2024-2025学年广东省江门市高二（下）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年广东省江门市高二（下）期末物理试卷
一、单项选择题：共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。
1．（4分）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象
B．光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光密介质，外套采用光疏介质
C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象
D．摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体表面的反射光，是光的干涉现象
2．（4分）关于下列三幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显
B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高
C．图丙中实验现象可以说明蜂蜡是晶体
D．图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体
3．（4分）飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，忽略空气阻力，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（　　）
A．使用者用力越大棒振动越快
B．若只将PVC杆增长，棒的固有频率不变
C．该棒振动的频率一定等于4.5Hz，与驱动力的频率无关
D．随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大
4．（4分）如图所示为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　）
A．a点的位移始终最大，等于两列波的振幅之和
B．c点的频率等于两波源的频率之和
C．c点的振动始终减弱，d点的振动始终加强
D．再经过四分之一个周期，b、c两点的位移均为零
5．（4分）一分子固定在原点O处，另一分子可在x轴上移动，这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示，曲线ab与cd的交点为e，则下列说法正确的是（　　）
A．x＞x0的情况下，x越大，分子力越小
B．x＜x0的情况下，x越小，分子力越大
C．x＜x0的情况下，x越大，分子势能越大
D．x＞x0的情况下，x越大，分子势能越小
6．（4分）某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，线圈L的磁场能为零
B．t2时刻，电容器C的电场能为零
C．t2～t3过程，电容器C带电量逐渐减少
D．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
7．（4分）做简谐振动的物体经过A点时，加速度的大小为2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小为3m/s2，方向指向A点。A、B之间的距离是5cm，则它的平衡位置与A点的距离为（　　）
A．2cm B．3cm C．4cm D．5cm
二、多项选择题：共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，错选、多选不得分，选不全得3分。
（多选）8．（6分）如图，发电机的输出功率为P＝100kW，输出电压恒为U1＝250V，经理想变压器升压后向用户输电，在用户端再利用理想变压器将电压降为U4＝220V。已知输电线总电阻为R＝8Ω，输电线上损失的功率为ΔP＝5kW，下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器的输出功率为95kW
B．降压变压器原线圈的电流为20A
C．升压变压器原线圈的电流为450A
D．升压变压器原、副线圈的匝数比为1：16
（多选）9．（6分）如图所示，一定质量的理想气体经状态A→B→C→D→A完成循环过程。B→C、D→A为两个绝热过程，B→C过程中气体对外做功300J，则下列说法正确的是（　　）
A．C→D过程中气体对外做功为零
B．A→B→C→D→A过程气体对外做功为零
C．A→B过程气体分子平均动能增大
D．B→C过程中气体内能的变化量ΔU＝﹣300J
（多选）10．（6分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝ 0.2m和x＝1.2m处，两列波的波速均为0.2m/s，振幅均为4cm，图示为t＝0时刻两列波的图像，下列说法正确的是（　　）
A．两列波波源的起振方向相同
B．x＝0.4m处的质点为振动加强点
C．两列波的振动周期均为2s
D．t＝5s时x＝0m处的质点运动的总路程为32cm
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（ 　 　 ）
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝4.900mm；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数x2如图b所示，则x2＝ 　 　 mm；
（3）已知双缝间的距离d＝0.3mm，双缝到毛玻璃屏的距离l＝120.00mm，则可得这种光的波长λ＝ 　 　 m（计算结果保留3位有效数字）；
（4）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距Δx，则波长λ的测量值 　 　 （填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
12．实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）用游标卡尺测量摆球的直径，如图2所示，可读出摆球的直径为d＝ 　 　 mm；
（2）如图1所示，将细线一端拴接小球，另一端固定在拉力传感器上，用刻度尺测量摆线长，将摆线长与摆球的半径之和记为摆长L；
（3）拉动小球使摆线与竖直方向成一个很小的角度，将小球由静止释放，电脑显示拉力传感器的拉力随时间的变化关系如图3所示。
①单摆运动的回复力是 　 　 ；
A．摆球的重力
B．摆球重力在垂直摆线方向上的分力
C．摆线对摆球的拉力
D．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力
②由图3可知，单摆运动的周期是 　 　 ，可得当地的重力加速度g＝ 　 　 ；
（4）某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 　 　 。
A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下停表
C．测量周期时，误将摆球（n﹣1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长
四、计算题：本大题共3小题，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．某实验小组研究一块半圆柱形玻璃砖的折射率。半圆柱形玻璃砖的半径R＝15cm，其横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并相切于N点。使用激光笔从点O′发射一细光束射向圆心O点，保持光线始终沿半径方向，将激光笔逆时针缓慢转动，当光屏PQ上只有一个光点时停止转动，此时光点距N点的距离是，光在空气中的传播速度为c＝3.0×108m/s。求：（结果可保留根式）
（1）求半圆形玻璃砖的折射率n；
（2）求光在玻璃中传播速度v。
14．某地出现特大暴雨。暴雨时路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖不断跳跃，导致井盖移位而存在安全隐患。水井处的截面图如图乙所示，已知此次大暴雨，水位迅速上涨，质量为m＝36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.4m2，水面与井盖之间的距离为h＝2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强，空气视为理想气体，温度始终不变，g取10m/s2，求：
（1）密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；
（2）从图示位置起，水位上升x多大时井盖会第一次被顶起；
（3）若井盖第一次顶起后又盖回使下方空气的压强变为p′＝1.001×105Pa，求排出的空气与剩余空气的质量比。（保留两位有效数字）
15．如图所示，匝数为N＝100匝、面积为S＝0.01m2的线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中。当线圈绕O1O2轴以转速n＝300r/min匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机牵引一根电阻为R＝1Ω、质量为m＝0.2kg的导体棒MN由静止开始沿金属框架上升。框架倾角为30°，框架宽L＝1m，框架和导体棒处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2＝1T的匀强磁场中。当导体棒沿框架上滑x＝1.6m时获得稳定的速度v＝2m/s，这一过程中导体棒上产生的热量为Q＝4J。导体棒始终与框架轨道垂直且接触良好，不计框架和线圈电阻及一切摩擦，g取10m/s2。
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈产生的电动势e的瞬时值表达式；
（2）电动机的内阻r；
（3）导体棒MN从静止到达到最大速度所用的时间t和通过的电荷量q。
2024-2025学年广东省江门市高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B A D D B C A
二．多选题（共3小题）
题号 8 9 10
答案 AD ACD CD
一、单项选择题：共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。
1．（4分）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象
B．光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光密介质，外套采用光疏介质
C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象
D．摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体表面的反射光，是光的干涉现象
【解答】解：A．油膜彩色条纹是光在油膜上下表面反射后发生干涉的结果，属于薄膜干涉，故A错误；
B．光导纤维利用全反射原理，内芯为光密介质，外套为光疏介质，确保光在内芯中通过全反射传播，故B正确；
C．通过缝隙观察白光灯丝的彩色条纹是光的衍射现象，故C错误；
D．摄影时常用滤光片减弱被拍摄物体表面的反射光，反射光一般是偏振光，通过偏振滤光片可以减弱其强度，这是利用了光的偏振原理，故D错误。
故选：B。
2．（4分）关于下列三幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显
B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高
C．图丙中实验现象可以说明蜂蜡是晶体
D．图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体
【解答】解：A、图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，则微粒受力越趋于不平衡，微粒的运动比较明显，故布朗运动越明显，故A正确；
B、图乙中峰值大的曲线“腰细”，中等分子占据的比例较小，则对应的气体温度较低，故峰值大的温度低，故B错误；
CD、图丙中，实验现象表明薄板材料导热性上具有各向同性，则说明薄板材料可能是多晶体，也有可能是非晶体，故CD错误。
故选：A。
3．（4分）飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，忽略空气阻力，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（　　）
A．使用者用力越大棒振动越快
B．若只将PVC杆增长，棒的固有频率不变
C．该棒振动的频率一定等于4.5Hz，与驱动力的频率无关
D．随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大
【解答】解：A．飞力士棒做受迫振动，振动频率与驱动力频率一致，与用力大小无关，即使用者用力大小不会改变振动的快慢，故A错误；
B．将PVC杆增长，棒的固有频率发生改变，故B错误；
C．该棒做受迫振动，振动频率等于驱动力频率，故C错误；
D．当驱动力的频率等于其固有频率时，棒振动的振幅最大，随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度变大，故D正确。
故选：D。
4．（4分）如图所示为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　）
A．a点的位移始终最大，等于两列波的振幅之和
B．c点的频率等于两波源的频率之和
C．c点的振动始终减弱，d点的振动始终加强
D．再经过四分之一个周期，b、c两点的位移均为零
【解答】解：A、根据题图分析可知，a点为波谷和波谷相遇处，为振动加强点，其以两列波的振幅之和做简谐运动，位移呈周期性变化，故A错误；
B、根据题图分析可知，c点为波谷和波谷相遇处，为振动加强点，其频率等于其中一个波源的频率，故B错误；
C、根据题图分析可知，在d点是两列波波峰和波峰相遇点，两列波引起的振动总是相互加强的，c点是两列波波谷和波谷相遇点，两列波引起的振动也总是相互加强的，故C错误；
D、根据题图分析可知，b点为波峰和波谷的相遇处，振动减弱，位移始终为零，c点为波谷和波谷相遇处，此时处于波谷位置，再经过四分之一个周期，c点处于平衡位置，位移为零，故D正确。
故选：D。
5．（4分）一分子固定在原点O处，另一分子可在x轴上移动，这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示，曲线ab与cd的交点为e，则下列说法正确的是（　　）
A．x＞x0的情况下，x越大，分子力越小
B．x＜x0的情况下，x越小，分子力越大
C．x＜x0的情况下，x越大，分子势能越大
D．x＞x0的情况下，x越大，分子势能越小
【解答】解：A．分子力是分子引力和分子斥力的合力，x＞x0的情况下，分子力表现为引力，x从x0开始逐渐增大，分子力先增大后减小，故A错误；
B．x＜x0的情况下，分子斥力比分子引力变化得快，分子力表现为斥力，x越小，分子力越大，故B正确；
C．x＜x0的情况下，x越大，分子力做的正功越多，分子势能越小，故C错误；
D．x＞x0的情况下，x越大，分子力做的负功越多，分子势能越大，故D错误。
故选：B。
6．（4分）某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，线圈L的磁场能为零
B．t2时刻，电容器C的电场能为零
C．t2～t3过程，电容器C带电量逐渐减少
D．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
【解答】解：A．根据振荡电路中的电流随时间变化图可知t1时刻电流最大，此时放电完毕，电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，故A错误；
B．t2时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，电场能最大，故B正确；
C．t2～t3过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，故C正确；
D．由图乙可知，振荡电路的周期变小，根据可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故D错误。
故选：C。
7．（4分）做简谐振动的物体经过A点时，加速度的大小为2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小为3m/s2，方向指向A点。A、B之间的距离是5cm，则它的平衡位置与A点的距离为（　　）
A．2cm B．3cm C．4cm D．5cm
【解答】解：简谐运动中，加速度方向总是指向平衡位置，根据牛顿第二定律可知，简谐运动物体的加速度大小为，与位移大小x成正比。
A点加速度指向B，说明平衡位置在B方向（即A的右侧）；B点加速度指向A，说明平衡位置在A方向（即B的左侧）。
因此，平衡位置必在A、B之间，设平衡位置到A的距离为x，到B的距离为y，则x+y＝5cm，
经过A点时，加速度的大小为2m/s2；当它经过B点时，加速度的大小为3m/s2，加速度大小之比为，即，
代入x+y＝5，
整理解得x＝2cm，y＝3cm，
综上，平衡位置到A点的距离为2cm，故A正确，BCD错误。
故选：A。
二、多项选择题：共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，错选、多选不得分，选不全得3分。
（多选）8．（6分）如图，发电机的输出功率为P＝100kW，输出电压恒为U1＝250V，经理想变压器升压后向用户输电，在用户端再利用理想变压器将电压降为U4＝220V。已知输电线总电阻为R＝8Ω，输电线上损失的功率为ΔP＝5kW，下列说法正确的是（　　）
A．降压变压器的输出功率为95kW
B．降压变压器原线圈的电流为20A
C．升压变压器原线圈的电流为450A
D．升压变压器原、副线圈的匝数比为1：16
【解答】解：A．发电机的输出功率P＝100kW，输电线上损失的功率ΔP＝5kW，根据能量守恒，降压变压器的输入功率P3＝P﹣ΔP＝100kW﹣5kW＝95kW，因为理想变压器输入功率等于输出功率，所以降压变压器的输出功率为95kW，故A正确。
B．输电线总电阻为R＝8Ω，输电线上损失的功率为ΔP＝5kW，则有，解得输电线电流为I2＝25A，即降压变压器原线圈的电流为25A，故B错误；
CD．发电机的输出功率为P＝100kW，输出电压恒为U＝250V，则升压变压器原线圈电流为A＝400A，则升压变压器原、副线圈的匝数比为，故D正确，C错误。
故选：AD。
（多选）9．（6分）如图所示，一定质量的理想气体经状态A→B→C→D→A完成循环过程。B→C、D→A为两个绝热过程，B→C过程中气体对外做功300J，则下列说法正确的是（　　）
A．C→D过程中气体对外做功为零
B．A→B→C→D→A过程气体对外做功为零
C．A→B过程气体分子平均动能增大
D．B→C过程中气体内能的变化量ΔU＝﹣300J
【解答】解：AB．A→B、C→D过程中气体的体积不变，气体对外做功为零，B→C过程中气体压强的平均值大于D→A过程中气体压强的平均值，所以B→C过程中气体对外做功大于D→A过程中外界对气体做功，所以A→B→C→D→A过程中气体对外做功，不为零，故A正确，B错误；
C．A→B过程，体积不变，发生等容变化，根据查理定律，可知压强增大，温度增大，则气体分子平均动能增大，故C正确；
D．根据题意可知B→C过程为绝热过程，即Q＝0
B→C过程中气体对外做功300J，即W＝﹣300J
根据热力学第一定律ΔU＝W+Q
可知B→C过程中气体内能的变化量ΔU＝﹣300J，故D正确。
故选：ACD。
（多选）10．（6分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝ 0.2m和x＝1.2m处，两列波的波速均为0.2m/s，振幅均为4cm，图示为t＝0时刻两列波的图像，下列说法正确的是（　　）
A．两列波波源的起振方向相同
B．x＝0.4m处的质点为振动加强点
C．两列波的振动周期均为2s
D．t＝5s时x＝0m处的质点运动的总路程为32cm
【解答】解：A、根据题意分析可知，波源位于x＝ 0.2m处的波源起振方向为y轴负方向，波源位于x＝1.2m处的波源起振方向为y轴正方向，两列波的起振方向相反，故A错误；
B、根据题意分析可知，x＝0.4m处的质点与两波源的波程差Δx＝|（0.2m+0.4m）﹣（1.2m﹣0.4m）|＝0.2m
可知x＝0.4m处的质点为振动减弱点，故B错误；
C、由图可知两列波的波长为λ＝0.4m
周期为T，代入数据解得，T＝2s，故C正确；
D、根据题意分析可知，从t＝0时刻开始，右侧的波传到x＝0处的时间为t3s＝4s
所以4s之内，在x＝0处质点的路程为s1＝2×4A，代入数据解得s1＝32cm
之后两列波在x＝0处相遇，x＝0处的质点与两波源的波程差Δx＝|（0.2m）﹣（1.2m）|＝1m
叠加为振动减弱点，两列波的振幅相同，始终在平衡位置，因此t＝5s时，x＝0处的质点运动的总路程为s＝s1＝32cm，故D正确。
故选：CD。
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．某同学利用图a示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作正确的是（ 　B　 ）
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝4.900mm；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数x2如图b所示，则x2＝ 　14.670　 mm；
（3）已知双缝间的距离d＝0.3mm，双缝到毛玻璃屏的距离l＝120.00mm，则可得这种光的波长λ＝ 　4.89×10﹣6　 m（计算结果保留3位有效数字）；
（4）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距Δx，则波长λ的测量值 　大于　 （填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【解答】解：（1）A．将单缝向双缝靠近，不影响条纹间距，故A错误；
B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小双缝到屏的距离L，由条纹间距离公式可知Δx减小，故B正确；
C．将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的距离L，由条纹间距离公式可知Δx增大，故C错误；
D．使用间距更小的双缝，即减小双缝间的距离d，由条纹间距离公式可知Δx增大，故D错误。
故选：B。
（2）手轮上的示数x2＝14mm+0.5mm+17.0×0.01mm＝14.670mm
（3）根据小问2可知相邻亮条纹之间的距离
根据相邻亮条纹的距离
可得
（4）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图c所示，在这种情况测量相邻条纹间距Δx时，将导致测量值Δx大于实际值，由
可知，λ的测量值也将大于实际值。
故答案为：（1）B；（2）14.670；（3）4.89×10﹣6；（4）大于。
12．实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）用游标卡尺测量摆球的直径，如图2所示，可读出摆球的直径为d＝ 　19.0　 mm；
（2）如图1所示，将细线一端拴接小球，另一端固定在拉力传感器上，用刻度尺测量摆线长，将摆线长与摆球的半径之和记为摆长L；
（3）拉动小球使摆线与竖直方向成一个很小的角度，将小球由静止释放，电脑显示拉力传感器的拉力随时间的变化关系如图3所示。
①单摆运动的回复力是 　B　 ；
A．摆球的重力
B．摆球重力在垂直摆线方向上的分力
C．摆线对摆球的拉力
D．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力
②由图3可知，单摆运动的周期是 　2（t2﹣t1）　 ，可得当地的重力加速度g＝ 　　 ；
（4）某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 　CD　 。
A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下停表
C．测量周期时，误将摆球（n﹣1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长
【解答】解：（1）游标卡尺的游标为10分度游标，摆球的直径为d＝18mm+0.1mm×10＝19.0mm；
（3）①单摆运动的回复力是摆球重力在垂直摆线方向上的分力，故ACD错误，B正确。
故选：B；
②由图3可知，单摆运动的周期是T＝2（t2﹣t1）
根据
可得当地的重力加速度
（4）某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，根据则
A．单摆的振幅大小对实验无影响，故A错误；
B．开始计时时，过早按下停表，则周期测量值偏大，则g测量值偏小，故B错误；
C．测量周期时，误将摆球（n﹣1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，故C正确；
D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长，则摆长偏大，则g测量值偏大，故D正确。
故选：CD。
故答案为：（1）19.0；（3）①B；②2（t2﹣t1）；；（4）CD。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．某实验小组研究一块半圆柱形玻璃砖的折射率。半圆柱形玻璃砖的半径R＝15cm，其横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并相切于N点。使用激光笔从点O′发射一细光束射向圆心O点，保持光线始终沿半径方向，将激光笔逆时针缓慢转动，当光屏PQ上只有一个光点时停止转动，此时光点距N点的距离是，光在空气中的传播速度为c＝3.0×108m/s。求：（结果可保留根式）
（1）求半圆形玻璃砖的折射率n；
（2）求光在玻璃中传播速度v。
【解答】解：（1）当光屏PQ上只有一个光点时，光线在O点发生全反射，
设全反射临界角为C，则，sinC
可知折射率
（2）光在玻璃中传播速度
故答案为：（1）半圆形玻璃砖的折射率等于；
（2）光在玻璃中传播速度等于。
14．某地出现特大暴雨。暴雨时路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖不断跳跃，导致井盖移位而存在安全隐患。水井处的截面图如图乙所示，已知此次大暴雨，水位迅速上涨，质量为m＝36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.4m2，水面与井盖之间的距离为h＝2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强，空气视为理想气体，温度始终不变，g取10m/s2，求：
（1）密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；
（2）从图示位置起，水位上升x多大时井盖会第一次被顶起；
（3）若井盖第一次顶起后又盖回使下方空气的压强变为p′＝1.001×105Pa，求排出的空气与剩余空气的质量比。（保留两位有效数字）
【解答】解：（1）若井盖刚好被顶起，根据平衡条件有p1S＝p0S+mg
解得
（2）空气视为理想气体，温度始终不变，根据玻意耳定律有p0hS＝p1S（h﹣x）
结合上述解得x＝1.8cm
（3）令ΔV为井盖第一次顶起前被排出的气体体积，V是水面与井盖之间空间的体积，根据玻意耳定律有p1V＝p'（V+ΔV）
排出的空气与剩余空气的质量比
解得
答：（1）密闭空气的压强为1.009×105Pa时井盖刚好被顶起；
（2）水位上升x等于1.8cm时井盖会第一次被顶起；
（3）排出的空气与剩余空气的质量比等于8.0×10﹣3。
15．如图所示，匝数为N＝100匝、面积为S＝0.01m2的线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中。当线圈绕O1O2轴以转速n＝300r/min匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机牵引一根电阻为R＝1Ω、质量为m＝0.2kg的导体棒MN由静止开始沿金属框架上升。框架倾角为30°，框架宽L＝1m，框架和导体棒处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2＝1T的匀强磁场中。当导体棒沿框架上滑x＝1.6m时获得稳定的速度v＝2m/s，这一过程中导体棒上产生的热量为Q＝4J。导体棒始终与框架轨道垂直且接触良好，不计框架和线圈电阻及一切摩擦，g取10m/s2。
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈产生的电动势e的瞬时值表达式；
（2）电动机的内阻r；
（3）导体棒MN从静止到达到最大速度所用的时间t和通过的电荷量q。
【解答】解：（1）线圈的角速度为ω＝2πn＝2πrad/s＝10πrad/s
线圈转动过程中电动势的最大值为
Em＝NB1Sω＝1000.01×10π V＝10 V
则从线圈处于中性面开始计时的电动势瞬时值表达式为e＝Emsinωt＝10sin10πt（V）
（2）导体棒达到稳定速度时，电动机的输出功率为
P出＝IU﹣I2r
又有P出＝Fv
而导体棒产生的感应电流为
稳定时导体棒处于平衡状态，由平衡条件有
F＝mgsin30°+B2I'L
解得电动机的内阻为r＝1Ω
（3）由能量守恒定律得
P出t＝mghmv2+Q
其中h＝xsin30°
联立解得t＝1.0s
通过导体棒的电量为
qtt
解得q＝1.6C
答：（1）从线圈处于中性面开始计时，线圈产生的电动势e的瞬时值表达式为e＝10sin10πt（V）；
（2）电动机的内阻r为1Ω；
（3）导体棒MN从静止到达到最大速度所用的时间t为1s，通过的电荷量q为1.6C。
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