2024年高二物理下學期期末模擬試卷及答案（三）

2024年高二物理下學期期末模擬試卷及答案（三）

一、選擇題（共15小題，每小題3分，滿分45分。第廣12小題只

有一個選項符合題目要求，選對得3分；第13~15小題有多個選項符

合題目要求，全部選對的得3分，部分選對的得2分，有錯選或不選

的得。分）

1.下列關于物理學史，不符合事實的是（）

A.1801年托馬斯?楊在實驗里成功地觀察到了光的衍射

B.1690年惠更斯研究波的現象時提出了惠更斯原理

C.1888年赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在

D.1895年倫琴在實驗室拍下了第一張X射線照片

2.下列電器設備的工作原理中不涉及到電磁感應的是（）

A.靈敏電流計B.電磁爐C.日光燈D.動圈式話筒

3.如圖所示，強強乘坐速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前

方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c,強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯絡,

則壯壯觀測到該光束的傳播速度為（）

0.9e0&

A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.1.0c

4.如圖所示，彈簧振子的頻率為5Hz,讓它從B位置開始振動，并

開始計時，則經過0.12s時（）

A.小球位于B、。之間，運動方向向右

B.小球位于B、0之間，運動方向向左

C.小球位于C、。之間，運動方向向右

D.小球位于C、0之間，運動方向向左

5.如圖甲為一列簡諧橫波在t=0時的波動圖象，圖乙為該波中x=2m

處質點P的振動圖象，下列說法正確的是（）

A.這列波的波速為16m/s

B.波沿x軸負方向傳播

C.t=0.5s.質點P的動能最大

D.從時刻t=0到時刻t=2.5s的時間內，質點P通過的路程為1.8cm

6.利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a、b所示，則（）

a

A.圖a、b均顯示了波的干涉現象

B.圖a、b均顯示了波的衍射現象

C.圖a顯示了波的干涉現象，圖b顯示了波的衍射現象

D.圖a顯示了波的衍射現象，圖b顯示了波的干涉現象

7.在如圖所示電路中，L為電阻很小的線圈，Gi和Gz為零點在表盤

中央的相同的電流表.開始時開關S閉合，電流表Gi指針偏向右方,

現將開關S斷開，則將出現的現象是（）

A.Gi和G2指針都立即回到零點

B.Gi指針立即回到零點，而G2指針緩慢地回到零點

C.Gi指針緩慢回到零點，而Gz指針先立即偏向右方，然后緩慢地回

到零點

D.G］指針立即偏向左方，然后緩慢地回到零點，而G2指針緩慢地回

到零點

8.如圖1所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源

上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖2所示.此時接在

電熱絲兩端的交流電壓表的讀數為（）

A.110VB.156VC.220VD.311V

9.關于下列四幅圖中所涉及物理知識的論述中，正確的是（)

A

3/T

A.開關S接通時，R3通過的電流是1.5A

B.開關S斷開時，R3兩端電壓是3V

C.開關S斷開時，Ri通過的電流是0.75A

D.開關S接通時，Ri兩端電壓是4V

12.如圖所示，列車上安裝一個聲源，發(fā)出一定頻率的樂音.當列車

與觀察者都靜止時，觀察者記住了樂音的音調.在以下情況中，觀察

者聽到這個樂音的音調比原來降低的是（）

A.觀察者靜止，列車靜止

B.觀察者靜止，列車靠近他駛來

C.列車靜止，觀察者靠近列車

D.列車靜止，觀察者遠離列車

13.如圖甲為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器.升壓變壓

器原副線圈匝數比為I：100,其輸入電壓如圖乙所示，遠距離輸電線

的總電阻為100Q.降壓變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，

其中Ri為一定值電阻，R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫

度升高時其阻值變小.電壓表V顯示加在報警器上的電壓（報警器未

畫出）.未出現火警時，升壓變壓器的輸入功率為750kW.下列說法

中正確的有（）

A.降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50Hz

B.遠距離輸電線路損耗功率為180kw

C.當傳感器R2所在處出現火警時，電壓表V的示數變大

D.當傳感器R2所在處出現火警時，輸電線上的電流變大

14.如圖所示，兩條平行金屬導軌豎直放置，其間有與導軌平面垂直

的勻強磁場，金屬棒ab沿導軌下滑，下滑過程中與導軌接觸良好.金

屬棒、導軌、電流表A1和理想變壓器原線圈構成閉合回路.金屬棒

ab在沿導軌下滑的過程中，電流表Ai一直有示數，而電流表A2在某

時刻之后示數變成了零，以下說法正確的是（）

t：~~~?-

A.電流表A2示數等于零之前，金屬棒必是變速運動

B.電流表A2示數等于零之后，金屬棒必是變速運動

C.電流表A2示數等于零之前，金屬棒必是勻速運動

D.電流表A2示數等于零之后，金屬棒必是勻速運動

15.某型號的回旋加速器的工作原理圖如圖甲所示，圖乙為俯視圖.回

旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒置于真空容器中，整個裝置放

在電磁鐵兩極之間的磁場中，磁場可以認為是勻強磁場，且與D形盒

盒面垂直.兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計.質

子從粒子源A處進入加速電場的初速度不計，從靜止開始加速到出口

處所需的時間為3已知磁場的磁感應強度大小為B,質子質量為m、

電荷量為+q，加速器接一高頻交流電源，其電壓為U,可以使質子每

次經過狹縫都能被加速，不考慮相對論效應和重力作用.則下列說法

A.質子第一次經過狹縫被加速后，進入D形盒運動軌道的半徑r=*

B.D形盒半徑R二樽1

2q2BUt

c.質子能夠獲得的最大動能為

D.加速質子時的交流電源頻率與加速a粒子的交流電源頻率之比為

1：1

二、填空題（共2小題，每空2分，滿分10分）

16.1966年華裔科學家高銀博士提出一個理論：直徑僅幾微米的玻

璃纖維就口J以用來做為光的波導來傳輸大量信息，43年后高錦因此

獲得2009年諾貝爾物理學獎，他被譽為〃光纖通訊之父〃.光導纖維

的結構如圖所示，其內芯和外套材料不同，光在內芯中傳播.內芯的

折射率—外套的折射率（填〃大于〃、〃等于〃或〃小于〃），光在光導纖

維中傳輸的原理是利用了光的現象.

17.一列簡諧橫波沿直線傳播.以波源0由平衡位置開始振動為計

時零點，質點A的振動圖象如圖所示，已知0、A的平衡位置相距0.9m,

則該橫波波長為m,波速大小為—m/s,波源的起振方向是沿y

三、實驗題(共2小題，每空2分，作圖2分，滿分14分)

18.某同學在〃用單擺測重力加速度〃的實驗中進行了如下的操作：

(1)用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直徑如圖1所示，擺

球直徑為—cm.把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通

過計算得到擺長L.

(2)讓擺球做簡謔振動，從擺球通過平衡位置開始計時，數出之后

擺球通過平衡位置的次數n,用停表記下所用的時間3則單擺振動

周期T=—.

(3)測量出多組周期T、擺長L數值后，畫出T2-L圖象如圖2,此

圖線斜率k=.

19.要測繪一個標有〃3V,0.6W〃小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡兩

端的電壓需要由零逐漸增加到3V,并便于操作.已選用的器材有：

直流電源（電壓為4V）；

電流表（量程為。?0.6A~3A.內阻約0.5Q）；

電壓表（量程為。?3V~1A.內阻約3kQ）；

電鍵一個、導線若干.

ffilEB2圖3

（1）實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的—（填字母代號）.

A.滑動變阻器（最大阻值10Q,額定電流1A）

B.滑動變阻器（最大阻值lkQ,額定電流0.3A）

（2）圖1為某同學在實驗過程中完成的部分電路連接的情況，請你

幫他完成其余部分的線路連接.

（用黑色水筆畫線表示對應的導線）

（3）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示.由曲線可知小燈

泡的電阻隨電壓增大而—

（填”增大〃、〃不變"或'’減小〃）

（4）如果某次實驗測得小燈泡兩端所加電壓如圖3所示，請結合圖

線算出此時小燈泡的電阻是Q（保留兩位有效數字）.

四、計算題（共3小題，滿分31分）

20.如圖所示，一塊對面平行的玻璃磚厚度為L,現測得該玻璃磚的

折射率為右，若光從真空中射入其上表面的入射角為60。，光在真空

中的速度為c.求：

（1）從下表面射出玻璃磚的光線相對于入射光線的側移d；

（2）光在玻璃中傳播的時間t.

21.如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為

L=lm,上端接有電阻R=3Q,虛線00'下方是垂直于導軌平面的勻強

磁場.現將質量m=0.1kg、電阻r=lQ的金屬桿ab,從00,上方某處

垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下

落過程中的vt圖象如圖乙所示.（取g=10m/s2）求：

（1）磁感應強度B

（2）桿在磁場中卜落0.1s的過程中電阻R產生的熱量.

甲乙

22.如圖所示，平面直角坐標系xoy的第一象限存在沿y軸負方向的

勻強電場，電場強度為E,第四象限存在垂直紙面向外的勻強磁場.一

質量為m,電荷量為+q的粒子從y軸的A點以速度Vo沿x軸正方向

進入電場，經電場偏轉后從x軸的C點進入磁場，其方向與x軸正方

向成30。角，最后從y軸的D點垂直射出，不計重力.求：

(1)粒子進入勻強磁場的位置C與坐標原點的距離L；

(2)勻強磁場的磁感應強度及粒子在磁場中運動的時間；

(3)若使粒子經磁場后不再進入電場，磁感應強度的大小應滿足什

么條件？

:陽"比

0??；

參考答案與試題解析

一、選擇題（共15小題，每小題3分，滿分45分。第廣12小題只

有一個選項符合題目要求，選對得3分；第13~15小題有多個選項符

合題目要求，全部選對的得3分，部分選對的得2分，有錯選或不選

的得。分）

1.下列關于物理學史，不符合事實的是（：）

A.1801年托馬斯?楊在實驗里成功地觀察到了光的衍射

B.1690年惠更斯研究波的現象時提出了惠更斯原理

C.1888年赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在

D.1895年倫琴在實驗室拍下了第一張X射線照片

【考點】物理學史.

【分析】本題是物理學史問題，根據惠更斯、托馬斯、麥克斯韋、赫

茲等人對物理學發(fā)展的貢獻和物理學常識進行解答.

【解答】解：A、托馬斯?楊所做的雙縫干涉實驗，干涉是波的特有現

象，楊氏雙縫干涉實驗證明了光是一種波，故A錯誤.

B、惠更斯總結了許多有關波的實驗現象后提出著名的惠更斯原理，

并很好的解釋了波的反射和折射現象，故B正確

C、麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證明了電磁波的存在,

在人類歷史上首先捕捉到了電磁波，故C正確；

D、1895年倫琴在實驗室拍下了第一張X射線照片；故D正確；

本題選錯誤的；故選：A.

2,下列電器設備的工作原理中不涉及到電磁感應的是（）

A.靈敏電流計B.電磁爐C.日光燈D.動圈式話筒

【考點】電磁感應在生活和生產中的應用.

【分析】電磁感應：閉合電路的磁通量發(fā)生變化，從而產生感應電動

勢的現象.從能的轉化上看是機械能轉化為電能或電能轉化為電能.

【解答】解：A、靈敏電流計工作原理是電流受到安培力的作用在磁

場中發(fā)生偏轉，不涉及電磁感應.故A符合題意；

B、電磁爐是利用〃磁生電〃的原理，即電磁感應原理工作的；故B不

符合題意；

C、日光燈工作時，鎮(zhèn)流器利用線圈的自感起到降壓限流的作用，與

電磁感應有關，故C不符合題意.

D、動圈式話筒是利用電磁感應原理將聲音信號轉化為電信號的裝置;

故D不符合題意；

本題選不涉及到電磁感應的，故選：A.

3.如圖所示，強強乘坐速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前

方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c,強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯絡,

則壯壯觀測到該光束的傳播速度為（）

A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.1.0c

【考點】狹義相對論.

【分析】光速不變原理：在狹義相對論中，指出無論在何種慣性系（慣

性參照系）中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個常數，不隨光源

和觀察者所在參考系的相對運動而改變.故真空中的光速對任何觀察

者來說都是相同的，即為C.

【解答】解：根據愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變，即

光速不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變.所以壯壯觀測

到該光束的傳播速度為C,所以ABC錯誤，D正確.

故選D.

4.如圖所示，彈簧振子的頻率為5Hz,讓它從B位置開始振動，并

開始計時，則經過0.12s時（)

A.小球位于B、O之間,運動方向向右

B.小球位于B、O之間,運動方向向左

C.小球位于C、O之間,運動方向向右

D.小球位于C、0之間,運動方向向左

【考點】簡諧運動的回復力和能量.

【分析】已知頻率，根據仁年求解周期，結合簡諧運動的周期性得到

0.12時刻的位置和運動情況.

【解答】解:彈簧振子的頻率為振5Hz,故周期為T=0.2s；

讓它從B位置開始振動，并開始計時；

1q

由于ET<0.12SV1T,故振子正介于CO之間，從C向。運動；

故選：C.

5.如圖甲為一列簡諧橫波在匕0時的波動圖象，圖乙為該波中x=2m

處質點P的振動圖象，下列說法正確的是（）

A.這列波的波速為16m/s

B.波沿x軸負方向傳播

C.t=0.5s.質點P的動能最大

D.從時刻t=0到時刻t=2.5s的時間內,質點P通過的路程為l.8cm

【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象.

【分析】由波動圖象讀出波長，由振動圖象讀出周期，即可求出波

速.由振動圖象上t=0時刻讀出P點的速度方向，在波動圖象上判斷

傳播方向.根據時間t=0.5s與周期的關系，分析P點的動能.根據t=2.5s

與周期的關系分析P點通過的路程.

【解答】解：A、由波動圖象甲讀出波長入二4m,由振動圖象乙讀出周

期T=ls,則波速為v=-=4m/s.故A錯誤.

B、由振動圖象上t=0時刻讀出P點的速度方向沿y軸正方向，則由

波動圖象判斷出波沿x軸正方向傳播.故B錯誤.

T

C.t=O.5s=-2，則知t=0.5s時，P點到達平衡位置，速度最大，動能最

大.故C正確.

D、t=2.5s=2.5T,P點振動路程為S=2.5X4A=10X0.2cm=2cm.故D錯

誤.

故選：C

6.利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a、b所示，則（）

b

A.圖a、b均顯示了波的干涉現象

B.圖a、b均顯示了波的衍射現象

C.圖a顯示了波的干涉現象，圖b顯示了波的衍射現象

D.圖a顯示了波的衍射現象，圖b顯示了波的干涉現象

【考點】光的干涉；光的衍射.

【分析】波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現象就是波的衍射現象；當頻率相

同的兩列波相遇時有的地方振動減弱，有的地方振動加強，且加強和

減弱的區(qū)域交替出現說明發(fā)生了干涉現象.

【解答】解：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現象就是波的衍射現象，故圖

a說明發(fā)生了明顯的衍射現象.

當頻率相同的兩列波相遇時當波程差為波長的整數倍時振動加強，當

波程差為半個波長的奇數倍時振動減弱，使有的地方振動加強有的地

方振動減弱，且加強和減弱的區(qū)域交替出現，故圖b是發(fā)生了干涉現

象.故D正確，ABC錯誤.

故選：D.

7.在如圖所示電路中，L為電阻很小的線圈，Gi和G2為零點在表盤

中央的相同的電流表.開始時開關S閉合，電流表G】指針偏向右方,

A.Gi和G2指針都立即回到零點

B.Gi指針立即回到零點，而Gz指針緩慢地回到零點

C.Gi指針緩慢回到零點，而Gz指針先立即偏向右方，然后緩慢地回

到零點

D.Gi指針立即偏向左方，然后緩慢地回到零點，而G2指針緩慢地回

到零點

【考點】自感現象和自感系數.

【分析】電感總是阻礙其變化.線圈中的電流增大時，產生自感電流

的方向更原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時，產生

自感電流的方向更原電流的方向相同，抑制減小.同時當開關閉合時，

兩表指針均向右方偏，說明電流計指針向電流流進的方向偏.

【解答】解：當開關斷開時，通過線圈的弓流變小，導致線圈中產生

瞬間感應電動勢，從而阻礙電流的變小，所以使得G2的指針緩慢地

回到零點，而流過G1的電流的方向與開始時電流的方向相反，所以

指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點.故ABC錯誤，D正確;

故選：D.

8.如圖1所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源

上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如圖2所示.此時接在

電熱絲兩端的交流電壓表的讀數為（）

A.110VB.156VC.220VD.311V

【考點】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率.

【分析】電壓表讀數為有效值，

根據正弦式交變電流峰值和有效值之間的關系以及電流的熱效應便

可求得有效值

【解答】解：由圖象可知該交變電流的周期T=2X10”s

可分兩段0-0.01s和0.01-0.02S

根據有效值的定義可得

、/T+0=R1，

-^-X2

解得：U=^=-^AZ=156V；故B正確，ACD錯誤；

故選：B.

9.關于下列四幅圖中所涉及物理知識的論述中，正確的是（)

A.甲圖中，沙漠中的〃蜃景〃現象是光的衍射現象引起的

B.乙圖中，演不簡諧運動的圖象實驗中，若勻速拉動木板的速度較

大，則由圖象測得簡諧運動的周期較大

C.丙圖中，可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度

D.丁圖中，由圖可知當驅動力的頻率f跟固有頻率fo相差越大，振

幅越大

【考點】波的干涉和衍射現象.

【分析】沙漠中的〃蜃景〃現象是光的全反射現象；簡諧運動的周期與

單擺的固有周期有關；檢查平整度是利用光的干涉原理；當驅動力的

頻率f跟固有頻率fo相同時，出現共振現象，從而即可求解.

【解答】解：A、沙漠中的〃蜃景〃現象，是光的全反射現象引起的，

故A錯誤；

B、演示簡諧運動的圖象實驗中，若勻速拉動木板的速度較大，會導

致圖象的橫標變大，但對應的時間仍不變，簡諧運動的周期與單擺的

固有周期相同，故B錯誤；

C、利用薄膜干涉，由薄層空氣的兩表面反射光，頻率相同，從而進

行相互疊加，達到檢查樣品的平整度的目的，故C正確；

D、由圖可知當驅動力的頻率f跟固有頻率fo相同時，才出現共振現

象，振幅才最大，跟固有頻率fo相差越大，振幅越小，故D錯誤.

故選：c

10.如圖所示，光源S從水面下向空氣斜射一束復色光，在A點分成

a、b兩束，則下列說法正確的是（）

A.在水中a光折射率大于b光

B.在水中a光的速度大于b光

C.若a、b光由水中射向空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較小

D.分別用a、b光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，a光產生的干涉條

紋間距小于b光

【考點】光的折射定律；光的干涉.

【分析】光源S向水面A點發(fā)射一束光線，折射光線分成a,b兩束,

兩條光路入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角.根據折射定

律分析折射率的大小.由公式分析光在水中的速度關系.由

sinC二《分析臨界角大小.根據折射率大、頻率大，波長短，判斷波長

關系，即可分析干涉條紋間距的大小.

【解答】解：A、由題，兩光束的入射角i相同，折射角力Vrb，根據

折射定律（二黑■得折射率na<nb.

B、由公式分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大.故B

正確.

c、a光的折射率小，由sinC=5分析知，若a、b光由水中射向空氣發(fā)

生全反射時，a光的臨界角較大，故C錯誤.

D、折射角raVrb,頻率faVfb，波長入a＞入b,根據公式△乂二弓入，則知

a光的雙縫干涉條紋間距大于b光的間距.故D錯誤.

故選：B.

11.在如圖所示電路中，A、B間的電壓保持一定，UAB=6V,電阻

R1=R2=4Q,R3=2Q.那么()

Vl

A.開關S接通時，R3通過的電流是1.5A

B.開關S斷開時，R3兩端電壓是3V

C.開關S斷開時，％通過的電流是0.75A

D.開關S接通時，％兩端電壓是4V

【考點】閉合電路的歐姆定律.

【分析】首先認識電路的結構：開關S斷開時，k與R3串聯；開關S

接通時，電阻Ri與R2并聯后再與R3串聯.根據歐姆定律求解.

【解答】解：AD、開關S接通時，電阻Ri與R2并聯后再與R3串聯.

111AB6

Ri與R2并聯電阻為：R#.=_2RI=2Q,R3通過的電流是為：l=R3+R#=2+2

A=1.5A,Ri兩端電壓為：Ui=IR^=1.5X2V=3V,故A正確，D錯誤

R3_2_

BC、開關S斷開時，R2與R3串聯；R3兩端電壓為：3二原有UAB二而

X6V=2V；Ri通過的電流為：11二而京7=2+6人=為；故設錯誤.

故選：A

12.如圖所示，列車上安裝一個聲源，發(fā)出一定頻率的樂音.當列車

與觀察者都靜止時，觀察者記住了樂音的音調.在以下情況中，觀察

者聽到這個樂音的音調比原來降低的是（）

A.觀察者靜止，列車靜止

B.觀察者靜止，列車靠近他駛來

C.列車靜止，觀察者靠近列車

D.列車靜止，觀察者遠離列車

【考點】多普勒效應.

【分析】根據多普勒效應可知，當波源和觀察者間距變小，觀察者接

收到的頻率一定比波源頻率高.當波源和觀察者距變大，觀察者接收

到的頻率一定比波源頻率低.

【解答】解：根據多普勒效應可知，當波源和觀察者間距變小，觀察

者接收到的頻率一定比波源頻率高.當波源和觀察者距變大，觀察者

接收到的頻率一定比波源頻率低.

觀察者聽到這個樂音的音調比原來降低，即接收到的聲波頻率降

低.說明觀察者和火車之間的距離在變大,所以A、B、C均不正確,

D正確.

故選：D.

13.如圖甲為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器.升壓變壓

器原副線圈匝數比為I：100,其輸入電壓如圖乙所示，遠距離輸電線

的總電阻為100Q.降壓變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，

其中Ri為一定值電阻，Rz為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫

度升高時其阻值變小.電壓表V顯示加在報警器上的電壓（報警器未

畫出）.未出現火警時，升壓變壓器的輸入功率為750kW.下列說法

A.降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50Hz

B.遠距離輸電線路損耗功率為180kw

C.當傳感器Rz所在處出現火警時，電壓表V的示數變大

D.當傳感器R2所在處出現火警時，輸電線上的電流變大

【考點】變壓器的構造和原理；電功、電功率；正弦式電流的最大值

和有效值、周期和頻率.

【分析】根據升壓變壓器的輸入電壓，結合匝數比求出輸出電壓，從

而得出輸送電流，根據輸電線的電阻得出損失的功率，根據閉合電路

的動態(tài)分析判斷電流與電壓的變化.

【解答】解：A、由圖乙知交流電的周期0.02s,所以頻率為50Hz,A

正確；

B、由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250V,根據電壓與匝數

p

成正比知副線圈電壓為25000V,所以輸電線中的電流為：I=彳=30A,

輸電線損失的電壓為：△U=IR=30X100=3000V,輸電線路損耗功率為:

△P=AUI=90kW,B錯誤，

C、當傳感器Rz所在處出現火警時其阻值減小，副線圈兩端電壓不變,

副線圈中電流增大，定值電阻的分壓增大，所以電壓表V的示數變小,

C錯誤；

D、由C知副線圈電流增大，根據電流與匝數成反比知輸電線上的電

流變大，D正確；

故選：AD

14.如圖所示，兩條平行金屬導軌豎直放置，其間有與導軌平面垂直

的勻強磁場，金屬棒ab沿導軌下滑，下滑過程中與導軌接觸良好.金

屬棒、導軌、電流表Ai和理想變壓器原線圈構成閉合回路.金屬棒

ab在沿導軌下滑的過程中，電流表a一直有示數，而電流表A2在某

時刻之后示數變成了零，以下說法正確的是（）

；^：~

A.電流表A2示數等于零之前，金屬棒必是變速運動

B.電流表A2示數等于零之后，金屬棒必是變速運動

C.電流表A2示數等于零之前，金屬棒必是勻速運動

D.電流表A2示數等于零之后，金屬棒必是勻速運動

【考點】變壓器的構造和原理.

【分析】根據理想變壓器的工作原理，副線圈沒有電流，則要么原線

圈沒有輸入電壓，要么原線圈是恒定直流，再根據棒在磁場中切割磁

感線產生感應電動勢，從而來判定棒的運動情況.

【解答】解：A、由題意可知，電流表d一直有示數，而電流表A?

在某時刻之后示數變成了零，則說明現在棒產生是恒定直流，之前棒

做變速運動，故A王確，C錯誤；

B、由題意可知，電流表Ai一直有示數，而電流表Az在某時刻之后

示數變成了零，則說明現在棒產生是恒定直流，之前棒做變速運動，

故B錯誤，D正確.

故選：AD.

15.某型號的回旋加速器的工作原理圖如圖中所示，圖乙為俯視圖.回

旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒置于真空容器中，整個裝置放

在電磁鐵兩極之間的磁場中，磁場可以認為是勻強磁場，且與D形盒

盒面垂直.兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計.質

子從粒子源A處進入加速電場的初速度不計，從靜止開始加速到出口

處所需的時間為3已知磁場的磁感應強度大小為B,質子質量為m、

電荷量為+q,加速器接一高頻交流電源，其電壓為U,可以使質子每

次經過狹縫都能被加速，不考慮相對論效應和重力作用.則下列說法

正確的是（）

A.質子第一次經過狹縫被加速后，進入D形盒運動軌道的半徑「二/

^2roU

B.D形盒半徑R=科|

2q2BUt

C.質子能夠獲得的最大動能為

D.加速質子時的交流電源頻率與加速a粒子的交流電源頻率之比為

1：1

【考點】質譜儀和回旋加速器的工作原理.

【分析】A、根據動能定理求出粒子第一次加速后進入磁場的速度，

然后根據洛倫茲力提供向心力，列式求出質子在磁場中的軌道半徑.

B、設質子從靜止開始加速到出口處運動了n圈，質子在出口處的速

度為v.根據動能定理、牛頓第二定律和周期和時間關系結合求解.

C、帶電粒子在回旋加速器中，靠電場加速，磁場偏轉，通過帶電粒

子在磁場中運動半徑公式得出帶電粒子射出時的速度，看與什么因素

有關，進而確定最大動能的表達式；

D、根據周期公式，結合質子與a粒子的電量與質量不同，即可求解.

【解答】解：A、設質子第1次經過狹縫被加速后的速度為V]

1o

由動能定理得qU=qmvi...①

由牛頓第二定律有qviB=m—…②

聯立①②解得：ri=|■僵，故A正確；

B、設質子從靜止開始加速到出口處運動了n圈，質子在出口處的速

度為v,則

1.

2nqU=-2mv2...（3）

2_

qvB=m^-…⑷

質子圓周運動的周期T二誓…⑤

質子運動的總時間t=nT...@

聯立③④⑤⑥解得R=懵，故B正確；

C、根據qvB=m=,解得v=^,帶電粒子射出時的動能E懸

B2R2q2.2t

-2in=兀m.故C錯誤.

D、根據圓周運動的周期T=誓，由于質子與a粒子的電量之比為L

2,而質子與a粒子的質量之比為1：4,因此它們周期之比為1：2,

那么頻率之比2：1,故D錯誤；

故選：AB.

二、填空題（共2小題，每空2分，滿分10分）

16.1966年華裔科學家高銀博士提出一個理論：直徑僅幾微米的玻

璃纖維就口J以用來做為光的波導來傳輸大量信息，43年后高錦因此

獲得2009年諾貝爾物理學獎，他被譽為〃光纖通訊之父〃.光導纖維

的結構如圖所示，其內芯和外套材料不同，光在內芯中傳播.內芯的

折射率大于外套的折射率（填〃大于〃、〃等于〃或〃小于〃），光在光

導纖維中傳輸的原理是利用了光的全反射現象.

【考點】全反射.

【分析】光導纖維內芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率.要

想使光的損失最小，光在光導纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射

【解答】解：發(fā)生全反射的條件是光由光密介質射入光疏介質，所以

內芯的折射率大.且光傳播在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射.

故答案為：大于，全反射.

17.一列簡諧橫波沿直線傳播.以波源。由平衡位置開始振動為計

時零點，質點A的振動圖象如圖所示，已知0、A的平衡位置相距0.9m,

則該橫波波長為L2m,波速大小為0.3m/s,波源的起振方向

是沿V軸正方向（選填〃正〃或〃負〃）.

【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象.

【分析】首先明確y-t圖象是振動圖象，由圖可知周期為4s和A點

的起振方向，即可得到波源的起振方向；據波速公式求解波速.

【解答】解：據圖象可知：A點比波源。晚振動3s,即波從。傳到A

XQQ

的時間t=3s,所以波速為：v=Y=_^_=0.3m/s.

振動周期為T=4s,則波長為：X=vT=0.3X4m=1.2m

據波的傳播特點，各質點的起振方向與波源的起振方向相同；據圖象

可知，A點的起振方向沿y軸的正方向，則波源的起振方向是沿y軸

正方向.

故答案為：1.2,0.3,正.

三、實驗題（共2小題，每空2分，作圖2分，滿分14分）

18.某同學在〃用單擺測重力加速度〃的實驗中進行了如下的操作：

（1）用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直徑如圖1所示，擺

球直徑為2.06cm.把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，

通過計算得到擺長L.

（2）讓擺球做簡諧振動，從擺球通過平衡位置開始計時，數出之后

擺球通過平衡位置的次數n,用停表記下所用的時間t,則單擺振動

2t

周期T二_工_?

（3）測量出多組周期T、擺長L數值后，畫出T2-L圖象如圖2,此

4兀2

圖線斜率匕_丁_.

【考點】用單擺測定重力加速度.

【分析】（1）游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺的示數.

（2）單擺完成一次全振動需要的時間是一個周期.

（3）根據單擺周期公式求出圖象的函數表達式，然后求出圖象的斜

率.

【解答】W-：（1）由圖示游標卡尺可知，其示數為：20mm+6X

0.1mm=20.6mm=2.06cm；

（2）球通過平衡位置的次數n,用停表記下所用的時間t,則單擺振

t2t

動周期：T=2L=n；

2

（3）由單擺周期公式：T=2n\g可知，T2=gL,T?-!.圖象的斜率：

4兀2

k=g；

214兀2

故答案為：（1）2.06；（2）n；（3）g.

19.要測繪一個標有〃3V,0.6W〃小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡兩

端的電壓需要由零逐漸增加到3V,并便于操作.已選用的器材有：

直流電源（電壓為4V）；

電流表（量程為0?0.6A?3A.內阻約0.5Q）；

電壓表（量程為0?3V?1A.內阻約3kQ）；

電鍵一個、導線若干.

（1）實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的」（填字母代號）.

A.滑動變阻器（最大阻值10Q,額定電流1A）

B.滑動變阻器（最大阻值lkQ,額定電流0.3A）

（2）圖1為某同學在實驗過程中完成的部分電路連接的情況，請你

幫他完成其余部分的線路連接.

（用黑色水筆畫線表示對應的導線）

（3）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所不.由曲線可知小燈

泡的電阻隨電壓增大而增大

（填〃增大〃、“不變”或〃減小〃）

（4）如果某次實驗測得小燈泡兩端所加電壓如圖3所示，請結合圖

線算出此時小燈泡的電阻是11Q（保留兩位有效數字）.

【考點】描繪小電珠的伏安特性曲線.

【分析】（1）為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；

（2）根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后連接實物電路

圖；

（3）根據圖示圖象應用歐姆定律分析答題；

（4）由圖示電壓表讀出其示數，由圖示圖象求出對應的電流，然后

由歐姆定律求出電阻阻值.

【解答】解：（1）為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇A；

（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變

阻器應采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時的電阻為：

22

R=^=^=15Q,電流表內阻約為0.5Q,電壓表內阻約為3kQ,電壓

P0.6

表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示:

（3）由圖示圖象可知，隨電壓增大通過燈泡的電流增大，電壓與電

流表的比值增大，燈泡電阻增大.

（4）電壓表量程為3V,由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V,示數

為2.3V,由圖示圖象可知，2.3V對應的電流為0.2A,此時燈泡電阻

為：R〒/冷.。；

故答案為：（1）A；（2）如圖所示；（3）增大；（4）12.

四、計算題（共3小題，滿分31分）

20.如圖所示，一塊對面平行的玻璃磚厚度為L,現測得該玻璃磚的

折射率為“，若光從真空中射入其上表面的入射角為60。，光在真空

中的速度為c.求：

（1）從下表面射出玻璃磚的光線相對于入射光線的側移d；

（2）光在玻璃中傳播的時間t.

【考點】光的折射定律.

【分析】（1）作出光路圖，根據折射定律求出折射角，結合兒何關系

求出出射光線相對于入射光線的側移量d.

（2）通過幾何關系求出光在玻璃中傳播的路程，由n=］求出光在玻

璃中傳播的速度，即可求得傳播時間t.

【解答】解：（1）作出光路圖如圖，由題圖知，仁60。

根據折射定律有：n二黯

,Isinisin600

得：sinr=丁=低二0.5

則得：「二30。

由幾何關系得，出射光線相對于入射光線的側移量為:

d=￡sin（i-r）=^0^*sin（60。-30°）=呼1.

（2）光在玻璃中傳播的路程為：S=--30-1

光在玻璃中傳播的速度為：v=2

則光在玻璃中傳播時間為：

2L

聯立解得：t=二

答:

（1）從下表面射出玻璃磚的光線相對于入射光線的側移d是當L；

（2）光在玻璃中傳播的時間t是件2L.

21.如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為

L=lm,上端接有電阻R=3Q,虛線OCX下方是垂直于導軌平面的勻強

磁場.現將質量m=0.1kg＞電阻r=lQ的金屬桿ab,從OCT上方某處

垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下

落過程中的vt圖象如圖乙所示.（取g=10m/s2）求：

（1）磁感應強度B

（2）桿在磁場中下落0.1s的過程中電阻R產生的熱量.

I，］

R

XXXXX

甲乙

【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；共點力平衡的條件及其應

用；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律.

【分析】（1）根據桿下落過程中的v-t圖象可知開始導體棒自由落

體運動，進入磁場忖開始勻速運動，根據受力平衡可解得正確結果.

（2）導體棒在磁場中勻速運動，因此回路中電流恒定，根據Q=|2Rt,

可求出回路中的產生的熱量.

【解答】解析：（1）由圖象知，桿自由下落0.1s進入磁場以v=1.0m/s

作勻速運動

產生的電動勢：E=BLv