精品解析：上海市鲁迅中学2024-2025学年高二下学期期末物理试卷（等级考）

上海市鲁迅中学2024学年第二学期 物理等级班高二年级期末考试试题 考生注意： 1．答题前，务必在答题纸上填写姓名、准考证号。 2．试卷满分100分，考试时间60分钟。 3．本考试分设试卷和答题纸，试卷包括五大部分。 4．作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答一律无效！ 一、阅读材料，回答下列问题 正弦函数图像 正弦函数是高中数学中一个非常重要的概念，属于三角函数的一种，由于其在各种领域中的广泛应用，如物理、工程、计算机等，如简谐振动、机械波、电磁波、交变电流在特定条件下也符合正弦图像规律，因此正弦函数也成为了高中物理学习中不可或缺的一部分。 1. 在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A. 振动周期为2s，振幅为16cm B. 第2s末，振子的加速度为正向最大值 C. 第3s末，振子的速度为零，机械能最小 D. 从第1s末到第2s末，振子在做加速运动 3. 如图甲所示LC振荡电路电路中，电流i（以图甲中电流方向为正）随时间t的变化规律如图乙所示的余弦曲线，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1内，电容器C正在放电 B. t1~t2内，电容器C上极板带正电 C. t2~t3内，自感电动势逐渐增大 D. t3~t4内，磁场能转化为电场能 4. 一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，在t1=0.3s时的部分波形如图中的实线所示，在t2=0.5s时的部分波形如图中的虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 此列波的波长为1.2m B. 波速的表达式为v=(2+8n）m/s（n=0、1、2、3…） C. 波动周期的表达式为T=s（n=0、1、2、3…） D. 若波速为10m/s，则坐标原点处的质点从t2=0.5s开始再经过0.44s运动的路程为m 5. 如图甲，理想变压器的原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电阻，是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，则电阻上消耗的电功率为______，在时，电压表的示数为______，副线圈上电压峰值为______。 二、阅读材料，回答下列问题 光学 光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。 6. 激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标记的机器。激光打标利用了激光的下列哪种特性（　　） A. 亮度高 B. 偏振 C. 平行度好 D. 相干性好 7. 验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是（　　） A. 它们发出的都是红外线 B. 它们发出的都是紫外线 C. 验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线 D. 验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线 8. 对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离将增大 B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短 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凸起的 D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波 9. 在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝、的路程差为，如果用频率为的单色光照射双缝，则（　　） A. 单色光的波长是，点出现暗条纹 B. 单色光的波长是，点出现亮条纹 C. 单色光的波长是，点出现暗条纹 D. 单色光的波长是，点出现亮条纹 10. 宽为10m、中央水深为4m的池塘边有一棵树，站在正对岸边的人看到树顶端的倒影与池塘底部中央的点光源在一条直线上。已知人眼到水面的高度为1.5m，树顶端到水面的高度为6m，则水的折射率为____。若在水面上各处都看不到该光，则至少要在水面上铺设直径为____m的遮光膜。（结果可用根号表示） 三、阅读材料，回答下列问题 牛顿摆 牛顿摆最早是由法国物理学家伊丹·马略特于1676年提出的。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球，最左边的球将被弹出，并仅有最左边的球被弹出。当然此过程也是可逆的，当摆动最左侧的球撞击其他球时，最右侧的球会被弹出。当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时，最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行，并适用于更多的球，三个，四个，五个… 11. 两小球在光滑桌面上相碰，根据牛顿第三定律，碰撞中的每个时刻都有，请利用牛顿定律推导动量守恒定律：______。（、分别表示两小球所受另一个小球对它的作用力，、分别表示两小球的加速度，、、、分别表示两小球的初、末速度） 12. 两相同小球A、B的质量均为m，A球用长为L的轻绳吊起，B球静止放于水平地面上。现将小球A拉到绳子与竖直方向的夹角为α时由静止释放，如图所示。小球A摆到最低点与B球发生对心碰撞后粘在一起共同上摆。不计两小球相互碰撞所用时间，忽略空气阻力作用，重力加速度为g。求： （1）两小球碰后瞬间的速度大小； （2）碰后瞬间两球对绳的拉力大小； （3）在两小球碰撞过程中，两小球的机械能一共损失了多少。 四、阅读材料，回答下列问题 物理实验 物理本身就是一门实验科学，实验是物理学的基础，物理学的理论知识需要实验进行实验验证。物理实验是理论和实际结合的桥梁。通过物理实验，能更加形象、直观地理解物理概念，把抽象枯燥的知识变得生动活泼又富有挑战性和趣味性。 13. 关于传感器在生产生活中的实际应用，下列说法正确的是（　　） A. 电梯超载时发出警报，这是温度传感器的应用 B. 智能手机利用指纹解锁，这是超声波传感器的应用 C. 室外智能路灯白天自动熄灭，这是位移传感器的应用 D. 红外测温枪测量人体温度，这是红外线传感器的应用 14. 如题图所示电路中，为定值电阻，是热敏电阻，它的电阻值随温度升高而减小。如果热敏电阻温度升高，其他条件不变，则下列说法一定正确的是（　　） A. 电压表示数增大 B. 电流表示数增大 C. 电源输出功率增大 D. 电源效率增大 15. 如图所示为质谱仪的原理示意图，现让某束离子（可能含有多种离子）从容器下方的小孔无初速度飘入电势差为的加速电场。经电场加速后垂直进入磁感应强度大小为的匀强磁场中，在核乳胶片上形成、两条“质谱线”，则下列判断正确的是（　　） A. 、谱线的对应离子均带负电 B. 谱线的对应离子的质量较大 C. 谱线的对应离子的质量较大 D. 谱线的对应离子的比荷较大 16. 物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中，测出了不同摆长所对应的周期，在进行实验数据处理时： ①甲同学以摆长为横坐标、周期的平方为纵坐标作出了图线。若他由图像测得的图线斜率为，则测得的重力加速度__________。若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图线法求得的重力加速度______________（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）。 ②乙同学根据公式得，并计算重力加速度，若他测得摆长时，把摆线长当作摆长（忘记加上小球半径），则他测得的重力加速度值__________（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）。 17. “测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使________。 A.只挡住的像； B.只挡住的像； C.同时挡住、的像 另一位同学作玻璃砖的下侧界面时向外稍许偏离，以、为界面画光路图，其它操作均正确，如图乙所示。该同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 18. （1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择________。 A.量程为0~3V的电压表 B.量程为0~3A的电流表 C.量程为0~0.6A的电流表 D.零刻度在中间的灵敏电流计 （2）某同学按下列步骤进行实验： ①将已知绕向的螺线管与电表连接； ②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向； ③分析实验结果，得出结论。上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明_______________的关系。 （3）在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角_______（选填“不变”“变大”或“变小”）。 （4）如图所示，图（甲）为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波形。横坐标为时间，纵坐标为电流，根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图（甲）内①所示图线，现用该磁铁，如图（乙）所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，并穿过线圈向远处而去，图（丙）中较正确地反映线圈中电流与时间关系的是_______。 五、阅读材料，回答下列问题 法拉第电磁感应定律 法拉第在发现了电磁感应现象之后，又利用电磁感应发明了世界上第一台发电机，它虽然简单笨拙，产生的电流十分微小，但它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。 19. 如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，、是两个相同的灯泡，电阻的阻值约等于的两倍，则（　　） A. 闭合开关S时，、同时达到最亮，且更亮一些 B. 闭合开关S时，、均慢慢亮起来，且更亮一些 C. 断开开关S时，慢慢熄灭，闪亮后才慢慢熄灭 D. 断开开关S时，慢慢熄灭，马上熄灭 20. 如图所示，两根相距0.5m的平行光滑导轨竖直放置，处在垂直于其平面的匀强磁场中，导轨的电阻不计。两根质量均为0.04kg的金属棒ab和cd都与导轨接触良好，ab棒的电阻为，用绝缘细线拉住；cd棒的电阻不计，它正以的速度做竖直向下的匀速直线运动，其下面部分的导轨足够长。导轨下端连接阻值为的电阻R和电键S。忽略ab棒和cd棒之间的相互作用，取。 （1）求电键S断开时细线对ab棒的拉力大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度大小； （3）求合上电键S瞬间cd棒的加速度； （4）试分析说明合上电键S后，cd棒将做怎样的运动？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市鲁迅中学2024学年第二学期 物理等级班高二年级期末考试试题 考生注意： 1．答题前，务必在答题纸上填写姓名、准考证号。 2．试卷满分100分，考试时间60分钟。 3．本考试分设试卷和答题纸，试卷包括五大部分。 4．作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答一律无效！ 一、阅读材料，回答下列问题 正弦函数图像 正弦函数是高中数学中一个非常重要的概念，属于三角函数的一种，由于其在各种领域中的广泛应用，如物理、工程、计算机等，如简谐振动、机械波、电磁波、交变电流在特定条件下也符合正弦图像规律，因此正弦函数也成为了高中物理学习中不可或缺的一部分。 1. 在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　） A. 振动周期为2s，振幅为16cm B. 第2s末，振子的加速度为正向最大值 C. 第3s末，振子的速度为零，机械能最小 D. 从第1s末到第2s末，振子在做加速运动 3. 如图甲所示LC振荡电路电路中，电流i（以图甲中电流方向为正）随时间t的变化规律如图乙所示的余弦曲线，下列说法正确的是（　　） A. 0~t1内，电容器C正在放电 B. t1~t2内，电容器C上极板带正电 C. t2~t3内，自感电动势逐渐增大 D. t3~t4内，磁场能转化为电场能 4. 一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，在t1=0.3s时的部分波形如图中的实线所示，在t2=0.5s时的部分波形如图中的虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 此列波的波长为1.2m B. 波速的表达式为v=(2+8n）m/s（n=0、1、2、3…） C. 波动周期的表达式为T=s（n=0、1、2、3…） D. 若波速为10m/s，则坐标原点处的质点从t2=0.5s开始再经过0.44s运动的路程为m 5. 如图甲，理想变压器的原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电阻，是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，则电阻上消耗的电功率为______，在时，电压表的示数为______，副线圈上电压峰值为______。 【答案】1. B 2. B 3. C 4. C 5. ①. 0.8 ②. 4 ③. 4 【解析】 【1题详解】 漏斗摆动时，经过最大位移处（左右两个端点）时，漏斗的速度最小，通过相同距离所用时间较长，而细沙匀速流出，则木板上沙子堆积较多；漏斗经过平衡位置时速度最大，通过相同距离所用时间较短，而细沙匀速流出，说明平衡位置堆积的沙子较少。所以沙堆的剖面是B。 故选B。 【2题详解】 A．由图像可知振动周期为4s，振幅为8cm，故A错误； B．第2s末，振子处在负向最大位移处，回复力最大且指向正方向，则振子的加速度为正向最大值，故B正确； C．第3s末，振子的速度正向最大，动能最大，势能最小，机械能不变，故C错误； D．从第1s末到第2s末，振子负向减速运动，故D错误。 故选B。 【3题详解】 A．由乙图可知，0～t1时间内，电路中的电流在减小，电容器在充电，故A错误； B．t1～t2时间内，电路中的电流在增加，电容器在放电，下极板带正电，上极板带负电，故B错误； C．t2～t3时间内，电路中的电流在减小，电流随时间的变化率增加，则自感电动势逐渐增加，故C正确； D．t3～t4时间内，电路中的电流在增加，电容器在放电，电场能向磁场能转化，故D错误；  故选C。 【4题详解】 A．此列波的波长为1.6m，A错误； B．波速的表达式为（n=0、1、2、3…），B错误； C．波动周期的表达式为（n=0、1、2、3…），C正确； D．若波速为10m/s，则周期为T=0.16s，坐标原点处的质点从t2=0.5s开始再经过0.44s=T运动的路程为，D错误。 故选C。 【5题详解】 [1]初级电压有效值 次级电压 电阻上消耗的电功率为 [2][3]电压表示数为次级电压有效值，则在时，电压表的示数为4V，副线圈上电压峰值为。 二、阅读材料，回答下列问题 光学 光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。 6. 激光打标机是利用激光对工件进行局部照射，使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标记的机器。激光打标利用了激光的下列哪种特性（　　） A. 亮度高 B. 偏振 C. 平行度好 D. 相干性好 7. 验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是（　　） A. 它们发出的都是红外线 B. 它们发出的都是紫外线 C. 验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线 D. 验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线 8. 对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离将增大 B. 图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短 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凸起的 D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波 9. 在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝、的路程差为，如果用频率为的单色光照射双缝，则（　　） A. 单色光的波长是，点出现暗条纹 B. 单色光的波长是，点出现亮条纹 C. 单色光的波长是，点出现暗条纹 D. 单色光的波长是，点出现亮条纹 10. 宽为10m、中央水深为4m的池塘边有一棵树，站在正对岸边的人看到树顶端的倒影与池塘底部中央的点光源在一条直线上。已知人眼到水面的高度为1.5m，树顶端到水面的高度为6m，则水的折射率为____。若在水面上各处都看不到该光，则至少要在水面上铺设直径为____m的遮光膜。（结果可用根号表示） 【答案】6. A 7. D 8. C 9. C 10. ①. ②. 【解析】 【6题详解】 激光光束的亮度非常高，即单位面积内的光强非常大，可以通过聚焦增加能量密度。因此，在一些应用中，激光可以实现高效的化学加工，切割和打标等任务，A正确。 故选A。 【7题详解】 紫外线有较强的荧光作用，能使荧光物质发光，故验钞机发出的是紫外线；红外线波长较长，容易发生明显的衍射，故能方便地遥控家用电器，D正确。 故选D。 【8题详解】 A．根据可知只增大两个狭缝的距离，相邻亮条纹间距将减小，A错误； B．由图可知，上图中的衍射现象比下图更明显，可知在狭缝宽度相同的情况下，下面对应的波长较短，B错误； C．由图可知条纹向空气薄膜较厚的地方发生弯曲，说明弯曲处的光程差较短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，C正确； D．缓慢转动Q时，光屏上的光亮度一明一暗交替变化，表明光波是横波，D错误。 故选C。 【9题详解】 单色波的波长为 由于 所以P点是振动减弱点，出现暗条纹，C正确。 故选C。 【10题详解】 [1]根据题意画出光路图如图所示 ，，，，由几何关系可知，，，，则水的折射率为 [2]各处都看不到，则发生了全反射，由全反射知识有 设遮光膜的最小半径为，则 联立解得 至少要在水面上铺设直径为的遮光膜。 三、阅读材料，回答下列问题 牛顿摆 牛顿摆最早是由法国物理学家伊丹·马略特于1676年提出的。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球，最左边的球将被弹出，并仅有最左边的球被弹出。当然此过程也是可逆的，当摆动最左侧的球撞击其他球时，最右侧的球会被弹出。当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时，最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行，并适用于更多的球，三个，四个，五个… 11. 两小球在光滑桌面上相碰，根据牛顿第三定律，碰撞中的每个时刻都有，请利用牛顿定律推导动量守恒定律：______。（、分别表示两小球所受另一个小球对它的作用力，、分别表示两小球的加速度，、、、分别表示两小球的初、末速度） 12. 两相同小球A、B的质量均为m，A球用长为L的轻绳吊起，B球静止放于水平地面上。现将小球A拉到绳子与竖直方向的夹角为α时由静止释放，如图所示。小球A摆到最低点与B球发生对心碰撞后粘在一起共同上摆。不计两小球相互碰撞所用时间，忽略空气阻力作用，重力加速度为g。求： （1）两小球碰后瞬间的速度大小； （2）碰后瞬间两球对绳的拉力大小； （3）在两小球碰撞过程中，两小球的机械能一共损失了多少。 【答案】11. 见解析 12. （1）；（2）；（3） 【解析】 【11题详解】 根据牛顿第二定律有， 根据加速度的定义有， 根据牛顿第三定律有 解得 【12题详解】 （1）A下摆过程，根据动能定理有 碰撞过程，根据动量守恒定律有 解得 （2）碰后瞬间，对两球整体进行分析，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 结合上述解得 （3）在两小球碰撞过程中，根据能量守恒定律有 结合上述解得 四、阅读材料，回答下列问题 物理实验 物理本身就是一门实验科学，实验是物理学的基础，物理学的理论知识需要实验进行实验验证。物理实验是理论和实际结合的桥梁。通过物理实验，能更加形象、直观地理解物理概念，把抽象枯燥的知识变得生动活泼又富有挑战性和趣味性。 13. 关于传感器在生产生活中的实际应用，下列说法正确的是（　　） A. 电梯超载时发出警报，这是温度传感器的应用 B. 智能手机利用指纹解锁，这是超声波传感器的应用 C. 室外智能路灯白天自动熄灭，这是位移传感器的应用 D. 红外测温枪测量人体温度，这是红外线传感器的应用 14. 如题图所示电路中，为定值电阻，是热敏电阻，它的电阻值随温度升高而减小。如果热敏电阻温度升高，其他条件不变，则下列说法一定正确的是（　　） A. 电压表示数增大 B. 电流表示数增大 C. 电源输出功率增大 D. 电源效率增大 15. 如图所示为质谱仪的原理示意图，现让某束离子（可能含有多种离子）从容器下方的小孔无初速度飘入电势差为的加速电场。经电场加速后垂直进入磁感应强度大小为的匀强磁场中，在核乳胶片上形成、两条“质谱线”，则下列判断正确的是（　　） A. 、谱线的对应离子均带负电 B. 谱线的对应离子的质量较大 C. 谱线的对应离子的质量较大 D. 谱线的对应离子的比荷较大 16. 物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中，测出了不同摆长所对应的周期，在进行实验数据处理时： ①甲同学以摆长为横坐标、周期的平方为纵坐标作出了图线。若他由图像测得的图线斜率为，则测得的重力加速度__________。若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图线法求得的重力加速度______________（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）。 ②乙同学根据公式得，并计算重力加速度，若他测得摆长时，把摆线长当作摆长（忘记加上小球半径），则他测得的重力加速度值__________（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）。 17. “测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使________。 A.只挡住的像； B.只挡住的像； C.同时挡住、的像 另一位同学作玻璃砖的下侧界面时向外稍许偏离，以、为界面画光路图，其它操作均正确，如图乙所示。该同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 18. （1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择________。 A.量程为0~3V的电压表 B.量程为0~3A的电流表 C.量程为0~0.6A的电流表 D.零刻度在中间的灵敏电流计 （2）某同学按下列步骤进行实验： ①将已知绕向的螺线管与电表连接； ②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向； ③分析实验结果，得出结论。上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明_______________的关系。 （3）在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角_______（选填“不变”“变大”或“变小”）。 （4）如图所示，图（甲）为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波形。横坐标为时间，纵坐标为电流，根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图（甲）内①所示图线，现用该磁铁，如图（乙）所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，并穿过线圈向远处而去，图（丙）中较正确地反映线圈中电流与时间关系的是_______。 【答案】13. D 14. B 15. D 16. ①. ②. 准确 ③. 偏小 17. ①. C ②. 偏小 18. ①. D ②. 电流流入电表方向与电表指针偏转方向 ③. 变大 ④. B 【解析】 【13题详解】 A．电梯超载时发出警报，表明压力超过临界值，这是力传感器的应用，故A错误； B．智能手机利用指纹解锁，指纹不同形成不同的电容，不是超声波传感器的应用，故B错误； C．室外智能路灯白天自动熄灭，这是可见光传感器的应用，故C错误； D．红外测温枪测量人体温度，测温枪能感知人体发出的红外线，这是红外线传感器的应用，D正确。 故选D。 【14题详解】 A．热敏电阻温度升高，则阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；由于通过的电流增大，两端电压增大，则电压表示数减小；故A错误； B．由于通过滑动变阻器右侧部分的电流增大，所以右侧部分的电压增大，则与热敏电阻并联的滑动变阻器左侧部分电压减小，通过滑动变阻器左侧部分的电流减小，所以通过热敏电阻的电流增大，即电流表示数增大，故B正确； C．当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，由于不清楚外电阻与内阻的具体关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故C错误； D．电源效率为 由于外电阻变小，所以电源效率减小，故D错误。 故选B。 【15题详解】 A．根据图示情景和左手定则，可知a、b谱线的对应离子均带正电，故A错误； BCD．离子从静止开始经过上述过程到落在胶片上，经过加速电场过程有 在磁场中由洛伦兹力提供向心力得 联立可得 即落点距离只与带电粒子的比荷有关，即R越小，荷质比越大，但因电荷量可能不同，因此无法判断粒子的质量大小，故BC错误，D正确。 故选D。 【16题详解】 ①[1][2]根据单摆周期公式，可得 可知图像的斜率为 测得的重力加速度为 若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则有 可得 可知图像的斜率仍为 则他用图线法求得的重力加速度准确； ②[3]乙同学根据公式得，并计算重力加速度，若他测得摆长时，把摆线长当作摆长（忘记加上小球半径），则摆长测量值偏小，测得的重力加速度值偏小。 【17题详解】 [1]在插时，应使同时挡住、的像；在插时，应使挡住，且同时挡住、的像。 故选C； [2]另一位同学作玻璃砖的下侧界面时向外稍许偏离，以、为界面画光路图，其它操作均正确，作出的折射光线如下图中虚线所示。 实线表示实际光线，可见以为界面画光路图，折射角偏大，则由折射定律 可知，该同学测得的折射率与真实值相比折射率将偏小。 【18题详解】 （1）[1]在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计。 故选D； （2）[2]依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系； （3）[3]当磁铁插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角变大； （4）[4]条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到图（甲）中①所示图线，现有如图（乙）所示磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针（从左向右看），即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向。 故选B。 五、阅读材料，回答下列问题 法拉第电磁感应定律 法拉第在发现了电磁感应现象之后，又利用电磁感应发明了世界上第一台发电机，它虽然简单笨拙，产生的电流十分微小，但它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。 19. 如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，、是两个相同的灯泡，电阻的阻值约等于的两倍，则（　　） A. 闭合开关S时，、同时达到最亮，且更亮一些 B. 闭合开关S时，、均慢慢亮起来，且更亮一些 C. 断开开关S时，慢慢熄灭，闪亮后才慢慢熄灭 D. 断开开关S时，慢慢熄灭，马上熄灭 20. 如图所示，两根相距0.5m的平行光滑导轨竖直放置，处在垂直于其平面的匀强磁场中，导轨的电阻不计。两根质量均为0.04kg的金属棒ab和cd都与导轨接触良好，ab棒的电阻为，用绝缘细线拉住；cd棒的电阻不计，它正以的速度做竖直向下的匀速直线运动，其下面部分的导轨足够长。导轨下端连接阻值为的电阻R和电键S。忽略ab棒和cd棒之间的相互作用，取。 （1）求电键S断开时细线对ab棒的拉力大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度大小； （3）求合上电键S瞬间cd棒的加速度； （4）试分析说明合上电键S后，cd棒将做怎样的运动？ 【答案】19. C 20. （1）；（2）；（3），方向竖直向上；（4）先做加速度减小的减速运动再做匀速运动 【解析】 【19题详解】 AB．闭合开关S时，所在支路中由于自感线圈的自感现象，该支路中的电流逐渐增大，所在支路电流直接增大，所以逐渐变亮，直接变亮，因为大于，所以稳定后所在支路电流小于，因此更亮，AB错误； CD．断开开关S时，所在支路中由于自感线圈的自感现象，该支路中的电流逐渐减小，所以逐渐熄灭，又因为稳定时所在支路电流小于，所以断开开关S时，先闪亮一下再逐渐熄灭，C正确，D错误。 故选C。 【20题详解】 （1）cd棒做匀速运动，则 且cd棒所受安培力方向与重力方向相反，ab棒与cd棒串联，所以两棒所受安培力大小相等，方向相反，则轻绳的拉力 （2） 解得 （3）合上电键S瞬间，电路中的总电阻 cd棒切割磁感线产生感应电动势 所以流过cd棒的电流 对cd棒受力分析，则 解得 所以合上电键S瞬间cd棒的加速度大小，方向竖直向上。 （4）由上述分析可知，合上电键S瞬间，cd棒做减速运动，根据 可知速度减小时，cd棒的加速度逐渐减小，当加速度减为0时，此时安培力等于重力，此后cd棒做匀速直线运动，所以cd棒先做加速度减小的减速运动再做匀速运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $