精品解析：广东省广州市三校（增城区华侨中学、协和、增城中学）2024-2025学年高二下学期4月期中联考物理学科试题

2024学年第二学期期中三校联考 高二物理试题 试题说明：本试卷分选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试时间为75分钟。 第一部分 选择题（共46分） 一、单项选择题：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. 如图甲所示为一台实验室小型手摇发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。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，外接灯泡的电阻为，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡两端电压的瞬时表达式为 B. 当线圈转到图甲位置时电压表的示数为5.4V C. t=0.01s时刻电压表的示数为0 D. 若线圈转速变为原来2倍时，灯泡两端电压的有效值为12V 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，线圈旋转切割磁感线产生电动势，周期 故有 电源电动势随时间的变化规律满足 灯泡两端电压的瞬时表达式为故A错误； BC．电压表读数为交变电压的有效值，故电压表的示数为，故B正确，C错误； D．线圈旋转切割磁感线产生电动势满足 若线圈转速变为原来2倍时，可知电源电动势将变为原来2倍，灯泡两端电压的有效值为原来2倍，即，故D错误。 故选B。 2. 很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动，阻尼器相当于一个巨型质量块，简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方。2024年9月16日，台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心大厦125层的千吨“上海慧眼”阻尼器开始晃动。这款阻尼器由我国自主研发，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器会摆向风吹来的方向，产生与大厦振动方向相反的力，从而削弱大厦的晃动幅度。下列说法正确的是（　　） A. 阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 B. 阻尼器做受迫振动，其振动频率与大楼的振动频率相同 C. 阻尼器做的是阻尼振动，其振动频率大于大楼的振动频率 D. 安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝发生共振现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．阻尼器在大楼风力作用下做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，即大楼的振动频率，而不是取决于自身的固有频率，故A错误； B．阻尼器做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以其振动频率与大楼的振动频率相同，故B正确； C．阻尼器做受迫振动，其振动频率等于大楼的振动频率，故C错误； D．大厦的固有频率由大厦本身的结构决定，安装阻尼器不能改变大厦的固有频率，阻尼器是通过产生与大厦振动方向相反的力来削弱晃动，故D错误。 故选B。 3. 飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图是黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，振荡频率公式，某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 线圈中的电流正在变大且磁场方向向上 B. 电容器极板间的电场能正在变大且板间的电场方向向上 C. 若增大线圈的自感系数L，则发射的电磁波频率变大 D. 若增大电容器的电容C，则发射的电磁波波长变短 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题图可知，电容器下极板带正电，上极板带负电，板间电场方向向上。电路中电流方向流向带负电的上极板，说明电容器正在放电。放电过程中，电荷量减小，电场能正在减小，电路中电流正在增大，磁场能正在增大。根据安培定则，线圈中磁场方向向上。故A正确，B错误。 C．由振荡频率公式可知，若增大线圈的自感系数，则发射的电磁波频率变小，故C错误。 D．若增大电容器的电容，频率变小，由可知，发射的电磁波波长变长，故D错误。 故选A。 4. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图1中，与的电阻值相同 B. 图1中，闭合开关，灯逐渐变亮 C. 图2中，变阻器R与的电阻值相同 D. 图2中，断开瞬间，灯突然闪亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中，断开的瞬间，灯突然闪亮，是因为电路稳定时，的电流小于的电流，根据并联电路各支路电压相等，可知的电阻小于的电阻，A错误； B．图1中，闭合开关，由于线圈产生自感电动势，故刚开始灯立刻变亮，稳定后线圈不再产生自感电动势且的电阻小于的电阻，故灯又会变暗，B错误； C．图2中，因为稳定后两个相同的灯泡发光的亮度相同，通过它们的电流相同，则两个支路的总电阻相同，因教材中采用的两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与的电阻值相同，C正确； D．图2中，稳定时通过和的电流相同，断开瞬间，电感线圈、灯、灯和R构成回路，电流从同一值开始缓慢减小至为零，故灯和灯均缓慢熄灭，D错误。 故选C。 5. 某家用燃气灶点火装置原理图如图甲所示，转换器可以将直流电压转换为如图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为和。点火时钢针与金属板间电压的瞬时值最大可以达到，钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 去掉转换器，该点火装置仍然能正常使用 B. 电压表的示数为 C. 图乙中的值为 D. 若，则钢针与金属板间电压最大值可以达到 【答案】C 【解析】 【详解】A．变压器的工作原理是电磁感应中的互感现象，若去掉转换器，原线圈接直流电压，则原线圈电流恒定，穿过副线圈的磁通量不变，副线圈不会产生感应电动势，无法点火，故A错误； BC．理想变压器原、副线圈电压的最大值之比等于匝数之比，即 已知，， 可解得原线圈输入电压的最大值  电压表测量的是原线圈输入电压的有效值，根据正弦交流电有效值与最大值的关系 可得电压表示数，故B错误，C正确； D．根据 若 不变仍为，则副线圈电压最大值，故D错误。 故选C。 6. 甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为。时刻二者在处相遇，波形如图所示。关于平衡位置分别位于、处的P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. 时，P偏离平衡位置的位移为 B. 时，Q偏离平衡位置的位移为 C. 两波相遇后，P的振幅等于3cm D. 两波相遇后，Q的振幅等于3cm 【答案】C 【解析】 【详解】AB．时，甲乙两列波均传播，即一个波长，则机械波仅沿各自传播方向传播了一个波长。可知此时P仍在平衡位置，即P偏离平衡位置的位移为0；此时由甲波在Q点引起的位移为，由乙波在Q点引起的位移为，则Q偏离平衡位置的位移为，故A、B错误； C．两波传到P点时，振动的相位相同，故P点为振动加强点，振幅为，故C正确； D．由选项B分析可知，Q点参与的两机械波的振动相位相反，故Q点为振动减弱点，振幅为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，图甲为热敏电阻的图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100Ω。当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。如果要使恒温箱内的温度保持在100℃，则（　　） A. 应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，的阻值为200Ω B. 应该把恒温箱内的加热器接在C、D端，的阻值为300Ω C. 的滑片向右移一点可以提高恒温箱内的温度 D. 增大为继电器线圈供电的电池的电动势，可以提高恒温箱内的温度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题可知，此装置的控制效果是温度过高时，控制电路中电阻最小，电流有最大值。此时衔铁吸合，外电路停止工作。因此正常工作时衔铁未被吸合，此时导通，因此加热器应该连在、端。由欧姆定律知，此时电路总电阻 时，热敏电阻的阻值为，线圈的电阻为，由串联定律知，A错误，B错误； C．滑片右移后，衔铁吸合时的总电阻不变，接入的电阻增大。因此热敏电阻的阻值减小，对应的温度更高，C正确； D．增大供电电池的电动势后，衔铁吸合时的电流仍不变，因此此时电路的总电阻会变大。接入的电阻不变，热敏电阻的阻值增大，对应温度更低，恒温箱内温度会降低，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，波源在坐标原点处，t=1.5×10-7s时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/s B. 波源开始振动的方向沿y轴负方向 C. 该超声波遇到尺寸为2×10-2mm的障碍物不能发生明显的衍射 D. t=2.0×10-7s时质点M已运动的路程为0.8mm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图可知，波长 波速，故A正确； B．波沿轴正方向传播，根据“上下坡法”或微平移法，时刻波恰好传到质点，质点的起振方向沿轴正方向，波源开始振动的方向与质点的起振方向相同，即沿轴正方向，故B错误； C．该超声波的波长，障碍物尺寸，因为，所以能发生明显的衍射现象，故C错误； D．该波的周期 从到经过的时间 质点从平衡位置开始振动，运动的路程，故D正确。 故选AD。 9. 图甲为一列简谐波在t=0.1s时刻的波形图，Q、P是波上的质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法中正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波的传播速度20m/s C. t=0.15s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 D. t=0.2s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻质点P位于平衡位置且正在向y轴正方向运动，根据图甲利用同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图甲可知，波长，由图乙可知，周期，则波的传播速度，故B正确； C．时，即时刻后（），质点P到达正向最大位移处，质点Q位于y轴负半轴且正在向正方向运动，因位移越大则加速度越大，故质点Q的加速度小于质点P的加速度，故C正确； D．t=0.2s时，即时刻后（），质点Q位于y轴正半轴且正在向y轴正方向运动，故D正确。 故选BCD。 10. 绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数匝、面积，扇叶的转动频率，输电线的电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. P处为逆变器，Q处为整流器 B. 升压变压器原副线圈的匝数比为1∶550 C. 降压变压器原副线圈的匝数比为5300∶11 D. 风力发电厂的输出功率为4.4×107W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意，升压变压器输出交流电，经过P处变为直流电进行高压直流输电，所以P处为整流器；输电线传输直流电，经过Q处变为交流电供降压变压器使用，所以Q处为逆变器，故A错误； B．扇叶转动频率，线圈转速是扇叶的3倍，则线圈转动频率 角速度 线圈产生的感应电动势最大值 有效值 线圈电阻忽略不计，则升压变压器原线圈电压 升压变压器副线圈电压有效值 匝数比，故B错误； C．输电线上损耗功率 解得输电电流 输电线上电压损失 降压变压器原线圈输入端的直流电压 逆变器将直流变为交流，有效值相同，则降压变压器原线圈电压，用户电压。降压变压器匝数比，故C正确； D．风力发电厂的输出功率等于升压变压器的输出功率，即 由于整流器直流与交流有效值相同，且视为理想，则 代入解得，故D正确。 故选CD。 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验题（共2小题，16分） 11. 在“探究变压器两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是_________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）除了需探究的变压器外，如下图给出的器材中，本实验还需要用到的有哪些___________； A. B. C. D. （3）某次实验中，所用变压器的匝数分别为匝、匝，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是_________； Ua /V 1.80 2.80 3.80 4.80 Ub /V 3.99 6.01 8.02 10.03 A. 原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B. 副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C. 原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D. 副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 【答案】（1）A （2）BD （3）C 【解析】 【小问1详解】 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，涉及多个变量（原线圈匝数、副线圈匝数、原线圈电压、副线圈电压）。在研究多变量问题时，通常采用控制变量法，即控制其他量不变，研究两个量之间的关系。 故选A。 【小问2详解】 变压器的工作原理是电磁感应，必须使用交流电源，不能使用直流电源（干电池），故需要学生电源（图B），且需使用交流输出挡。测量电压需要使用交流电压表或多用电表的交流电压档。图C为直流电压表，不能用于测量交流电压；图D为多用电表，可以使用交流电压档进行测量。 故选BD。 【小问3详解】 根据变压器电压比公式 结合表格中电压数据可知 因为实际变压器存在能量损失，故原线圈为线圈，副线圈为线圈。这是一个降压变压器。原线圈匝数多、电压高、电流小，应使用较细导线绕制；副线圈匝数少、电压低、电流大，应使用较粗导线绕制。 故选C。 12. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是_________。 A. 摆球的选择有钢质实心小球和塑料实心小球两种，应选用塑料实心小球 B. 图乙中摆线上端的三种悬挂方式，选C方式更好 C. 当单摆的摆球经过最高点开始计时，便于看清摆球的位置 （2）若游标卡尺测量摆球的直径d如图丙所示，读数为_________mm。 （3）如果该小组某位同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得摆线长为L1，测得周期为T1；第二次量得摆线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，这位同学可求得g=_________（用题中所给物理量的字母表示）。 （4）该小组另一个同学测重力加速度时，没有测量小球直径，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了的关系图像如图丁所示，图像与L轴交点坐标为（-1.00cm，0），根据图丁中数据，可算出重力加速度为__________m/s2（取，结果保留3位有效数字），可得小球直径d=_________cm（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）B （2）10.60 （3） （4） ①. 9.86 ②. 2.00 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度大、体积小的钢质实心小球，故A错误； B．为了保证摆长不变，摆线上端应固定牢靠，C方式用铁夹夹紧，摆长固定，最好，故B正确； C．摆球经过平衡位置（最低点）时速度最大，经过该位置的时间最短，计时误差最小，应从平衡位置开始计时，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 游标卡尺是20分度的，精确度为。主尺读数为，游标尺上第12条刻度线与主尺刻度线对齐，读数为 总读数为 【小问3详解】 设摆球重心到摆线上端的距离为，根据单摆周期公式 可得， 两式相减得 解得 【小问4详解】 [1]根据单摆周期公式 变形得 由图像可知，斜率 解得 [2]当时， 由图可知横轴截距为，即 解得 四、计算解答题，本题共3小题，共38分，第13小题10分，第14小题12分，第15小题16分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 13. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经电刷与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求： （1）线圈产生的感应电动势随时间变化的瞬时值表达式； （2）电阻R的热功率。 【答案】（1） （2）180W 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，线圈转动的周期 则角速度 线圈产生的感应电动势的峰值 图乙中时，，则时线圈垂直中性面，故线圈产生的感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为 【小问2详解】 线圈产生的感应电动势的有效值 电阻R中的电流 电阻R的热功率 14. 如图所示，实线是简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。 （1）求此列波传播速度的可能值； （2）若波速为，求处的质点N在时刻的振动方向； （3）在到时间内，处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。 【答案】（1）若波沿x轴正方向传播，（，2，3，……）；若波沿x轴负方向传播， （，2，3，……）；（2）沿y轴负方向振动；（3） 【解析】 【详解】（1）从波的图像可以看出，波长，若波沿x轴正方向传播，则波传播的距离 （，1，2，3，……） 波传播的速度 （，2，3，……） 若波沿x轴负方向传播，则波传播的距离 （，1，2，3，……） 波传播的速度  （，2，3，……） （2）由（1）知：若波沿x轴负方向传播，无论n取值多少，都不能求出波速为，若波沿x轴正方向传播时，解得 则波沿x轴正方向传播，根据波速与质点的振动方向的关系，则质点N沿y轴负方向振动。 （3）从波的图像可以看出振幅 M通过的路程为，则经历的时间是两个周期再加四分之一周期，波传播的距离 波速大小 15. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。如图所示，两根足够长的平直轨道AB和CD固定在水平面上，轨道间距为L，AC间接有定值电阻R，PQ左侧为电阻忽略不计的光滑金属轨道，PQ右侧为粗糙绝缘轨道。沿CD轨道建立x轴，坐标原点与Q点重合。PQ左侧有垂直于轨道平面向下的匀强磁场B0，PQ右侧有垂直于轨道平面向下，其大小随x的变化规律为B=B0+kx。现将一质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒ab垂直放置在轨道上，与PQ距离为s；PQ右侧有质量为3m、电阻为3R、各边长均为L的U形线框cdef。ab棒在水平向右的恒力F作用下向右运动，到达PQ前已匀速。当ab棒运动到PQ处时撤去恒力F，随后ab棒与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中线框受到与运动方向相反的阻力f，阻力大小与速度满足。已知m=1kg，F=4N，s=5m，L=1m，R=1Ω，B0=1T，k=1T/m，求： （1）棒ab与U形框碰撞前速度的大小v0； （2）棒ab与U形框刚碰撞后连接成“口”字形闭合线框时线框的加速度大小； （3）“口”字闭合形框在运动过程中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3）2.67J 【解析】 【小问1详解】 ab棒在PQ左侧运动时，切割磁感线产生感应电动势，回路总电阻为。ab棒到达PQ前已匀速，受力平衡，有 其中 联立解得 【小问2详解】 ab棒与U形框碰撞过程动量守恒，设碰后共同速度为，有 解得 碰后线框在PQ右侧运动，左边在处，右边在处。回路总电阻 线框产生的感应电动势 感应电流 线框受到的安培力合力 代入数据得 题目给定阻力 代入数据得 根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 线框在运动过程中，安培力做负功转化为焦耳热，阻力做负功转化为内能。由前述分析可知，任意时刻 故全程阻力做功 根据能量守恒定律，线框动能的减少量等于克服安培力和阻力做的总功，即 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期期中三校联考 高二物理试题 试题说明：本试卷分选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试时间为75分钟。 第一部分 选择题（共46分） 一、单项选择题：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. 如图甲所示为一台实验室小型手摇发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。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，外接灯泡的电阻为，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡两端电压的瞬时表达式为 B. 当线圈转到图甲位置时电压表的示数为5.4V C. t=0.01s时刻电压表的示数为0 D. 若线圈转速变为原来2倍时，灯泡两端电压的有效值为12V 2. 很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动，阻尼器相当于一个巨型质量块，简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方。2024年9月16日，台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心大厦125层的千吨“上海慧眼”阻尼器开始晃动。这款阻尼器由我国自主研发，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器会摆向风吹来的方向，产生与大厦振动方向相反的力，从而削弱大厦的晃动幅度。下列说法正确的是（　　） A. 阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 B. 阻尼器做受迫振动，其振动频率与大楼的振动频率相同 C. 阻尼器做的是阻尼振动，其振动频率大于大楼的振动频率 D. 安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝发生共振现象 3. 飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图是黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，振荡频率公式，某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 线圈中的电流正在变大且磁场方向向上 B. 电容器极板间的电场能正在变大且板间的电场方向向上 C. 若增大线圈的自感系数L，则发射的电磁波频率变大 D. 若增大电容器的电容C，则发射的电磁波波长变短 4. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图1中，与的电阻值相同 B. 图1中，闭合开关，灯逐渐变亮 C. 图2中，变阻器R与的电阻值相同 D. 图2中，断开瞬间，灯突然闪亮 5. 某家用燃气灶点火装置原理图如图甲所示，转换器可以将直流电压转换为如图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为和。点火时钢针与金属板间电压的瞬时值最大可以达到，钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 去掉转换器，该点火装置仍然能正常使用 B. 电压表的示数为 C. 图乙中的值为 D. 若，则钢针与金属板间电压最大值可以达到 6. 甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为。时刻二者在处相遇，波形如图所示。关于平衡位置分别位于、处的P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. 时，P偏离平衡位置的位移为 B. 时，Q偏离平衡位置的位移为 C. 两波相遇后，P的振幅等于3cm D. 两波相遇后，Q的振幅等于3cm 7. 如图所示，图甲为热敏电阻的图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100Ω。当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。如果要使恒温箱内的温度保持在100℃，则（　　） A. 应该把恒温箱内的加热器接在A、B端，的阻值为200Ω B. 应该把恒温箱内的加热器接在C、D端，的阻值为300Ω C. 的滑片向右移一点可以提高恒温箱内的温度 D. 增大为继电器线圈供电的电池的电动势，可以提高恒温箱内的温度 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，波源在坐标原点处，t=1.5×10-7s时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/s B. 波源开始振动的方向沿y轴负方向 C. 该超声波遇到尺寸为2×10-2mm的障碍物不能发生明显的衍射 D. t=2.0×10-7s时质点M已运动的路程为0.8mm 9. 图甲为一列简谐波在t=0.1s时刻的波形图，Q、P是波上的质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法中正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波的传播速度20m/s C. t=0.15s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 D. t=0.2s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 10. 绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数匝、面积，扇叶的转动频率，输电线的电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. P处为逆变器，Q处为整流器 B. 升压变压器原副线圈的匝数比为1∶550 C. 降压变压器原副线圈的匝数比为5300∶11 D. 风力发电厂的输出功率为4.4×107W 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验题（共2小题，16分） 11. 在“探究变压器两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是_________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）除了需探究的变压器外，如下图给出的器材中，本实验还需要用到的有哪些___________； A. B. C. D. （3）某次实验中，所用变压器的匝数分别为匝、匝，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是_________； Ua /V 1.80 2.80 3.80 4.80 Ub /V 3.99 6.01 8.02 10.03 A. 原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B. 副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C. 原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D. 副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 12. 某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是_________。 A. 摆球的选择有钢质实心小球和塑料实心小球两种，应选用塑料实心小球 B. 图乙中摆线上端的三种悬挂方式，选C方式更好 C. 当单摆的摆球经过最高点开始计时，便于看清摆球的位置 （2）若游标卡尺测量摆球的直径d如图丙所示，读数为_________mm。 （3）如果该小组某位同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得摆线长为L1，测得周期为T1；第二次量得摆线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，这位同学可求得g=_________（用题中所给物理量的字母表示）。 （4）该小组另一个同学测重力加速度时，没有测量小球直径，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了的关系图像如图丁所示，图像与L轴交点坐标为（-1.00cm，0），根据图丁中数据，可算出重力加速度为__________m/s2（取，结果保留3位有效数字），可得小球直径d=_________cm（结果保留3位有效数字）。 四、计算解答题，本题共3小题，共38分，第13小题10分，第14小题12分，第15小题16分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 13. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经电刷与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求： （1）线圈产生的感应电动势随时间变化的瞬时值表达式； （2）电阻R的热功率。 14. 如图所示，实线是简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。 （1）求此列波传播速度的可能值； （2）若波速为，求处的质点N在时刻的振动方向； （3）在到时间内，处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。 15. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。如图所示，两根足够长的平直轨道AB和CD固定在水平面上，轨道间距为L，AC间接有定值电阻R，PQ左侧为电阻忽略不计的光滑金属轨道，PQ右侧为粗糙绝缘轨道。沿CD轨道建立x轴，坐标原点与Q点重合。PQ左侧有垂直于轨道平面向下的匀强磁场B0，PQ右侧有垂直于轨道平面向下，其大小随x的变化规律为B=B0+kx。现将一质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒ab垂直放置在轨道上，与PQ距离为s；PQ右侧有质量为3m、电阻为3R、各边长均为L的U形线框cdef。ab棒在水平向右的恒力F作用下向右运动，到达PQ前已匀速。当ab棒运动到PQ处时撤去恒力F，随后ab棒与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中线框受到与运动方向相反的阻力f，阻力大小与速度满足。已知m=1kg，F=4N，s=5m，L=1m，R=1Ω，B0=1T，k=1T/m，求： （1）棒ab与U形框碰撞前速度的大小v0； （2）棒ab与U形框刚碰撞后连接成“口”字形闭合线框时线框的加速度大小； （3）“口”字闭合形框在运动过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $