精品解析：北京市第一七一中学2025-2026学年度第二学期高二期中质量检测物理试卷

2025-2026学年度第二学期高二年级期中质量检测 物理试卷 一、单项选择（每题3分共计30分） 1. 在物理学的发展过程中，许多科学家作出了巨大的贡献。以下关于物理学史的叙述符合实际的是（　　） A. 安培首先发现了电流的磁效应现象 B. 麦克斯韦建立电磁场理论并预言电磁波存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在 C. 牛顿提出光子说，很好地解释了光电效应现象 D. 能量子首先是由法拉第提出的 2. 如图甲所示为一列简谐横波在t=8s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线。关于这列波下列说法中正确的是（　　） A. 这列波在向x轴正方向传播 B. 这列波的波长为2m C. 这列波的频率为0.5Hz D. 这列波的波速为50m/s 3. 下图所示为一个正弦式交变电流的波形图。下列说法中正确的是（　　） A. 该交流电的周期是0.25s B. 该交流电的电流峰值为10A C. 该交流电的电流有效值为5A D. 1个周期内电流方向改变1次 4. 有关光的现象，下列说法正确的是（　　） A. 衍射现象说明光具有粒子性 B. 干涉现象说明光是横波 C. 偏振现象说明光具有粒子性 D. 光电效应说明光子有能量 5. 对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将增大 B. 图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D. 图丁中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，只有当P、Q的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当P、Q的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 6. 光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体（折射率大于1）以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是（　　） A. 深紫外线进入液体后频率变大 B. 深紫外线进入液体后传播速度不变 C. 深紫外线进入液体后波长变长 D. 深紫外线在液体中更不容易发生明显衍射 7. 某同学为了探究电感线圈和小灯泡对电路中电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S得到如图乙所示的电流i随时间t变化的图像。电路稳定后，小灯泡发出微弱的光。下列说法正确的是（　　） A. 若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 B. 闭合开关S到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻保持不变 C. 闭合开关S时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 D. 曲线a描述的是电流传感器中电流随时间变化的规律 8. 图甲是光电效应实验装置示意图，图乙是研究光电效应电路中a、b两束入射光照射同种金属时产生的光电流与电压的关系图像，图丙是P、Q两种金属的光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，图丁是某种金属的遏止电压与入射光频率之间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 在图甲实验中，改用光强足够大的红外线照射锌板验电器指针也会张开 B. 由图乙可知，a光的频率等于b光 C. 由图丙可知，金属P的逸出功大于金属Q的逸出功 D. 由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量h 9. 如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（　　） A. a处质点做简谐运动，振幅为0 B. b处质点此刻的位移大小为2A C. 若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调大 D. 只要将的滴水间隔调至和的相等，C处质点就做振幅为2A的简谐运动 10. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为2mg B. 箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为2g C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为 D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 二、多项选择（每题3分，漏选但不错选得2分，共计12分） 11. 如图所示为无线充电示意图，通过变压器改变电压大小，整流电路改变交、直流，发射线圈连接的交流电，发射线圈与接收线圈匝数之比为，若工作状态下，接收线圈内的磁通量约为发射线圈的58%，不计其他损耗，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化100次 B. 接收线圈与发射线圈中交变电流的周期相同 C. 接收线圈与发射线圈中的功率相同 D. 接收线圈的输出电压有效值为12V 12. 如图甲所示，粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放，木筷就在水中做振幅为A的简谐振动，以木筷所受浮力F为纵轴，时间t为横轴，浮力F随时间t变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向，忽略水的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 木筷系统做简谐运动的周期为 B. 木筷系统的重力为 C. 时刻木筷的位移为 D. 时刻木筷的位移为 13. 如图所示，间距为L、足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，并处于垂直水平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，左端接有电容为C的电容器，质量为m的金属杆垂直于导轨放置且接触良好，金属杆及导轨的电阻不计。现用平行于导轨向右的恒定拉力F拉着金属杆从静止开始运动，整个过程电容器未被击穿，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆最终以某一速度做匀速运动。 B. 金属杆向右做匀加速运动，且加速度大小恒为 C. 从拉力F刚作用在金属杆开始计时，经t时间电容器上储存电荷量为 D. 电容器储存的电能总等于拉力F做的功 14. 电容式键盘具有噪音小、寿命长、触发键程可控等优势。图甲为电容式键盘按键的原理图，每个按键下方由互相平行且间距为的活动金属板和固定金属板构成。为探究按键原理，一同学设计了如图乙所示的电路。先将单刀双掷开关接a，一段时间后将开关接到b，测出了按键未按下时振荡电流频率为。下列说法正确的是（　　） A. 当开关接a时，若将按键按下，则电流将从左端流入灵敏电流计 B. 当开关接a时，若测得灵敏电流计示数减小，说明按键一定正在回弹 C. 当开关接b时，若测得振荡电流频率减小，说明按键正在向下运动 D. 当开关接b时，若测得振荡电流频率为，说明按键已被按下了 三、实验题：（共计16分） 15. （1）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是__________ A. 摆球质量过大 B. 单摆振动时振幅较小 C. 测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径 D. 测量周期时，把n个全振动误认为个全振动，使周期偏小 （2）在演示简谐运动图像的沙摆实验中，使木板沿直线做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，A、B、C、D均为直线上的点，测出，，摆长为64（可视为不变），摆角小于5°，则该沙摆的周期为__________s，木板的加速度大小约为__________（g取10，取10）。 16. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住和的像，挡住和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图表示经过大头针的和光线，该光线与界面交于O点，表示法线。 （1）请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角________； （2）该玻璃砖的折射率可表示为________。（用和表示） 17. （1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，以下器材必须要选用的是__________。 A. 有闭合铁芯的原副线圈 B. 无铁芯的原副线圈 C. 直流电源 D. 多用电表（低压交流电压挡） （2）补齐实验器材后，实验中保持原副线圈匝数不变，当原线圈接入电压增大，用多用电表测得副线圈两端电压__________。（选填“增大”“减小”或“不变”） （3）用匝数和匝的变压器，实验测量数据如右表：根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是__________。（填或） 1.80 2.80 4.90 4.00 6.01 9.98 （4）某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图甲所示，在时间内，该同学先断开开关，其后仅进行一项操作，再次闭合开关，得到之后的图像。该操作可能是__________。 A. 增加了交流电源的频率 B. 摆正并拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 （5）图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数比为，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻R，当__________时，变压器原线圈获得输入电压为。 四、解答题（共计42分） 18. 电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为4Ω。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，则 （1）降压变压器副线圈的电流多大？ （2）输电线损失的功率多大？ （3）升压变压器的输入电压多大？ 19. 如图甲所示为一个小型交流发电机的示意图，矩形线圈边长为，边长为，匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻阻值为R。不计线框电阻，电压表为理想电表。 （1）在俯视图中标注线圈转至实线位置时，截面b和截面c中电流方向（用和表示）； （2）请推导线圈处于俯视图实线位置时产生的感应电动势E的表达式； （3）若对上述电路结构稍加改造，矩形线圈以边为轴从图示位置开始仍以角速度ω匀速转动，其他条件不变，转动过程中，线框a、d两点仍能与外电路保持良好连接。线圈由图丙位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量大小与以为轴转动从图甲位置转过90°的过程中通过R的电荷量大小是否相等？请说明理由。 20. 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m的小物块B叠放在A上，O点为弹簧原长位置，系统开始处于静止状态。现对B施加一个竖直向上的恒力F，使两小物块由静止开始向上运动。已知重力加速度大小为g，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。 （1）为使小物块A、B恰能在初始位置脱离，求F的最小值。 （2）为使小物块A、B一起做简谐运动，求F的最大值。 21. 如图甲，一边长为、电阻为的正方形金属线框水平平放在光滑绝缘水平地面上，在地面上建立如图所示坐标系，空间存在垂直地面的磁场，在的区域Ⅰ中磁场方向向上，在的区域Ⅱ中磁场方向向下，磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙，开始时刻线框边与y轴重合。 （1）若给线框以水平向右的初速度，同时在边施加一水平拉力，之后线框做的匀速直线运动，求第2秒内水平拉力做的功； （2）若Ⅰ、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为的匀强磁场，方向仍如图甲，现在图示位置给线框一初速度，线框边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零，设线框从边在区域Ⅰ中运动时线框中产生的热量，线框边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为，求是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期高二年级期中质量检测 物理试卷 一、单项选择（每题3分共计30分） 1. 在物理学的发展过程中，许多科学家作出了巨大的贡献。以下关于物理学史的叙述符合实际的是（　　） A. 安培首先发现了电流的磁效应现象 B. 麦克斯韦建立电磁场理论并预言电磁波存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在 C. 牛顿提出光子说，很好地解释了光电效应现象 D. 能量子首先是由法拉第提出的 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥斯特首先发现了电流的磁效应现象，并非安培，故A错误； B．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹后续通过实验证实了电磁波的存在，故B正确； C．光子说是爱因斯坦提出的，很好地解释了光电效应现象，故C错误； D．能量子概念首先是由普朗克提出的，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示为一列简谐横波在t=8s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线。关于这列波下列说法中正确的是（　　） A. 这列波在向x轴正方向传播 B. 这列波的波长为2m C. 这列波的频率为0.5Hz D. 这列波的波速为50m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，P点在 t=8s时经过平衡位置向上振动，根据“上下坡”法可知，波向 x 轴负方向传播，故A错误； B．由图甲可知，相邻波峰间的水平距离为100cm，即波长为1m，故 B 错误； C．由图乙可见，周期 为2s，所以频率，故 C 正确； D．波速为，故 D 错误。 故选 C。 3. 下图所示为一个正弦式交变电流的波形图。下列说法中正确的是（　　） A. 该交流电的周期是0.25s B. 该交流电的电流峰值为10A C. 该交流电的电流有效值为5A D. 1个周期内电流方向改变1次 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像可知该交流电的周期是0.20s，故A错误； B．图像可知该交流电的电流峰值为10A，故B错误； C．该交流电的电流有效值为，故C正确； D．图像可知1个周期内电流方向改变2次，故D错误。 故选C。 4. 有关光的现象，下列说法正确的是（　　） A. 衍射现象说明光具有粒子性 B. 干涉现象说明光是横波 C. 偏振现象说明光具有粒子性 D. 光电效应说明光子有能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．衍射是波特有的共性，衍射现象说明光具有波动性，故A错误； B．干涉是所有波都具有的性质，横波、纵波都能发生干涉，偏振现象才能说明光是横波，故B错误； C．偏振是横波特有的性质，偏振现象说明光是横波，证明光具有波动性，故C错误； D．光电效应中，金属表面的电子吸收光子的能量后逸出金属，直接说明光子具有能量，故D正确。 故选D。 5. 对于以下光学现象的说法中正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将增大 B. 图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D. 图丁中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，只有当P、Q的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当P、Q的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式可知，只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小，故A错误； B．根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若这是在只有狭缝宽度不同的情况下得到的衍射图样，则上图对应的狭缝较窄，故B正确； C．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，所以被检测的平面在此处是凸起的，故C错误； D．缓慢转动Q时，当P、Q的透振方向完全相同时光屏上最明亮，然后会逐渐变暗，当P、Q的透振方向垂直时最暗，故D错误。 故选B。 6. 光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体（折射率大于1）以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是（　　） A. 深紫外线进入液体后频率变大 B. 深紫外线进入液体后传播速度不变 C. 深紫外线进入液体后波长变长 D. 深紫外线在液体中更不容易发生明显衍射 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于频率由波源决定，所以深紫外线进入液体后频率不变，故A错误； B．深紫外线在空气中的传播速度大于在液体里的传播速度，则与没加入液体相比，深紫外线进入液体后传播速度变小，故B错误； C．根据可知，深紫外线进入液体后速度减小，频率不变，则波长变短，故C错误； D．由于深紫外线在液体中的波长变小，则更不容易发生明显衍射，故D正确。 故选D。 7. 某同学为了探究电感线圈和小灯泡对电路中电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S得到如图乙所示的电流i随时间t变化的图像。电路稳定后，小灯泡发出微弱的光。下列说法正确的是（　　） A. 若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 B. 闭合开关S到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻保持不变 C. 闭合开关S时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 D. 曲线a描述的是电流传感器中电流随时间变化的规律 【答案】A 【解析】 【详解】B．由图可知，闭合开关后电路两端电压U恒定而流过灯泡的电流先减小后不变，结合欧姆定律可知，闭合开关S到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻先增大后保持不变，故B错误； C．闭合开关时，电感线圈中电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，故C错误； D．闭合开关S的瞬间，线圈由于自感现象，电流逐渐增加到最大，所以曲线a描述的是电流传感器A1中电流随时间变化的规律，b曲线是电流传感器A2中电流随时间变化的规律，故D错误； A．图乙可知稳定后，所在支路电流大于所在支路电流，故断开开关S，原来通过A1的电流立刻消失，由于线圈产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈相当于电源，在A1A2和灯泡之间重新形成回路，则使得小灯泡闪亮后熄灭，故A正确。 故选A。 8. 图甲是光电效应实验装置示意图，图乙是研究光电效应电路中a、b两束入射光照射同种金属时产生的光电流与电压的关系图像，图丙是P、Q两种金属的光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，图丁是某种金属的遏止电压与入射光频率之间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 在图甲实验中，改用光强足够大的红外线照射锌板验电器指针也会张开 B. 由图乙可知，a光的频率等于b光 C. 由图丙可知，金属P的逸出功大于金属Q的逸出功 D. 由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量h 【答案】B 【解析】 【详解】A．在图甲实验中，因紫外线的频率大于红外线的频率，可知即使改用光强足够大的红外线照射锌板也不一定能发生光电效应，则验电器指针不一定会张开，A错误； B．由图乙可知，两种光的截止电压相同，根据可知，a光的频率等于b光，B正确； C．由图丙可知，根据可知，图像在纵轴的截距等于逸出功，可知金属P的逸出功小于金属Q的逸出功，C错误； D．由图丁可知，根据 可得 该图线的斜率为，D错误。 故选B。 9. 如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（　　） A. a处质点做简谐运动，振幅为0 B. b处质点此刻的位移大小为2A C. 若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调大 D. 只要将的滴水间隔调至和的相等，C处质点就做振幅为2A的简谐运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，a处的质点此时刻处于两列波的波峰与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻a处速度为零。在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据 由图知波源的波长小，所以波源的频率较大，即两列波的频率不同，两列波无法发生稳定的干涉现象，所以a处的质点并不是一直处于静止状态，即a处质点的振幅不为零，故A错误； B．由题图可知，b处的质点此时刻处于两列波的波谷与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻该处质点的位移大小为2A，故B正确； C．在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据 由图知波源的波长大，所以波源的频率较小，为观察到稳定的干涉图样，可将的频率调大，即将滴水间隔调小，故C错误； D．将两装置的滴水间隔调至相等，此时两列波的频率相同，会产生稳定的干涉现象，但是c处的质点不一定处于振动加强点，即c处的质点不一定做振幅为2A的简谐运动，故D错误。 故选B。 10. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为2mg B. 箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为2g C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为 D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 【答案】BD 【解析】 【详解】B．箱子落地后，小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零，即小球运动到最高点时，弹簧处于压缩状态，弹簧对箱子的弹力与箱子的重力恰好平衡，则有 此时对小球进行分析，根据牛顿第二定律有 解得， 根据简谐运动的对称性可知，箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为2g，故B正确； A．根据简谐运动的对称性可知，箱子落地后，小球运动到最低点位置的加速度大小等于小球在最高点的加速度2g，此时弹簧处于拉伸状态，弹力达到最大值，则有 解得，，故A错误； C．箱子落地后，小球做简谐运动，小球在平衡位置的速度达到最大值，此时弹簧处于拉伸状态，则有 解得 箱子落地后，小球由最高点运动到平衡位置，弹性势能不变，则有 解得，故C错误； D．箱子和小球由静止释放之前，小球处于平衡位置，弹簧处于拉伸状态，形变量为上述的x3，在箱子和小球释放之后到小球做简谐运动运动到平衡位置过程，根据能量守恒定律有 结合上述解得，故D正确。 故选BD。 二、多项选择（每题3分，漏选但不错选得2分，共计12分） 11. 如图所示为无线充电示意图，通过变压器改变电压大小，整流电路改变交、直流，发射线圈连接的交流电，发射线圈与接收线圈匝数之比为，若工作状态下，接收线圈内的磁通量约为发射线圈的58%，不计其他损耗，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化100次 B. 接收线圈与发射线圈中交变电流的周期相同 C. 接收线圈与发射线圈中的功率相同 D. 接收线圈的输出电压有效值为12V 【答案】AB 【解析】 【详解】A．发射线圈所接交流电的表达式为 则圆频率为 所以频率为 交流电每周期方向变化2次，所以每秒方向变化100次，故A正确； B．接收线圈中的交变电流是由发射线圈的交变磁场感应产生的，因此其周期与发射线圈的交变电流周期相同，故B正确； C．题目中说明“接收线圈内的磁通量约为发射线圈的58%”，这意味着存在磁通量泄漏，能量没有完全传递，因此两者功率不相等，故C错误； D．发射线圈电压有效值 理想变压器电压比为 解得 但由于磁通量仅为58%，实际感应电压有效值为，故D错误。 故选AB。 12. 如图甲所示，粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放，木筷就在水中做振幅为A的简谐振动，以木筷所受浮力F为纵轴，时间t为横轴，浮力F随时间t变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向，忽略水的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 木筷系统做简谐运动的周期为 B. 木筷系统的重力为 C. 时刻木筷的位移为 D. 时刻木筷的位移为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知，木筷系统做简谐运动的周期为，A错误； B．木筷在最低点时浮力最大，则 在最高点时浮力最小，则 因在最高点和最低点的加速度等大反向，可知木筷系统的重力为，B正确； CD．时刻木筷在最高点，此时的位移为，C错误，D正确。 故选BD。 13. 如图所示，间距为L、足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，并处于垂直水平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，左端接有电容为C的电容器，质量为m的金属杆垂直于导轨放置且接触良好，金属杆及导轨的电阻不计。现用平行于导轨向右的恒定拉力F拉着金属杆从静止开始运动，整个过程电容器未被击穿，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆最终以某一速度做匀速运动。 B. 金属杆向右做匀加速运动，且加速度大小恒为 C. 从拉力F刚作用在金属杆开始计时，经t时间电容器上储存电荷量为 D. 电容器储存的电能总等于拉力F做的功 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．金属杆切割磁感线产生感应电动势 ，由于电路电阻不计，电容器两端电压等于感应电动势，即 。 电容器带电量，电路中充电电流 对金属杆由牛顿第二定律 代入， 整理得，加速度恒定，因此金属杆做匀加速直线运动，A错误，B正确； C．时间后金属杆的速度 电容器带电量，C正确； D．根据能量守恒，拉力做的功，一部分转化为金属杆的动能，另一部分转化为电容器储存的电能，因此电容器储存的电能小于拉力做的功，D错误。 故选BC 。 14. 电容式键盘具有噪音小、寿命长、触发键程可控等优势。图甲为电容式键盘按键的原理图，每个按键下方由互相平行且间距为的活动金属板和固定金属板构成。为探究按键原理，一同学设计了如图乙所示的电路。先将单刀双掷开关接a，一段时间后将开关接到b，测出了按键未按下时振荡电流频率为。下列说法正确的是（　　） A. 当开关接a时，若将按键按下，则电流将从左端流入灵敏电流计 B. 当开关接a时，若测得灵敏电流计示数减小，说明按键一定正在回弹 C. 当开关接b时，若测得振荡电流频率减小，说明按键正在向下运动 D. 当开关接b时，若测得振荡电流频率为，说明按键已被按下了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当开关接a时，电容器两极板的电压一定，若将按键按下，电容器两极板的距离减小，根据，则电容变大，则电容器带电量增加，电容器充电，则电流将从左端流入灵敏电流计，A正确； B．当开关接a时，电容器充电，则即使按键不动，充电电流也会减小，则若测得灵敏电流计示数减小，按键不一定正在回弹，B错误； C．当开关接b时，若测得振荡电流频率减小，根据，说明电容器的电容正在变大，两极板距离正在减小，说明按键正在向下运动，C正确； D．根据和 可得 当开关接b时，若测得振荡电流频率为，说明按键已被按下了，D错误。 故选AC。 三、实验题：（共计16分） 15. （1）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是__________ A. 摆球质量过大 B. 单摆振动时振幅较小 C. 测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径 D. 测量周期时，把n个全振动误认为个全振动，使周期偏小 （2）在演示简谐运动图像的沙摆实验中，使木板沿直线做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，A、B、C、D均为直线上的点，测出，，摆长为64（可视为不变），摆角小于5°，则该沙摆的周期为__________s，木板的加速度大小约为__________（g取10，取10）。 【答案】（1）D （2） ①. 1.6 ②. 0.5 【解析】 【小问1详解】 A．单摆周期与摆球质量无关，摆球质量不影响g的测量结果，A错误； B．小振幅振动时，单摆周期与振幅无关，振幅不影响的测量结果，B错误； C．忽略摆球半径会使测得的摆长偏小，由公式可知测得的g偏小，C错误； D．误将个全振动记为个，计算周期​，偏大会导致偏小，由公式可知测得的偏大，D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]根据单摆周期公式​ 代入已知条件可得 [2]木板做匀加速直线运动，由图可知、的时间间隔相等，均为半个周期 根据匀变速直线运动推论，其中位移差 代入得  【点睛】 16. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住和的像，挡住和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图表示经过大头针的和光线，该光线与界面交于O点，表示法线。 （1）请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角________； （2）该玻璃砖的折射率可表示为________。（用和表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出光路如图 【小问2详解】 根据光的折射定律可知，该玻璃砖的折射率可表示为 17. （1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，以下器材必须要选用的是__________。 A. 有闭合铁芯的原副线圈 B. 无铁芯的原副线圈 C. 直流电源 D. 多用电表（低压交流电压挡） （2）补齐实验器材后，实验中保持原副线圈匝数不变，当原线圈接入电压增大，用多用电表测得副线圈两端电压__________。（选填“增大”“减小”或“不变”） （3）用匝数和匝的变压器，实验测量数据如右表：根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是__________。（填或） 1.80 2.80 4.90 4.00 6.01 9.98 （4）某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图甲所示，在时间内，该同学先断开开关，其后仅进行一项操作，再次闭合开关，得到之后的图像。该操作可能是__________。 A. 增加了交流电源的频率 B. 摆正并拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 （5）图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数比为，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻R，当__________时，变压器原线圈获得输入电压为。 【答案】（1）AD （2）增大 （3） （4）B （5） 【解析】 【小问1详解】 AB．变压器是利用互感现象工作的，有闭合铁芯时，能大大增强原、副线圈之间的磁耦合，使实验效果更明显。如果使用无铁芯的原副线圈，磁场会有很大的漏磁导致实验误差较大，所以必须选用有闭合铁芯的原副线圈，故A正确，B错误； C．变压器只能对交流电压进行变压，直流电源不能产生变化的磁场，无法在副线圈中产生感应电动势，所以不能用直流电源，故C错误； D．本实验要测量原、副线圈两端的交流电压，多用电表低压交流电压挡可以用来测量交流电压，所以需要选用，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 根据，得 原副线圈匝数、不变，当原线圈接入电压增大，则副线圈两端电压增大。 【小问3详解】 由题中数据可知，， 因实际变压器有漏磁、发热现象，所以，原、副线圈两端电压之比大于匝数之比，可知直接与电源相连的线圈是。 【小问4详解】 由题图可知，时刻之后图像与时刻之前的图像相比，电压的峰值增大，周期相同。 A．因变压器并不改变交流电的频率，所以，若增加交流电的频率会使时刻之后图像频率增加，周期变短，故A错误； B．摆正并拧紧了松动的铁芯，可以减少漏磁，穿过副线圈的磁通量变化率增大，根据，可知副线圈产生的感应电动势增大，即时刻之后图像峰值增大，故B正确； CD．由，可得 若减小，则会减小；若增大，会减小，故CD错误。 故选B。 【小问5详解】 由，可得 若，则副线圈两端电压 原线圈中的电流 根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有 解得 四、解答题（共计42分） 18. 电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为4Ω。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，则 （1）降压变压器副线圈的电流多大？ （2）输电线损失的功率多大？ （3）升压变压器的输入电压多大？ 【答案】（1）24A （2）144W （3）226V 【解析】 【小问1详解】 降压变压器的输出功率为 降压变压器副线圈的电流 【小问2详解】 降压变压器原线圈的电流 输电线损失的功率 【小问3详解】 降压变压器原线圈电压为 输电线上损失的电压为 升压变压器的输出电压为 升压变压器的输入电压为 19. 如图甲所示为一个小型交流发电机的示意图，矩形线圈边长为，边长为，匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻阻值为R。不计线框电阻，电压表为理想电表。 （1）在俯视图中标注线圈转至实线位置时，截面b和截面c中电流方向（用和表示）； （2）请推导线圈处于俯视图实线位置时产生的感应电动势E的表达式； （3）若对上述电路结构稍加改造，矩形线圈以边为轴从图示位置开始仍以角速度ω匀速转动，其他条件不变，转动过程中，线框a、d两点仍能与外电路保持良好连接。线圈由图丙位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量大小与以为轴转动从图甲位置转过90°的过程中通过R的电荷量大小是否相等？请说明理由。 【答案】（1）见解析 （2） （3）相等，见解析 【解析】 【小问1详解】 线圈转至俯视图中的实线位置时，根据右手定则，边中的感应电流方向为垂直纸面向外，边中的感应电流方向为垂直纸面向里，截面b和截面c中电流方向如下图所示 【小问2详解】 线圈处于俯视图实线位置时，边与边的线速度方向均垂直磁感线，线圈产生的感应电动势等于两边分别切割磁感线产生的电动势之和。设长度为，长度为，则有 线圈处于俯视图实线位置时产生的感应电动势为 解得 【小问3详解】 根据法拉第电磁感应定律，线圈转动过程产生的平均电动势为 平均感应电流为 通过电阻R的电荷量为 联立可得 因为线圈由图丙位置转过90°的过程中，磁通量的变化量与以为轴转动从图甲位置转过90°的过程中磁通量的变化量相同，所以这两个过程通过R的电荷量大小是相等的。 20. 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m的小物块B叠放在A上，O点为弹簧原长位置，系统开始处于静止状态。现对B施加一个竖直向上的恒力F，使两小物块由静止开始向上运动。已知重力加速度大小为g，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。 （1）为使小物块A、B恰能在初始位置脱离，求F的最小值。 （2）为使小物块A、B一起做简谐运动，求F的最大值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 施加恒力F之前，系统处于平衡状态，有 施加恒力F后若A、B刚好在初始位置脱离，对A、B整体根据牛顿第二定律有 对物块B有 解得 【小问2详解】 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，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 在最低点，对两物块A、B整体由牛顿第二定律有 根据简谐运动的对称性有 解得 21. 如图甲，一边长为、电阻为的正方形金属线框水平平放在光滑绝缘水平地面上，在地面上建立如图所示坐标系，空间存在垂直地面的磁场，在的区域Ⅰ中磁场方向向上，在的区域Ⅱ中磁场方向向下，磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙，开始时刻线框边与y轴重合。 （1）若给线框以水平向右的初速度，同时在边施加一水平拉力，之后线框做的匀速直线运动，求第2秒内水平拉力做的功； （2）若Ⅰ、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为的匀强磁场，方向仍如图甲，现在图示位置给线框一初速度，线框边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零，设线框从边在区域Ⅰ中运动时线框中产生的热量，线框边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为，求是多少？ 【答案】（1）0.163J （2）24 【解析】 【小问1详解】 线框以匀速运动，t=0 时左边界MN在，右边界PQ在，因此第2秒内（），MN从运动到，PQ从运动到，线框跨在区域Ⅰ和区域Ⅱ之间。 在区域Ⅱ内，中间边界右侧时，产生的感应电动势 此时在区域Ⅰ内，距初始位置，边产生的感应电动势 代入数据解得回路中的电动势 线框产生的焦耳热 由于线框匀速运动，故水平拉力做的功等于线框中产生的焦耳热，即 解得 【小问2详解】 设初速度为，匀速运动一段时间后减速，边到达中间界线时速度为，接着又匀速运动一段时间后，再减速，最后速度为0 则对跨越中间边界的过程据动量定理 对跨越最右边界的过程据动量定理有 ，通过的电量 可得 联立解得 根据能量关系， 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $