重庆市第十八中学2024-2025学年高二（下）期中考试物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 重庆市第十八中学2024-2025学年高二（下）期中考试物理试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 929.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 18:11:41 | ||
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文档简介
重庆市第十八中学2024-2025学年高二（下）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.随着科技的发展，电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，关于对电磁波的理解，下列说法正确的是( )
A. 无线通讯利用电磁波传递信息
B. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
C. 雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象
D. 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
2.如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为，左端接电阻，导轨上静止放有一金属棒。正方形虚线框内有竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，该磁场正以速度匀速向右移动，则
A. 电阻两端的电压恒为 B. 电阻中有从向的电流
C. 导体棒以速度向左运动 D. 导体棒也向右运动，只是速度比小
3.在我国，近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示，取竖直向上为位移的正方向。则( )
A. 鱼漂振动的回复力为水对它的浮力
B. 时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下
C. 时和时，鱼漂的位移和速度都相同
D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段
4.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻该波刚好传播到点，波形如图所示。经过质点恰好第三次到达波峰。则( )
A. 波源起振时向上振动 B. 经过，质点沿轴运动到点
C. 时，质点第一次达到波峰 D. 经过，质点向上运动
5.电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板间的电压正在增大
B. 线圈中的磁场方向向上，电流正在减小
C. 若减小极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
D. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的效果一定更好
6.如图，倾角的光滑斜面固定在地面上，现将一长度为的轻绳一端固定在点，另一端系一小球可视为质点，小球静止在斜面上的点，现将小球拉开一很小角度后由静止释放运动到最低点时的速度为。已知小球质量，重力加速度，不计空气阻力，则小球从最高点第一次运动到最低点的过程中( )
A. 运动时间为
B. 小球经过最低点时加速度为零
C. 最低点时重力的瞬时功率为
D. 减小小球释放角度，小球运动的周期将减小
7.如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端、分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是( )
A. 内，、间的电势差
B. 内、间的电压为
C. 内通过电阻的电荷量为
D. 内电流的有效值为
8.如图所示，是小型发电机输电的电路模拟图。正弦式交流发电机电动势的有效值稳定，发电机的内阻为，副线圈接的定值电阻阻值为、可变电阻为，理想变压器的原、副线圈匝数分别为，交流电流表、电压表均为理想表，其示数分别用和表示。当副线圈接的可变电阻的阻值增大其值大于零时，电流表、电压表示数变化分别用和表示。则以下说法正确的是( )
A. B.
C. 电压表的示数保持不变 D. 当时，发电机的输出功率最大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，在张紧的绳上挂了、、、四个单摆，摆与摆的摆长相等，摆的摆长最长，摆最短。先将摆拉离平衡位置后释放摆角不超过，通过张紧的绳迫使、、也振动起来，达到稳定后有( )
A. 所有摆均以相同频率振动 B. 摆的摆动周期最小
C. 摆振幅最大 D. 所有摆均以相同摆角振动
10.如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈的直流电阻为，和是完全相同的两个小灯泡，为滑动变阻器，现调节滑动变阻器的阻值大于的阻值。在实验时，先闭合开关，待稳定状态后又突然断开，下列说法正确的是( )
A. 在闭合瞬间，因为的阻值大于的阻值，所以灯先亮
B. 在突然断开瞬间，、都会闪亮一下再熄灭
C. 在突然断开瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭
D. 若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，则观察不到的自感现象
11.如图所示，物块、叠放在光滑水平地面上，物块与自由长度为的轻弹簧相连，当系统振动时，物块、始终无相对滑动，已知，，当振子距平衡位置的位移时，系统的加速度为，物块、间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )
A. 物体水平方向受到摩擦力和回复力的作用
B. 弹簧的劲度系数
C. 物块、间摩擦力和位移的函数关系为
D. A、间无相对滑动的最大振幅为
12.如图所示，足够长的水平轨道左侧部分轨道间距为，右侧部分的轨道间距为，曲线轨道与水平轨道相切于，所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向成的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为的导体棒自曲线轨道上处由静止释放，，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，棒总在宽轨上运动，棒总在窄轨上运动。已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为，，，，则( )
A. 金属棒进入后，金属棒、组成的系统动量守恒
B. 金属棒刚进入磁场时电动势为
C. 金属棒匀速运动的速度
D. 在两棒整个的运动过程中通过金属棒某截面的电量
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.小陈同学在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球，设计的实验步骤是：
A.将小石块用不可伸长的细线系好，结点为，细线的上端固定于点
B.用刻度尺测量间细线的长度作为摆长
C.将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放
D.从石块摆至平衡位置处开始计时，测出次全振动的总时间，并计算出周期
E.改变间细线的长度再做几次实验，记下相应的和
F.根据公式，分别计算出每组和对应的重力加速度，然后取平均值即可作为重力加速度的测量结果。
小陈同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是 。填选项前的字母
A.开始计时时，过早按下停表
B.测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为次全振动的时间
C.悬点未固定牢固，振动中出现松动摆长变长
D.释放石块时有初速度，石块实际上做圆锥摆
李老师利用小陈测出的多组摆长和周期的值，对实验数据处理做了改进，作出图线，由图像可求得当地重力加速度__________，该方法所求得的值________真实值。选填“大于”、“小于”、“等于”
14.物理兴趣小组研究一个热敏电阻的伏安特性，他们测量热敏电阻两端的电压和通过它的电流并把数据记录在下表中。
他们根据表中数据描入图甲所示的坐标系中，并根据所有的描点画出曲线：
他们选用的应该是上图的__________电路选填“乙”或“丙”；考虑实验电路所引起的误差，你认为图甲中的虚线__________选填“”或“”更接近该热敏电阻真实的伏安特性曲线。
小皮同学查出此热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示。他将此热敏电阻接入如图戊所示的电路中，已知电源电动势为，内阻为，表头内阻为，当时滑动变阻器阻值为，结合问中在图甲中所描绘的伏安特性曲线不是虚线或，可得此时热敏电阻的温度为________结果保留两位有效数字。小皮同学发现表头的每一个示数都对应着热敏电阻的一个温度，可以看作一个温度计，为了使表头的示数范围对应更高的温度，他需要将滑动变阻器的滑片________选填“上移”或“下移”一些。
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图所示，从小球第次通过图中的点开始计时，第次通过点用时；球在最低点时，球心到窗上沿的距离为，当地重力加速度取；根据以上数据，求：
小球运动的周期是多少？
房顶到窗上沿的高度是多少？
16.如图所示，导体棒垂直放在水平面内两根平行固定导轨上，导轨右端与理想变压器原线圈相连，线圈接图示电路，线圈与线圈的匝数比，不计导体棒、导轨的电阻：两导轨间距为；磁感应强度为，方向竖直向上，滑动变阻器阻值，为理想交流电压表。导体棒在外力作用下运动，则：
导体棒以向右匀速运动，电压表示数多大？
导体棒其速度随时间变化关系符合
电压表示数多大？
滑动变阻器滑片滑到正中间位置，在内外力对导体棒做的功。
17.如图所示，一轻质弹簧的上端固定在光滑斜面顶部，下端栓接小球，通过一段细线与小球相连，两球均静止。某时刻，将细线烧断。已知斜面的倾角为且固定在水面上，、的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，弹簧振子简谐运动的周期为，重力加速度为，空气阻力可忽略不计。
运动的振幅；
运动时的最大速度。
从细线烧断到弹簧第一次恢复原长经历的时间。
18.如图，质量为、电阻为的均匀金属棒垂直架在水平面甲内间距为的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平金属导轨平滑连接而成即图中半径和竖直，圆弧导轨半径为、对应圆心角为、间距为，水平导轨间距也为。所有水平轨道都存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个半径为的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，闭合开关，金属棒迅即获得水平向右的速度未知，记为做平抛运动，并在高度降低时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑。已知重力加速度为，求：
通过电源某截面的电荷量；
金属环刚开始运动时的加速度大小；
为使在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到的最小距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.无线通讯利用电磁波传递信息，选项A正确；
B.麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B错误；
C.雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射来侦测目标，故C错误；
D.根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围可以产生周期性变化的磁场，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】解：、根据楞次定律，磁场正以速度匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比小，C错误，D正确；
、由此可认为磁场不动棒向左切割，感应电流方向从向流过，B错误；产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻两端的电压小于，A错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】A.鱼漂振动的回复力为水对它的浮力与鱼漂重力的合力，选项A错误；
B.时刻，鱼漂的位移为正，则加速度为负，即加速度方向竖直向下，选项B正确；
C.时和时，鱼漂的位移相同，速度大小相同，方向相反，选项C错误；
D.该鱼漂在振动的过程中，若速度减小，则加速度必增加；若速度增加，则加速度必减小，不存在速度和加速度均减小的时间段，选项D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】A.波沿轴正方向传播，根据波形平移法可知，点的起振方向向下，则波源起振时向下振动，故A错误；
B.质点只在平衡位置上下振动，不会随波的传播方向迁移，故B错误；
C.由于时刻点向下振动，经过质点恰好第三次到达波峰，则有
解得周期为
由题图可知波长为 ，则波速为
波从点传播到点所有时间为
可知 时质点开始振动，则时，质点振动了
由于质点起振方向向下，可知时，质点第一次达到波峰，故C正确；
D.由于时刻质点向处于波谷与平衡之间向上振动，则经过，即经过 ，质点向上运动的路程大于一个振幅，即大于，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.由图可知，电容器正在放电，可知电容器两极板间的电压正在减小，选项A错误；
B.由右手定则可知，线圈中的磁场方向向上，电容器放电，则电流正在增加，选项B错误；
C.根据 ，若减小极板间的正对面积，则减小，变小，
根据 ，则发射的电磁波波长变短，选项C正确；
D.根据 ，若在线圈中插入铁芯，则变大，变大，电磁波的发射频率减小，则发射电磁波的效果不好，选项D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.把重力加速度沿斜面向下和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分加速为
摆球在斜面内做单摆运动，所以运动的周期为
则小球从最高点第一次运动到最低点的时间为
故A正确；
B.小球运动到点时受到重力、支持力、拉力作用，做圆周运动，则合外力指向圆心，存在向心加速度，故B错误；
C.摆球运动到最低点时，重力与速度方向垂直，所以重力的瞬时功率为零，故C错误；
D.根据选项可得
可知减小小球释放角度，小球运动的周期不变，故D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.内，感应电动势为
路端电压
根据楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，则、间的电势差小于，可知
故A错误；
B.内，感应电动势为
、间的电压
故B正确；
C.内通过电阻的电荷量
故C错误；
D.结合上述，内感应电流
内感应电流
令 ， ，感应电流的有效值为，则有
解得
故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】A.由电路可知
选项A错误；
B.设电源电压有效值则初级电流
初级电压
次级电压
可得
选项B正确；
C.变压器以及次级所接电阻的等效电阻
则当增加时，等变大，初级电流
减小，则初级电压
变大，次级电压变大，则电压表的示数变大，选项C错误；
D.当等时发电机的输出功率最大，此时
即
选项D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】先将摆拉离平衡位置后释放摆角不超过，通过张紧的绳迫使、、也振动起来，可知、、摆均做受迫振动，、、摆的振动频率均等于摆的振动频率；则所有摆的摆动周期相等，故A正确，B错误；
由于、、摆均做受迫振动，且摆的摆长等于摆的摆长，则摆达到共振，摆振幅最大，所有摆不会以相同摆角振动，故C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】A.在闭合瞬间，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，所以灯先亮，灯后亮，故A错误；
在闭合稳定后，由于滑动变阻器接入电路的阻值大于的阻值，则自感线圈所在支路的电流大于灯所在支路的电流；在突然断开瞬间，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭，故B错误，C正确；
D.若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反，则穿过线圈的磁通量一直为，保持不变，将观察不到的自感现象，故D正确。
故选CD。
11.【答案】
【解析】A.当系统振动时，物块、始终无相对滑动，则受到摩擦力作用，提供回复力，故A错误；
B.物块、始终无相对滑动，可看作整体，当振子距平衡位置的位移 时，整体运用牛顿第二定律，得
解得弹簧的劲度系数
故B正确；
C.当位移为时，物块、整体满足
则
对物块分析，满足
即物块、间摩擦力 与位移的函数关系为
故C正确；
D.根据题知，物体间的静摩擦力最大时，其振幅最大，设为，以整体为研究对象，回复力由弹簧的弹力提供，由牛顿第二定律有
以为研究对象，由牛顿第二定律有
联立解得，振幅为
故D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】A.金属棒进入后，两棒受安培力方向相反，但是大小不相等，可知金属棒、组成的系统合外力不为零，则系统动量不守恒，选项A错误；
B.棒在曲线轨道上下滑，由机械能守恒定律得：
变形得：
棒进入磁场时，感应电动势大小：
选项B错误；
C.选取水平向右为正方向，对、分别利用动量定理可得：
对：安
对：安
根据安可知
安安
联立得：
两棒最后匀速时，电路中无电流：有
得：
联立后两式得金属棒匀速运动的速度
选项C正确；
D.对由动量定理：安B
其中安，
可得在两棒整个的运动过程中通过金属棒某截面的电量
选项D正确。
故选CD。
13.【答案】
等于
【解析】根据公式 计算重力加速度。
A.开始计时时，过早按下停表，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故A错误；
B.测量周期时，误将摆球 次全振动的时间记为次全振动的时间，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故B正确；
C.悬点未固定牢固，振动中出现松动摆长变长，则摆长测量值偏小，使得重力加速度测量值偏小，故C错误；
D.释放石块时有初速度，石块实际上做圆锥摆，设圆锥摆母线与竖直方向的夹角为 ，根据牛顿第二定律可得
可得
可知周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故D正确。
故选BD。
根据单摆周期公式
可得
可知 图线的斜率为
可得重力加速度为
由题图可知，图线有正的纵轴截距，原因可能是只用摆线长度作为摆长，设小球的半径为 ，则
可得
可知 图线的斜率仍为
故该方法所求得的值等于真实值。
14.【答案】丙 上移
【解析】表格可知电压表电压从开始，可知滑动变阻器采用的是分压式接法，故采用的是图丙。
设电流表内阻为 ，则热敏电阻的电压与电流关系为
同一电流下，热敏电阻电压的实际值比测量值偏小，所以曲线更接近于真实的伏安特性曲线。
热敏电阻两端的电压与通过电流的表达式
电源等效内阻为
做出电源的电流与等效电源两端电压的图像
图像可知热敏电阻约为
对应图丁可知温度约为 。
要想表头的示数范围对应的示数更高，即同一电流下，热敏电阻的阻值变小，由公式
当电流不变，热敏电阻的阻值变小时，滑动变阻器的阻值应变大，即滑片向上滑动。
15.【解析】由题意小球全振动的次数为
小球运动的周期为
设球心到窗上沿的距离为 ，小球在、间振动时的周期为
小球在、间振动时的周期为
故
联立可得
16.【解析】导体棒以向右匀速运动，则导体棒产生的电动势恒定不变，原线圈中电流恒定不变，穿过副线圈的磁通量保持不变，副线圈不会产生感应电动势，所以电压表示数为。
导体棒其速度随时间变化关系符合 ，则电动势随时间关系为
则原线圈输入电压有效值为
根据 ，
可得副线圈电压为
则电压表示数为；
滑动变阻器滑片滑到正中间位置，在内导体棒的动能变化为，滑动变阻器产生的焦耳热为
根据能量守恒可知在内外力对导体棒做的功为
17.【解析】开始组成的系统静止时，设弹簧的伸长量 ，则有
解得
又烧断细线运动过程中，受力平衡时，设弹簧的伸长量为 ，则有
解得
即运动的平衡位置是弹簧伸长量为 的位置；
烧断细线后初位置开始向上运动，到达平衡位置运动的距离为物块的振幅，则振幅为
当运动到平衡位置时速度最大，从烧断细线到运动到平衡位置，由动能定理
联立可得
选A的平衡位置处为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，用 表示离开平衡位置的位移，当运动到平衡位置下 位置时，物块受到的合力为
解得
则受到的合外力总是与物块的位移成反比，所以做简谐振动；当弹簧第一次恢复原长时，做简谐运动的位移为 ，
根据简谐运动的对称性及简谐运动的方程
可得从平衡位置到弹簧原长位置所用时间为 ，则从细线烧断到弹簧第一次恢复原长经历的总时间
又
解得
18.【解析】金属棒做平抛运动，则有 ，
对金属棒进行分析，根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
金属棒进入圆弧轨道时的速度
结合上述解得
金属棒在圆弧轨道上下滑过程，根据动能定理有
解得
此时感应电动势为
感应电流为
金属环在水面乙外侧部分被短路，外侧部分圆环对应圆心角均为，内侧部分圆环对应圆心角均为，内侧左右两部分并联，内侧左右两部分接入电阻均为
则有
对金属环进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
金属棒与金属环最终稳定做匀速直线运动，根据动量守恒定律有
对金属棒进行分析，根据动能定理有
根据电流的定义式有
解得
在整个运动过程中不与金属环接触，令金属环圆心初始位置到的最小距离，上述过程感应电动势的平均值
感应电流的平均值
解得
第15页，共19页
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.随着科技的发展，电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，关于对电磁波的理解，下列说法正确的是( )
A. 无线通讯利用电磁波传递信息
B. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
C. 雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象
D. 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
2.如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为，左端接电阻，导轨上静止放有一金属棒。正方形虚线框内有竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，该磁场正以速度匀速向右移动，则
A. 电阻两端的电压恒为 B. 电阻中有从向的电流
C. 导体棒以速度向左运动 D. 导体棒也向右运动，只是速度比小
3.在我国，近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示，取竖直向上为位移的正方向。则( )
A. 鱼漂振动的回复力为水对它的浮力
B. 时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下
C. 时和时，鱼漂的位移和速度都相同
D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段
4.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻该波刚好传播到点，波形如图所示。经过质点恰好第三次到达波峰。则( )
A. 波源起振时向上振动 B. 经过，质点沿轴运动到点
C. 时，质点第一次达到波峰 D. 经过，质点向上运动
5.电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板间的电压正在增大
B. 线圈中的磁场方向向上，电流正在减小
C. 若减小极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
D. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的效果一定更好
6.如图，倾角的光滑斜面固定在地面上，现将一长度为的轻绳一端固定在点，另一端系一小球可视为质点，小球静止在斜面上的点，现将小球拉开一很小角度后由静止释放运动到最低点时的速度为。已知小球质量，重力加速度，不计空气阻力，则小球从最高点第一次运动到最低点的过程中( )
A. 运动时间为
B. 小球经过最低点时加速度为零
C. 最低点时重力的瞬时功率为
D. 减小小球释放角度，小球运动的周期将减小
7.如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端、分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是( )
A. 内，、间的电势差
B. 内、间的电压为
C. 内通过电阻的电荷量为
D. 内电流的有效值为
8.如图所示，是小型发电机输电的电路模拟图。正弦式交流发电机电动势的有效值稳定，发电机的内阻为，副线圈接的定值电阻阻值为、可变电阻为，理想变压器的原、副线圈匝数分别为，交流电流表、电压表均为理想表，其示数分别用和表示。当副线圈接的可变电阻的阻值增大其值大于零时，电流表、电压表示数变化分别用和表示。则以下说法正确的是( )
A. B.
C. 电压表的示数保持不变 D. 当时，发电机的输出功率最大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，在张紧的绳上挂了、、、四个单摆，摆与摆的摆长相等，摆的摆长最长，摆最短。先将摆拉离平衡位置后释放摆角不超过，通过张紧的绳迫使、、也振动起来，达到稳定后有( )
A. 所有摆均以相同频率振动 B. 摆的摆动周期最小
C. 摆振幅最大 D. 所有摆均以相同摆角振动
10.如图甲所示，某同学做自感现象的实验。自感线圈的直流电阻为，和是完全相同的两个小灯泡，为滑动变阻器，现调节滑动变阻器的阻值大于的阻值。在实验时，先闭合开关，待稳定状态后又突然断开，下列说法正确的是( )
A. 在闭合瞬间，因为的阻值大于的阻值，所以灯先亮
B. 在突然断开瞬间，、都会闪亮一下再熄灭
C. 在突然断开瞬间，灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭
D. 若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，则观察不到的自感现象
11.如图所示，物块、叠放在光滑水平地面上，物块与自由长度为的轻弹簧相连，当系统振动时，物块、始终无相对滑动，已知，，当振子距平衡位置的位移时，系统的加速度为，物块、间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )
A. 物体水平方向受到摩擦力和回复力的作用
B. 弹簧的劲度系数
C. 物块、间摩擦力和位移的函数关系为
D. A、间无相对滑动的最大振幅为
12.如图所示，足够长的水平轨道左侧部分轨道间距为，右侧部分的轨道间距为，曲线轨道与水平轨道相切于，所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向成的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为的导体棒自曲线轨道上处由静止释放，，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，棒总在宽轨上运动，棒总在窄轨上运动。已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为，，，，则( )
A. 金属棒进入后，金属棒、组成的系统动量守恒
B. 金属棒刚进入磁场时电动势为
C. 金属棒匀速运动的速度
D. 在两棒整个的运动过程中通过金属棒某截面的电量
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.小陈同学在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球，设计的实验步骤是：
A.将小石块用不可伸长的细线系好，结点为，细线的上端固定于点
B.用刻度尺测量间细线的长度作为摆长
C.将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放
D.从石块摆至平衡位置处开始计时，测出次全振动的总时间，并计算出周期
E.改变间细线的长度再做几次实验，记下相应的和
F.根据公式，分别计算出每组和对应的重力加速度，然后取平均值即可作为重力加速度的测量结果。
小陈同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是 。填选项前的字母
A.开始计时时，过早按下停表
B.测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为次全振动的时间
C.悬点未固定牢固，振动中出现松动摆长变长
D.释放石块时有初速度，石块实际上做圆锥摆
李老师利用小陈测出的多组摆长和周期的值，对实验数据处理做了改进，作出图线，由图像可求得当地重力加速度__________，该方法所求得的值________真实值。选填“大于”、“小于”、“等于”
14.物理兴趣小组研究一个热敏电阻的伏安特性，他们测量热敏电阻两端的电压和通过它的电流并把数据记录在下表中。
他们根据表中数据描入图甲所示的坐标系中，并根据所有的描点画出曲线：
他们选用的应该是上图的__________电路选填“乙”或“丙”；考虑实验电路所引起的误差，你认为图甲中的虚线__________选填“”或“”更接近该热敏电阻真实的伏安特性曲线。
小皮同学查出此热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示。他将此热敏电阻接入如图戊所示的电路中，已知电源电动势为，内阻为，表头内阻为，当时滑动变阻器阻值为，结合问中在图甲中所描绘的伏安特性曲线不是虚线或，可得此时热敏电阻的温度为________结果保留两位有效数字。小皮同学发现表头的每一个示数都对应着热敏电阻的一个温度，可以看作一个温度计，为了使表头的示数范围对应更高的温度，他需要将滑动变阻器的滑片________选填“上移”或“下移”一些。
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图所示，从小球第次通过图中的点开始计时，第次通过点用时；球在最低点时，球心到窗上沿的距离为，当地重力加速度取；根据以上数据，求：
小球运动的周期是多少？
房顶到窗上沿的高度是多少？
16.如图所示，导体棒垂直放在水平面内两根平行固定导轨上，导轨右端与理想变压器原线圈相连，线圈接图示电路，线圈与线圈的匝数比，不计导体棒、导轨的电阻：两导轨间距为；磁感应强度为，方向竖直向上，滑动变阻器阻值，为理想交流电压表。导体棒在外力作用下运动，则：
导体棒以向右匀速运动，电压表示数多大？
导体棒其速度随时间变化关系符合
电压表示数多大？
滑动变阻器滑片滑到正中间位置，在内外力对导体棒做的功。
17.如图所示，一轻质弹簧的上端固定在光滑斜面顶部，下端栓接小球，通过一段细线与小球相连，两球均静止。某时刻，将细线烧断。已知斜面的倾角为且固定在水面上，、的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，弹簧振子简谐运动的周期为，重力加速度为，空气阻力可忽略不计。
运动的振幅；
运动时的最大速度。
从细线烧断到弹簧第一次恢复原长经历的时间。
18.如图，质量为、电阻为的均匀金属棒垂直架在水平面甲内间距为的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平金属导轨平滑连接而成即图中半径和竖直，圆弧导轨半径为、对应圆心角为、间距为，水平导轨间距也为。所有水平轨道都存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个半径为的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，闭合开关，金属棒迅即获得水平向右的速度未知，记为做平抛运动，并在高度降低时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑。已知重力加速度为，求：
通过电源某截面的电荷量；
金属环刚开始运动时的加速度大小；
为使在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到的最小距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.无线通讯利用电磁波传递信息，选项A正确；
B.麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B错误；
C.雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射来侦测目标，故C错误；
D.根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围可以产生周期性变化的磁场，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】解：、根据楞次定律，磁场正以速度匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比小，C错误，D正确；
、由此可认为磁场不动棒向左切割，感应电流方向从向流过，B错误；产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻两端的电压小于，A错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】A.鱼漂振动的回复力为水对它的浮力与鱼漂重力的合力，选项A错误；
B.时刻，鱼漂的位移为正，则加速度为负，即加速度方向竖直向下，选项B正确；
C.时和时，鱼漂的位移相同，速度大小相同，方向相反，选项C错误；
D.该鱼漂在振动的过程中，若速度减小，则加速度必增加；若速度增加，则加速度必减小，不存在速度和加速度均减小的时间段，选项D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】A.波沿轴正方向传播，根据波形平移法可知，点的起振方向向下，则波源起振时向下振动，故A错误；
B.质点只在平衡位置上下振动，不会随波的传播方向迁移，故B错误；
C.由于时刻点向下振动，经过质点恰好第三次到达波峰，则有
解得周期为
由题图可知波长为 ，则波速为
波从点传播到点所有时间为
可知 时质点开始振动，则时，质点振动了
由于质点起振方向向下，可知时，质点第一次达到波峰，故C正确；
D.由于时刻质点向处于波谷与平衡之间向上振动，则经过，即经过 ，质点向上运动的路程大于一个振幅，即大于，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.由图可知，电容器正在放电，可知电容器两极板间的电压正在减小，选项A错误；
B.由右手定则可知，线圈中的磁场方向向上，电容器放电，则电流正在增加，选项B错误；
C.根据 ，若减小极板间的正对面积，则减小，变小，
根据 ，则发射的电磁波波长变短，选项C正确；
D.根据 ，若在线圈中插入铁芯，则变大，变大，电磁波的发射频率减小，则发射电磁波的效果不好，选项D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.把重力加速度沿斜面向下和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分加速为
摆球在斜面内做单摆运动，所以运动的周期为
则小球从最高点第一次运动到最低点的时间为
故A正确；
B.小球运动到点时受到重力、支持力、拉力作用，做圆周运动，则合外力指向圆心，存在向心加速度，故B错误；
C.摆球运动到最低点时，重力与速度方向垂直，所以重力的瞬时功率为零，故C错误；
D.根据选项可得
可知减小小球释放角度，小球运动的周期不变，故D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.内，感应电动势为
路端电压
根据楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，则、间的电势差小于，可知
故A错误；
B.内，感应电动势为
、间的电压
故B正确；
C.内通过电阻的电荷量
故C错误；
D.结合上述，内感应电流
内感应电流
令 ， ，感应电流的有效值为，则有
解得
故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】A.由电路可知
选项A错误；
B.设电源电压有效值则初级电流
初级电压
次级电压
可得
选项B正确；
C.变压器以及次级所接电阻的等效电阻
则当增加时，等变大，初级电流
减小，则初级电压
变大，次级电压变大，则电压表的示数变大，选项C错误；
D.当等时发电机的输出功率最大，此时
即
选项D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】先将摆拉离平衡位置后释放摆角不超过，通过张紧的绳迫使、、也振动起来，可知、、摆均做受迫振动，、、摆的振动频率均等于摆的振动频率；则所有摆的摆动周期相等，故A正确，B错误；
由于、、摆均做受迫振动，且摆的摆长等于摆的摆长，则摆达到共振，摆振幅最大，所有摆不会以相同摆角振动，故C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】A.在闭合瞬间，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，所以灯先亮，灯后亮，故A错误；
在闭合稳定后，由于滑动变阻器接入电路的阻值大于的阻值，则自感线圈所在支路的电流大于灯所在支路的电流；在突然断开瞬间，由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则灯会闪亮一下，然后与灯一起熄灭，故B错误，C正确；
D.若将自感线圈换成如图乙的双线绕法线圈，由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反，则穿过线圈的磁通量一直为，保持不变，将观察不到的自感现象，故D正确。
故选CD。
11.【答案】
【解析】A.当系统振动时，物块、始终无相对滑动，则受到摩擦力作用，提供回复力，故A错误；
B.物块、始终无相对滑动，可看作整体，当振子距平衡位置的位移 时，整体运用牛顿第二定律，得
解得弹簧的劲度系数
故B正确；
C.当位移为时，物块、整体满足
则
对物块分析，满足
即物块、间摩擦力 与位移的函数关系为
故C正确；
D.根据题知，物体间的静摩擦力最大时，其振幅最大，设为，以整体为研究对象，回复力由弹簧的弹力提供，由牛顿第二定律有
以为研究对象，由牛顿第二定律有
联立解得，振幅为
故D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】A.金属棒进入后，两棒受安培力方向相反，但是大小不相等，可知金属棒、组成的系统合外力不为零，则系统动量不守恒，选项A错误；
B.棒在曲线轨道上下滑，由机械能守恒定律得：
变形得：
棒进入磁场时，感应电动势大小：
选项B错误；
C.选取水平向右为正方向，对、分别利用动量定理可得：
对：安
对：安
根据安可知
安安
联立得：
两棒最后匀速时，电路中无电流：有
得：
联立后两式得金属棒匀速运动的速度
选项C正确；
D.对由动量定理：安B
其中安，
可得在两棒整个的运动过程中通过金属棒某截面的电量
选项D正确。
故选CD。
13.【答案】
等于
【解析】根据公式 计算重力加速度。
A.开始计时时，过早按下停表，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故A错误；
B.测量周期时，误将摆球 次全振动的时间记为次全振动的时间，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故B正确；
C.悬点未固定牢固，振动中出现松动摆长变长，则摆长测量值偏小，使得重力加速度测量值偏小，故C错误；
D.释放石块时有初速度，石块实际上做圆锥摆，设圆锥摆母线与竖直方向的夹角为 ，根据牛顿第二定律可得
可得
可知周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故D正确。
故选BD。
根据单摆周期公式
可得
可知 图线的斜率为
可得重力加速度为
由题图可知，图线有正的纵轴截距，原因可能是只用摆线长度作为摆长，设小球的半径为 ，则
可得
可知 图线的斜率仍为
故该方法所求得的值等于真实值。
14.【答案】丙 上移
【解析】表格可知电压表电压从开始，可知滑动变阻器采用的是分压式接法，故采用的是图丙。
设电流表内阻为 ，则热敏电阻的电压与电流关系为
同一电流下，热敏电阻电压的实际值比测量值偏小，所以曲线更接近于真实的伏安特性曲线。
热敏电阻两端的电压与通过电流的表达式
电源等效内阻为
做出电源的电流与等效电源两端电压的图像
图像可知热敏电阻约为
对应图丁可知温度约为 。
要想表头的示数范围对应的示数更高，即同一电流下，热敏电阻的阻值变小，由公式
当电流不变，热敏电阻的阻值变小时，滑动变阻器的阻值应变大，即滑片向上滑动。
15.【解析】由题意小球全振动的次数为
小球运动的周期为
设球心到窗上沿的距离为 ，小球在、间振动时的周期为
小球在、间振动时的周期为
故
联立可得
16.【解析】导体棒以向右匀速运动，则导体棒产生的电动势恒定不变，原线圈中电流恒定不变，穿过副线圈的磁通量保持不变，副线圈不会产生感应电动势，所以电压表示数为。
导体棒其速度随时间变化关系符合 ，则电动势随时间关系为
则原线圈输入电压有效值为
根据 ，
可得副线圈电压为
则电压表示数为；
滑动变阻器滑片滑到正中间位置，在内导体棒的动能变化为，滑动变阻器产生的焦耳热为
根据能量守恒可知在内外力对导体棒做的功为
17.【解析】开始组成的系统静止时，设弹簧的伸长量 ，则有
解得
又烧断细线运动过程中，受力平衡时，设弹簧的伸长量为 ，则有
解得
即运动的平衡位置是弹簧伸长量为 的位置；
烧断细线后初位置开始向上运动，到达平衡位置运动的距离为物块的振幅，则振幅为
当运动到平衡位置时速度最大，从烧断细线到运动到平衡位置，由动能定理
联立可得
选A的平衡位置处为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，用 表示离开平衡位置的位移，当运动到平衡位置下 位置时，物块受到的合力为
解得
则受到的合外力总是与物块的位移成反比，所以做简谐振动；当弹簧第一次恢复原长时，做简谐运动的位移为 ，
根据简谐运动的对称性及简谐运动的方程
可得从平衡位置到弹簧原长位置所用时间为 ，则从细线烧断到弹簧第一次恢复原长经历的总时间
又
解得
18.【解析】金属棒做平抛运动，则有 ，
对金属棒进行分析，根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
金属棒进入圆弧轨道时的速度
结合上述解得
金属棒在圆弧轨道上下滑过程，根据动能定理有
解得
此时感应电动势为
感应电流为
金属环在水面乙外侧部分被短路，外侧部分圆环对应圆心角均为，内侧部分圆环对应圆心角均为，内侧左右两部分并联，内侧左右两部分接入电阻均为
则有
对金属环进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
金属棒与金属环最终稳定做匀速直线运动，根据动量守恒定律有
对金属棒进行分析，根据动能定理有
根据电流的定义式有
解得
在整个运动过程中不与金属环接触，令金属环圆心初始位置到的最小距离，上述过程感应电动势的平均值
感应电流的平均值
解得
第15页，共19页
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