精品解析：天津市四校2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题

天津市四校2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题 一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，采用一定的物理方法，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列说法正确的是（ ） A. 麦克斯韦建立了经典电磁理论，预言并证实了电磁波的存在 B. 爱因斯坦提出能量子假说，成功地解释了光电效应规律 C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子具有核式结构 D. 电磁波既能传递信息也能传递能量 2. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，以向右为正方向，由图可知下列说法中正确的是（ ） A. 在时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在时，弹簧振子有最小速度 C. 在与两个时刻，弹簧振子速度相同 D. 从到时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动 3. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的干涉引起的 B. 图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的偏振产生的 C. 图丙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 D. 图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉引起的 4. 如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为介质中处的质点P的振动图像，Q为介质中另一质点，下列说法正确的是（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 波速为2m/s C. 0~0.15s时间内，质点Q运动的路程大于60cm D. 时，质点P运动到处 5. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压，电压表、电流表均为理想电表。下列判断正确的是（ ） A. 原线圈输入电压有效值为200V，频率为100Hz B. S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，电流表示数减小，示数增大 C. S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，原线圈的输入功率减小 D. 若变阻器的滑片不动，S由a打到b，电压表和电流表的示数都减小 6. 北斗卫星导航系统（简称北斗系统）中的“北斗三号”搭载了氢原子钟，原子钟通过氢原子能级跃迁产生电磁波校准时钟。氢原子的部分能级结构如图，则（　　） A. 用10.5eV的光子照射，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B. 氢原子由基态跃迁到激发态后，原子的电势能增大、电子动能增大 C. 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射3种不同频率的光子 D. 用一群处于n=2能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光照射金属铂（铂逸出功为6.34eV），能发生光电效应 7. 如图所示，该电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到小灯泡仍发光一小段时间后才熄灭。在小灯泡仍发光的一小段时间中，下列判断正确的是（　　） A. 线圈中电流逐渐增大 B. 线圈的端电势低于端电势 C. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相同 D. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 8. 一长为0.4m、电阻为1.0Ω的硬质细导线做成的正方形闭合线框放置在绝缘水平桌面上，俯视图如图（a）所示，空间存在一垂直水平桌面向下的匀强磁场，其左边界为图（a）中虚线MN，线框恰好有一半处于匀强磁场中。当磁感应强度B随时间t按图（b）所示的规律变化时，线框在桌面上始终保持静止状态。则（　　） A. 线框中的感应电流方向为顺时针方向 B. 线框中的感应电动势大小为5×10-3V C. 线框中的电功率为4×10-2W D. 0.3s时线框受到的摩擦力大小为1.28×10-2N 二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，π取3。下列结论正确的是（　　） A. t=0.1s时，线圈平面垂直中性面 B. t=0.1s时，电流改变方向 C. t=0.1s时，电动势达到最大值150V D. 单位时间内该交流电电流方向改变5次 10. 如图所示为圆柱形玻璃砖的横截面，MN为圆的直径，从M点斜射入一束由a、b两种单色光组成的复合光，折射光线分别照射在圆上的A、B两点。a、b两种单色光比较，下列判断正确的是（　　） A. 单色光b在玻璃砖中的传播速度小 B. 通过同一双缝干涉装置时，b光的相邻亮条纹间距比a光的大 C. 逐渐减小复合光在M点的入射角，射出圆柱形玻璃砖时单色光b先在圆面上发生全反射 D. 若a光能使某金属产生光电效应，则b光也一定能使该种金属产生光电效应 11. 铯-137具有独特的物理和化学性质，在高科技领域应用中具有不可替代性。的衰变方程为，其半衰期为30年，下列说法正确的是（ ） A. X是来自的核外电子 B. X的穿透能力比射线的穿透能力强 C. 的比结合能比的比结合能大 D. 若以化合物的形式存在，则的半衰期会变长 12. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，如图所示的实线和虚线分别为t1=0与t2=2s时的波形图，则下列说法正确的是（　　） A. 若波沿x轴正方向传播，t=2s时x=4m处质点向下振动 B. 若波速为4m/s，则该波沿x轴正方向传播 C. 若波速为5m/s，则该波沿x轴正方向传播 D. 若波源的频率变为原来的2倍，则波速变为原来的2倍 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分） 13. 某同学在用单摆测量重力加速度的实验中，利用智能手机和一个磁性小球进行了如下实验。 （1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成如图甲所示的单摆。 （2）用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得磁性小球的直径，算出摆长l。 （3）将智能手机置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器软件，测量磁感应强度的变化情况。 （4）将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示。试回答下列问题： ①由图乙可知，单摆的周期为___________。 ②改变摆线长度，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图丙所示。已知该图像的斜率为k，则重力加速度g的表达式为g=__________ 。（用字母表示） ③图丙中图像不过原点的原因以及对g的测量结果的影响下列说法正确的是（ ） A.计算摆长时未加上磁性小球半径，对g的测量结果无影响 B.计算摆长时未加上磁性小球半径，对g的测量结果有影响 C.用摆线长加上磁性小球直径作为摆长，对g的测量结果无影响 D.用摆线长加上磁性小球直径作为摆长，对g的测量结果有影响 14. 某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲，并在入射光线AO上插上大头针、，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上和大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。 （1）确定位置的方法正确的是______； A. 透过玻璃砖，挡住的像 B. 先插上大头针，在靠近玻璃砖一侧挡住的位置 C. 透过玻璃砖观察，使挡住、的像 （2）经过多次测量作出（为光线AO对应的折射角）的图像如图乙，玻璃砖的折射率为______（保留三位有效数字） （3）若该同学在确定位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把位置画的偏左了一些，则测出来的折射率______（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 四、计算题（本题共3小题，其中第15题12分，第16题14分，第17题14分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，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. 如图甲所示为一台小型发电机的示意图，匝数为100匝的线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω。求： （1）电压表的示数； （2）线圈匀速转动一周的过程中，发电机线圈上产生的热量； （3）从中性面开始转动圈过程中通过灯泡的电荷量（取3）。 16. 如图甲所示，不计电阻的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，上端接有电阻R=6Ω，虚线OO′下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量为m=0.1kg、阻值r=2Ω的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆下落0.3m的过程中其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示（以竖直向下为正方向），金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平。已知金属杆进入磁场时的速度为v0=1m/s，重力加速度g取10m/s2，试求： （1）垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）ab杆下落0.3m时的速度v1的大小； （3）ab杆下落0.3m的过程中金属棒ab上产生的热量Q（第三问结果保留两位有效数字）。 17. 如图，一半径为r的水平固定金属圆环内，存在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为r的金属棒ab可绕着圆环圆心转动。足够长水平固定平行金属导轨P、Q通过细导线与圆环边缘和圆心所在竖直金属轴OO1连接，两导轨间存在垂直导轨平面向上大小为B0的匀强磁场。在两导轨间接有电容为C的电容器，初始时不带电。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上处于静止状态，导轨的宽度和金属棒cd的长度均为l，金属棒电阻为R，导轨电阻不计，金属棒与导轨摩擦不计。开关S1、S2、S3均断开，金属棒ab始终以恒定的角速度ω逆时针（俯视）转动。现闭合开关S1、S2，断开开关S3： （1）求开关刚闭合时金属棒ab的电流方向及金属棒ab转动过程中电容器的最大电荷量； （2）某次ab杆转动后，当电容器电压达到U0时，立即断开开关S2，闭合开关S3，求： ①闭合开关瞬间，cd杆的加速度大小a； ②此后经过一段时间金属棒cd达到最大速度，求金属棒cd最大速度vm大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市四校2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题 一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，采用一定的物理方法，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列说法正确的是（ ） A. 麦克斯韦建立了经典电磁理论，预言并证实了电磁波的存在 B. 爱因斯坦提出能量子假说，成功地解释了光电效应规律 C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子具有核式结构 D. 电磁波既能传递信息也能传递能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．麦克斯韦建立了经典电磁理论，预言了电磁波的存在，但赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，故A错误； B．能量子假说是普朗克提出的，爱因斯坦是提出光子说，成功解释了光电效应规律，故B错误； C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂内部结构，原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的，故C错误； D．电磁波可以通过信号调制传递信息（如无线通信），本身具有能量也可传递能量（如微波炉加热、太阳光传输太阳能），故D正确。 故选D。 2. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，以向右为正方向，由图可知下列说法中正确的是（ ） A. 在时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在时，弹簧振子有最小速度 C. 在与两个时刻，弹簧振子速度相同 D. 从到时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在时，弹簧振子处于正向最大位移处，此时弹簧振子的加速度为负向最大，故A错误； B．由图乙可知，在时，弹簧振子处于负向最大位移处，弹簧振子有最小速度，故B正确； C．由图乙可知，在与两个时刻，弹簧振子速度大小相等，方向相反，故C错误； D．由图乙可知，从到时间内，弹簧振子从平衡位置运动到正向最大位移处，弹簧振子做加速度增大的减速运动，故D错误。 故选B。 3. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的干涉引起的 B. 图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的偏振产生的 C. 图丙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 D. 图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉引起的 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的多普勒效应引起的，故A错误； B．图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉引起的，故B错误； C．图丙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C正确； D．图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的，故D错误。 故选C。 4. 如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为介质中处的质点P的振动图像，Q为介质中另一质点，下列说法正确的是（ ） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 波速为2m/s C. 0~0.15s时间内，质点Q运动的路程大于60cm D. 时，质点P运动到处 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，时刻质点P向下振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图甲、乙分别可知波长为，周期为，则波速为，故B错误； C．时刻质点Q从图示位置向上振动，0~0.15s时间内，质点Q运动的时间为，路程大于3倍振幅，则质点Q运动的路程大于60cm，故C正确； D．时刻质点P从平衡位置向下振动，周期为，则时，经过，质点P再次运动到平衡位置，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压，电压表、电流表均为理想电表。下列判断正确的是（ ） A. 原线圈输入电压有效值为200V，频率为100Hz B. S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，电流表示数减小，示数增大 C. S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，原线圈的输入功率减小 D. 若变阻器的滑片不动，S由a打到b，电压表和电流表的示数都减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题干的输入电压表达式，电压的最大值为，所以电压有效值为 频率为，故A错误； BC．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的阻值减小，根据理想变压器的比例关系 以及欧姆定律 在电压不变的情况下，副线圈的电流大小增大，原线圈的电流会等比例增大，两个电流表的示数都增加，根据功率的表达式 原线圈的输入功率也会增大，故BC错误； D．若变阻器的滑片不动，S由a打到b，副线圈的匝数减小，根据比例关系，副线圈的电压会减小，即电压表的示数会减小；根据欧姆定律可知副线圈的电流会减小，所以原线圈的电流会等比例减小，即电流表的示数减小，故D正确。 故选D。 6. 北斗卫星导航系统（简称北斗系统）中的“北斗三号”搭载了氢原子钟，原子钟通过氢原子能级跃迁产生电磁波校准时钟。氢原子的部分能级结构如图，则（　　） A. 用10.5eV的光子照射，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B. 氢原子由基态跃迁到激发态后，原子的电势能增大、电子动能增大 C. 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射3种不同频率的光子 D. 用一群处于n=2能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光照射金属铂（铂逸出功为6.34eV），能发生光电效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．处于基态的氢原子跃迁到激发态，如果到第2能级，则 如果到第3能级，则 由此可知，10.5eV的光子能量不符合跃迁条件，故A错误； B．按照玻尔理论，氢原子由基态跃迁到激发态，核外电子从低轨道跃迁到高轨道，克服库仑力做功，原子的电势能增大，由于合外力做负功，根据动能定理可知，动能减小，故B错误； C．大量处于n=4激发态的氢原子，向低能级跃迁能辐射的光子种类有，故C错误； D．处于n=2能级的氢原子从激发态向低能级跃迁，释放出的光子能量为 即光子能量大于金属逸出功，则该金属能发生光电效应，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，该电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到小灯泡仍发光一小段时间后才熄灭。在小灯泡仍发光的一小段时间中，下列判断正确的是（　　） A. 线圈中电流逐渐增大 B. 线圈的端电势低于端电势 C. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相同 D. 小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．迅速断开开关瞬间，线圈中电流试图减小，根据楞次定律，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈中电流方向仍为，大小由逐渐减小，故A错误； B．此时线圈相当于电源，线圈中电流方向，即电源内部电流方向为，线圈的端电势低于端电势，故B正确； CD．断开开关后，线圈与小灯泡构成闭合回路，线圈中的电流流过小灯泡，所以小灯泡中电流由逐渐减为零，回路中电流方向为小灯泡，即通过小灯泡的电流方向与原电流方向相反，故CD错误。 故选B。 8. 一长为0.4m、电阻为1.0Ω的硬质细导线做成的正方形闭合线框放置在绝缘水平桌面上，俯视图如图（a）所示，空间存在一垂直水平桌面向下的匀强磁场，其左边界为图（a）中虚线MN，线框恰好有一半处于匀强磁场中。当磁感应强度B随时间t按图（b）所示的规律变化时，线框在桌面上始终保持静止状态。则（　　） A. 线框中的感应电流方向为顺时针方向 B. 线框中的感应电动势大小为5×10-3V C. 线框中的电功率为4×10-2W D. 0.3s时线框受到的摩擦力大小为1.28×10-2N 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图（b）可知，穿过线框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为逆时针方向，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律可得，线框中产生的感应电动势大小为，故B正确； C．线框中的电功率为，故C错误； D．由B-t图可知，0.3s时磁场的磁感应强度为 由于线框始终静止不动，所以线框受到的静摩擦力大小始终等于安培力的大小，则，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，π取3。下列结论正确的是（　　） A. t=0.1s时，线圈平面垂直中性面 B. t=0.1s时，电流改变方向 C. t=0.1s时，电动势达到最大值150V D. 单位时间内该交流电电流方向改变5次 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在t=0.1s时，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面位置，线圈平面垂直于磁场，线圈经过中性面时，电流方向将发生改变，故A错误，B正确； C．t=0.1s时，线圈位于中性面位置，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故C错误； D．一个周期内，即0.4s内交变电流方向改变两次，所以单位时间内该交流电电流方向改变5次，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为圆柱形玻璃砖的横截面，MN为圆的直径，从M点斜射入一束由a、b两种单色光组成的复合光，折射光线分别照射在圆上的A、B两点。a、b两种单色光比较，下列判断正确的是（　　） A. 单色光b在玻璃砖中的传播速度小 B. 通过同一双缝干涉装置时，b光的相邻亮条纹间距比a光的大 C. 逐渐减小复合光在M点的入射角，射出圆柱形玻璃砖时单色光b先在圆面上发生全反射 D. 若a光能使某金属产生光电效应，则b光也一定能使该种金属产生光电效应 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图知单色光b的折射程度大，折射率大，又根据知，单色光b折射率大，在玻璃砖中的传播速度小，故A 正确； B．单色光b的折射率大，频率大，波长小，又根据双缝条纹间距知，通过同一双缝干涉装置时，b 光的相邻亮条纹间距比 a 光的小，故B错误； C．根据对称性和光路可逆性可知，减小复合光在点的入射角，单色光、均不会在圆面上发生全反射，故C错误； D．b光的频率大于a 光的频率，若 a 光能使某金属产生光电效应，必定大于金属的极限频率，则 b光也一定能使该种金属产生光电效应，故D正确。 故选AD。 11. 铯-137具有独特的物理和化学性质，在高科技领域应用中具有不可替代性。的衰变方程为，其半衰期为30年，下列说法正确的是（ ） A. X是来自的核外电子 B. X的穿透能力比射线的穿透能力强 C. 的比结合能比的比结合能大 D. 若以化合物的形式存在，则的半衰期会变长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设X的质量数为A，电荷数为Z，根据质量数和电荷数分别守恒有 解得 故X为电子，即粒子，所以发生的是衰变，根据衰变的原理可知，X来源于原子核内中子衰变为质子时释放的电子，并非来自核外电子，故A错误； B．X为粒子，其穿透能力比射线强，故B正确； C．衰变成后，生成物更加稳定，比结合能更大，即的比结合能比的比结合能大，故C正确； D．半衰期是放射性核素的固有属性，仅由核内部结构决定，不受化学状态影响，故D错误。 故选BC。 12. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，如图所示的实线和虚线分别为t1=0与t2=2s时的波形图，则下列说法正确的是（　　） A. 若波沿x轴正方向传播，t=2s时x=4m处质点向下振动 B. 若波速为4m/s，则该波沿x轴正方向传播 C. 若波速为5m/s，则该波沿x轴正方向传播 D. 若波源的频率变为原来的2倍，则波速变为原来的2倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法可知，t=2s时x=4m处质点向下振动，故A正确； B．由图可知，该波的波长为6m，若波速为4m/s，在2s时间内，波传播的距离为 若波沿x轴正方向传播，传播距离满足（n=0，1，2……） 由于，故B错误； C．若波速为5m/s，在2s时间内，波传播的距离为 若波沿x轴正方向传播，传播距离满足（n=0，1，2……） 由于，故C正确； D．机械波的传播速度仅由介质决定，与频率无关，频率变化，则波速不变，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分） 13. 某同学在用单摆测量重力加速度的实验中，利用智能手机和一个磁性小球进行了如下实验。 （1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成如图甲所示的单摆。 （2）用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得磁性小球的直径，算出摆长l。 （3）将智能手机置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器软件，测量磁感应强度的变化情况。 （4）将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示。试回答下列问题： ①由图乙可知，单摆的周期为___________。 ②改变摆线长度，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图丙所示。已知该图像的斜率为k，则重力加速度g的表达式为g=__________ 。（用字母表示） ③图丙中图像不过原点的原因以及对g的测量结果的影响下列说法正确的是（ ） A.计算摆长时未加上磁性小球半径，对g的测量结果无影响 B.计算摆长时未加上磁性小球半径，对g的测量结果有影响 C.用摆线长加上磁性小球直径作为摆长，对g的测量结果无影响 D.用摆线长加上磁性小球直径作为摆长，对g的测量结果有影响 【答案】 ①. 2t0 ②. ③. A 【解析】 【详解】[1]磁性小球经过最低点时测得的磁感应强度B最大，根据题图可得 所以周期为 [2]摆长等于摆线长与小球半径之和，则有 根据单摆周期公式可得 所以 所以 则 [3]根据上述分析可知，图像不过原点的原因是没有考虑磁性小球的半径，而重力加速度求解的依据是T2-l图像的斜率，实验中，虽然没有考虑磁性小球的半径，但对该图像的斜率没有影响，即对g的测量结果无影响。 故选A。 14. 某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲，并在入射光线AO上插上大头针、，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上和大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。 （1）确定位置的方法正确的是______； A. 透过玻璃砖，挡住的像 B. 先插上大头针，在靠近玻璃砖一侧挡住的位置 C. 透过玻璃砖观察，使挡住、的像 （2）经过多次测量作出（为光线AO对应的折射角）的图像如图乙，玻璃砖的折射率为______（保留三位有效数字） （3）若该同学在确定位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把位置画的偏左了一些，则测出来的折射率______（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】（1）C （2）1.49 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 确定位置的方法正确的是：透过玻璃砖观察，使挡住、的像。 故选C。 【小问2详解】 因 即 则图像的斜率等于折射率，即 【小问3详解】 若P4位置画的偏左，则P3P4的连线与bb'交点偏右，导致折射角偏大，折射率偏小。 四、计算题（本题共3小题，其中第15题12分，第16题14分，第17题14分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，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. 如图甲所示为一台小型发电机的示意图，匝数为100匝的线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω。求： （1）电压表的示数； （2）线圈匀速转动一周的过程中，发电机线圈上产生的热量； （3）从中性面开始转动圈过程中通过灯泡的电荷量（取3）。 【答案】（1）5.4V （2） （3） 【解析】 【15题详解】 由图像可知，电动势的峰值，则正弦式交流电电动势有效值 根据闭合电路欧姆定律 根据部分电路欧姆定律 【16题详解】 由图像可知，线圈转动周期 根据焦耳定律可得 【17题详解】 从中性面开始转动圈的过程中通过灯泡的电荷量 此过程中磁通量的变化量 且有， 联立解得 16. 如图甲所示，不计电阻的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，上端接有电阻R=6Ω，虚线OO′下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量为m=0.1kg、阻值r=2Ω的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆下落0.3m的过程中其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示（以竖直向下为正方向），金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平。已知金属杆进入磁场时的速度为v0=1m/s，重力加速度g取10m/s2，试求： （1）垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）ab杆下落0.3m时的速度v1的大小； （3）ab杆下落0.3m的过程中金属棒ab上产生的热量Q（第三问结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）4T （2）0.5m/s （3）0.072J 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，金属杆ab刚进入磁场时加速度大小为 由牛顿第二定律有 根据闭合电路欧姆定律可得， 联立解得 【小问2详解】 由图像知，时，加速度 设此时电流为I，则有，， 解得 【小问3详解】 下落0.3m的过程中，由能量守恒定律有 金属棒ab上产生的热量 解得 17. 如图，一半径为r的水平固定金属圆环内，存在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为r的金属棒ab可绕着圆环圆心转动。足够长水平固定平行金属导轨P、Q通过细导线与圆环边缘和圆心所在竖直金属轴OO1连接，两导轨间存在垂直导轨平面向上大小为B0的匀强磁场。在两导轨间接有电容为C的电容器，初始时不带电。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上处于静止状态，导轨的宽度和金属棒cd的长度均为l，金属棒电阻为R，导轨电阻不计，金属棒与导轨摩擦不计。开关S1、S2、S3均断开，金属棒ab始终以恒定的角速度ω逆时针（俯视）转动。现闭合开关S1、S2，断开开关S3： （1）求开关刚闭合时金属棒ab的电流方向及金属棒ab转动过程中电容器的最大电荷量； （2）某次ab杆转动后，当电容器电压达到U0时，立即断开开关S2，闭合开关S3，求： ①闭合开关瞬间，cd杆的加速度大小a； ②此后经过一段时间金属棒cd达到最大速度，求金属棒cd最大速度vm大小。 【答案】（1）电流方向由a到b， （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 金属棒ab中电流方向由a到b，金属棒ab中的电动势 则电容器的最大电荷量为 解得 【小问2详解】 ①根据牛顿第二定律可得， 解得 ②金属棒cd达到稳定时，速度为vm，回路无电流，则 此时金属棒cd的电动势为 从开始放电到金属棒cd达到最大速度，电容器放出的电荷量为 对金属棒cd，由动量定理可得 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $