【文档说明】天津市四校联考2023-2024学年高二下学期7月期末考试 物理 Word版含解析.docx，共(25)页，4.527 MB，由小赞的店铺上传

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2023~2024学年度第二学期期末考试高二物理本试卷满分100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷（选择题，共40分）注意事项：1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净

后，再选涂其他答案。答在试卷上无效。一、单项选择题（本题共8小题；每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.下列说法中正确的是（）A.在真空中红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小B.飞机场用X射线对旅客的行李箱进行安全检查C.电磁波在真空中

传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线2.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（）A.玻尔将量子观念引入原子领域，解释了氢原子光谱的分立特征B.卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核是由

质子和中子组成C.汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子具有核式结构D.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在3.2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核

素“氚”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为3312HHeX→+，半衰期约为12年，下列说法正确的是（）A.1000个氚核12年后一定还剩下500个B.氚核发生的是衰变C.衰变产物X来自氚

的核外电子D.虽然海水将污染水进行了稀释，但氚的半衰期不变4.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为sinxAt=，振动图像如图所示，下列说法正确的是（）A.简谐运动的圆频率是rad/s2B.任意2s内振子经过的路程均为AC.从第1s末到第

3s末，振子的位移立向不变D.弹簧振子在第3s末与第5s末的加速度相同5.在如图所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感系数很大的线圈、R为定值电阻。假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是（）A.闭合开关S的瞬间，灯泡A、B同时亮B.

闭合开关S，待稳定后，灯泡A、B亮度相同C.闭合开关S，待电路稳定后再断开开关S瞬间，灯泡A、B中的电流大小不同D.闭合开关S，待电路稳定后再断开开关S瞬间，灯泡B中的电流方向为从右向左6.如图所示，在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为P；除冰时，需要将输电线

上热耗功率增大至16P，设输电功率和输电线电阻不变，则除冰时需将（）A.输电电流变为14IB.输电电流变16IC.输电电压变为14UD.输电电压变为4U为7.如图所示为半圆柱体玻璃砖横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向

由真空从OD面射入玻璃，之后分成两束分别从B、C两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射），其中从B点射出的为a光，从C点射出的为b光。已知频率大的光在玻璃内的折射率也大。则下列说法正确的是（）A.a光和b光在玻璃砖中的传播速度相等B.

从C点射出玻璃砖的b光的频率较大C.若从水中向空气中入射，b光更容易发生全反射D.将a、b光通过相同的双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较大8.如图甲所示为某电动牙刷的无线充电示意图，送电线圈以由a到b为电流的正方向，当送电线圈通过如图乙所示的电流时，在10~t时间内（）A.受电线图中产生的感应电

流增大且方向由d到cB.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由d到cC.受电线圈中产生的感应电流增大且方向由c到dD.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由c到d二、不定项选择题（本题共4小题；每小题4分

，共16分。在每小题给出的四个选项中都有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）9.关于光学实验或现象，下列说法正确的是（）的A.图甲中，弯曲的水流可以导光，是由于光的折射现象B.图乙中，观看3D电影时，感受到立体的影像，是由于光的衍射现象C.图丙中，阳光下的肥皂薄

膜呈现彩色，是由于光的干涉现象D.图丁中，有机玻璃可以导光和传递信息，是由于光的全反射现象10.图示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）A.最容易表现出

衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率光D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属

铂能发生光电效应11.在如图所示的电路中，理想变压器原线圈接入恒定的正弦交流电，电流表、电压表均为理想表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，开关S开始接在1端，则下列判断正确的是（）A.将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小、电压表的示数不变B.将滑动变阻器的滑片P向

下移，电流表的示数不变，电压表的示数变小C.将开关S由1合向2，电流表的示数变大，电压表的示数变小的D.将开关S由1合向2，电流表的示数变小，电压表的示数变小12.如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在2s=t时的波形，乙图是该波

传播方向上介质中16mx=处的质点从0=t时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为23mx=和35mx=的两个质点。下列说法正确的是（）A.该波的波速是2m/sB.2.5s时刻，a质点位于平衡位置C.200mx=处的观察者沿x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0.25Hz

D.从2s=t开始，质点b比质点a先回到平衡位置第Ⅱ卷（非选择题共60分）三、填空题（本题共2小题，共14分。把答案填写在答题卡上的相应位置。）13.在“测量玻璃的折射率”实验中：如图甲所示，甲同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面

aa和bb。O为直线AO与aa的交点。在直线AO上竖直地插上1P、2P两枚大头针。（1）甲同学接下来要完成的必要步骤有__________；A.插上大头针3P，使3P仅挡住2P的像B.插上大头针3P，使3P挡住1P的像和2P的像C.插上大头针4P，使4P仅挡住3PD.插上大头针4P，使4P挡

住3P和1P、2P的像（2）下列哪些措施能够减小实验误差__________；A.入射角应该适当大一些B.选用粗的大头针完成实验C.1P、2P及3P、4P之间的距离适当大些D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的（3）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa、bb间距

画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，若其他操作正确，则他测得的折射率与真实值相比__________（选填“偏大、偏小”或“相同”）；14.在“用单摆测重力加速度”的实验中（1）下列器材和操作最合理的是__________；（图中的球

均较小）A.B.C.D.（2）实验过程中，下列做法正确的是__________；A.用刻度尺量出从悬点到摆球间细线长的距离，作为单摆摆长B.用秒表测量单摆完成一次全振动所用时间并作为单摆的周期C.单摆偏离平衡位置角度越大越好D.为了减小误差

，应该在摆球经过最低点时开始计时（3）实验测得的重力加速度数值小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__________。（选填字母序号）。A.开始摆动时振幅较小，其他操作与计算均正确B.小球的质量m较大，其他操作与计算均正

确C.开始计时时，过早按下秒表，其他操作与计算均正确D.测量周期时，误将摆球n次全振动的时间记为()1n+次全振动的时间，其他操作与计算均正确（4）某同学为了提高实验精度，多次改变摆线长（记为l）并测出相应的周期T，他根据实验数据在

坐标纸上绘制出的2lT−图线如图所示则当地的重力加速度g=__________。（用a和b及表示）四、计算题（本题共3小题，共46分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）的15.如图甲所示，一单匝正

方形线框的质量为0.04kgm=，边长为1mL=，总电阻为1r=，用一轻质细线将其吊在天花板上，线框处于竖直静止状态，且上下两边水平。在线框的中间位置以下区域分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变

化关系如图乙所示，210m/sg=。求：（1）线框的电功率P；（2）在4st=时细线的拉力大小F。16.如图所示，一小型交流发电机中匀强磁场的磁感应强度2TB=，线圈ABCD匝数100n=匝，面积20.022mS=，总电阻10r=，线圈以角速度100ra

d/s=绕垂直于磁场的轴OO匀速转动。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为180VU=。从线框转至中性面位置开始计时。（1）求线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）求电流表的示数I；（3）已知原、副线圈匝数比为

3:1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。17.如图所示，两足够长平行光滑金属导轨MN、PQ间距1.0mL=，竖直固定在均匀分布的磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度1.0TB=。M、P间接有一阻值0.5R=的电阻

，质量0.2kgm=的金属杆垂直于导轨水平放置。0=t时刻将金属杆由距导轨顶端00.5mh=处静止释放，运动中金属始终水平且与导轨接触良好。不计导轨和金属杆的电阻，重力加速度g取210m/s。（1）求金属杆沿导轨下滑最大速度mv大小：（2）从静止释放到金属杆达到最大速度mv的过程中

，电阻R产生的热量0.5JQ=，求该过程中通过金属的杆横截面的电荷量q；（3）若让磁场的磁感应强度随时间按某规律变化，可使金属杆在0=t时刻由静止释放后做自由落体运动。已知0=t时磁感应强度01.0TB=。请推导出磁感应强度tB随

时间t变化的关系式。2023~2024学年度第二学期期末考试高二物理本试卷满分100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷（选择题，共40分）注意事项：1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干

净后，再选涂其他答案。答在试卷上无效。一、单项选择题（本题共8小题；每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.下列说法中正确的是（）A.在真空中红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小B.飞机场用X射线对旅客的行李箱进行安全检查C.电

磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线【答案】B【解析】【详解】A．在真空中红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度相等，均为光速c，故A错误；B．飞机场用X射线对旅客的行李箱进行安全检查，故B正确；C．电磁波在真空中传播时的电

场强度E与磁感应强度B互相垂直，故C错误；D．波长越长越容易发生衍射现象，在电磁波谱中，射线的频率最大，波长最短，所以射线最不容易发生衍射现象，故D错误。故选B。2.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学

的发展，下列说法符合事实的是（）A.玻尔将量子观念引入原子领域，解释了氢原子光谱的分立特征B.卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核是由质子和中子组成C.汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子具有核式结构D.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在【答案】A【解析】【详解】A．玻尔

将量子观念引入原子领域，解释了氢原子光谱的分立特征，故A正确；B．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故B错误；C．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子可以再分，提出了原子的枣糕结构模型，故C错误；D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。故

选A。3.2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为3312HHeX→+，半衰期约为12

年，下列说法正确的是（）A.1000个氚核12年后一定还剩下500个B.氚核发生的是衰变C.衰变产物X来自氚的核外电子D.虽然海水将污染水进行了稀释，但氚的半衰期不变【答案】D【解析】【详解】A．半衰期

只适用大量原子的衰变，不适用少量原子核的衰变，所以1000个氚核12年后不一定还剩下500个，故A错误；B．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X为电子01e−，则氚核发生的是衰变，故B错误；C．衰变产物X

（01e−）来自原子核内中子转化为质子，故C错误；D．半衰期只由电子核自身决定，所以海水将污染水进行了稀释，但氚的半衰期不变，故D正确。故选D。4.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为sinxAt=，振动图像如图所示，下列

说法正确的是（）A.简谐运动的圆频率是rad/s2B.任意2s内振子经过的路程均为AC.从第1s末到第3s末，振子的位移立向不变D.弹簧振子在第3s末与第5s末加速度相同【答案】C【解析】【详解】A．由题图可知，简谐运动的圆频率为rad/srad/s4228T==

=故A错误；B．由于12s4T==则只有从平衡位置或最大位移处开始计时，在2s内振子经过的路程才为A，故B错误；C．由图像可知，从第1s末到第3s末，振子的位移一直为正方向，故C正确；D．由图像可知，弹簧振子在第3s末与第5s末的位移方向相反，

则加速度方向相反，故D错误。故选C。5.在如图所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感系数很大的线圈、R为定值电阻。假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是（）A.闭合开关S的瞬间，灯泡A、B同时亮

B.闭合开关S，待稳定后，灯泡A、B亮度相同C.闭合开关S，待电路稳定后再断开开关S瞬间，灯泡A、B中的电流大小不同D.闭合开关S，待电路稳定后再断开开关S瞬间，灯泡B中的电流方向为从右向左【答案】D【解析】【详解】A．闭合开关S的瞬间，灯

泡B马上亮，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大，所以灯泡A逐渐亮起来，故A错误；B．由于线圈的直流电阻可忽略不计，可知闭合开关S，待稳定后，灯泡A比灯泡B更亮，故B错误；CD．闭合开关S，待电路稳定后再断开开关S瞬间，线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且线的圈与A、B构成回

路，则灯泡A、B中的电流大小相同，由于通过线圈的原电流方向从左向右，则灯泡B中的电流方向为从右向左，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为P；除冰时，需要将输电线上热耗功率增大至16P，设输电功率和输电线电阻不变，则除冰时需将（

）A.输电电流变为14IB.输电电流变为16IC.输电电压变为14UD.输电电压变为4U【答案】C【解析】【详解】设输电线电阻为R线，则有22()PPIRRU==电线线2216()PPIRRU==电线线联立可得4II=，14UU=故选C。7.如图所示为

半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，之后分成两束分别从B、C两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射），其中从B点射出的为a光，从C点射出的为b光。已知频率大的光在玻璃内的折射率也大。则下列说法正确的

是（）A.a光和b光在玻璃砖中的传播速度相等B.从C点射出玻璃砖的b光的频率较大C.若从水中向空气中入射，b光更容易发生全反射D.将a、b光通过相同的双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较大【答案】D【解析】【详解】A．因a光的偏折程度较大，可知玻璃对a光的折射率较大，根据cvn=可知

，a光在玻璃砖中的传播速度小于b光，选项A错误；B．玻璃对b光的折射率较小，则从C点射出玻璃砖的b光的频率较小，选项B错误；C．根据1sinCn=则若从水中向空气中入射，b光临界角较大，则不容易发生全反射，选项C错误；D．将a、b光通过相同的双缝干涉装置，根据lxd

=可知，因b光的波长较大，则b光的干涉条纹间距较大，选项D正确。故选D。8.如图甲所示为某电动牙刷的无线充电示意图，送电线圈以由a到b为电流的正方向，当送电线圈通过如图乙所示的电流时，在10~t时间内（）A.受电线

图中产生的感应电流增大且方向由d到cB.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由d到cC.受电线圈中产生的感应电流增大且方向由c到dD.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由c到d【答案】A【解析】【详解】在10~t时间内，送电线圈电流减小，但是电流的变

化率变大，穿过受电线圈的磁通量变化率变大，则受电线圈中产生的感应电流变大，根据楞次定律可知，受电线圈中电流方向由d到c。故选A。二、不定项选择题（本题共4小题；每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中都有多个选项正确。全部选对

的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）9.关于光学实验或现象，下列说法正确的是（）A.图甲中，弯曲的水流可以导光，是由于光的折射现象B.图乙中，观看3D电影时，感受到立体的影像，是由于光的衍射现象C.图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色，是由于光的干涉现象D.图丁中，有机玻璃可以导光和传递

信息，是由于光的全反射现象【答案】CD【解析】【详解】A．图甲中，弯曲的水流可以导光，是由于光的全反射现象，故A错误。B．图乙中，观看3D电影时，感受到立体的影像，是由于光的偏振现象，故B错误；C．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色，是由于光的干

涉现象，故C正确；D．图丁中，有机玻璃可以导光和传递信息，是由于光的全反射现象，故D正确。故选CD。10.图示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的

是（）A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应【答案

】AD【解析】【详解】AB．根据cEhh==可得hcE=，Eh=由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，波长最长，最容易表现出衍射现象，频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的，故A正确，B错误；C．这些氢原子总共可辐射出不同频率的

光有24C6=故C错误；D．n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为213.4eV(13.6)eV10.2eV6.34eVEEE=−=−−−=故用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金

属铂能发生光电效应，故D正确。故选AD。11.在如图所示的电路中，理想变压器原线圈接入恒定的正弦交流电，电流表、电压表均为理想表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，开关S开始接在1端，则下列判断正确的是（）A.将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小、电压表的示数

不变B.将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数不变，电压表的示数变小C.将开关S由1合向2，电流表的示数变大，电压表的示数变小D.将开关S由1合向2，电流表的示数变小，电压表的示数变小【答案】AD【解析

】【详解】AB．原线圈两端电压一定，根据电压匝数关系可知，副线圈两端电压一定，电压表的示数不变滑片P向下移，接入电阻增大，根据欧姆定律，副线圈电流减小，所以原线圈电路中电流表的示数变小，故A正确，B错误；CD．根据电压匝数关系有1122UnUn=将开关S由1合向2，原线圈匝数增大，则

副线圈两端电压减小，电压表的示数变小，根据欧姆定律，副线圈电流减小，所以原线圈电路中电流表的示数变小，故C错误，D正确。故选BD。12.如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在2s=t时的波形，乙图是该波传播方向上介质中16mx=处的质点从0

=t时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为23mx=和35mx=的两个质点。下列说法正确的是（）A.该波的波速是2m/sB.2.5s时刻，a质点位于平衡位置C.200mx=处的观察者沿x轴负方向运动时，

接收到该波的频率一定为0.25HzD.从2s=t开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】A【解析】【详解】A．由甲图知，波长8m=由乙图知，周期4sT=则波速2m/svT==故A正确；B．由甲图知，2s=t时16mx=处的质点处于平衡位置，再过14T即2.5s时刻，16m

x=处的质点处于波谷，a质点位移应为正值，不在平衡位置，故B错误；C．波源的振动频率为10.25HzfT==根据多普勒效应，200mx=处的观察者沿x轴负方向运动时，接收到该波的频率大于0.25Hz，故C错误；D．波沿x轴正方向传播，所以从2s=t开始，a向上振动，b向

下振动，因此质点a先回到平衡位置，故D错误。故选A。第Ⅱ卷（非选择题共60分）三、填空题（本题共2小题，共14分。把答案填写在答题卡上的相应位置。）13.在“测量玻璃的折射率”实验中：如图甲所示，甲同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，

然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa和bb。O为直线AO与aa的交点。在直线AO上竖直地插上1P、2P两枚大头针。（1）甲同学接下来要完成的必要步骤有__________；A.插上大头针3P，使3P仅挡住

2P的像B.插上大头针3P，使3P挡住1P的像和2P的像C.插上大头针4P，使4P仅挡住3PD.插上大头针4P，使4P挡住3P和1P、2P的像（2）下列哪些措施能够减小实验误差__________；A.入射角应该适

当大一些B.选用粗的大头针完成实验C.1P、2P及3P、4P之间的距离适当大些D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的（3）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，若其他操作正确，则

他测得的折射率与真实值相比__________（选填“偏大、偏小”或“相同”）；【答案】（1）BD（2）AC（3）偏小【解析】【小问1详解】甲同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针3P，使3P挡住1P的像和2P的像；插上大头针4P，使4P挡住3P和1P、2P的像。故选BD。【小问

2详解】A．入射角适当大些，可以使折射现象更加明显，从而使角度的测量误差减小，故A正确；B．为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，选用粗的大头针完成实验时，容易出现观察误差，故B错误；C．1P、2P及3P、4P之间的距离适当大些，使作出的光路更加接近于实际

光路，从而使角度的测量误差减小，故C正确；D．若有几块厚度不同玻璃砖，应选用厚度较大的，从而能够清晰准确地作出折射角，减小角度的测量误差，故D错误。的故选AC。【小问3详解】乙同学在画界面时，不小心将两界面aa和b

b间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，根据折射定律sinsininr=可知测得的折射率将偏小。14.在“用单摆测重力加速度”的实验中（1）下列器材和操作最合理的是

__________；（图中的球均较小）A.B.C.D.（2）实验过程中，下列做法正确的是__________；A.用刻度尺量出从悬点到摆球间细线长的距离，作为单摆摆长B.用秒表测量单摆完成一次全振动所用时

间并作为单摆的周期C.单摆偏离平衡位置的角度越大越好D.为了减小误差，应该在摆球经过最低点时开始计时（3）实验测得的重力加速度数值小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__________。（选填字母序号）。A.开始摆动时振幅较小，其他操作与计算均正确B.小球的质量m较大，

其他操作与计算均正确C.开始计时时，过早按下秒表，其他操作与计算均正确D.测量周期时，误将摆球n次全振动的时间记为()1n+次全振动的时间，其他操作与计算均正确（4）某同学为了提高实验精度，多次改变摆线长（记为l）并测出相应周期T，他根据

实验数据在坐标纸上绘制出的2lT−图线如图所示则当地的重力加速度g=__________。（用a和b及表示）【答案】（1）D（2）D（3）C（4）24ba【解析】小问1详解】为了保证小球摆动过程摆线长度保持不变，摆线应选用细丝线，摆线上端用铁夹固定；为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度较大

的铁球。故选D。小问2详解】A．用刻度尺量出从悬点到摆球间细线长的距离，再加上小球半径作为单摆摆长，故A错误；B．为了减小误差，应用秒表测量单摆完成n次全振动所用时间t，然后求出单摆的周期tTn=故B错误；C．为了保证小球摆

动做简谐运动，单摆偏离平衡位置的角度应小于5，故C错误；D．为了减小误差，应该在摆球经过最低点时开始计时，故D正确。故选D。【小问3详解】实验测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，根据单摆

周期公式2LTg=可得224πLgT=的【【A．开始摆动时振幅较小，其他操作与计算均正确，不影响重力加速度的测量，故A错误；B．小球的质量m较大，其他操作与计算均正确，不影响重力加速度的测量，故B错误；C．开始计时

时，过早按下秒表，其他操作与计算均正确，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故C正确；D．测量周期时，误将摆球n次全振动的时间记为()1n+次全振动的时间，其他操作与计算均正确，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故D错误。故选C。【小问4

详解】设小球半径为r，根据单摆周期公式2lrTg+=可得224glTr=−可知2lT−图像的斜率为24gbka==解得重力加速度为24bga=四、计算题（本题共3小题，共46分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）15.如图甲所示，一单匝正方形线框的质量为0.04kgm=，边长为1mL=，总电阻为1r=，用一轻质细线将其吊在天花板上，线框处于竖直静止状态，且上下两边水平。在线框的中间位置以下区域分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，21

0m/sg=。求：（1）线框的电功率P；（2）在4st=时细线的拉力大小F。【答案】（1）32.510W−；（2）0.37N【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可知，线框的感应电动势为220.80.21V0.05V

262BLEtt−====线框中的电流为0.05AEIr==则线框的电功率为32.510WPEI−==（2）在4st=，线框所受安培力大小为0.60.051N0.03NFBIL===安由楞次定律和左手

定则可知，线圈所受安培力方向竖直向上；根据平衡条件可得FFmg+=安解得轻质细线的拉力大小为0.37NF=16.如图所示，一小型交流发电机中匀强磁场的磁感应强度2TB=，线圈ABCD匝数100n=匝，面积20.022mS=，总电阻10r=，线圈以角速度100

rad/s=绕垂直于磁场的轴OO匀速转动。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为180VU=。从线框转至中性面位置开始计时。（1）求线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）求电流表的示数I；（3）已知原、副线圈匝数

比为3:1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。【答案】（1）2202sin100Vet=（）；（2）1A；（3）5Ω，720W【解析】【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值为m10020.022100V2202VEnBS===

由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为msin2202sin100VeEωtt==（）（2）感应电动势的有效值为m220V2EE==线圈自身分到的电压为40VUEU=−=线所以电流表示数为40A4A10UIr===线（3）根据理想变压器输入电压等于输出电压，可知电阻R上消耗的电

功率为1804W720WPUI===根据理想变压器电压比等于匝数比，可得12231nUUn==可得副线圈两端电压为260VU=根据22UPR=可得电阻R的阻值为225ΩURP==17.如图所示，两足够长平行光滑金属导轨MN、PQ间距1.0mL=，竖直固定在均匀分布的磁场中，磁场方向

垂直于导轨平面向里，磁感应强度1.0TB=。M、P间接有一阻值0.5R=的电阻，质量0.2kgm=的金属杆垂直于导轨水平放置。0=t时刻将金属杆由距导轨顶端00.5mh=处静止释放，运动中金属始终水平且与导轨接触良好。不计导轨和金属杆的电阻，重力加速度g取210m/s。（1）求金属

杆沿导轨下滑的最大速度mv大小：（2）从静止释放到金属杆达到最大速度mv的过程中，电阻R产生的热量0.5JQ=，求该过程中通过金属杆横截面的电荷量q；（3）若让磁场的磁感应强度随时间按某规律变化，可使金属杆在0=t时刻由静止释放后做自由落体运动。已知0=t时磁感

应强度01.0TB=。请推导出磁感应强度tB随时间t变化的关系式。【答案】（1）m1m/sv=；（2）0.6Cq=；（3）21T101tBt=+【解析】【详解】（1）金属杆沿导轨下滑达到最大速度mv时，设金属杆受到的安培力大小为F，由力的

平衡条件有mgF=此时金属杆产生的感应电动势为1mEBLv=由闭合电路欧姆定律可知，感应电流11EIR=由安培力公式有1FBIL=联立代入数据解得m1m/sv=（2）金属杆从开始运动到最大速度mv的过程中，设金属杆下落高度为h，由能量守恒定律有2m12mghQmv=+由法拉第电磁感

应定律有ΦBhLEtt==由闭合电路欧姆定律有EIR=由电流的定义式有qIt=联立代入数据解得0.6Cq=（3）金属杆在0=t由静止释放后做自由落体运动，设经过时间t下落高度为H，则212Hgt=由于金属杆做自由落体运动，故不受安培力作用，回路中没有感应电流，磁通量变化

量Φ为0。设t时刻磁场的磁感应强度为tB，则()000tBhLBhHL=+联立代入数据解得21T101tBt=+