2023-2024学年山西省太原市高二下学期4月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE32023~2024学年第二学期高二年级期中学业诊断物理试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。1.关于交变电流，下列说法正确的是（）A.手机电池提供的电流是交变电流B.交变电流可能是按正余弦规律变化的C.交变电流的大小一定随时间做周期性变化D.家用照明电压的大小随时间做周期性变化，方向不变〖答案〗B〖解析〗A．手机电池提供的电流是直流电，故A错误；B．交变电流可能是按正余弦规律变化的，故B正确；C．交变电流的方向一定随时间做周期性变化，大小不一定随时间做周期性变化，故C错误；D．家用照明电压的大小随时间做周期性变化，方向改变，故D错误。故选B。2.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A.弹簧振子的回复力在半个周期内的功一定为0B.弹簧振子的回复力在半个周期内的冲量一定为0C.若物体做简谐运动，合外力与位移的关系符合D.物体所受合力大小与时间满足一次函数关系，物体一定做简谐运动〖答案〗A〖解析〗AB．简谐运动的物体，在半个周期内，据图象可知两位置关于平衡位置对称，即两位置速度大小相同，方向相反，据动能定理得，回复力做功一定为0，回复力在半个周期内的冲量一定不为0，故A正确，B错误；C．简谐运动合外力公式为其中，F合是回复力，x是物体离开平衡点的位移，故C错误；D．物体所受合力大小与时间满足一次函数关系，即加速度大小与时间满足一次函数关系，这种情况下，位移不可能与加速度满足正比例关系，则位移不可能与合外力满足正比例关系，物体不做简谐运动，故D错误。故选A。3.关于电磁感应，下列说法不正确的是（）A.图甲磁电式电表铝框骨架能起到电磁驱动的作用B.图乙电流表运输时，把正负接线柱用导线连在一起，利用的是电磁阻尼原理C.图丙阻尼摆片摆动中产生感应电流，很快停下来D.图丁变压器硅钢片相互绝缘叠加能减小涡流〖答案〗A〖解析〗A．铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动。故A错误，与题意相符；B．连接后由于电磁效应线圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针被打坏。故B正确，与题意不符；C．图丙阻尼摆片摆动中产生感应电流，从而阻碍磁通量的变化，很快停下来。故C正确，与题意不符；D．变压器的铁芯是用相互绝缘的硅钢片叠成的，这样可以减小铁芯中的涡流。故D正确，与题意不符。本题选不正确的故选A。4.如图所示，绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，a带负电并绕中心O点顺时针转动，下列说法正确的是（）A.当a顺时针加速转动时，b产生顺时针方向电流并有扩张趋势B.当a顺时针减速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势C.当a顺时针匀加速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势D.当a顺时针匀速转动时，b不产生电流但有收缩趋势〖答案〗A〖解析〗A．当带负电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于逆时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向外的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向里的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向外（因为向外的比向里的磁通量多，向外的是全部，向里的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，磁场对电流的作用力向外，故b中产生顺时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，故A正确；B．同理可得当a顺时针减速转动时，b产生逆时针方向电流并有收缩趋势，故B错误；C．同理可得当a顺时针匀加速转动时，b产生顺时针方向电流并有扩张趋势，故C错误；D．当a顺时针匀速转动时，相当于恒定不变的逆时针方向电流，金属圆环b包围的面积内的磁通量不变，b不产生感应电流，b不受安培力做功，没有收缩趋势，故D错误。故选A。5.如图所示电路中，线圈L电阻不计，D为理想二极管，下列说法正确的是（）A.S闭合时，A不亮，B立即变亮B.S闭合时，A立即变亮，B逐渐变亮C.S断开时，A不亮，B立即熄灭D.S断开时，A立即变亮，然后逐渐变暗至熄灭〖答案〗D〖解析〗AB．S闭合时，由于二极管具有单向导电性，A不亮，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，B灯逐渐变亮，故AB错误；CD．S断开时，线圈L产生自感电动势，与两灯构成闭合回路，故A立即变亮，然后逐渐变暗至熄灭，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示为甲、乙弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是（）A.两弹簧振子的初相位不同B.甲系统的机械能比乙系统的大C.甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比为2：1D.t=2s时，甲具有负方向最大速度，乙具有正方向最大位移〖答案〗D〖解析〗A．由图可知两弹簧振子周期不相等，初相位相同，故A错误；B．甲的振幅大，由于甲、乙两弹簧振子的质量、两个弹簧劲度系数不知，无法判断甲、乙两系统的机械能大小，故B错误；C．根据弹簧振子周期公式由图可知则甲、乙两弹簧振子振幅比为，根据牛顿第二定律弹簧振子加速度最大值为故甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比为故C错误；D．图像斜率的绝对值表示速度大小，t=2s时，甲图像斜率的绝对值最大，且斜率为负，甲具有负方向最大速度，由图可知此时乙具有正方向最大位移，故D正确。故选D。7.男子蹦床比赛中，运动员某次下落从最高点到着网点用时0.8s，从着网点到最低点用时0.4s。运动员的质量为60kg，不计空气阻力，该过程中网对运动员的平均作用力约为（）A.600N B.1200N C.1800N D.2400N〖答案〗C〖解析〗最高点到着网点过程，根据动能定理有选择向上为正方向，对运动员进行分析，根据动量定理有解得故选C。8.质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平恒力F的作用下，经时间t走过位移l，动量变为p、动能变为Eₖ。若上述过程中F不变，物体的质量变为2m，下列说法正确的是（）A.经过时间t，物体动量变为p B.经过时间t，物体动能变为EₖC.经过位移l，物体动量变为2p D.经过位移l，物体动能变为2Eₖ〖答案〗A〖解析〗A．以初速度方向为正方向，根据动量定理，有Ft=p故F不变，物体的质量变为2m，经过时间t，物体动量变为p，故A正确；B．根据动量为p，质量变为2m，故动能变为Ek，故B错误；D．经过位移l，根据动能定理，有Fl=Ek故F不变，物体的质量变为2m，经过位移l，动能仍变为Ek，故D错误；C．根据动能为Ek，质量变为2m，故动量变为，故C错误。故选A。9.总质量为M的喷气式飞机静止在跑道上，飞机一次性向后喷出质量为的气体后，飞机在时间t内沿直线前进位移x。不计一切阻力，下列说法正确的是（）A.喷出气体的速度为B.在喷气过程中，飞机与喷出气体所组成的系统，动量和机械能均守恒C.若喷出气体的速度变大但动量不变，飞机前进位移x的时间小于tD.若喷出气体的质量不变但速度变大，飞机前进位移x的时间小于t〖答案〗D〖解析〗A．喷出质量为的气体后，飞机速度根据动量守恒得喷出气体的速度为故A错误；B．在喷气过程中，飞机与喷出气体所组成的系统机械能增大，故B错误；C．根据动量守恒若喷出气体的速度变大但动量不变，质量变大，则飞机速度变小，前进位移x的时间大于t，故C错误；D．根据动量守恒若喷出气体的质量不变但速度变大，动量变大，飞机速度变大，飞机前进位移x的时间小于t，故D正确。故选D。10.如图甲所示，可利用二极管将交变电流变为直流，a、b为正弦式交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端的电压如图乙所示，下列选项正确的是（）A.交变电流的频率为100HzB.R两端电压的有效值为C.若电阻R=5Ω，1min内R产生的热量为D.一个标有“90V，50μF”的电容器并联在电阻R两端，电容器可以正常工作〖答案〗C〖解析〗A．由图可知交变电流的周期为，交变电流的频率为故A错误；B．根据有效值的定义可得R两端电压的有效值为故B错误；C．若电阻R=5Ω，1min内R产生的热量为故C正确；D．R两端电压最大值为，大于电容器最大耐压值90V，故一个标有“90V，50μF”的电容器并联在电阻R两端，电容器不可以正常工作，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。11.如图为某国产品牌手机磁吸式无线充电器，充电器的发射线圈接在的正弦式交变电流电源上，手机接收线圈电压的有效值为10V，充电器正常工作时，手机接收到的功率为44W，若不考虑充电过程中能量的损失，下列说法正确的是（）A.发射线圈和接收线圈的匝数之比为22：1B.手机接收线圈内交变电流的方向每秒钟变化50次C.正常充电时，充电器发射线圈中输入电流的有效值为0.2AD.接收线圈的工作原理是电磁感应现象，发射线圈的工作原理是电流的热效应〖答案〗AC〖解析〗A．正弦式交变电流电压的有效值为发射线圈和接收线圈的匝数之比为故A正确；B．手机接收线圈内交变电流的频率为电流方向每秒钟变化100次。故B错误；C．因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电器发射线圈的输入电流为故C正确；D．接收线圈的工作原理是电磁感应现象，发射线圈的原理是电流的磁效应，故D错误。故选AC。12.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为3：1，原线圈与灯泡串联，正弦式交变电流电源电压恒定，副线圈两端连接灯泡和。三个灯泡规格相同且都能发光，下列说法正确的是（）A.灯丝被烧断后，变亮B.灯丝被烧断后，变亮C.都能发光时，三个灯泡的亮度不相同D.灯丝被烧断后，变压器输入功率不变〖答案〗AC〖解析〗A．灯丝被烧断后，原线圈电压增大，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系，副线圈电压增大，变亮，故A正确；B．副线圈的等效电阻为灯丝被烧断后，副线圈的等效电阻增大，原线圈电流减小，变暗，故B错误；C．设通过灯泡、、的电流为、、，灯泡和并联，则根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可得故都能发光时，三个灯泡的亮度不相同，故C正确；D．灯丝被烧断后，副线圈的等效电阻增大，原线圈电流减小，变压器输入功率减小，故D错误。故选AC。13.如图所示，发电机的输出功率为100kW、输出电压为250V，升压变压器匝数之比为1：20，输电导线总电阻R线上损失的功率为10kW，下列说法正确的是（）A.升压变压器原线圈的电流为0.4AB.输电导线总电阻R线为25ΩC.降压变压器原线圈两端的电压为4500VD.当用户的总功率减少时，输电导线上损失的功率增大〖答案〗BC〖解析〗A．发电机的输出功率为P=100kW输出电压为=250V输出电流根据故A错误；B．输电导线总电阻R线上损失的功率为10kW根据R线R线=25Ω故B正确；C．根据升压变压器副线圈电压降压变压器原线圈两端的电压为故C正确；D．当用户用电器总功率减小时，用户总电流I减小，输电线的电流也减小，所以输电线上损失的功率减小，故D错误。14.a、b为水平面内光滑金属圆环导轨，a环半径为2r，b环半径为r，长为r的金属杆MN沿半径方向跨在导轨上。MN在外力作用下以角速度ω顺时针转动，整个轨道平面区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，下列说法正确的是（）A.金属杆N端的电势高于M端的电势B.金属杆产生的电动势大小为C.金属杆内通过的电流为恒定电流D.金属杆所受外力的功率先增大后减小〖答案〗AB〖解析〗A．金属杆MN顺时针转动，整个轨道平面区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，根据右手定则，故金属杆N端的电势高于M端的电势，故A正确；B．金属杆产生的电动势大小为故B正确；C．电路未构成闭合回路，金属杆内没有电流，故C错误；D．金属杆所受外力的功率为故金属杆所受外力的功率恒定不变，故D错误。15.如图所示，光滑绝缘水平面上方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小分别为、。长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以初速度v垂直磁场从O点水平向右运动，当线框中线运动到磁场中线PQ处时，线框的速度变为，下列选项正确的是（）A.线框的速度为时，线框的加速度为B.线框速度为时，线框的电功率为C.线框从v运动到的过程中，回路中产生的电能为D.线框从v运动到的过程中，通过线框横截面的电荷量为〖答案〗ABC〖解析〗A．此时感应电动势线框电流为由牛顿第二定律得3BIa+BIa=ma加解得故A正确；B．线框的速度为时，线框的电功率为选项B正确；C．线框从v运动到的过程中，回路中产生的电能为选项C正确；D．线框从v运动到的过程中，通过线框横截面的电荷量为选项D错误。故选ABC。三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将〖答案〗填在题中横线上或按要求作答。16.某学习小组用单摆测量当地重力加速度的大小。（1）下列选项正确的是；A.实验中计时开始时，摆球位置应在最大位移处B.对于甲、乙摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂C.对于长度不同的1m和30cm同种细线，选用1m的细线做摆线D.若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间为t，单摆周期为（2）如图用游标卡尺测量小球的直径，直径d=_______mm，又测量悬挂点与小球上端之间的距离为79.51cm，单摆的摆长为_______mm；（3）多次改变摆长L，测得对应的单摆周期T，绘制图像，由图丙可得当地重力加速度的大小_______________（用字母、和、表示）)。〖答案〗（1）C（2）（3）〖解析〗（1）AD．单摆在平衡位置（即最低点）处速度最大，便于确定，所以从单摆经过平衡位置时开始计时，若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间为t，单摆周期为故AD错误；B．图甲中摆线缠绕在水平杆上，摆动过程中摆线长度不断发生变化，实验误差较大；图乙中摆线用铁夹夹住了，则摆长能保持不变，所以应选用图乙中所示的悬挂方式。故B错误；C．选用尽可能长的细线作为摆线，可减小测量摆长时产生的相对误差，也能增大单摆的周期，有利于减小周期测量中的误差。故C正确。（2）[1]用游标卡尺测量小球的直径为[2]单摆的摆长为（3）根据解得结合丙图，可得可得17.某学习小组利用如图装置验证动量守恒定律。器材有：斜槽轨道(倾斜部分与平直部分平滑连接，平直轨道一侧固定有刻度尺)，材料相同、表面粗糙程度相同的滑块A、B。在水平轨道上放置滑块B，位置坐标记为，将滑块A从斜槽轨道上P点由静止释放，滑块A滑下后与滑块B发生碰撞，碰后记录滑块A、B停下来的位置坐标、；取走水平轨道上的滑块B，再将滑块A从P点由静止释放，记录滑块A停下的位置坐标。请回答下列问题：（1）为完成该实验，还需要的实验器材有__________；（2）第一次实验数据不理想，你认为下列哪些同学的说法有道理；A.小刘认为：把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在水平轨道上做匀速直线运动B.小李认为：测量位移时，A、B滑块都应该读右侧面所对的位置坐标C.小王认为：读A、B滑块左侧面所对的位置坐标D.小张认为：读滑块A右侧面的位置坐标，读滑块B左侧面的位置坐标（3）某次实验中，滑块A的质量大于滑块B的质量，在误差允许的范围内，如果满足关系式_____，则可以验证A、B碰撞动量守恒；如果还想验证A、B的碰撞是否为弹性碰撞，需要验证关系式________是否成立（选用字母来表示）。〖答案〗（1）天平（2）B（3）〖解析〗（1）验证动量守恒定律需计算A、B滑块碰撞前后的动量，A、B滑块碰撞前后的速度可通过动力学公式求出，还需天平测量A、B滑块的质量。（2）A．滑块在水平轨道上做匀减速运动，滑块碰撞前后的速度可通过动力学公式求出，不需要把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在水平轨道上做匀速直线运动，故A错误；BCD．滑块A在斜槽轨道末端时，滑块A右侧面与刻度尺零刻度对齐，为减小读数误差以及滑块长度的影响，测量位移时，A、B滑块都应该读右侧面所对的位置坐标，故B正确，CD错误。（3）[1]根据动力学公式加速度为可知滑块A碰撞前的速度为滑块A碰撞后的速度为滑块B碰撞后的速度为A、B滑块碰撞前后动量守恒，则可得[2]若A、B的碰撞为弹性碰撞，则可得四、计算题：本题包含4小题，共41分。解答应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。18.完全相同的甲、乙两辆超市手推车沿直线静置于水平地面，质量均为5kg。甲车获得的初速度后，前进与乙车碰撞并嵌套为一体，碰撞时间极短。车运动时受到的阻力恒为车重的0.1倍，重力加速度g取。求：（1）甲车与乙车碰撞前速度的大小；（2）甲车与乙车碰撞后共同运动的最远距离。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）依题意，甲车所受阻力为由动能定理，可得解得（2）依题意，两车碰撞时间极短，系统动量守恒，可得甲车与乙车碰撞后共同运动时，阻力为由动能定理，可得解得19.如图所示，光滑水平面上有边界平行的匀强磁场区域，正方形导线框以垂直于边界的速度穿过磁场，磁场宽度大于线框边长。线框进入磁场前的速度为v1，线框穿出磁场后的速度为v2。求：（1）线框在进入磁场的过程中，加速度的变化情况；（2）线框完全进入磁场后，在磁场中运动的速度。〖答案〗（1）加速度方向向左，大小减小；（2）〖解析〗（1）令线框边长为L，线框在进入磁场的过程中，感应电动势为感应电流为根据牛顿第二定律有解得根据右手定则，感应电流方向沿逆时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，即加速度方向向左，线框速度减小，加速度减小，可知，线框在进入磁场过程中，加速度方向向左，大小减小。（2）线框进入磁场过程，根据动量定理有其中，感应电流的平均值为线框出磁场过程，根据动量定理有其中，感应电流的平均值为其中解得20.如图甲所示，倾角为θ的绝缘斜面内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于斜面向下，磁感应强度的大小为B，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置在斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的定值电阻。质量为m、阻值为r的金属杆ab垂直导轨由静止释放，杆ab始终与导轨垂直，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：（1）通过电阻R的电流方向（请说明M→P或P→M）；（2）杆ab下滑后速度的最大值；（3）若杆ab由静止滑到最大速度所用的时间为t，此过程中回路产生热量Q的大小。〖答案〗（1）P→M；（2）；（3）〖解析〗（1）根据右手定则可知通过电阻R的电流方向为P→M；（2）当杆受的安培力等于重力沿斜面的分力时，其速度最大，设为vm，则联立解得（3）若杆ab由静止滑到最大速度所用的时间为t，规定沿斜面向下为正方向，根据动量定理，有设此过程中杆ab沿斜面下滑的距离为x，有x从静止到最大速度的过程中，设电路中产生的总热量Q，根据能量守恒，有解得21.如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面上，左侧与竖直平面内半径为r的光滑圆弧轨道相连，水平导轨与圆弧轨道相切，接阻值为R的电阻，开关S断开。水平导轨内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒乙静止于处。导体棒甲从处由静止释放，甲棒进入磁场后与乙棒相遇时，两棒速度恰好相等。两棒质量均为m，电阻均为R，运动过程中始终与导轨垂直，水平导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g。求：（1）甲、乙相遇时，甲棒上产生的热量Q1；（2）乙棒的初始位置离磁场边界的距离x；（3）甲、乙相遇的瞬间闭合开关S，在之后的运动过程中，电阻R上产生的热量。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）甲下滑过程，根据动能定理有对甲乙构成的系统，根据动量守恒定律与能量守恒定律有，甲棒上产生的热量解得（2）对甲，根据动量定理有感应电流的平均值为其中解得（3）甲、乙相遇的瞬间闭合开关S，甲乙同时切割磁感线，产生感应电动势，将甲乙整体作为一个等效电源，等效内阻为甲乙在安培力作用下最终减速至0，电路总的焦耳热为根据电热分配，电阻R上产生的热量解得2023~2024学年第二学期高二年级期中学业诊断物理试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。1.关于交变电流，下列说法正确的是（）A.手机电池提供的电流是交变电流B.交变电流可能是按正余弦规律变化的C.交变电流的大小一定随时间做周期性变化D.家用照明电压的大小随时间做周期性变化，方向不变〖答案〗B〖解析〗A．手机电池提供的电流是直流电，故A错误；B．交变电流可能是按正余弦规律变化的，故B正确；C．交变电流的方向一定随时间做周期性变化，大小不一定随时间做周期性变化，故C错误；D．家用照明电压的大小随时间做周期性变化，方向改变，故D错误。故选B。2.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A.弹簧振子的回复力在半个周期内的功一定为0B.弹簧振子的回复力在半个周期内的冲量一定为0C.若物体做简谐运动，合外力与位移的关系符合D.物体所受合力大小与时间满足一次函数关系，物体一定做简谐运动〖答案〗A〖解析〗AB．简谐运动的物体，在半个周期内，据图象可知两位置关于平衡位置对称，即两位置速度大小相同，方向相反，据动能定理得，回复力做功一定为0，回复力在半个周期内的冲量一定不为0，故A正确，B错误；C．简谐运动合外力公式为其中，F合是回复力，x是物体离开平衡点的位移，故C错误；D．物体所受合力大小与时间满足一次函数关系，即加速度大小与时间满足一次函数关系，这种情况下，位移不可能与加速度满足正比例关系，则位移不可能与合外力满足正比例关系，物体不做简谐运动，故D错误。故选A。3.关于电磁感应，下列说法不正确的是（）A.图甲磁电式电表铝框骨架能起到电磁驱动的作用B.图乙电流表运输时，把正负接线柱用导线连在一起，利用的是电磁阻尼原理C.图丙阻尼摆片摆动中产生感应电流，很快停下来D.图丁变压器硅钢片相互绝缘叠加能减小涡流〖答案〗A〖解析〗A．铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动。故A错误，与题意相符；B．连接后由于电磁效应线圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针被打坏。故B正确，与题意不符；C．图丙阻尼摆片摆动中产生感应电流，从而阻碍磁通量的变化，很快停下来。故C正确，与题意不符；D．变压器的铁芯是用相互绝缘的硅钢片叠成的，这样可以减小铁芯中的涡流。故D正确，与题意不符。本题选不正确的故选A。4.如图所示，绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，a带负电并绕中心O点顺时针转动，下列说法正确的是（）A.当a顺时针加速转动时，b产生顺时针方向电流并有扩张趋势B.当a顺时针减速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势C.当a顺时针匀加速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势D.当a顺时针匀速转动时，b不产生电流但有收缩趋势〖答案〗A〖解析〗A．当带负电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于逆时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向外的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向里的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向外（因为向外的比向里的磁通量多，向外的是全部，向里的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，磁场对电流的作用力向外，故b中产生顺时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，故A正确；B．同理可得当a顺时针减速转动时，b产生逆时针方向电流并有收缩趋势，故B错误；C．同理可得当a顺时针匀加速转动时，b产生顺时针方向电流并有扩张趋势，故C错误；D．当a顺时针匀速转动时，相当于恒定不变的逆时针方向电流，金属圆环b包围的面积内的磁通量不变，b不产生感应电流，b不受安培力做功，没有收缩趋势，故D错误。故选A。5.如图所示电路中，线圈L电阻不计，D为理想二极管，下列说法正确的是（）A.S闭合时，A不亮，B立即变亮B.S闭合时，A立即变亮，B逐渐变亮C.S断开时，A不亮，B立即熄灭D.S断开时，A立即变亮，然后逐渐变暗至熄灭〖答案〗D〖解析〗AB．S闭合时，由于二极管具有单向导电性，A不亮，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，B灯逐渐变亮，故AB错误；CD．S断开时，线圈L产生自感电动势，与两灯构成闭合回路，故A立即变亮，然后逐渐变暗至熄灭，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示为甲、乙弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是（）A.两弹簧振子的初相位不同B.甲系统的机械能比乙系统的大C.甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比为2：1D.t=2s时，甲具有负方向最大速度，乙具有正方向最大位移〖答案〗D〖解析〗A．由图可知两弹簧振子周期不相等，初相位相同，故A错误；B．甲的振幅大，由于甲、乙两弹簧振子的质量、两个弹簧劲度系数不知，无法判断甲、乙两系统的机械能大小，故B错误；C．根据弹簧振子周期公式由图可知则甲、乙两弹簧振子振幅比为，根据牛顿第二定律弹簧振子加速度最大值为故甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比为故C错误；D．图像斜率的绝对值表示速度大小，t=2s时，甲图像斜率的绝对值最大，且斜率为负，甲具有负方向最大速度，由图可知此时乙具有正方向最大位移，故D正确。故选D。7.男子蹦床比赛中，运动员某次下落从最高点到着网点用时0.8s，从着网点到最低点用时0.4s。运动员的质量为60kg，不计空气阻力，该过程中网对运动员的平均作用力约为（）A.600N B.1200N C.1800N D.2400N〖答案〗C〖解析〗最高点到着网点过程，根据动能定理有选择向上为正方向，对运动员进行分析，根据动量定理有解得故选C。8.质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平恒力F的作用下，经时间t走过位移l，动量变为p、动能变为Eₖ。若上述过程中F不变，物体的质量变为2m，下列说法正确的是（）A.经过时间t，物体动量变为p B.经过时间t，物体动能变为EₖC.经过位移l，物体动量变为2p D.经过位移l，物体动能变为2Eₖ〖答案〗A〖解析〗A．以初速度方向为正方向，根据动量定理，有Ft=p故F不变，物体的质量变为2m，经过时间t，物体动量变为p，故A正确；B．根据动量为p，质量变为2m，故动能变为Ek，故B错误；D．经过位移l，根据动能定理，有Fl=Ek故F不变，物体的质量变为2m，经过位移l，动能仍变为Ek，故D错误；C．根据动能为Ek，质量变为2m，故动量变为，故C错误。故选A。9.总质量为M的喷气式飞机静止在跑道上，飞机一次性向后喷出质量为的气体后，飞机在时间t内沿直线前进位移x。不计一切阻力，下列说法正确的是（）A.喷出气体的速度为B.在喷气过程中，飞机与喷出气体所组成的系统，动量和机械能均守恒C.若喷出气体的速度变大但动量不变，飞机前进位移x的时间小于tD.若喷出气体的质量不变但速度变大，飞机前进位移x的时间小于t〖答案〗D〖解析〗A．喷出质量为的气体后，飞机速度根据动量守恒得喷出气体的速度为故A错误；B．在喷气过程中，飞机与喷出气体所组成的系统机械能增大，故B错误；C．根据动量守恒若喷出气体的速度变大但动量不变，质量变大，则飞机速度变小，前进位移x的时间大于t，故C错误；D．根据动量守恒若喷出气体的质量不变但速度变大，动量变大，飞机速度变大，飞机前进位移x的时间小于t，故D正确。故选D。10.如图甲所示，可利用二极管将交变电流变为直流，a、b为正弦式交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端的电压如图乙所示，下列选项正确的是（）A.交变电流的频率为100HzB.R两端电压的有效值为C.若电阻R=5Ω，1min内R产生的热量为D.一个标有“90V，50μF”的电容器并联在电阻R两端，电容器可以正常工作〖答案〗C〖解析〗A．由图可知交变电流的周期为，交变电流的频率为故A错误；B．根据有效值的定义可得R两端电压的有效值为故B错误；C．若电阻R=5Ω，1min内R产生的热量为故C正确；D．R两端电压最大值为，大于电容器最大耐压值90V，故一个标有“90V，50μF”的电容器并联在电阻R两端，电容器不可以正常工作，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。11.如图为某国产品牌手机磁吸式无线充电器，充电器的发射线圈接在的正弦式交变电流电源上，手机接收线圈电压的有效值为10V，充电器正常工作时，手机接收到的功率为44W，若不考虑充电过程中能量的损失，下列说法正确的是（）A.发射线圈和接收线圈的匝数之比为22：1B.手机接收线圈内交变电流的方向每秒钟变化50次C.正常充电时，充电器发射线圈中输入电流的有效值为0.2AD.接收线圈的工作原理是电磁感应现象，发射线圈的工作原理是电流的热效应〖答案〗AC〖解析〗A．正弦式交变电流电压的有效值为发射线圈和接收线圈的匝数之比为故A正确；B．手机接收线圈内交变电流的频率为电流方向每秒钟变化100次。故B错误；C．因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电器发射线圈的输入电流为故C正确；D．接收线圈的工作原理是电磁感应现象，发射线圈的原理是电流的磁效应，故D错误。故选AC。12.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为3：1，原线圈与灯泡串联，正弦式交变电流电源电压恒定，副线圈两端连接灯泡和。三个灯泡规格相同且都能发光，下列说法正确的是（）A.灯丝被烧断后，变亮B.灯丝被烧断后，变亮C.都能发光时，三个灯泡的亮度不相同D.灯丝被烧断后，变压器输入功率不变〖答案〗AC〖解析〗A．灯丝被烧断后，原线圈电压增大，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系，副线圈电压增大，变亮，故A正确；B．副线圈的等效电阻为灯丝被烧断后，副线圈的等效电阻增大，原线圈电流减小，变暗，故B错误；C．设通过灯泡、、的电流为、、，灯泡和并联，则根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可得故都能发光时，三个灯泡的亮度不相同，故C正确；D．灯丝被烧断后，副线圈的等效电阻增大，原线圈电流减小，变压器输入功率减小，故D错误。故选AC。13.如图所示，发电机的输出功率为100kW、输出电压为250V，升压变压器匝数之比为1：20，输电导线总电阻R线上损失的功率为10kW，下列说法正确的是（）A.升压变压器原线圈的电流为0.4AB.输电导线总电阻R线为25ΩC.降压变压器原线圈两端的电压为4500VD.当用户的总功率减少时，输电导线上损失的功率增大〖答案〗BC〖解析〗A．发电机的输出功率为P=100kW输出电压为=250V输出电流根据故A错误；B．输电导线总电阻R线上损失的功率为10kW根据R线R线=25Ω故B正确；C．根据升压变压器副线圈电压降压变压器原线圈两端的电压为故C正确；D．当用户用电器总功率减小时，用户总电流I减小，输电线的电流也减小，所以输电线上损失的功率减小，故D错误。14.a、b为水平面内光滑金属圆环导轨，a环半径为2r，b环半径为r，长为r的金属杆MN沿半径方向跨在导轨上。MN在外力作用下以角速度ω顺时针转动，整个轨道平面区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，下列说法正确的是（）A.金属杆N端的电势高于M端的电势B.金属杆产生的电动势大小为C.金属杆内通过的电流为恒定电流D.金属杆所受外力的功率先增大后减小〖答案〗AB〖解析〗A．金属杆MN顺时针转动，整个轨道平面区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，根据右手定则，故金属杆N端的电势高于M端的电势，故A正确；B．金属杆产生的电动势大小为故B正确；C．电路未构成闭合回路，金属杆内没有电流，故C错误；D．金属杆所受外力的功率为故金属杆所受外力的功率恒定不变，故D错误。15.如图所示，光滑绝缘水平面上方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小分别为、。长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以初速度v垂直磁场从O点水平向右运动，当线框中线运动到磁场中线PQ处时，线框的速度变为，下列选项正确的是（）A.线框的速度为时，线框的加速度为B.线框速度为时，线框的电功率为C.线框从v运动到的过程中，回路中产生的电能为D.线框从v运动到的过程中，通过线框横截面的电荷量为〖答案〗ABC〖解析〗A．此时感应电动势线框电流为由牛顿第二定律得3BIa+BIa=ma加解得故A正确；B．线框的速度为时，线框的电功率为选项B正确；C．线框从v运动到的过程中，回路中产生的电能为选项C正确；D．线框从v运动到的过程中，通过线框横截面的电荷量为选项D错误。故选ABC。三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将〖答案〗填在题中横线上或按要求作答。16.某学习小组用单摆测量当地重力加速度的大小。（1）下列选项正确的是；A.实验中计时开始时，摆球位置应在最大位移处B.对于甲、乙摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂C.对于长度不同的1m和30cm同种细线，选用1m的细线做摆线D.若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间为t，单摆周期为（2）如图用游标卡尺测量小球的直径，直径d=_______mm，又测量悬挂点与小球上端之间的距离为79.51cm，单摆的摆长为_______mm；（3）多次改变摆长L，测得对应的单摆周期T，绘制图像，由图丙可得当地重力加速度的大小_______________（用字母、和、表示）)。〖答案〗（1）C（2）（3）〖解析〗（1）AD．单摆在平衡位置（即最低点）处速度最大，便于确定，所以从单摆经过平衡位置时开始计时，若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间为t，单摆周期为故AD错误；B．图甲中摆线缠绕在水平杆上，摆动过程中摆线长度不断发生变化，实验误差较大；图乙中摆线用铁夹夹住了，则摆长能保持不变，所以应选用图乙中所示的悬挂方式。故B错误；C．选用尽可能长的细线作为摆线，可减小测量摆长时产生的相对误差，也能增大单摆的周期，有利于减小周期测量中的误差。故C正确。（2）[1]用游标卡尺测量小球的直径为[2]单摆的摆长为（3）根据解得结合丙图，可得可得17.某学习小组利用如图装置验证动量守恒定律。器材有：斜槽轨道(倾斜部分与平直部分平滑连接，平直轨道一侧固定有刻度尺)，材料相同、表面粗糙程度相同的滑块A、B。在水平轨道上放置滑块B，位置坐标记为，将滑块A从斜槽轨道上P点由静止释放，滑块A滑下后与滑块B发生碰撞，碰后记录滑块A、B停下来的位置坐标、；取走水平轨道上的滑块B，再将滑块A从P点由静止释放，记录滑块A停下的位置坐标。请回答下列问题：（1）为完成该实验，还需要的实验器材有__________；（2）第一次实验数据不理想，你认为下列哪些同学的说法有道理；A.小刘认为：把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在水平轨道上做匀速直线运动B.小李认为：测量位移时，A、B滑块都应该读右侧面所对的位置坐标C.小王认为：读A、B滑块左侧面所对的位置坐标D.小张认为：读滑块A右侧面的位置坐标，读滑块B左侧面的位置坐标（3）某次实验中，滑块A的质量大于滑块B的质量，在误差允许的范围内，如果满足关系式_____，则可以验证A、B碰撞动量守恒；如果还想验证A、B的碰撞是否为弹性碰撞，需要验证关系式________是否成立（选用字母来表示）。〖答案〗（1）天平（2）B（3）〖解析〗（1）验证动量守恒定律需计算A、B滑块碰撞前后的动量，A、B滑块碰撞前后的速度可通过动力学公式求出，还需天平测量A、B滑块的质量。（2）A．滑块在水平轨道上做匀减速运动，滑块碰撞前后的速度可通过动力学公式求出，不需要把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在水平轨道上做匀速直线运动，故A错误；BCD．滑块A在斜槽轨道末端时，滑块A右侧面与刻度尺零刻度对齐，为减小读数误差以及滑块长度