精品解析：河南太康县博文高中等校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

高二物理试卷 本试卷共100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B. 振子在C点和D点的回复力相同 C. 时，振子的速度方向为竖直向上 D. 到的时间内，振子通过的路程为3cm 2. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（ ） A. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C. 在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D. 计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 3. 下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A. 对甲图，电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化 B. 对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点， 和 彼此垂直且均与传播方向平行 C. 对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D. 对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 4. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值（）后不会再有光线从面射出 B. 图2表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将变大 D. 图4中，三个大线圈连接到三相电源上就能产生旋转磁场，内部的小线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来 5. 台风“烟花”登陆上海后，中国第一高楼上海中心大厦上的阻尼器“上海慧眼”开始出现摆动，摆幅达1.4米，给大楼进行减振。“上海慧眼”阻尼器首次采用了涡电流技术，其外形和结构如图所示，12根吊索吊着重达1000吨的圆盘质量块构成了一个巨大的摆，在质量块下方，圆盘状的磁场源与金属板构成了电涡流阻尼系统。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A. 质量块中产生涡电流的原因是穿过质量块的磁通量在变化 B. 质量块摆动得越快，质量块上产生的涡电流越小 C. 质量块采用铜制作，是因为铜的导电性能好，产生的涡电流大、电磁阻尼大 D. 阻尼器摆动幅度不受风力大小影响 6. 如图所示，质量为 m 的立方体 A 放置在质量为 M 的正方体 B 上， B 放在光滑水平面上， B 的一侧与 一轻弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上做简谐运动，运动过程中 A、B 无相对运动，设弹簧的劲度系数为 k，当 B 离开平衡位置的位移为x 时， A、B 间摩擦力的大小等于（　　） A. 0 B. kx C. D. 7. 将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（　　） A. 在t=0.01s时，电压表V1的示数为零 B. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 C. Rt处温度升高时，电流表A示数变小 D. Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 巴黎奥运会艺术体操赛场，运动员站立在表演场地边缘，单手紧握柔韧艺术体操长绳的上端 O 点。比赛中运动员以恒定周期T在竖直方向做规律简谐摆动，带动整条长绳形成一列沿水平绳身向右传播的简谐波。绳上标记出两个质点a、b，两质点平衡位置的水平间距为L；图中用来辅助分析的水平、竖直虚线都是等间距标准格线，图示时刻质点a恰好落在波谷最低处。若从图示这一刻开始计时，下列判断正确的是（ ） A. 该简谐横波的波速为 B. 时，质点b的加速度最大 C. 该运动员加快振动频率，波速将减小 D. 时，质点b的速度方向与加速度方向相同 9. 如图所示，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的粗细均匀的硬质细导线做成半径为r的圆环，固定在水平桌面上，ab为圆环的直径，在ab的左侧存在匀强磁场，方向垂直圆环所在的平面向下，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由B0减小到0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环中感应电流大小为 B. b、a间电势差为 C. 通过圆环横截面的电量为 D. 圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为 10. 如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内（不含边界），有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入磁场，不计重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力 B. 时，带电粒子垂直于PN边射出磁场 C. 时，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若粒子从PN边射出磁场，则 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题8分，第12题8分，第13题12分，第14题14分，第15题15分。 11. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是______ A. 图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C. 往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 D. 坐标纸上画好油膜轮廓后，计算面积数格子时，不足半个格子要舍去。 （2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1 mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为______cm3。 （3）3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。 A. B. C. 12. 如图所示为交流发电机示意图，匝数匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕轴转动，求： （1）开关S闭合后，电压表和电流表示数； （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？ 13. 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）该同学利用秒表测量单摆的周期时，秒表示数如图乙所示，读数为___________s。 （3）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　） 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 （4）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丙所示，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）。 （5）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图像是图丁中的___________（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”）。 14. 如图所示，光滑倾斜滑道 AB与粗糙水平观景平台 BC平滑衔接在 B 点，平台 BC 右端接内壁光滑、半径 r=0.2m 的圆形镂空管道 CD。管道 D 端正下方竖直放置一根劲度系数 k=50N/m 的轻质弹簧，弹簧下端固定在地面，上端刚好与管口 D 平齐。质量 m=1kg 的小游乐球从滑道 A 点由静止开始下滑，滑入管口 C 端时对管道上管壁产生 10N 的压力作用；通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程小球的最大动能 ，已知小球与BC间的动摩擦因数 ，粗糙平台 BC 长度 L=1m。不计一切空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2。 （1）小球通过C点时的速度大小； （2）曲面AB的高度H； （3）在压缩弹簧过程中小球获得最大动能时弹簧的弹性势能。 15. 如图所示，水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，A、B中气体的体积分别为、，温度皆为。A中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对A缓慢加热，在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到。求： （1）加热前汽缸B中的气体压强； （2）加热后汽缸B中的气体体积； （3）加热后汽缸A中的气体温度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试卷 本试卷共100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B. 振子在C点和D点的回复力相同 C. 时，振子的速度方向为竖直向上 D. 到的时间内，振子通过的路程为3cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹簧振子在平衡位置（O点）的回复力为零，通过受力分析可知，弹簧弹力等于振子所受的重力，故A错误； B．弹簧振子的回复力大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，由于 则振子在C点和D点的回复力大小相等，方向不同，故B错误； C．根据题图乙可知， 时，振子的速度方向为竖直向上，故C正确； D．到的时间内，振子通过的路程为6 cm，故D错误。 故选C。 2. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（ ） A. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C. 在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D. 计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A．水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式 可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误； B．首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配制好的酒精油酸溶液滴入水面，酒精油酸溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误； C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸溶液的体积偏大，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误； D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 故选D。 3. 下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A. 对甲图，电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化 B. 对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，和 彼此垂直且均与传播方向平行 C. 对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D. 对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．对甲图，电容器上极板带正电，电路中电流为顺时针方向，可知电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化，A正确； B．对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，和 彼此垂直且均与传播方向垂直，B错误； C．对丙图，根据电磁驱动原理，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体小，C错误； D．对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感线先疏后密，则磁感应强度先减小后增大，磁铁内部向上穿过线圈的磁感线条数不变，外部向下穿过线圈的磁感线先减小后增加，可知磁通量先增大后减小，D错误。 故选A。 4. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值（）后不会再有光线从面射出 B. 图2表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将变大 D. 图4中，三个大线圈连接到三相电源上就能产生旋转磁场，内部的小线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻璃砖上下界面平行，上界面的折射角等于下界面的入射角，根据光路可逆原理可知，下界面的折射角一定等于上界面的入射角，即即使入射角逐渐增大到某一值（）后仍然会再有光线从面射出，故A错误； B．图2表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，故B错误； C．根据 当储罐中液面高度升高时，介电常数 增大，电容器的电容增大，根据 可知，LC回路中振荡电流频率将变小，故C错误； D．三个大线圈连接到三相电源上就能产生旋转磁场，穿过内部小线框的磁通量发生变化，小线框中产生感应电流，旋转磁场对小线框有安培力作用，在该安培力作用下，小线框将与旋转磁场同方向地转动，即小线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来，故D正确。 故选D。 5. 台风“烟花”登陆上海后，中国第一高楼上海中心大厦上的阻尼器“上海慧眼”开始出现摆动，摆幅达1.4米，给大楼进行减振。“上海慧眼”阻尼器首次采用了涡电流技术，其外形和结构如图所示，12根吊索吊着重达1000吨的圆盘质量块构成了一个巨大的摆，在质量块下方，圆盘状的磁场源与金属板构成了电涡流阻尼系统。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A. 质量块中产生涡电流的原因是穿过质量块的磁通量在变化 B. 质量块摆动得越快，质量块上产生的涡电流越小 C. 质量块采用铜制作，是因为铜的导电性能好，产生的涡电流大、电磁阻尼大 D. 阻尼器摆动幅度不受风力大小影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，电涡流阻尼系统由“圆盘状的磁场源与金属板”构成，位于质量块下方。当质量块摆动时，带动磁场源与金属板发生相对运动，导致穿过金属板的磁通量发生变化，从而在金属板中产生涡电流，而不是在重达1000吨的质量块中产生，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，质量块摆动得越快，磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，涡电流也就越大，故B错误； C．涡电流的大小与导体的电阻成反比：导电性越好（电阻越小），在相同感应电动势下产生的涡电流越大，对应的安培力（电磁阻尼）也越大，减振效果越强。铜的导电性能优异，因此适合制作质量块，故C正确； D．风力越大，大楼的晃动幅度越大，质量块随大楼的牵连运动幅度也越大，因此阻尼器的摆动幅度会受风力大小的影响，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，质量为 m 的立方体 A 放置在质量为 M 的正方体 B 上， B 放在光滑水平面上， B 的一侧与 一轻弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上做简谐运动，运动过程中 A、B 无相对运动，设弹簧的劲度系数为 k，当 B 离开平衡位置的位移为x 时， A、B 间摩擦力的大小等于（　　） A. 0 B. kx C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以A、B整体为研究对象，设当B 离开平衡位置的位移为x 时，整体加速度为，由牛顿第二定律 再以B为研究对象，根据牛顿第二定律 联立可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 7. 将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（　　） A. 在t=0.01s时，电压表V1的示数为零 B. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 C. Rt处温度升高时，电流表A示数变小 D. Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表V1的示数为原线圈电压的有效值，则有 故A错误； B．由图可知周期为 则 根据变压器电压比等于匝数比可得 则副线圈两端电压的瞬时值表达式为 故B错误； CD．Rt处温度升高时，Rt电阻变小，则副线圈总电阻减小，副线圈电流增大，即电流表A示数变大，定值电阻R两端电压增大，所以电压表V2的示数变小，故C错误，D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 巴黎奥运会艺术体操赛场，运动员站立在表演场地边缘，单手紧握柔韧艺术体操长绳的上端 O 点。比赛中运动员以恒定周期T在竖直方向做规律简谐摆动，带动整条长绳形成一列沿水平绳身向右传播的简谐波。绳上标记出两个质点a、b，两质点平衡位置的水平间距为L；图中用来辅助分析的水平、竖直虚线都是等间距标准格线，图示时刻质点a恰好落在波谷最低处。若从图示这一刻开始计时，下列判断正确的是（ ） A. 该简谐横波的波速为 B. 时，质点b的加速度最大 C. 该运动员加快振动频率，波速将减小 D. 时，质点b的速度方向与加速度方向相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设该简谐横波的波长为，由题意可得 该简谐横波的波速为 解得，故A正确； B．当时，质点还没有运动到波峰，质点的加速度不是最大，故B错误； C．波速由介质（绳子本身性质）决定，因此该运动员加快振动频率，波速不变，故C错误； D．在图示这一刻，质点的振动方向竖直向上，故质点先向上运动到最高点再向下运动。当时，质点竖直向下运动，但是没有到达平衡位置，所以质点的速度方向和加速度方向均竖直向下，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的粗细均匀的硬质细导线做成半径为r的圆环，固定在水平桌面上，ab为圆环的直径，在ab的左侧存在匀强磁场，方向垂直圆环所在的平面向下，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由B0减小到0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环中感应电流大小为 B. b、a间电势差为 C. 通过圆环横截面的电量为 D. 圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，在磁感应强度由B0减小到0的过程中，圆环中的感应电动势为 根据电阻定律可得圆环的电阻为 所以圆环中感应电流的大小为，故A正确； B．根据楞次定律可知，圆环中的感应电流为顺时针方向，所以b、a间电势差为，故B错误； C．磁感应强度由减小到0的时间为 所以该过程通过圆环横截面的电量为，故C正确； D．圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内（不含边界），有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入磁场，不计重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力 B. 时，带电粒子垂直于PN边射出磁场 C. 时，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若粒子从PN边射出磁场，则 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知粒子刚进入磁场时受到向右的洛伦兹力，故A错误； B．当带电粒子垂直于PN边射出磁场时，半径为 由洛伦兹力提供向心力 可知粒子的速度为，故B正确； C．当时，由洛伦兹力提供向心力 可得 如图所示 由几何关系 可得， 则粒子在磁场中运动的时间为，故C错误； D．该粒子要从PN边射出，速度最大时轨迹应与MN边相切，设此时粒子做圆周运动的轨迹半径为r1，如图所示 由几何关系 可得 根据洛伦兹力提供向心力 可得对应的速度为 若该粒子刚好从P点射出，则 可得 因此对应的速度为 故若粒子从PN边射出磁场，则，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题8分，第12题8分，第13题12分，第14题14分，第15题15分。 11. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是______ A. 图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C. 往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 D. 坐标纸上画好油膜轮廓后，计算面积数格子时，不足半个格子要舍去。 （2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1 mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为______cm3。 （3）3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。 A. B. C. 【答案】（1）BD （2）2.0×10-5##2×10-5 （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙，故A错误； B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故B正确； C. 应等油酸完全散开稳定后才开始描绘油膜轮廓，故C错误。 D．画好油膜轮廓后，计算面积数格子时，不足半个格子要舍去，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据题意可知，1滴这样的溶液中的油酸体积为mL 【小问3详解】 最理想的情况是爽身粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形。 故选C。 12. 如图所示为交流发电机示意图，匝数匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕轴转动，求： （1）开关S闭合后，电压表和电流表示数； （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？ 【答案】（1）40V，2A （2）80W 【解析】 【小问1详解】 感应电动势最大值为 电动势有效值为 开关S闭合后，由闭合电路欧姆定律得 电阻R两端电压为 可知电压表的示数为40V，电流表的示数为2A。 【小问2详解】 电阻R上所消耗的电功率为 13. 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）该同学利用秒表测量单摆的周期时，秒表示数如图乙所示，读数为___________s。 （3）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（　　） 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 （4）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丙所示，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）。 （5）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图像是图丁中的___________（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）79.5 （3）AC （4）9.86 （5） ①. ③ ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为 【小问2详解】 图中秒表示数为 【小问3详解】 A．为了减小实验误差和摆线对实验的影响，摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的，故A正确； B．可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期，但摆角不能过大，不能超过5°，故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，故C正确； D．在摆球摆动至平衡位置时开始计时，且记录摆球摆动若干次全振动的总时间，再计算单摆的周期，以减小实验误差，故D错误。 故选AC。 【小问4详解】 根据单摆周期公式 可得 结合图线可得 解得 【小问5详解】 [1]根据单摆的周期公式可得 所以 即L-T2图像纵轴截距为正，图像为③； [2]由以上分析可知，图像斜率仍为，对重力加速度的测量无影响，即该同学测得的重力加速度与真实值相比不变。 14. 如图所示，光滑倾斜滑道 AB与粗糙水平观景平台 BC平滑衔接在 B 点，平台 BC 右端接内壁光滑、半径 r=0.2m 的圆形镂空管道 CD。管道 D 端正下方竖直放置一根劲度系数 k=50N/m 的轻质弹簧，弹簧下端固定在地面，上端刚好与管口 D 平齐。质量 m=1kg 的小游乐球从滑道 A 点由静止开始下滑，滑入管口 C 端时对管道上管壁产生 10N 的压力作用；通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程小球的最大动能 ，已知小球与BC间的动摩擦因数 ，粗糙平台 BC 长度 L=1m。不计一切空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2。 （1）小球通过C点时的速度大小； （2）曲面AB的高度H； （3）在压缩弹簧过程中小球获得最大动能时弹簧的弹性势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球进入管口C端时对上管壁有10N的作用力，根据牛顿第二定律 解得小球通过C点时的速度大小为 【小问2详解】 小球从A点到C点过程，根据动能定理 解得曲面AB的高度为 【小问3详解】 在压缩弹簧过程中，当弹力等于重力时，小球的速度最大，动能最大，根据受力平衡可得 解得弹簧的压缩量为 由题意可知在压缩弹簧过程小球的最大动能 ，从C点到小球动能最大过程，根据功能关系 解得小球获得最大动能时弹簧的弹性势能为 15. 如图所示，水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，A、B中气体的体积分别为、，温度皆为。A中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对A缓慢加热，在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到。求： （1）加热前汽缸B中的气体压强； （2）加热后汽缸B中的气体体积； （3）加热后汽缸A中的气体温度。 【答案】（1）；（2）；（3）700K 【解析】 【详解】（1）对刚性细杆分析有 解得 （2）若保持B中气体温度不变，则有 解得 （3）根据上述可知，刚性细杆右移动的距离为 则加热后A的体积 解得 加热后对刚性细杆分析有 解得 根据 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $