精品解析：天津市实验中学滨海学校2025-2026学年第二学期高二年级期中质量监测物理试题

2025-2026年度第二学期高二年级期中质量监测（物理）试卷 满分：100分　考试时长：60分钟 一、单选题 1. 关于机械波，下列说法正确的是（　　） A. 机械波可以在真空中传播 B. 机械波在介质中的传播速度只与波源的振动频率有关 C. 蝙蝠能够在夜间飞行中避开障碍物是利用了超声波的衍射性质 D. 在机械波传播过程中，各质点的振动周期和起振方向均相同 2. 如图所示为某一弹簧振子在水平方向上做简谐运动的图像，在0～1.6s范围内下列说法正确的是（ ） A. 物体简谐运动的周期为0.4s B. 物体在0.9s时和1.5s时受到的回复力相同 C. 物体在0.9s时和1.5s时的瞬时速度相等 D. 物体在0.6～0.9s时间段内加速度一直增加 3. 如图所示，弹簧振子在水平方向上两点间做简谐运动，点为小球静止时球心所在的位置，关于振子小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 从点向点运动，动能逐渐增大 B. 从点向点运动，加速度越来越小 C. 从点向点运动，位移越来越小 D. 从点向点运动，弹性势能逐渐增大 4. 如图，小球在半径为R的光滑球面上的A、B之间来回运动。若，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时小球受到的合力为零 B. 在最低点时小球受到的合力为零 C. 小球从A点运动到最低点所用时间为 D. 小球运动过程中动能变化的周期 5. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅与驱动力频率的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有周期为 B. 此单摆的摆长约为 C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长减小，共振曲线的峰将向左侧移动 6. 艺术体操带操是一项极具观赏性和艺术性的运动项目，它要求运动员手持彩带，在音乐的伴奏下完成各种优美、流畅的动作。如果某段时间里彩带波形可视为简谐波，如图甲所示为运动员彩带表演过程中t=0时刻的波形图，P是平衡位置x=4m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A. 该简谐波的传播速度为0.5m/s B. 该简谐波沿轴负方向传播 C. m处的质点在s时位于平衡位置 D. 质点在s时间内运动的路程为200cm 7. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. S闭合瞬间，A先亮 B. S闭合瞬间，A、B同时亮 C. S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. S断开瞬间，B逐渐熄灭 8. 在2026年哈尔滨冰雪大世界“极光幻境”展区，用一束白光从空气垂直射入一块冰制的直角三棱镜，在另一侧的白墙上投射出彩色光谱，光路如图所示，A、B为光谱的上、下边缘。已知红光在冰中的折射率略小于紫光（即），下列说法正确的是（　　） A. 在冰中红光的传播速度小于紫光的传播速度 B. 从该冰棱镜射向空气红光的临界角小于紫光的临界角 C. 若只将入射光线向下平移少许，则白墙上A、B间距离将变大 D. 白墙上的A处是红色，B处是紫色 9. 如图甲所示水浒好汉城内有现代仿制的鱼洗——双耳铜盆。摩擦它的双耳时会形成相互叠加的水波（可以看成横波），某时刻形成的两列水波如图乙所示，实线波向右传播，虚线波向左传播，、为介质中的质点，则下列说法正确的是（　　） A. 稳定后，两点为振动加强点 B. 质点再经过四分之一周期到达波峰 C. 增大摩擦盆耳的频率，形成水波的波长可能变长 D. 质点再经过四分之一周期运动到图中质点所在位置 10. 一列沿轴方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。已知质点振动的周期。关于这列波，下列说法正确的是（ ） A. 波的频率可能为 B. 波的频率可能为 C. 波速可能为 D. 波速可能为 二、多选题 11. 下图是我们现实生活、生产和科研中遇到的现象。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中医用纤维式内窥镜，光信号在光导纤维中发生全反射，则光导纤维内芯是光疏介质，外套是光密介质 B. 图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 C. 图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D. 图丁表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 12. 如图甲所示为交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，图乙所示为通过线圈的磁通量随时间t的变化关系图像，下列说法正确的是（　　） A. t1、t3时刻线圈处于中性面 B. t2、t4时刻线圈中感应电动势为零 C. 线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率最大 D. 线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 A→B→C→D→A 13. 某兴趣小组设计了一种监测透明溶液浓度的装置。如图所示，一水平放置的长方体透明容器（容器壁厚度忽略不计）内部装有待测溶液。一束单色激光以设定的入射角θ从左侧空气斜射入溶液，经两次折射后打在竖直光屏上。已知该溶液的折射率n随浓度增大而增大。保持入射角θ及激光笔、容器、光屏的位置不变，下列说法正确的有（　　） A. 若溶液浓度增大，激光在溶液中的传播速度将减小 B. 若溶液浓度增大，光屏上的光斑将向上移动 C. 若溶液浓度增大，激光束从容器右侧射出时的出射角将减小 D. 若保持溶液浓度不变，改用频率更高的单色激光进行测试，光屏上的光斑将向下移动 14. 如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器的输入电压 B. 输电线上电阻r消耗的功率为500W C. 升压变压器的原、副线圈匝数之比为 D. 升压变压器的输入功率为12kW 三、实验题 15. 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，如图所示，则小球的直径D是___________mm。 （2）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 （3）甲同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是右图中的___________（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”） 16. 如图所示，某同学在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，先在白纸上画出三条直线：入射界面、入射光线和过点的法线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再沿玻璃砖另一面确定两点以便作出直线。 （1）在上适当位置竖直插两枚大头针、，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两枚大头针，使的像挡住的像，再插上大头针，让挡住___________的像，插上大头针，让挡住和、的像； （2）连接、并延长与交于点，连接代表折射光线。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，与交于点，与交于点，过两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，则玻璃砖的折射率___________； （3）为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角，测得折射角分别为、，则玻璃和该介质的折射率大小关系为_____（填“”或“”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 （4）一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值_____准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、解答题 17. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求 （1）在到时间内，金属框中的感应电动势E； （2）时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向； （3）在到时间内，金属框中电流的电功率P。 18. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计，；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （2）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，求通过电阻R的电荷量. （3）线框匀速转动后，在转动一周过程中，求电流通过电阻R产生的热量。 （4）讨论发电机在某次转动时水流越来越慢直到停止，其中磁感应强度大小保持不变，感应电动势随之变化。为方便计算，做以下假定：线框转动第一周的转速为n，第二周的转速为，第三周的转速为，依次减半，直到线框停止转动。求整个过程中电阻R产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年度第二学期高二年级期中质量监测（物理）试卷 满分：100分　考试时长：60分钟 一、单选题 1. 关于机械波，下列说法正确的是（　　） A. 机械波可以在真空中传播 B. 机械波在介质中的传播速度只与波源的振动频率有关 C. 蝙蝠能够在夜间飞行中避开障碍物是利用了超声波的衍射性质 D. 在机械波传播过程中，各质点的振动周期和起振方向均相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波需要介质才能传播，真空中无介质，因此不能在真空中传播，故A错误； B．机械波的传播速度取决于介质的性质（如密度和弹性模量），与波源频率无关，故B错误； C．蝙蝠利用超声波的回声定位（反射原理）探测障碍物，而非衍射（衍射是波绕过障碍物的现象），故C错误； D．在机械波传播中，各质点的振动周期由波源决定，因此相同；起振方向由波源初始振动方向决定，因此也相同（波动性质），故D正确。 故选D。 2. 如图所示为某一弹簧振子在水平方向上做简谐运动的图像，在0～1.6s范围内下列说法正确的是（ ） A. 物体简谐运动的周期为0.4s B. 物体在0.9s时和1.5s时受到的回复力相同 C. 物体在0.9s时和1.5s时的瞬时速度相等 D. 物体在0.6～0.9s时间段内加速度一直增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，物体简谐运动的周期为T=0.8s，故A错误。 BC．振子所受回复力满足F=-kx，由图可知，0.9s时刻的位移为正，而1.5s时刻的位移为负，则两时刻回复力大小相等，方向相反；在0.9s和1.5s两个时刻振子均处于向正方向运动的状态，瞬时速度大小相等，方向相同，故B错误，C正确。 D．振子的加速度满足，在0.6s至0.9s的时间段内，振子先从负向最大位移处向平衡位置运动，之后继续向正向运动，其位移的绝对值先减小后增大，则加速度的大小先减小后增大，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，弹簧振子在水平方向上两点间做简谐运动，点为小球静止时球心所在的位置，关于振子小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 从点向点运动，动能逐渐增大 B. 从点向点运动，加速度越来越小 C. 从点向点运动，位移越来越小 D. 从点向点运动，弹性势能逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球从O点向B点运动过程中，做减速运动，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故A错误； B．小球从A点向O点运动过程中，位移逐渐减小，根据可知，回复力逐渐减小，根据可知，加速度逐渐减小，故B正确； C．小球从O点向A点运动过程中，位移逐渐增大，故C错误； D．小球从B点向A点运动过程中，弹簧的形变量先减小后增大，则弹性势能先减小后增大，故D错误。 故选B。 4. 如图，小球在半径为R的光滑球面上的A、B之间来回运动。若，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时小球受到的合力为零 B. 在最低点时小球受到的合力为零 C. 小球从A点运动到最低点所用时间为 D. 小球运动过程中动能变化的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A点，小球速度为零，但受到重力和球面支持力，二者不共线，故小球合力不为零，故A错误； B．在最低点，小球做圆周运动，需要向心力。合力为重力与支持力的差值，方向向上，不为零，故B错误； C．因为，故小球的运动可视为单摆运动，等效摆长为R，从A点到最低点的时间是四分之一周期，即，故C正确； D．小球在一个周期内，动能会两次达到最大值（在最低点）和两次达到最小值（在A、B点），因此动能变化的周期是运动周期的一半，即为，故D错误。 故选C。 5. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅与驱动力频率的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有周期为 B. 此单摆的摆长约为 C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长减小，共振曲线的峰将向左侧移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为，故A正确； B．根据单摆周期公式 解得单摆的摆长约为，故B错误； CD．若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小；若摆长减小，单摆的固有周期减小，固有频率增大，则共振曲线的峰将向右移动，故CD错误。 故选A。 6. 艺术体操带操是一项极具观赏性和艺术性的运动项目，它要求运动员手持彩带，在音乐的伴奏下完成各种优美、流畅的动作。如果某段时间里彩带波形可视为简谐波，如图甲所示为运动员彩带表演过程中t=0时刻的波形图，P是平衡位置x=4m处的质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　） A. 该简谐波的传播速度为0.5m/s B. 该简谐波沿轴负方向传播 C. m处的质点在s时位于平衡位置 D. 质点在s时间内运动的路程为200cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由甲图可知，该波的波长，由乙图可知，该波的周期为，故该波的波速，故A错误； B．由乙图可知，时刻P点向下振动，根据“上、下坡”法可知，该波沿x正方向传播，故B错误； C．由甲图可知，时，处的质点位于波谷，经过半个周期，其应位于波峰，故处的质点在时位于波峰，故C错误； D．由乙图可知，质点的振幅为，质点P经过，通过的路程应为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. S闭合瞬间，A先亮 B. S闭合瞬间，A、B同时亮 C. S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. S断开瞬间，B逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯。电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光，则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮，故AB错误； CD．开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭，开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 8. 在2026年哈尔滨冰雪大世界“极光幻境”展区，用一束白光从空气垂直射入一块冰制的直角三棱镜，在另一侧的白墙上投射出彩色光谱，光路如图所示，A、B为光谱的上、下边缘。已知红光在冰中的折射率略小于紫光（即），下列说法正确的是（　　） A. 在冰中红光的传播速度小于紫光的传播速度 B. 从该冰棱镜射向空气红光的临界角小于紫光的临界角 C. 若只将入射光线向下平移少许，则白墙上A、B间距离将变大 D. 白墙上的A处是红色，B处是紫色 【答案】D 【解析】 【详解】A．光在介质中速度，折射率越大，速度越小，故红光速度大于紫光，A项错误； B．临界角满足，n越大，越小，故紫光的临界角小于红光的临界角，B项错误； C．若只将入射光线向下平移少许，因各种色光在出射点的入射角和折射角都不变，但出射点距白墙的距离变小了，根据几何关系可得，白墙上A、B间距离将变小，C项错误； D．白光中各种色光在冰棱镜中斜面上的入射角都相同，根据折射定律，射出时红光折射角最小，射到A处，紫光折射角最大，射到B处，D项正确。 故选D。 9. 如图甲所示水浒好汉城内有现代仿制的鱼洗——双耳铜盆。摩擦它的双耳时会形成相互叠加的水波（可以看成横波），某时刻形成的两列水波如图乙所示，实线波向右传播，虚线波向左传播，、为介质中的质点，则下列说法正确的是（　　） A. 稳定后，两点为振动加强点 B. 质点再经过四分之一周期到达波峰 C. 增大摩擦盆耳的频率，形成水波的波长可能变长 D. 质点再经过四分之一周期运动到图中质点所在位置 【答案】A 【解析】 【详解】A．稳定后，两点振动方向相同，为振动加强点，故A正确； B．质点是振动减弱点，振动减弱点是振幅最小的点，其位移为0，不随时间变化，故B错误； C．增大摩擦盆耳的频率，波的频率增大，周期减小，波速只与介质有关，即波速不变，根据可知水波的波长变短，故C错误； D．质点只会上下振动，不会随波移动，故D错误。 故选A。 10. 一列沿轴方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。已知质点振动的周期。关于这列波，下列说法正确的是（ ） A. 波的频率可能为 B. 波的频率可能为 C. 波速可能为 D. 波速可能为 【答案】D 【解析】 【详解】若波沿轴负方向传播，时刻处于原点的质点向上振动，则有 可得 由于，则，可得周期为 则频率为 波速为 若波沿轴正方向传播，时刻处于原点的质点向下振动，则有 可得 由于，则，可得周期为 则频率为 波速为 故D正确。 二、多选题 11. 下图是我们现实生活、生产和科研中遇到的现象。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中医用纤维式内窥镜，光信号在光导纤维中发生全反射，则光导纤维内芯是光疏介质，外套是光密介质 B. 图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 C. 图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D. 图丁表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．光发生全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，因此光导纤维的内芯折射率更大，是光密介质，外套是光疏介质，故A错误； B．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，是因为肥皂膜前后两个表面反射的光发生薄膜干涉，不同波长的可见光干涉条纹间距不同，从而呈现出彩色图案，属于光的干涉现象，故B正确； C．单色光通过狭缝后呈现出条纹状图样，是光绕过狭缝发生衍射的结果，属于光的衍射现象，故C正确； D．根据多普勒效应，声源远离观察者时，观察者接收到的声波波长变长，频率减小，故D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示为交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，图乙所示为通过线圈的磁通量随时间t的变化关系图像，下列说法正确的是（　　） A. t1、t3时刻线圈处于中性面 B. t2、t4时刻线圈中感应电动势为零 C. 线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率最大 D. 线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 A→B→C→D→A 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙知线圈在、时刻，穿过线圈的磁通量最大，故t1、t3时刻线圈处于中性面处，故A正确； B．根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在、时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故B错误； C．线圈转到图甲所示位置时，穿过线圈中的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C正确； D．线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断当线圈转动到图甲所示位置时，感应电流方向为D→C→B→A→D，故D错误。 故选AC。 13. 某兴趣小组设计了一种监测透明溶液浓度的装置。如图所示，一水平放置的长方体透明容器（容器壁厚度忽略不计）内部装有待测溶液。一束单色激光以设定的入射角θ从左侧空气斜射入溶液，经两次折射后打在竖直光屏上。已知该溶液的折射率n随浓度增大而增大。保持入射角θ及激光笔、容器、光屏的位置不变，下列说法正确的有（　　） A. 若溶液浓度增大，激光在溶液中的传播速度将减小 B. 若溶液浓度增大，光屏上的光斑将向上移动 C. 若溶液浓度增大，激光束从容器右侧射出时的出射角将减小 D. 若保持溶液浓度不变，改用频率更高的单色激光进行测试，光屏上的光斑将向下移动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．溶液浓度增大，折射率增大，传播速度减小，故A正确； BC．溶液浓度增大，折射率增大，折射角变小，又出射光线与入射光线平行，由几何关系，光屏上的光斑将向上移动，故B正确、C错误； D．改用频率更高的单色激光进行测试，折射率大，折射角小，光屏上的光斑将向上移动，故D错误。 故选AB。 14. 如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器的输入电压 B. 输电线上电阻r消耗的功率为500W C. 升压变压器的原、副线圈匝数之比为 D. 升压变压器的输入功率为12kW 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对降压变压器进行分析，根据电压匝数关系有 解得，故A正确； B．充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，则充电桩的电流 根据电流匝数关系有 解得 则输电线上电阻r消耗的功率为，故B错误； C．升压变压器副线圈电压 结合上述解得 根据电压匝数关系有 解得，故C错误； D．理想变压器不消耗功率，则升压变压器的输入功率 结合上述解得P1=12kW，故D正确。 故选AD。 三、实验题 15. 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，如图所示，则小球的直径D是___________mm。 （2）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 （3）甲同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的L-T2图像是右图中的___________（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）AC （3） ①. ③ ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 [1] 该游标卡尺的分度值为，游标尺零刻度线左侧的主尺读数为，游标尺第15条刻度线与主尺刻度线对齐，故小球直径为 【小问2详解】 [2] A．选用细、伸缩性小且适当长的摆线，可以减小摆长变化并增大周期，故A正确； B．单摆的摆角应保持较小，增大摆角会使其不满足小角度条件，故B错误； C．用夹子夹住摆线上端可防止摆动过程中摆长改变，故C正确； D．应从摆球经过平衡位置时开始计时，并测量多次全振动的总时间以减小误差，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 [3][4] 设摆线长为，实际摆长为 甲同学记录的摆长为 由单摆周期公式 可得 所得图线与正确图线斜率相同且纵轴截距为正，故为图线③；由斜率计算出的重力加速度不变。 16. 如图所示，某同学在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，先在白纸上画出三条直线：入射界面、入射光线和过点的法线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再沿玻璃砖另一面确定两点以便作出直线。 （1）在上适当位置竖直插两枚大头针、，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两枚大头针，使的像挡住的像，再插上大头针，让挡住___________的像，插上大头针，让挡住和、的像； （2）连接、并延长与交于点，连接代表折射光线。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，与交于点，与交于点，过两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，则玻璃砖的折射率___________； （3）为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角，测得折射角分别为、，则玻璃和该介质的折射率大小关系为_____（填“”或“”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 （4）一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值_____准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）、 （2）1.5 （3） （4）等于 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知，插上大头针，让挡住、的像。 【小问2详解】 由折射定律可知，玻璃砖的折射率 【小问3详解】 由折射定律可知， 由于 可得 所以 【小问4详解】 根据题意，若实验操作中，玻璃砖沿纸面向下平移了一小段距离，其他操作无误，如图所示。 由图可知，入射角和折射角不改变，则测得的折射率与真实值相比不变。 四、解答题 17. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求 （1）在到时间内，金属框中的感应电动势E； （2）时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向； （3）在到时间内，金属框中电流的电功率P。 【答案】（1）0.08V；（2）0.016N，方向垂直于ab向左；（3）0.064W 【解析】 【详解】（1）在到的时间内，磁感应强度的变化量，设穿过金属框的磁通量变化量为，有 ① 由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有 ② 联立①②式，代入数据，解得 ③ （2）设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有 ④ 由图可知，时，磁感应强度为，金属框ab边受到的安培力 ⑤ 联立①②④⑤式，代入数据，解得 ⑥ 方向垂直于ab向左。⑦ （3）在到时间内，金属框中电流的电功率 ⑧ 联立①②④⑧式，代入数据，解得 ⑨ 18. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计，；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （2）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，求通过电阻R的电荷量. （3）线框匀速转动后，在转动一周过程中，求电流通过电阻R产生的热量。 （4）讨论发电机在某次转动时水流越来越慢直到停止，其中磁感应强度大小保持不变，感应电动势随之变化。为方便计算，做以下假定：线框转动第一周的转速为n，第二周的转速为，第三周的转速为，依次减半，直到线框停止转动。求整个过程中电阻R产生的热量。 【答案】（1） （2） （3）250J （4）500J 【解析】 【小问1详解】 图示位置时，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大。线圈转动角速度为 从图示位置开始计时，感应电动势可写为 【小问2详解】 电荷量 平均电流 平均电动势 转过磁通量变化 又因为电动势最大值满足 联立解得 【小问3详解】 有效值为 转动周期 电流通过电阻R产生的热量 【小问4详解】 设第k周转速，对应角速度，对应电动势有效值 对应周期 单周电流通过电阻R产生的热量 总热量为首项、公比的无穷等比数列求和 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $