2024-2025学年天津市四校联考高二下学期7月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年度第二学期期末四校联考高二物理一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意。）1.下列说法正确的是（）A.雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关D.根据量子理论，在光电效应现象中增大入射光的照射强度光电子的最大初动能增加【答案】C【解析】A．彩虹是光的折射、反射和色散现象，与衍射无关，故A错误；B．检查平面平整度利用的是光的干涉，而非偏振，故B错误；C．电磁波在介质中的传播速度由介质性质和频率共同决定（存在色散现象），故C正确；D．光电子的最大初动能只与入射光频率有关，与光强无关，故D错误。故选C。2.东方超环是我国自主研发的世界首个全超导核聚变装置，俗称“人造小太阳”，是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是（）A.该核聚变过程放出能量，因此反应在常温下就能发生B.X是电子，来自原子核内C.核聚变反应比核裂变反应产能效率更高D.该反应有质量亏损，所以质量数不守恒【答案】C【解析】A．核聚变需高温高压条件，常温下无法发生，故A错误；B．根据质量数和电荷数守恒，X应为中子（），而非电子，故B错误；C．核聚变单位质量释放能量比核裂变多，效率更高，故C正确；D．质量亏损不改变质量数守恒，反应前后质量数总和相等，故D错误。故选C。3.如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是（）A.玻璃对b光的折射率比c大B.在玻璃中，b光的传播速度比c大C.b光的光子能量比c小D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射【答案】A【解析】A．由图可知，两光的入射角r相同，但b光的折射角i更小，根据可知b光的折射率比c光的更大，故A正确；B．根据可知，因b光的折射率更大，故b光在玻璃中的传播速度比c光更小，故B错误；C．因b光的折射率更大，故b光的频率更大，根据可知b光的能量更大，故C错误；D．由光疏介质进入光密介质不会发生全反射，故逐渐增大a光的入射角，b光不会发生全反射，故D错误。故选A。4.如图所示，光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时增加，则会产生逆时针方向感应电流的是（）A.线圈1 B.线圈2 C.线圈3 D.线圈4【答案】D【解析】AC．结合安培定则和磁场的矢量叠加可分析出，线圈1、3内的磁通量为零，当导线中电流增大时，线圈1、3内的磁通量仍为零，故无感应电流产生，故AC错误；B．同理知线圈2内的磁场垂直纸面向外，当导线中电流增大时，线圈2内的磁通量垂直纸面向外增加，根据楞次定律可得线圈2中会产生顺时针方向的感应电流，故B错误；D．同理知线圈4内的磁场垂直纸面向里，当导线中电流增大时，线圈4内的磁通量垂直纸面向里增加，根据楞次定律可得线圈4中会产生逆时针方向的感应电流，故D正确。故选D。5.如图，L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合（）A.a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭B.a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭C.a先亮b后亮，然后b逐渐变亮D.b先亮a后亮，然后a逐渐变亮【答案】A【解析】刚闭合开关S时，线圈会产生很大的自感电动势，阻碍电流通过线圈，故两灯同时获得电压，即同时亮，根据自感现象知，自感电动势并不能阻止电流的增加，即通过线圈的电流逐渐增加，所以通过的电流逐渐减小，故灯逐渐变暗，因为的电阻不计，故电路最终稳定时，线圈相当于导线，将灯短路，故灯熄灭，综合选项内容可知，A正确，BCD错误。故选A。6.关于下列图片中所涉及的物理知识，描述正确的是（）A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围空间一定产生变化的电场B.图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属C.由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大D.图丁为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压【答案】D【解析】A．图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场，故A错误；B．图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在金属中产生涡流，涡流产生的热量将金属熔化，从而冶炼金属，故B错误；C．由图丙可知，驱动力频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振动幅度最大，故C错误；D．图丁为互感器并联接入电路，因此为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压，故D正确。故选D。7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图（a）所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，线圈匝数为10，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图（b）所示，则（）A.电压表的示数为220VB.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2JC.电路中的电流方向每秒钟改变50次D.t=0时，感应电流为零，磁通量最小【答案】B【解析】A．电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图像知电动势的最大值有效值灯泡两端电压，故A错误；B．电流的有效值发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故B正确；C．由图像知T=2×10−2s，一个周期内电流方向改变两次，可知1s内电流方向改变100次，故C错误；D．由图像知t=0时，感应电流为零，线圈处于与中性面平行的平面，磁通量最大，故D错误。故选B。8.轻质细线吊着一质量为m=1kg、边长为L=0.2m、总电阻R=1Ω、匝数n=10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2，则下列判断正确的是（）A.线圈中感应电流的方向为adcbaB.线圈中的感应电流大小为0.2AC.6s时线圈受安培力的大小为D.0~2s时间内线圈中产生的热量为0.08J【答案】C【解析】A．由楞次定律可知，在磁感应强度垂直纸面向里逐渐增大时，线圈中感应电流产生的磁场方向为垂直于纸面向外，即线圈中的电流方向为abcda，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律，可知由闭合电路欧姆定律可知，故B错误；C．由图可知，6s时线圈所处的磁感应强度为B=4T，由几何关系可知，线圈的有效长度为，受安培力的大小为，故C正确；D．由焦耳定律可知，0~2s时间内，通过线圈的热量为Q=I2Rt=0.02J，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。全部选对得4分，选对不全得2分，有错误选项得0分）9.如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（）A.0时刻弹簧弹力大小为B.弹簧劲度系数为C.时间段，回复力冲量为0D.时间段，小球动能与重力势能之和不变【答案】AC【解析】B．小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，时刻弹簧弹力为0，位移大小为A，有可得劲度系数为故B错误；A．0时刻在正的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则弹力大小为故A正确；C．时间段，小球从从最高点振动到达最低点，回复力在前时间沿正方向，在后时间沿负方向，两段时间的回复力平均值大小相等，则由可知回复力冲量为0，故C正确；D．时间段，小球从最高点振动到达最低点，根据能量守恒定律可知弹簧的弹性势能和小球的机械能相互转化，因弹簧的弹性势能一直增大，则小球动能与重力势能之和减小，故D错误。故选AC。10.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压如图乙所示。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小，R1为一定值电阻。下列说法中正确的是（）A.副线圈中的交流电频率为50HzB.t=0.02s时电压表V1示数为0VC.当R2所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变小D.当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变大【答案】AD【解析】A．变压器原副线圈中电流的频率均为，故A正确；B．原线圈电压的有效值为则副线圈电压有效值即电压表V1的读数为，故B错误；CD．当R2所在处出现火警时，R2电阻减小，则次级电流变大，则R1两端的电压变大，副线圈的电压不变，则R2两端的电压减小，电压表V2的示数变小，副线圈消耗的功率变大，则变压器原线圈的输入功率变大，电流表A的读数变大，故C错误，D正确。11.氢原子的能级示意图如图所示，开始时有大量均处于基态的氢原子，用一束光子能量为E=12.75eV的单色光照射这些氢原子，并用发出的光线照射逸出功为2.29eV的钠，则下列分析正确的是（）A.激发后的氢原子能发出3种不同频率的光B.发出的光线中有6种光子能使钠发生光电效应C.发出的光线中，能量为0.66eV的光子波长最长D.钠发出的光电子的最大初动能为10.46eV【答案】CD【解析】A．用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，原子能量为知原子跃迁到第4能级，根据知，最多发射6种不同波长的光子，故A错误；C．根据得，从n=4跃迁到n=3能级辐射的光子能量最小，波长最长，其能量为，故C正确；B．当光子能量大于钠的逸出功时，则可发生光电效应，经计算可知，能使钠发生光电效应的光线有四种，故B错误；D．钠发出的所有光电子中最大的初动能为Ek=12.75eV−2.29eV=10.46eV，故D正确。12.两列简谐横波分别沿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0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。则（）A.P点开始振动的方向为+y方向B.当t=0.75s时两列波在M点相遇C.平衡位置在x=0.4m处的质点比平衡位置在x=0.7m处的质点先振动D.0~1s内，M点运动的路程为4cm【答案】BD【解析】A．由波的传播方向可以确定质点的振动方向，沿着波的传播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P点开始振动的方向为−y方向，故A错误；B．由题可知两列波的波速一样，到M点的时间为，故B正确；C．由于波速一样，所以由图可知x=−0.2m到x=0.4m的距离比x=1.2m到x=0.7m要远，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m处的质点后振动，故C错误；D．由得出两列波传到M点用了0.75s，两波到M点的起振方向都是向下，在经过，两波刚到达波谷，故M点路程为4cm，故D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共12分）13.（1）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。①该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（）。A．尽量选择质量大、体积小的摆球B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大②实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，可测得重力加速度g=_________m/s2（π2=9.87，结果保留三位有效数字）；③在实验中，有三位同学作出的T2−L图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是（）A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值B．图线a对应的g值大于图线b对应的g值C．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次D．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L（2）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。①为较方便地表示出玻璃砖的折射率，可以选择用刻度尺测量下列长度中的一部分：AB的长度为x1，CD的长度为x2，AO的长度为x3，DO的长度为x4，则玻璃砖的折射率可表示为n=______；②该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）AD22.69.87C（2）偏大【解析】（1）①[1]A．尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小阻力的影响，故A正确；B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为，故B错误；C．根据可得用悬线长度加摆球的直径作为摆长，则摆长偏大，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C错误；D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆则根据解得则测得的周期值偏小，根据则导致测量的重力加速度偏大，故D正确。故选AD。②[2]实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm；[3]小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，根据可得则重力加速度；③[4]根据可得T2−L图像的斜率AB．由图所示图像可知，对图线a与图线b的斜率相同，所以图线a对应的g值等于图线b对应的g值，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故AB错误；C．如果实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次，故C正确；D．由图所示图像可知，对图线a，当L为零时，T不为零，所测摆长偏小，可能是把细线长度作为摆长L，也可能是把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故D错误。故选C。（2）①[1]玻璃砖的折射率可表示为②[2]若该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为法线，则入射角不变，折射角减小，由折射率公式可知，测得玻璃砖的折射率将偏大。四、解答题（本题共3小题。第14题10分，第15题14分，第16题16分，共40分。）14.如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。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、副线圈的匝数比比n3∶n4=5∶1。充电桩充电时的额定功率P=19kW，额定电压U4=380V，变压器均视为理想变压器。求：（1）升压变压器副线圈两端电压U2；（2）通过输电线上的电流I3；（3）输电线的总电阻r。【答案】（1）2250V（2）10A（3）35Ω【解析】（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系得解得（2）根据理想变压器两端电压与匝数关系得通过输电线上的电流为解得，（3）输电线电势差输电线的总电阻，解得15.如图甲所示，匝数N=100，电阻r=1Ω，面积的圆形金属线圈与粗糙倾斜金属导轨连接成一个回路，导轨宽度L=1m，倾角θ=37°，轨道上连有阻值的电阻，在线圈中存在垂直于线圈平面向上的均匀变化的磁场B1，B1变化规律如图乙所示，在倾斜导轨上存在垂直导轨平面向下大小恒定的磁场B2，且；在导轨上放置一根质量，阻值，与导轨等宽的金属棒ab，并锁定。现将开关S闭合，解除锁定后，发现金属棒恰好能在导轨上保持静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计。已知求：（1）流经金属棒的电流大小和方向；（2）金属棒和导轨间的动摩擦因数；（3）现将开关S断开，当金属棒向下滑0.4m时速度达到，求该过程中电阻R上产生的热量。【答案】（1），方向从到（2）（3）【解析】（1）线圈中产生的感应电动势的大小回路的总电流又流经金属棒的电流大小根据楞次定律可知电流方向从到；（2）根据平衡条件可得（3）由动能定理可知由功能关系电阻产生的热量为解得16.2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水，“福建舰”配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。“电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=13.5V，内阻不计。两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C=10F。现将一质量为m=0.2kg，电阻为r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a端让电容器充电，充电结束后，再将开关K置于b端，金属滑块会在电磁力的驱动下运动。在电容器放电过程中，金属滑块两端电压与电容器两极板间电压始终相等。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。求：（1）充电完毕后电容器的电荷量；（2）在开关K置于b端的瞬间，金属滑块加速度的大小；（3）金属滑块的最大速度。【答案】（1）135C（2）33.75m/s2（3）30m/s【解析】（1）由电容定义解得（2）开关K置于b的瞬间，流过金属滑块的电流为以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律得又联立解得（3）设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为Δq，放电时间为Δt，流过金属滑块的平均电流为I。在金属块滑动过程中，由动量定理得因为由电容定义电容器放电过程的电荷量变化为且金属滑块运动后速度最大时，其两端电压为联立解得2024~2025学年度第二学期期末四校联考高二物理一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意。）1.下列说法正确的是（）A.雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关D.根据量子理论，在光电效应现象中增大入射光的照射强度光电子的最大初动能增加【答案】C【解析】A．彩虹是光的折射、反射和色散现象，与衍射无关，故A错误；B．检查平面平整度利用的是光的干涉，而非偏振，故B错误；C．电磁波在介质中的传播速度由介质性质和频率共同决定（存在色散现象），故C正确；D．光电子的最大初动能只与入射光频率有关，与光强无关，故D错误。故选C。2.东方超环是我国自主研发的世界首个全超导核聚变装置，俗称“人造小太阳”，是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是（）A.该核聚变过程放出能量，因此反应在常温下就能发生B.X是电子，来自原子核内C.核聚变反应比核裂变反应产能效率更高D.该反应有质量亏损，所以质量数不守恒【答案】C【解析】A．核聚变需高温高压条件，常温下无法发生，故A错误；B．根据质量数和电荷数守恒，X应为中子（），而非电子，故B错误；C．核聚变单位质量释放能量比核裂变多，效率更高，故C正确；D．质量亏损不改变质量数守恒，反应前后质量数总和相等，故D错误。故选C。3.如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是（）A.玻璃对b光的折射率比c大B.在玻璃中，b光的传播速度比c大C.b光的光子能量比c小D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射【答案】A【解析】A．由图可知，两光的入射角r相同，但b光的折射角i更小，根据可知b光的折射率比c光的更大，故A正确；B．根据可知，因b光的折射率更大，故b光在玻璃中的传播速度比c光更小，故B错误；C．因b光的折射率更大，故b光的频率更大，根据可知b光的能量更大，故C错误；D．由光疏介质进入光密介质不会发生全反射，故逐渐增大a光的入射角，b光不会发生全反射，故D错误。故选A。4.如图所示，光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时增加，则会产生逆时针方向感应电流的是（）A.线圈1 B.线圈2 C.线圈3 D.线圈4【答案】D【解析】AC．结合安培定则和磁场的矢量叠加可分析出，线圈1、3内的磁通量为零，当导线中电流增大时，线圈1、3内的磁通量仍为零，故无感应电流产生，故AC错误；B．同理知线圈2内的磁场垂直纸面向外，当导线中电流增大时，线圈2内的磁通量垂直纸面向外增加，根据楞次定律可得线圈2中会产生顺时针方向的感应电流，故B错误；D．同理知线圈4内的磁场垂直纸面向里，当导线中电流增大时，线圈4内的磁通量垂直纸面向里增加，根据楞次定律可得线圈4中会产生逆时针方向的感应电流，故D正确。故选D。5.如图，L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合（）A.a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭B.a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭C.a先亮b后亮，然后b逐渐变亮D.b先亮a后亮，然后a逐渐变亮【答案】A【解析】刚闭合开关S时，线圈会产生很大的自感电动势，阻碍电流通过线圈，故两灯同时获得电压，即同时亮，根据自感现象知，自感电动势并不能阻止电流的增加，即通过线圈的电流逐渐增加，所以通过的电流逐渐减小，故灯逐渐变暗，因为的电阻不计，故电路最终稳定时，线圈相当于导线，将灯短路，故灯熄灭，综合选项内容可知，A正确，BCD错误。故选A。6.关于下列图片中所涉及的物理知识，描述正确的是（）A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围空间一定产生变化的电场B.图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属C.由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大D.图丁为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压【答案】D【解析】A．图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场，故A错误；B．图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在金属中产生涡流，涡流产生的热量将金属熔化，从而冶炼金属，故B错误；C．由图丙可知，驱动力频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振动幅度最大，故C错误；D．图丁为互感器并联接入电路，因此为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压，故D正确。故选D。7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图（a）所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，线圈匝数为10，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图（b）所示，则（）A.电压表的示数为220VB.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2JC.电路中的电流方向每秒钟改变50次D.t=0时，感应电流为零，磁通量最小【答案】B【解析】A．电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图像知电动势的最大值有效值灯泡两端电压，故A错误；B．电流的有效值发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故B正确；C．由图像知T=2×10−2s，一个周期内电流方向改变两次，可知1s内电流方向改变100次，故C错误；D．由图像知t=0时，感应电流为零，线圈处于与中性面平行的平面，磁通量最大，故D错误。故选B。8.轻质细线吊着一质量为m=1kg、边长为L=0.2m、总电阻R=1Ω、匝数n=10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2，则下列判断正确的是（）A.线圈中感应电流的方向为adcbaB.线圈中的感应电流大小为0.2AC.6s时线圈受安培力的大小为D.0~2s时间内线圈中产生的热量为0.08J【答案】C【解析】A．由楞次定律可知，在磁感应强度垂直纸面向里逐渐增大时，线圈中感应电流产生的磁场方向为垂直于纸面向外，即线圈中的电流方向为abcda，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律，可知由闭合电路欧姆定律可知，故B错误；C．由图可知，6s时线圈所处的磁感应强度为B=4T，由几何关系可知，线圈的有效长度为，受安培力的大小为，故C正确；D．由焦耳定律可知，0~2s时间内，通过线圈的热量为Q=I2Rt=0.02J，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。全部选对得4分，选对不全得2分，有错误选项得0分）9.如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（）A.0时刻弹簧弹力大小为B.弹簧劲度系数为C.时间段，回复力冲量为0D.时间段，小球动能与重力势能之和不变【答案】AC【解析】B．小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，时刻弹簧弹力为0，位移大小为A，有可得劲度系数为故B错误；A．0时刻在正的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则弹力大小为故A正确；C．时间段，小球从从最高点振动到达最低点，回复力在前时间沿正方向，在后时间沿负方向，两段时间的回复力平均值大小相等，则由可知回复力冲量为0，故C正确；D．时间段，小球从最高点振动到达最低点，根据能量守恒定律可知弹簧的弹性势能和小球的机械能相互转化，因弹簧的弹性势能一直增大，则小球动能与重力势能之和减小，故D错误。故选AC。10.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压如图乙所示。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小，R1为一定值电阻。下列说法中正确的是（）A.副线圈中的交流电频率为50HzB.t=0.02s时电压表V1示数为0VC.当R2所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变小D.当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变大【答案】AD【解析】A．变压器原副线圈中电流的频率均为，故A正确；B．原线圈电压的有效值为则副线圈电压有效值即电压表V1的读数为，故B错误；CD．当R2所在处出现火警时，R2电阻减小，则次级电流变大，则R1两端的电压变大，副线圈的电压不变，则R2两端的电压减小，电压表V2的示数变小，副线圈消耗的功率变大，则变压器原线圈的输入功率变大，电流表A的读数变大，故C错误，D正确。11.氢原子的能级示意图如图所示，开始时有大量均处于基态的氢原子，用一束光子能量为E=12.75eV的单色光照射这些氢原子，并用发出的光线照射逸出功为2.29eV的钠，则下列分析正确的是（）A.激发后的氢原子能发出3种不同频率的光B.发出的光线中有6种光子能使钠发生光电效应C.发出的光线中，能量为0.66eV的光子波长最长D.钠发出的光电子的最大初动能为10.46eV【答案】CD【解析】A．用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，原子能量为知原子跃迁到第4能级，根据知，最多发射6种不同波长的光子，故A错误；C．根据得，从n=4跃迁到n=3能级辐射的光子能量最小，波长最长，其能量为，故C正确；B．当光子能量大于钠的逸出功时，则可发生光电效应，经计算可知，能使钠发生光电效应的光线有四种，故B错误；D．钠发出的所有光电子中最大的初动能为Ek=12.75eV−2.29eV=10.46eV，故D正确。12.两列简谐横波分别沿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0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。则（）A.P点开始振动的方向为+y方向B.当t=0.75s时两列波在M点相遇C.平衡位置在x=0.4m处的质点比平衡位置在x=0.7m处的质点先振动D.0~1s内，M点运动的路程为4cm【答案】BD【解析】A．由波的传播方向可以确定质点的振动方向，沿着波的传播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P点开始振动的方向为−y方向，故A错误；B．由题可知两列波的波速一样，到M点的时间为，故B正确；C．由于波速一样，所以由图可知x=−0.2m到x=0.4m的距离比x=1.2m到x=0.7m要远，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m处的质点后振动，故C错误；D．由得出两列波传到M点用了0.75s，两波到M点的起振方向都是向下，在经过，两波刚到达波谷，故M点路程为4cm，故D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共12分）13.（1）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。①该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（）。A．尽量选择质量大、体积小的摆球B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大②实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，可测得重力加速度g=_________m/s2（π2=9.87，结果保留三位有效数字）；③在实验中，有三位同学作出的T2−L图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是（）A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值B．图线a对应的g值大于图线b对应的g值C．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次D．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L（2）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。①为较方便地表示出玻璃砖的折射率，可以选择用刻度尺测量下列长度中的一部分：AB的长度为x1，CD的长度为x2，AO的长度为x3，DO的长度为x4，则玻璃砖的折射率可表示为n=______；②该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）AD22.69.87C（2）偏大【解析】（1）①[1]A．尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小阻力的影响，故A正确；B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为，故B错误；C．根据可得用悬线长度加摆球的直径作为摆长，则摆长偏大，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C错误；D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆则根据解得则测得的周期值偏小，根据则导致测量的重力加速度偏大，故D正确。故选AD。②[2]实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm；[3]小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，根据可得则重力加速度；③[4]根据可得T2−L图像的斜率AB．由图所示图像可知，对图线a与图线b的斜率相同，所以图线a对应的g值等于图线b对应的g值，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故AB错误；C．如果实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次，故C正确；D．由图所示图像可知，对图线a，当L为零时，T不为零，所测摆长偏小，可能是把细线长度作为摆长L，也可能是把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故D错误。故选C。（2）①[1]玻璃砖的折射率可表示为②[2]若该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针