精品解析：上海市华东师范大学附属东昌中学2024-2025学年高二下学期期中考试等级考试物理试卷

华东师范大学附属东昌中学 2024学年第二学期期中考试高二物理等级考试卷 考生注意： 1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写考生信息。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。 一、电磁波（16分） 电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展，极大地改变了人们的生活，开阔了我们的视野。 1. 如图所示为空间中电场的电场强度E或磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况，其中能在空间中产生电磁波的是（ ） A. B. C. D. 2. 某同学将机械波与电磁波进行对比，总结出下列内容，正确的是（ ） A. 机械波和电磁波的传播都需要介质 B. 机械波和电磁波都有横波和纵波 C. 机械波和电磁波的传播速度都与介质无关 D. 机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象 3. 上海东方广播电台流行音乐“动感101”（FM101.7）节目的无线电波频率是101.7 MHz，其波长是_________m，比紫外线的波长________（选填“长”、“短”或“一样”）。 4. 电磁波的发射装置中有LC振荡电路，如图为振荡电路某时刻的状态图，其中电容器的电容大小为C，电感线圈的自感系数为L，不考虑电磁辐射，下列说法正确的是（ ） A. 该时刻电容器的电容正在增大 B. 该时刻电路中的电流正在减小 C. 若仅在线圈中插入铁芯，则振荡周期变小 D. 电场能与磁场能转换的周期 5. 在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示电路。闭合开关，待电路稳定后，两支路电流分别为I1和I2。断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 断开开关前灯泡中电流为I1 B. 灯泡电阻小于电阻R和线圈L的总电阻 C. 断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D. 断开开关后电阻R所在支路电流如曲线b所示 【答案】1. C 2. D 3. ①. 2.95 ②. 长 4. B 5. C 【解析】 【1题详解】 已知变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 A．图A中，电场恒定，不产生磁场，不能产生电磁波，故A错误； B．图B中，电场均匀变化，产生恒定的磁场，不能产生电磁波，故B错误； C．图C中，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，能产生电磁波，故C正确； D．图D中，均匀变化的磁场，产生恒定的电场，不能产生电磁波，故D错误。 故选C。 【2题详解】 A．机械波的传播需要介质，而电磁波的传播可以不需要介质，A错误； B．机械波有横波和纵波，电磁波只有横波，B错误； C．机械波的传播速度只与介质有关，而电磁波在介质中传播的速度不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关，C错误。 D．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象，D正确。 故选D。 【3题详解】 [1]频率 ，电磁波在真空中的传播速度，根据 知波长为。 [2] 电磁波谱中，从长到短大致为：无线电波 > 微波 > 红外线 > 可见光 > 紫外线 > X射线 > γ射线。因此，无线电波（如FM广播）的波长远长于紫外线，选填“长”。 【4题详解】 A．该时刻电容器的电容正在增大，电容由电容器自身结构（极板面积、间距、电介质）决定，与电路工作状态无关，因此该时刻电容大小不变，A 错误； B．该时刻电路中的电流正在减小，由图中线圈磁场方向（向下）结合安培定则可判断电流为逆时针方向。电容器上极板带负电、下极板带正电，电流流向正极板，说明电容器处于充电过程。充电时，电场能增加、磁场能减少，电流逐渐减小至零，B 正确。 C．若仅在线圈中插入铁芯，则振荡周期变小。插入铁芯会增大线圈的自感系数，由周期公式可知增大时变大，C 错误； D．电场能与磁场能转换的周期是LC回路完整充放电（电场能↔磁场能↔电场能）的周期,而电场能与磁场能一次相互转换仅需半个周期，即，D 错误。 故选B。 【5题详解】 AD．断开开关S前、后的一小段时间内，通过电感线圈L的电流方向是不变的，则电感线圈L所在支路的电流如曲线a所示，小灯泡所在支路的电流如曲线b所示，则断开开关前，灯泡中电流为，故A D错误； B．由题图可知，断开开关S前通过电感线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以断开开关S前，小灯泡的电阻大于定值电阻R和电感线圈L的总电阻，故B错误； C．断开开关S后，电感线圈L产生的自感电动势阻碍电流的减小，电感线圈L相当于电源，由于线圈L、电阻R和灯泡重新组成回路，且断开开关S前电感线圈L所在支路的总电阻小于小灯泡的电阻，则其电流大于流过小灯泡的电流，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，故C正确。 故选C。 二、简谐运动（15分） 弹簧振子和单摆是简谐运动中的两种基本模型，通过深入研究弹簧振子和单摆的运动规律，我们能够更加清晰地领悟自然界中纷繁复杂的振动现象 6. 如图，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x=5sin（10πt+）cm，下列说法正确的是（ ） A. 从O→N→O振子完成了一次全振动 B. 振子的运动周期是0.5s C. t=0时，振子位于M点 D. 振子从N运动到O的过程，动能增大 7. 小明同学进行“用单摆测量重力加速度”实验。 （1）组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是（ ） A. B. C. D. （2）单摆的回复力是由______________提供的。 A.重力和绳的拉力的合力 B.重力沿圆弧切线方向的分力 （3）（多选）关于实验中的描述，正确的是（ ） A.测量摆长时用刻度尺量出从悬点到摆球上端点间的距离 B.为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最低点时开始计时 C.摆球应在竖直平面内做小角度摆动 D.不考虑阻力，若摆长不变，摆角越小，周期越小 E.当摆球振动稳定后，记下摆球连续50次经过平衡位置所用的时间，则单摆周期为 （4）如图所示，小明同学测量了多组实验数据作出了周期的平方与绳长的关系图像，由图像可知当地重力加速度大小为________m/s2（保留3位有效数字），π取3.14，仅考虑该数据处理方法，得到的加速度g与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 【答案】6. D 7. ①. C ②. B ③. BC ④. 9.86 ⑤. 相同 【解析】 【6题详解】 A．由振动方程可知， 一次全振动路程为，路程为，是半个全振动，故A错误； B．周期，故B错误； C．时，，即位置在点，故C错误； D．振子从最大位移向平衡位置运动，回复力做正功，动能增大，故D正确。  故选D。 【7题详解】 [1]单摆实验要求：摆线不可伸长、摆球密度大（减小空气阻力影响）、悬点固定。因此选悬点固定、不可伸长的细丝线、密度大的铁球。 故选C。 [2]单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，重力与拉力的合力沿法线方向的分量提供向心力 故选B。 [3]A．摆长是悬点到摆球球心的距离，不是上端点，故A错误； B．摆球在最低点速度大，计时误差小，因此在最低点开始计时减小误差，故B正确； C．单摆只有小角度摆动才近似为简谐运动，故C正确； D．单摆小角度摆动时，周期与摆角无关，摆长不变则周期不变，故D错误； E．50次经过平衡位置对应24.5个周期，周期，故E错误。  故选BC。 [4]根据单摆周期公式  变形得，总摆长（为绳长，为摆球半径），因此 得图形斜率​ 解得 [5]本实验中，由图像斜率​计算得到，斜率不受摆球半径的影响，因此测量值与真实值相同。 三、信息和能量传递（20分） 手机上的“地震预警”是利用电磁波的传播速度快于地震波，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报。 8. 若某地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋（　　） A. 只上下振动 B. 先上下振动后左右摇动 C. 先左右摇动后上下振动 D. 同时上下振动和左右摇动 9. 在地震中，建筑物共振会放大地震的影响。若钢混结构建筑物的固有频率与其高度的关系满足f=0.5h2。若某次地震波到达地面的频率为45Hz，下列哪种高度的钢混建筑物因共振所受的影响最大（　　） A. 10m B. 20m C. 50m D. 90m 10. 科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=1s时刻的波形图，M是此波上平衡位置处于4m处的一个质点，图乙为质点M的振动图像。由图可知： （1）t=1s时，M点的振动方向沿y轴______（选填A.正 B.负）方向； （2）该列波的传播方向沿x轴______（选填A.正 B.负）方向传播； （3）该波的传播速度为______m/s，质点M在9s内通过的路程为______cm。 11. 停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波。若不考虑海水流动对超声波的影响，则与发射的超声波相比（　　） A. 潜艇接收到的超声波频率变小，波速不变 B. 潜艇接收到的超声波频率变大，波速变大 C. 驱逐舰接收到的超声波频率变大，波速不变 D. 驱逐舰接收到的超声波频率变小，波速变小 12. 如图甲所示，质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器。测量时，让某元素的三种同位素的粒子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，粒子的电荷量均为q，质量分别为m1、m2、m3，加速后垂直进入匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，如图乙所示。不计所有粒子受到的重力。进入磁场时，粒子的动能为______；由谱线可知三种粒子质量的大小关系为______。 【答案】8. B 9. A 10. ①. B ②. A ③. 2 ④. 360 11. C 12. ①. qU ②. m1>m2>m3 【解析】 【8题详解】 纵波的传播方向与质点振动方向平行，横波的传播方向与质点振动方向垂直，由于地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，可知，纵波先到达地面，则震源正上方的房屋先上下振动后左右摇动。 故选B。 【9题详解】 当驱动力的频率与钢混结构建筑物固有频率相等时，发生共振，则有f=0.5h2=45Hz 解得 故选A。 【10题详解】 （1）[1]根据图乙可知，t=1s时刻，M点的振动方向沿y轴负方向。 故选B。 （2）[2]t=1s时刻，M点的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知，该列波的传播方向沿x轴正方向。 故选A。 （3）[3]该波的传播速度为 [4]由于 则质点M在9s内通过的路程为 【11题详解】 根据多普勒效应的规律可知，当停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波时，由于潜艇靠近驱逐舰，则潜艇接收到的超声波频率变大，驱逐舰接收到的超声波频率变大，由于机械波传播速度由介质决定，可知，波速不变。 故选C。 【12题详解】 [1]令粒子质量为m，粒子加速过程有 可知进入磁场时，粒子的动能为qU； [2]粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 令图中粒子打到照相底片位置与进入磁场位置间距为x，根据几何关系有 结合上述解得 根据图示有 则有m1>m2>m3 四、神奇的线圈（13分） 相比于插线充电，无线充电的方式简化了充电过程。无线充电应用了电磁感应原理，而线圈是无线充电技术的重要组成部分。 13. 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，这体现的物理思想方法是（ ） A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 累积法 14. 如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为最大 B. 线圈从图示位置转过90°的过程中感应电动势逐渐变小 C. 线圈转动一周感应电流方向改变1次 D. 线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为DCBA 15. 新能源汽车的电池组安装在车辆底盘上为汽车提供动力来源，用正弦交流充电桩为动力电池充电的供电电路如图所示。配电设施的输出电压U1＝250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶9，降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4＝10∶1，变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时，充电桩获得的电压U4＝220V，功率为11kW。 （1）流经充电桩的电流有效值I4=__________A。 （2）升压变压器副线圈两端的电压U2=__________V。 （3）输电线的总电阻r为__________Ω。 （4）配电设施的输出功率为__________kW。 【答案】13. A 14. B 15. ①. 50 ②. 2250 ③. 10 ④. 11.25 【解析】 【13题详解】 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，这体现的物理思想方法是等效替代法。 故选A。 【14题详解】 A．线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为零，故A错误； B．线圈从图示位置转过90°的过程中感应电动势逐渐变小，故B正确； C．线圈转动一周感应电流方向改变2次，故C错误； D．线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为ABCD，故D错误； 故选B。 【15题详解】 （1）[1]充电桩获得的电压U4＝220V，功率为11kW。根据 解得流经充电桩的电流有效值 （2）[2]升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶9，根据 解得升压变压器副线圈两端的电压 （3）[3]降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4＝10∶1，根据 解得降压变压器原线圈两端的电压 根据 解得降压变压器原线圈的电流 根据输电线的电压 解得输电线的总电阻 （4）[4]配电设施的输出功率 解得 五、电磁阻尼（21分） 电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定制动力的场合，例如电流表、电磁制动机械，甚至航母舰载机着陆等。 16. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现（ ） A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 17. （多选）弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁体，在磁体N极正下方的水平桌面上固定一闭合铜线圈，如图所示。现将磁体托起到某一高度后放开，磁体只在竖直方向上下振动，并在较短时间就停下来，不计空气阻力。下列关于该磁体的分析正确的是（ ） A. 该磁体N极靠近线圈时，线圈对桌面的压力大于其重力 B. 该磁体N极靠近线圈时，自上而下看线圈中有顺时针方向的感应电流 C. 该磁体无论向上或向下运动，都将受到线圈中感应电流磁场的阻碍作用 D. 该磁体在较短时间停下来的原因是弹簧和磁体的机械能转化为线圈中的电能 18. 舰载机在静止的航空母舰上着陆时的电磁阻拦技术原理如图所示。固定在水平甲板面内的“U”形金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，MN、PQ平行且相距L，MP间接有阻值为R的电阻。其余导轨电阻不计。一质量为m、阻值也为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得共同速度v0，飞机和导体棒一起向右减速滑行距离x后停下。两者一起运动时所受阻力恒为f，导体棒始终与导轨垂直，不计绝缘绳的质量和长度的变化。 （1）舰载机勾住绝缘阻拦索钩之后，金属棒ab中电流的方向为________。 （2）下列说法正确的是（ ） A．着舰时飞机通过绝缘绳与导体棒发生弹性碰撞 B．着舰后飞机的速度随位移均匀减小 C．若仅增加磁场的磁感应强度，其他条件不变，则舰载机和金属棒滑行距离变短 D．回路中产生的焦耳热等于舰载机着舰时的动能 （3）（计算）求飞机速度为时的加速度________； （4）（计算）求飞机从与导体棒共速到停下的过程中，通过导体棒的电荷量________。 【答案】16. D 17. ACD 18. ①. b到a ②. C ③. ，方向水平向左 ④. 【解析】 【16题详解】 楞次定律的本质是阻碍电磁感应过程中磁通量的变化，感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因，在能量层面，机械能会转化为回路中的电能再转化为焦耳热，本质是能量守恒定律在电磁感应中的体现。 电阻定律描述电阻决定因素、库仑定律描述点电荷间作用力、欧姆定律描述电流电压电阻关系，均不符合。 故选D。 【17题详解】 A．N极靠近线圈时，根据楞次定律“来拒去留”，线圈对磁体有向上的斥力，则磁体对线圈有向下的反作用力，线圈对桌面压力等于线圈重力加上向下的斥力，大于线圈重力，A正确。 B．磁体N极向下靠近线圈，穿过线圈的磁场向下且磁通量增大，由右手螺旋定则，从上往下看线圈感应电流为逆时针，B错误。 C．楞次定律“来拒去留”，磁体靠近、远离线圈时，都会受到线圈磁场的阻碍作用，C正确。 D．磁体最终停下，机械能不断转化为线圈中感应电流的电能，再通过电流热效应转化为内能，D正确。 故选ACD。 【18题详解】 （1）磁场垂直纸面向里，导体棒向右切割磁感线，由右手定则，电流方向：。 （2）A．飞机与导体棒瞬间共速，属于完全非弹性碰撞，有机械能损失，不是弹性碰撞，A错误。 B．运动过程安培力随速度减小而减小，合外力减小，加速度减小，做变减速运动，速度不随位移均匀减小，B错误。 C．磁感应强度增大，相同速度下安培力更大，阻碍作用更强，滑行距离变短，C正确。 D．舰载机初始动能一部分转化为回路焦耳热，一部分克服阻力做功转化为内能，焦耳热小于初始动能，D错误。 故选C。 （3）感应电动势 回路总电阻 回路电流 安培力大小 对整体由牛顿第二定律： 联立求得 加速度方向：水平向左。 （4）平均感应电动势 平均电流 电荷量 六、光的应用（15分） 人们认识世界，离不开光的作用。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。 19. 如图，当用激光照射直径略小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后方的屏上阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（ ） A. 衍射现象 B. 干涉现象 C. 折射现象 20. 玻璃三棱柱的横截面如图中ΔPMN所示。现有一束激光从O点以α角入射，经MN面折射后，依次在PM、PN面发生反射，最终垂直于MN面射出，全三棱柱内的光路如图所示。已知该玻璃对该激光的折射率为n=1.25。 （1）激光从空气射入玻璃砖，传播速度________（选A.变大 B.变小 C.不变）。 （2）激光在玻璃内射到PN面时的入射角i=_________，激光从空气射到MN面的入射角α=_________（保留2位有效数字）。 （3）在三棱柱的PM、PN面上（ ） A.仅PM面有光线射出 B.仅PN面有光线射出 C.两个面均有光线射出 D.两个面均无光线射出 21. 夏天，有时看远处的地面像有水一样，看起来格外明亮，当你靠近“水面”时，发现它会随你前进而向后退，如图甲所示。其大致的光路图如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 这种现象是由于光的干涉形成的 B. 距离路面越近，空气的折射率越大 C. 光线射向路面时，折射光线逐渐远离法线 D. 顺着光的传播路径，光传播的速度不断增大 【答案】19. A 20. ①. B ②. ③. ④. B 21. C 【解析】 【19题详解】 当用激光照射直径略小于激光束的不透明圆盘时，在后方屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这就是泊松亮斑，是激光绕过不透明圆盘发生衍射形成的，是光的衍射现象。 故选A。 【20题详解】 [1] 已知该玻璃对该激光的折射率为n=1.25，则根据可知 所以激光从空气射入玻璃砖，传播速度变小； [2] 由几何关系和光的反射定律得 [3] 由几何关系和光的反射定律得激光从空气射到MN面的折射角为 由折射定律 解得 则 [4] 设该激光在玻璃砖内发生全反射的临界角为，则有 解得 由几何关系可知，该激光在面的入射角为，大于临界角，因此该激光在面会发生全反射；同理该激光在面的入射角为，小于临界角，因此该激光在面不会发生全反射。所以在三棱柱的、面上，仅面有光线射出。 故选B。 【21题详解】 BD．炎热的夏日，地面附近空气密度随高度的增加而增大，距离路面越近，空气的密度越小，折射率越小，所以顺着光的传播路径，折射率先变小后变大。再根据可知，顺着光的传播路径，传播速度应先变大后变小。故BD错误； AC．夏天，有时看远处的地面像有水一样，看起来格外明亮，当你靠近“水面”时，发现它会随你前进而向后退，产生这种现象是因为：当光线从高折射率的上层空气进入低折射率的下层空气时，折射角逐渐增大，则由光的折射定律可知，折射光线远离法线，当入射角超过临界角时，会发生全反射，形成类似水面的倒影效果，故A错误，C正确。 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华东师范大学附属东昌中学 2024学年第二学期期中考试高二物理等级考试卷 考生注意： 1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写考生信息。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。 一、电磁波（16分） 电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展，极大地改变了人们的生活，开阔了我们的视野。 1. 如图所示为空间中电场的电场强度E或磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况，其中能在空间中产生电磁波的是（ ） A. B. C. D. 2. 某同学将机械波与电磁波进行对比，总结出下列内容，正确的是（ ） A. 机械波和电磁波的传播都需要介质 B. 机械波和电磁波都有横波和纵波 C. 机械波和电磁波的传播速度都与介质无关 D. 机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象 3. 上海东方广播电台流行音乐“动感101”（FM101.7）节目的无线电波频率是101.7 MHz，其波长是_________m，比紫外线的波长________（选填“长”、“短”或“一样”）。 4. 电磁波的发射装置中有LC振荡电路，如图为振荡电路某时刻的状态图，其中电容器的电容大小为C，电感线圈的自感系数为L，不考虑电磁辐射，下列说法正确的是（ ） A. 该时刻电容器的电容正在增大 B. 该时刻电路中的电流正在减小 C. 若仅在线圈中插入铁芯，则振荡周期变小 D. 电场能与磁场能转换的周期 5. 在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示电路。闭合开关，待电路稳定后，两支路电流分别为I1和I2。断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 断开开关前灯泡中电流为I1 B. 灯泡电阻小于电阻R和线圈L的总电阻 C. 断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D. 断开开关后电阻R所在支路电流如曲线b所示 二、简谐运动（15分） 弹簧振子和单摆是简谐运动中的两种基本模型，通过深入研究弹簧振子和单摆的运动规律，我们能够更加清晰地领悟自然界中纷繁复杂的振动现象 6. 如图，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x=5sin（10πt+）cm，下列说法正确的是（ ） A. 从O→N→O振子完成了一次全振动 B. 振子的运动周期是0.5s C. t=0时，振子位于M点 D. 振子从N运动到O的过程，动能增大 7. 小明同学进行“用单摆测量重力加速度”实验。 （1）组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是（ ） A. B. C. D. （2）单摆的回复力是由______________提供的。 A.重力和绳的拉力的合力 B.重力沿圆弧切线方向的分力 （3）（多选）关于实验中的描述，正确的是（ ） A.测量摆长时用刻度尺量出从悬点到摆球上端点间的距离 B.为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最低点时开始计时 C.摆球应在竖直平面内做小角度摆动 D.不考虑阻力，若摆长不变，摆角越小，周期越小 E.当摆球振动稳定后，记下摆球连续50次经过平衡位置所用的时间，则单摆周期为 （4）如图所示，小明同学测量了多组实验数据作出了周期的平方与绳长的关系图像，由图像可知当地重力加速度大小为________m/s2（保留3位有效数字），π取3.14，仅考虑该数据处理方法，得到的加速度g与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 三、信息和能量传递（20分） 手机上的“地震预警”是利用电磁波的传播速度快于地震波，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报。 8. 若某地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋（　　） A. 只上下振动 B. 先上下振动后左右摇动 C. 先左右摇动后上下振动 D. 同时上下振动和左右摇动 9. 在地震中，建筑物共振会放大地震的影响。若钢混结构建筑物的固有频率与其高度的关系满足f=0.5h2。若某次地震波到达地面的频率为45Hz，下列哪种高度的钢混建筑物因共振所受的影响最大（　　） A. 10m B. 20m C. 50m D. 90m 10. 科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=1s时刻的波形图，M是此波上平衡位置处于4m处的一个质点，图乙为质点M的振动图像。由图可知： （1）t=1s时，M点的振动方向沿y轴______（选填A.正 B.负）方向； （2）该列波的传播方向沿x轴______（选填A.正 B.负）方向传播； （3）该波的传播速度为______m/s，质点M在9s内通过的路程为______cm。 11. 停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波。若不考虑海水流动对超声波的影响，则与发射的超声波相比（　　） A. 潜艇接收到的超声波频率变小，波速不变 B. 潜艇接收到的超声波频率变大，波速变大 C. 驱逐舰接收到的超声波频率变大，波速不变 D. 驱逐舰接收到的超声波频率变小，波速变小 12. 如图甲所示，质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器。测量时，让某元素的三种同位素的粒子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场，粒子的电荷量均为q，质量分别为m1、m2、m3，加速后垂直进入匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，如图乙所示。不计所有粒子受到的重力。进入磁场时，粒子的动能为______；由谱线可知三种粒子质量的大小关系为______。 四、神奇的线圈（13分） 相比于插线充电，无线充电的方式简化了充电过程。无线充电应用了电磁感应原理，而线圈是无线充电技术的重要组成部分。 13. 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，这体现的物理思想方法是（ ） A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 累积法 14. 如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为最大 B. 线圈从图示位置转过90°的过程中感应电动势逐渐变小 C. 线圈转动一周感应电流方向改变1次 D. 线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为DCBA 15. 新能源汽车的电池组安装在车辆底盘上为汽车提供动力来源，用正弦交流充电桩为动力电池充电的供电电路如图所示。配电设施的输出电压U1＝250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶9，降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4＝10∶1，变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时，充电桩获得的电压U4＝220V，功率为11kW。 （1）流经充电桩的电流有效值I4=__________A。 （2）升压变压器副线圈两端的电压U2=__________V。 （3）输电线的总电阻r为__________Ω。 （4）配电设施的输出功率为__________kW。 五、电磁阻尼（21分） 电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定制动力的场合，例如电流表、电磁制动机械，甚至航母舰载机着陆等。 16. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现（ ） A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 17. （多选）弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁体，在磁体N极正下方的水平桌面上固定一闭合铜线圈，如图所示。现将磁体托起到某一高度后放开，磁体只在竖直方向上下振动，并在较短时间就停下来，不计空气阻力。下列关于该磁体的分析正确的是（ ） A. 该磁体N极靠近线圈时，线圈对桌面的压力大于其重力 B. 该磁体N极靠近线圈时，自上而下看线圈中有顺时针方向的感应电流 C. 该磁体无论向上或向下运动，都将受到线圈中感应电流磁场的阻碍作用 D. 该磁体在较短时间停下来的原因是弹簧和磁体的机械能转化为线圈中的电能 18. 舰载机在静止的航空母舰上着陆时的电磁阻拦技术原理如图所示。固定在水平甲板面内的“U”形金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，MN、PQ平行且相距L，MP间接有阻值为R的电阻。其余导轨电阻不计。一质量为m、阻值也为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得共同速度v0，飞机和导体棒一起向右减速滑行距离x后停下。两者一起运动时所受阻力恒为f，导体棒始终与导轨垂直，不计绝缘绳的质量和长度的变化。 （1）舰载机勾住绝缘阻拦索钩之后，金属棒ab中电流的方向为________。 （2）下列说法正确的是（ ） A．着舰时飞机通过绝缘绳与导体棒发生弹性碰撞 B．着舰后飞机的速度随位移均匀减小 C．若仅增加磁场的磁感应强度，其他条件不变，则舰载机和金属棒滑行距离变短 D．回路中产生的焦耳热等于舰载机着舰时的动能 （3）（计算）求飞机速度为时的加速度________； （4）（计算）求飞机从与导体棒共速到停下的过程中，通过导体棒的电荷量________。 六、光的应用（15分） 人们认识世界，离不开光的作用。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。 19. 如图，当用激光照射直径略小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后方的屏上阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（ ） A. 衍射现象 B. 干涉现象 C. 折射现象 20. 玻璃三棱柱的横截面如图中ΔPMN所示。现有一束激光从O点以α角入射，经MN面折射后，依次在PM、PN面发生反射，最终垂直于MN面射出，全三棱柱内的光路如图所示。已知该玻璃对该激光的折射率为n=1.25。 （1）激光从空气射入玻璃砖，传播速度________（选A.变大 B.变小 C.不变）。 （2）激光在玻璃内射到PN面时的入射角i=_________，激光从空气射到MN面的入射角α=_________（保留2位有效数字）。 （3）在三棱柱的PM、PN面上（ ） A.仅PM面有光线射出 B.仅PN面有光线射出 C.两个面均有光线射出 D.两个面均无光线射出 21. 夏天，有时看远处的地面像有水一样，看起来格外明亮，当你靠近“水面”时，发现它会随你前进而向后退，如图甲所示。其大致的光路图如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 这种现象是由于光的干涉形成的 B. 距离路面越近，空气的折射率越大 C. 光线射向路面时，折射光线逐渐远离法线 D. 顺着光的传播路径，光传播的速度不断增大 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $