2024-2025学年度第二学期期中联考
高二物理
一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)
1.具有主动降噪功能的耳机内设有两个麦克风，如图所示，一个麦克风收集周围环境中的噪声信号，这样耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声波；另一个麦克风检测合成后的噪声是否变小，使得处理器优化抵消声波以降低合成后的噪声音量。主动 降噪技术利用了声波的()
A.反射 B.折射 C.干涉 D.衍射
2.在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是( )
A.闭合开关后，流过人的电流会逐渐变大直至不变
B.当电路稳定时，流过人体的电流大于流过线圈的电流
C.断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由A 到B
D.断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大
3.空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置I水平向右平移到位置II的过程中( )
A.线圈有扩张的趋势
B.穿过线圈的磁通量变大
C.若线圈不闭合，线圈中没有感应电动势
D.若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流
4.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表，电阻R大小为5Ω。线圈绕垂直于磁场的水平轴( 沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻R 的热功率为1000W
B.1s内电流方向改变50次
C. t=0.01s时，线圈平面与磁场方向平行
D. t=0.005s时，穿过线圈的磁通量变化最快
5.直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，其输电示意图如图所示。若变压器 均为理想变压器， 的匝数之比 直流输电线的总电阻等效为 整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。则( )
A.图中“500kV”指交流电的峰值
B.直流输电线损失的电压为100kV
C.当用户负载增加时，输电线上损失的电压会减小
D.当用户负载增加时，用户端增加的功率等于 输出端增加的功率
6.小明在一次科技实践活动中，使用手摇交流发电机连接一个微型电动小风扇。已知手摇交流发电机的输出电压瞬时值表达式为，微型电动小风扇的内阻r=2Ω，当小明以稳定的速度摇动手摇发电机时，小风扇正常工作，通过小风扇的电流I=1A。则下列说法正确的是 ( )
A.该手摇交流发电机输出电压的有效值为30V
B.该手摇交流发电机的输出电流的频率为100 Hz
C.小风扇正常工作时的输入功率为30W
D.小风扇正常工作时的发热功率为2W
7.如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，弹簧中心轴线与细杆平行，弹簧与细杆间无接触，小球沿杆在水平方向做简谐运动，小球在A、B间振动，O为平衡位置，如图所示，下列说法正确的是( )
A.小球振动的振幅等于A、B间的距离
B.小球在A、B位置时，动能和加速度都为零
C.小球从B到O的过程中，弹簧振子振动的机械能保持不变
D.小球从O到B的过程中，回复力做负功，弹簧弹性势能减小
8.位于坐标原点的质点从t=0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，
t=0.5s时的波形如图所示，此时x=0处的质点位于波峰位置。下列说法中正确的是( )
A.波源起振时，向y轴正方向运动
B. 处的质点位于波谷
C. 从处的质点经过的路程为16cm
D.若波源的振动频率增加，则波长也增加
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
9.电磁学知识在科技生活中有广泛的应用，下列相关说法正确的是( )
A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是电磁感应
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转，铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动
C.图丙中自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
D.图丁中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属
10.一单摆如图1所示，M、N为单摆偏移的最大位置，O点为最低点，该单摆的振动图像如图2所示。以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，重力加速度g取 下列说法正确的是( )
A.该单摆的摆长为1m
B. t=1s时，摆球的加速度为零
C. 从 到 时间内单摆的回复力先减小后增大
D. 时，摆球的速度与位移方向相反
11.图甲为中国京剧中的水袖舞表演，若水袖的波浪可视为简谐横波，图乙为该简谐横波在t =0时刻的波形图，P、Q为该波上平衡位置相距1.05m的两个质点，此时质点P位于平衡位置，质点Q位于波峰 (未画出)，且质点P 比质点Q 先振动。图丙为图乙中P点的振动图像。已知该波的波长在0.5m至1m 之间，袖子足够长，则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的传播速度为1m/s
C.质点Q的振动方程为
D.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸可能为60cm
12.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终刚好完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是( )
A.线框进磁场的过程中电流方向为逆时针方向
B.线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量之比为3：1
C.线框进入磁场和穿出磁场的过程中所用的时间相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
三、填空题(本题共1小题， 每空2分，共12分)
13. (1)某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×10”的匝数。
①关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有 ；
A.变压器的铁芯可以用整块金属
B.本实验采用了等效替代法
C.测量副线圈电压时应当用交流电压表
D.因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱
②若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为 ；
A. 21.0V B. 12.0V C. 5.0V D. 3.0V
(2)某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
①关于实验操作，下列说法正确的是
A.摆球的选择有钢质实心小球和玻璃实心小球两种，选用玻璃实心小球
B.图乙中摆线上端的三种悬挂方式，选C方式更好
C.当单摆的摆球经过最高点时开始计时，便于看清摆球的位置
②若游标卡尺测量摆球的直径d如图丙所示，读数为 mm。
③若某次实验中测出单摆做 n次全振动所用时间为t、摆线长为l，则当地的重力加速度g = (用题中物理量的符号表示)。
④如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.开始计时时，秒表按下稍早
C.实验中将51次全振动误记为50次
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
四、计算题(本题共3小题，其中第14题12分，第15题13分，第16题15分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，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)
14.如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD(电阻不能忽略)以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，线圈匝数N=22匝，发电机感应电动势的最大值
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U=160V，电流表示数为I=6A，从线框转至中性面位置开始计时。
(1)求线框中感应电动势瞬时值e的表达式；
(2)求线框中磁通量的最大值；
(3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R 的阻值及消耗的电功率 P.
15.如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度
L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值R =0.40Ω的电阻，质量m=0.01kg、电阻r =0.30Ω的金属棒 ab 紧贴在导轨上。现使金属棒 ab由静止开始下滑，下滑过程中 ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA 段为曲线，AB 段为直线，g取 (忽略 ab棒运动过程中对原磁场的影响)，求：
(1)判断金属棒a、b两端的电势高低；
(2)磁感应强度B 的大小；
(3)在金属棒 ab开始运动的1.7s内，电阻R上产生的热量Q.
16.某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置，如图甲所示。两间距为L的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为R 的定值电阻。电阻为2R、质量为m的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行，导轨电阻忽略不计。
(1)当运动员在某一段时间内以速度v做匀速直线运动时，求：
①定值电阻 R 两端的电压 U；
②轻绳拉力的功率P；
(2)电路图中仅更换一个器材，其工作原理就完全不同。若将甲电路图中的电阻更换为电源，如图乙所示，电源电动势为E，电源内阻不计。金属杆由静止开始运动。
①求金属杆的最大速度的大小；
②金属杆从静止加速到最大速度的过程中，电路产生的焦耳热 Q.
