内容正文:
2024-2025学年度高二物理寒假自主学习测试卷(一)
满分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题:1-6题为单选题,每题选对得4分;7-10题为多选题,每题选对得6分,选不全得3分,选错或不选得0分;共48分。
1.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题,如图所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。波长为的声波沿水平管道自左向右传播,在声波到达a处时,分成上下两束波,这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。已知上下两束波从a处到b处的路程分别为和,下列说法正确的是( )
A.该消声器是根据波的衍射原理设计的
B.该消声器是根据波的多普勒效应原理设计的
C.和关系满足()时,消声效果最好
D.和关系满足()时,消声效果最好
2.如图,弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框,线框边长为L,质量M,线框上边水平且处于垂直纸面向内的匀强磁场中,线框通有如图方向电流,且线框处于静止状态,若此时弹簧测力计示数大小为F,已知该线框单位长度自由电子个数为n,重力加速度为g,则电子定向移动对应的洛仑兹力大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的负电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置,与匀强磁场B的夹角(磁场方向与ad边在纸面内)。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°,则下列说法正确的是( )
A.该过程线圈的磁通量变化量为零
B.该过程线圈的磁通量变化量大小为
C.该过程线圈的磁通量变化量大小为
D.该过程线圈中没有感应电流产生
5.“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一.如图是远距离输电的原理图,假设发电厂的输出电压恒定不变,输电线的总电阻保持不变,两个变压器均为理想变压器.下列说法正确的是( )
A.若输送总功率不变,当输送电压增大时,输电线路损失的热功率增大
B.在用电高峰期,用户电压降低,输电线路损失的热功率增大
C.当用户负载增多,升压变压器的输出电压会增大
D.当用户负载增多,通过用户用电器的电流频率会增大
6.“战绳”是一种近年流行的健身器材,健身者把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来(图甲)。以手的平衡位置为坐标原点,图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形,若左手抖动的频率是1.25 Hz,下列说法正确的是( )
A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 B.该时刻P点的位移为
C.波的传播速度为8.75 m/s D.再经过0.1 s,P点到达波峰位置
7.如图所示,长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上,且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I,且电流增大时,下列关于心形线框的说法正确的是( )
A.线框有面积扩大的趋势 B.线框中产生逆时针方向的感应电流
C.线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D.线框沿垂直于直导线方向向右平动
8.电磁流量计是用来测管内电介质流量的感应式仪表,单位时间内流过管道横截面的液体体积为流量。如图为电磁流量计示意图和匀强磁场方向,磁感应强度大小为B。当管中的导电液体流过时,测得管壁上M、N两点间的电压为U,已知管道直径为d,则( )
A.管壁上N点电势高于M点 B.管中导电液体的流速为
C.管中导电液体的流量为 D.管中导电液体的流量为
9.均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆。时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( )
A.该波从A点传播到B点,所需时间为4 s
B.时,B处质点位于波峰
C.时,C处质点振动速度方向竖直向上
D.时,D处质点所受回复力方向竖直向上
10.如图甲所示,用金属裸导线制作大小两个圆环,已知大圆半径为,小圆半径为,两圆环接触相切于点。大圆环上端、和切点处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,从时刻起磁感应强度按图乙规律变化,设磁场垂直纸面向里为正方向,则以下说法中正确的是( )
A.在过程中,大圆环上、两点电势
B.若将小缺口闭合,在过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流
C.若将小缺口闭合,在前后瞬间回路中的电流不同
D.在过程中,将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间,电压表读数为(V)
二、实验题:共2小题,14分
11.(6分)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
(1)制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图甲方式的目的是要保持摆动中____________不变;
(2)用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为____________;
(3)若将一个周期为的单摆,从平衡位置拉开的角度释放,忽略空气阻力,摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为,以释放时刻作为计时起点,则摆球偏离平衡位置的位移与时间的关系为____________。
12.(8分)要测量一电源的电动势(略小于)和内阻(约),现有下列器材:电压表()、电阻箱(),定值电阻,开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。
(1)实验小组同学计划用作图法处理数据,同学们多次调节电阻箱阻值,读出电压表对应的数据,建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像,图像纵坐标表示,图像的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图像的斜率为,图像的延长线在纵轴上的截距为,则该电源的电动势____________,内阻____________。(用和表示)
(2)利用上述方法测出的测量值和真实值相比,________,__________(填“大于”“等于”或“小于”)
(3)从实验中取两组数据,电阻箱阻值为时,对应电压表读数为;电阻箱阻值为时,电压表读数为。由这两组数据可求得电源的内阻为____________,电动势为____________。(结果均保留两位有效数字)
三、计算题:写出必要的文字说明,关键的公式,重要的演算步骤,公式的符号要与题目符号一致,结果是数字的要写单位,只有结果不得分。共38分。
13.(10分)如图所示,某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为的平行光滑导轨水平固定,导轨间连接一阻值为的定值电阻,理想电压表并联在定值电阻两端。一电阻为的细直金属杆垂直导轨放置,与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接,磁感应强度大小为的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前,调节导轨高度,使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上,且轻绳与导轨平行。导轨电阻及空气阻力忽略不计,当运动员以速度做匀速直线运动时,求:
(1)电压表的示数;
(2)轻绳拉力的功率。
14.(12分)如图所示,实线是某时刻的波形图,虚线是0.7 s后的波形图。
(1)若波沿轴正方向传播,且周期大于0.7 s,求它的周期;
(2)若波沿轴负方向传播,且周期满足,求波的传播速度;
(3)若波速是30 m/s,求波的传播方向。
15.(16分)在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度大小为。带正电的小球1和不带电的绝缘小球2静止放置于固定的水平悬空光滑支架上,两者之间有一被压缩的绝缘微型弹簧,弹簧用绝缘细线锁住,如图所示。小球1的质量为,电荷量为。某时刻,烧断锁住弹簧的细线,弹簧将小球1、2瞬间弹开。小球1做匀速圆周运动,经四分之三个周期与球2相碰。弹开前后两小球的带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。不计空气阻力,两球均可视为质点,重力加速度大小为。求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球2被弹簧弹开瞬间的速度大小;
(3)小球1、2的质量之比。
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