电5分钟，通话1小时”。已知，无线充电座内的发射线圈的输入电压为220V时，该手机内的接收线圈的感应电动势为9V，若不考虑线圈的电阻和充电过程中各种能量的损失，下列说法正确的是（　　） A. 无线充电的原理是互感现象 B. 发射线圈和接收线圈内的电流频率不相同 C. 发射线圈和接收线圈的匝数比为 D. 无线闪充时，接收线圈中电流最大值为4.4A 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据电磁感应原理可知，无线充电的原理是互感现象，此时发射线圈和接收线圈内的电流频率相同，故A正确，B错误； C．根据线圈匝数与电压的关系可知发射线圈和接收线圈的匝数比为，故C错误； D．最快56分钟可充满等效4000mAh电池电量，根据电流的定义式可知有效值为 最大值为 A，故D错误。 故选A。 8. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生交变电流。若时磁场方向恰与线圈平面垂直，磁极位置如图甲所示，磁极匀速转动，线圈中的电动势随时间变化的关系如图乙所示。将两磁极间的磁场近似视为匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 时线圈中磁通量为0，磁通量变化率最大 B. 时线圈中电流方向由P指向Q C. 过程，线圈中的平均感应电动势大小为 D. 线圈中的电动势瞬时值表达式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．时线圈中磁通量最大，磁通量变化率为零，选项A错误； B．根据右手定则，时线圈中电流方向由Q指向P，选项B错误； C．过程，线圈中的平均感应电动势大小为 选项C正确； D．线圈中的电动势瞬时值表达式为 选项D错误。 故选C。 二、多选题（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都有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 9. 有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置时，摆线上部被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从一边最高点摆到另一端最高点过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉未被摄入），P点为摆动的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知（　　） A. P点左方为摆线碰到钉子后的摆动 B. P点右方为摆线碰到钉子后的摆动 C. 小钉与悬点的距离为 D. 每相邻两次闪光的时间间隔为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．每相邻两次闪光的时间间隔相等，可知P点左方单摆的周期小于右方单摆的周期，根据，可知P点左方单摆的摆长较短，可知P点左方为摆线碰到钉子后的摆动，故A正确，B错误； CD．假设相邻两次闪光的时间间隔为t，在P点左方运动的摆长设为L1，在P点右方运动的摆长设为L2，则， 所以，钉与悬点的距离为 每相邻两次闪光的时间间隔为，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线I表示月球上单摆的共振曲线 B. 若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LI∶LII=25∶4 C. 图线II若表示是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1m D. 若摆长均为1m，则图线I表示是在地面上完成的 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率fI=0.2Hz，fII=0.5Hz 当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式 可知，g越大，f越大，所以 又因为g地＞g月 因此可推知图线I表示月球上单摆的共振曲线，故A正确； B．若在地球上同一地点进行两次受迫振动，g相同，摆长长的f小，且有 所以，故B正确； CD．fII=0.5Hz，若图线II表示是在地面上完成的，根据g=9.8m/s2， 可计算出LII约为1m，故C正确，D错误。 故选ABC。 11. 如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；电表均为理想电表，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变小 D. 通过滑动变阻器的电流变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由理想变压器可得,所以保持不变；设副线圈电压为，则有 可得副线圈电压保持不变，滑片向下滑动，则电阻减小，则副线圈总电阻减小，由 可得副线圈总电流增大，则由 可得示数变小，故A错误； BC．由 可得变小，由 可得增大，则电源的输出功率为增大，故B正确，C错误； D．通过滑动变阻器的电流为 因为增大，变小，则增大，故D正确。 故选BD。 12. 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。 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、填空题（本题共3小题，共12分。把答案填写在答题纸上的相应位置。） 13. 某同学在用单摆测量重力加速度的实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间。 （1）该单摆摆长为___________cm； （2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是___________； A．测摆线长时读数有误，使摆长测量值偏大 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使周期测量值变大了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验中误将49次全振动次数记为50次 （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l与T的数据，然后建立以l为横坐标、T2为纵坐标的直角坐标系，根据数据描点并连成直线，如图所示，求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=___________。（用k表示） 【答案】 ①. 98.50 ②. B ③. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1] 单摆摆长等于摆线长加摆球的半径，即 l=l'+=98.50cm （2）[2]由单摆周期公式 得 所以l偏大，则g偏大；t偏小，则g偏大；t偏大，则g偏小；n偏大，则g偏大。 ACD错误，B正确。 故选B。 （3）[3]由单摆周期公式可得 那么题图中直线斜率 k= 所以 14. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_____（填字母）。 A. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置有较大的偏角 B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些 （2）测量出多组周期、摆长数值后，画出图像如图，造成图线不过坐标原点的原因可能是_____； A. 摆球的振幅过小 B. 将计为摆长 C. 将计为摆长 D. 摆球质量过大 （3）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期。用该同学测出的物理量表示重力加速度为_____。 【答案】（1）BC （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 A．单摆的周期与振幅无关，另外，为保证单摆做简谐运动，偏角不能超过，故A错误； B．为尽量减小空气阻力的影响，摆球应尽量选择质量较大、体积较小的，故B正确； C．由单摆的理想化条件可知，摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 由，得 周期与振幅、摆球的质量无关，摆球的振幅过小、摆球质量过大不会造成周期或摆长测量的系统误差，不会使图线不过原点；由图可知，每一个对应的摆长都记小了一个定值，可能是把摆线长记为了摆长，漏加了小球的半径。 故选B。 【小问3详解】 根据题意有， 两式联立得 四、计算题（本题共3小题，共48分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。） 15. 如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行，闭合回路中线圈的电阻，外电阻，求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值； （2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式； （3）交流电压表的示数。 【答案】（1）400V （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，则有最大值为 解得Em=400V 【小问2详解】 感应电动势的瞬时值 由闭合电路欧姆定律 解得 【小问3详解】 最大值与有效值的关系 又 解得交流电压表的示数 16. 如图，两足够长平行光滑金属导轨MN、PQ被倾斜固定放置，与水平面间夹角为θ，导轨间距离为L，导轨电阻不计，导轨下端接一阻值为R的定值电阻。导轨所在平面区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在导轨上放置一质量为m、电阻为r的金属棒ab，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。重力加速度为g，不计空气阻力，忽略回路中的电流对原磁场的影响。 （1）由静止释放金属棒，求金属棒速度为v时a、b间的电压； （2）由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度大小； （3）如果给金属棒一沿导轨平面向上的初速度，金属棒上滑的最大距离为s，则其上滑的时间是多少？金属棒上滑过程中电阻R上产生的热量是多少？ 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 金属棒下滑时电流从a点流出，则a点电势高，即为正 金属棒速度为v时产生的感应电动势为 ab间电压为 解得 【小问2详解】 金属棒速度最大时，安培力与重力沿轨道方向分力大小相等，即 又由于， 解得 【小问3详解】 如果给金属棒一沿斜面向上的初速度，上滑到最高点过程中，根据动量定理可知 其中 解得 根据能量守恒，上滑到最大距离时，总热量Q满足 电阻R上产生的热量 解得 17. 如图1所示，某单匝矩形导线框abcd，其，，质量为m，电阻为R；从bc边距离匀强磁场的上边界为处线框开始自由下落，线框从起始位置到穿过磁场过程中的图像如图2所示，图中两斜线斜率相等。已知磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，下落过程中bc边始终与磁场边界平行，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）线框bc边刚进入磁场时加速度大小； （2）整个运动过程中线框产生的焦耳热； （3）线框从进入磁场到完全离开磁场所需要的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框bc边刚进入磁场时的速度 线框此时受到重力mg和安培力F，由牛顿第二定律得 其中，， 解得 【小问2详解】 分析图2可知，线框从进入磁场到离开磁场运动的总路程为2h，此过程中线框中产生焦耳热，设为Q，ad边离开磁场时的速度为v，则由能量守恒定律得 由图2可知，线框出磁场过程做匀速运动，则 解得 【小问3详解】 设线框从进入磁场到完全离开的时间为t，由动量定理得 其中， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $