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广东省广州市培英中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷
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这是一份广东省广州市培英中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分：100分 时间：75分钟
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法错误的是（ ）
A. 图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确，不满足题意；
B．图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确，不满足题意；
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃，由于光的折射作用，会导致视野扩大，故C正确，不满足题意；
D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误，满足题意。
故选D。
2. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A. 两列声波相遇时一定会发生干涉
B. 声波由水中传播到空气中，波长会改变试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。C. 该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D. 探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
【答案】B
【解析】
【详解】AD．根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故AD错误；
B．声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确；
C．根据波长的计算公式可得
当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误；
故选B。
3. 如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（ ）
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 升压变压器副线圈的电压有效值为5000V
C. 高压输电线上电流有效值为40A
D. 高压输电线上损失的电压为
【答案】D
【解析】
【详解】A．交流电周期
降压变压器副线圈输出的交流电频率为
故A错误；
B．升压变压器原线圈的电压有效值为
根据
升压变压器副线圈的电压有效值为
故B错误；
C．根据
得高压输电线上电流有效值为
故C错误；
D．高压输电线上损失的电压为
故D正确。
故选D。
4. 主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（ ）
A. 降噪声波与环境噪声的波长相同
B. 耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
C. 降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强
D. 环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快
【答案】A
【解析】
【详解】A．降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪声波与环境噪声频率相同，速度相同，波长相同，相位相反，A正确；
B．声波是属于纵波，纵波是振动方向与波的传播方向一致，B错误；
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱，C错误；
D．声波传播速度取决于介质，与其频率无关，故D错误。
故选A。
5. 战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（ ）
A. 战绳上每个部分振幅都相同B. 战绳上每个部分振动频率都为
C. 战绳上相邻的振动加强区相距为D. 战绳上相邻的振动减弱区相距为
【答案】C
【解析】
【详解】A．两列波的干涉过程中，振动加强区的振幅和减弱区的振幅不同，故A错误；
B．战绳上每个部分振动频率不变，都为，故B错误；
CD．根据波长与波速和频率的关系可得
起振方向相同，则振动加强区是波程差为半波长的偶数倍的位置，振动减弱区是波程差为半波长的奇数倍的位置，则相邻的振动加强区和相邻的振动减弱区都相距半波长，即为1m，故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图波形交变电流的是（ ）
A. 线圈平面与磁场垂直B. 线圈平面与磁场平行
C. 线圈平面与磁场垂直D. 线圈平面与磁场平行
【答案】A
【解析】
【详解】BD．由图像可知，时，线圈电流为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈与磁场垂直，故BD错误；
AC．由图像可知，时间内，电流从2流出线圈，由右手定则可知，A图中电流从2流出线圈，C图中电流从1流出线圈，故A正确，C错误。
故选A。
7. 如图所示，支架上拴一条水平张紧的细绳，在细绳上悬挂四个单摆，其中A、D摆的摆长约为36cm。现将A摆拉离平衡位置后释放，待各摆振动稳定后（取），下列说法正确的是（ ）
A. B摆振动的周期为1.2sB. C摆振动的周期小于1.2s
C. B摆振动的振幅最大D. D摆振动的振幅最小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．将A摆拉离平衡位置后释放，待各摆振动稳定后，B、C、D都做受迫振动，周期都等于A摆振动的周期为，则有
故A正确，B错误；
CD．由于D摆的摆长等于A摆的摆长，可知D摆做受迫振动的周期等于D摆的固有周期，根据共振现象可知，D摆振动的振幅最大，故CD错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流I、ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】由题图B-t图像可知，0～1s时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流方向是逆时针的，为负值；1～3s，磁通量不变，无感应电流；3～4s，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，为正值；由左手定则可知，在0～1s内，ad边受到的安培力水平向右，是正的，1～3s无感应电流，不受安培力，3～4s时间内，安培力水平向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为
感应电流为
由B-t图像可知，在每一时间段内，是定值，则在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力为
F=BIL
I、L不变，0～1s内B均匀增大，则F均匀增大，3～4s内B均匀减小，则F均匀减小，BC错误，AD正确。
故选AD。
9. B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示，时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期，下列说法正确的是（ ）
A. 超声波的波长为
B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向
C. 超声波在血管中的传播速度为1000m/s
D. 时，质点M在平衡位置
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知，超声波的波长为。故A正确；
B．根据“上下坡法”由图可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向。故B错误；
C．超声波在血管中的传播速度为
故C正确；
D．依题意，可得
结合波动图像可知质点M在负的最大位移处。故D错误。
故选AC。
10. 如图（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图（b）所示，假设正方形线框边长为，每条边的电阻相同.磁场的区域边长为d，且，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）逆时针方向，其两端的电压为
B. 线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）顺时针方向，其两端的电压为
C. 线框进入磁场过程中，克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热
D. 线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据右手定则，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方。线框此时切割磁感线产生感应电动势为，导线框右边两端的电压为路端电压，即为
故A错误，B正确；
C．根据功能关系可知线框克服安培力做的功全部转化为电能，线框为纯电阻电路，则又全部转化为线框中产生的焦耳热，则克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热。故C正确；
D．线框离开磁场过程中，根据动能定理可知克服安培力做功与克服摩擦力、空气阻力做功之和等于线框和列车动能的减小量，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在利用插针法测定矩形玻璃砖折射率实验中，某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以入射点O为圆心，10.0cm为半径画圆，分别交入射光线于A点，交入射点O与出射点连线的延长线于C点，过A点、C点作法线的垂线AB、CD，分别交于B点、D点，如图所示．
（1）用刻度尺量得AB=8.0cm，CD=5.0cm，由此可得出玻璃折射率________．
（2）如果实验中有几块宽度大小不同的矩形平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_____（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量．
（3）如果实验中该同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系如下图所示，则该甲同学测得的折射率与真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
【答案】 ①. 1.6 ②. 大 ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]根据几何关系知，入射角的正弦为
折射角的正弦为
根据折射定律得
（2）[2]选用宽度大的玻璃砖来测量，可减小角度产生的误差；
（3）[3]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，因此测得的折射率偏小。
12. 某实验小组利用单摆周期公式测量当地重力加速度的值。
（1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择__________。
A. B.
C. D.
（2）组装好单摆，先用刻度尺测量摆线长度，再用游标卡尺测量小球的直径，其示数如图甲，则小球直径为__________mm。
（3）周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与__________之和。
（4）某次实验时，改变摆长并测出对应的周期，得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中，请在图乙中作出图像__________。
（5）根据图像算出重力加速度__________（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）D （2）18.9
（3）小球半径 （4）
（5）9.86（9.83~9.89均可）
【解析】
【小问1详解】
为了较精确地测量重力加速度的值，减小空气阻力的影响，应选择小钢球，小球在摆动的过程中，要固定摆长不发生变化。
故选D。
【小问2详解】
该游标卡尺的分度值为，则小球的直径为
【小问3详解】
周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与小球半径之和。
【小问4详解】
描点连线如图所示
【小问5详解】
根据单摆的周期公式
化简可得
根据图像的斜率为
解得当地的重力加速度大小为
13. 如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t＝0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减。求：
（1）该水袖舞形成的简谐波波速大小v；
（2）经t＝1. 2s质点P运动的路程s。
【答案】（1）0.75m/s；（2）1.2m
【解析】
【详解】（1）根据图乙可知
λ＝0.6m
根据图丙可知
T＝0.8s
则简谐波的波速为
得
v＝0.75m/s
（2）经t＝1.2s质点P振动的路程为
代入数据可得
s＝1.2m
14. 如图所示。在深的湖底O处有一激光光源。一桅杆顶部高出湖面的帆船静止在湖面上，从O点发出一束激光从水面出射后恰好照射到桅杆顶端。该出射光束与竖直向的夹角为，已知桅杆顶点A到O点的水平距离为。
（1）该湖水的折射率是多少？
（2）当激光束方向与竖直方向的夹角为多少度时，将没有光从水面射出？
【答案】（1）；（2）大于或等于时，将没有光从水面射出
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到O点的水平距离为，激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有
解得
由折射定律有
得
（2）光射到水面上时的临界角满足
解得
则当激光束方向与竖直方向夹角为大于或等于时，将没有光从水面射出。
15. 光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间的变化如图（b）所示，时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为和，一电阻为，边长为的刚性正方形金属框，平放在水平面上，边与磁场边界平行．时，线框边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度向右运动．在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求：
（1）时线框所受的安培力；
（2）时穿过线框的磁通量；
（3）时间内，线框中产生的热量。
【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由图可知时线框切割磁感线的感应电动势为
则感应电流大小为
所受的安培力为
方向水平向左；
（2）在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，则时穿过线框的磁通量为
方向垂直纸面向里；
（3）时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0，则有
感应电流大小为
则时间内，线框中产生的热量为
次数
1
2
3
4
5
L/m
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
T/s
142
1.55
1.67
1.85
1.90
2.02
2.40
2.79
3.42
3.61
满分：100分 时间：75分钟
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法错误的是（ ）
A. 图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确，不满足题意；
B．图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确，不满足题意；
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃，由于光的折射作用，会导致视野扩大，故C正确，不满足题意；
D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误，满足题意。
故选D。
2. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为，若探测器发出频率为的声波，下列说法正确的是（ ）
A. 两列声波相遇时一定会发生干涉
B. 声波由水中传播到空气中，波长会改变试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。C. 该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D. 探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
【答案】B
【解析】
【详解】AD．根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故AD错误；
B．声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确；
C．根据波长的计算公式可得
当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误；
故选B。
3. 如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（ ）
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 升压变压器副线圈的电压有效值为5000V
C. 高压输电线上电流有效值为40A
D. 高压输电线上损失的电压为
【答案】D
【解析】
【详解】A．交流电周期
降压变压器副线圈输出的交流电频率为
故A错误；
B．升压变压器原线圈的电压有效值为
根据
升压变压器副线圈的电压有效值为
故B错误；
C．根据
得高压输电线上电流有效值为
故C错误；
D．高压输电线上损失的电压为
故D正确。
故选D。
4. 主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（ ）
A. 降噪声波与环境噪声的波长相同
B. 耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
C. 降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强
D. 环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快
【答案】A
【解析】
【详解】A．降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪声波与环境噪声频率相同，速度相同，波长相同，相位相反，A正确；
B．声波是属于纵波，纵波是振动方向与波的传播方向一致，B错误；
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱，C错误；
D．声波传播速度取决于介质，与其频率无关，故D错误。
故选A。
5. 战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（ ）
A. 战绳上每个部分振幅都相同B. 战绳上每个部分振动频率都为
C. 战绳上相邻的振动加强区相距为D. 战绳上相邻的振动减弱区相距为
【答案】C
【解析】
【详解】A．两列波的干涉过程中，振动加强区的振幅和减弱区的振幅不同，故A错误；
B．战绳上每个部分振动频率不变，都为，故B错误；
CD．根据波长与波速和频率的关系可得
起振方向相同，则振动加强区是波程差为半波长的偶数倍的位置，振动减弱区是波程差为半波长的奇数倍的位置，则相邻的振动加强区和相邻的振动减弱区都相距半波长，即为1m，故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图波形交变电流的是（ ）
A. 线圈平面与磁场垂直B. 线圈平面与磁场平行
C. 线圈平面与磁场垂直D. 线圈平面与磁场平行
【答案】A
【解析】
【详解】BD．由图像可知，时，线圈电流为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈与磁场垂直，故BD错误；
AC．由图像可知，时间内，电流从2流出线圈，由右手定则可知，A图中电流从2流出线圈，C图中电流从1流出线圈，故A正确，C错误。
故选A。
7. 如图所示，支架上拴一条水平张紧的细绳，在细绳上悬挂四个单摆，其中A、D摆的摆长约为36cm。现将A摆拉离平衡位置后释放，待各摆振动稳定后（取），下列说法正确的是（ ）
A. B摆振动的周期为1.2sB. C摆振动的周期小于1.2s
C. B摆振动的振幅最大D. D摆振动的振幅最小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．将A摆拉离平衡位置后释放，待各摆振动稳定后，B、C、D都做受迫振动，周期都等于A摆振动的周期为，则有
故A正确，B错误；
CD．由于D摆的摆长等于A摆的摆长，可知D摆做受迫振动的周期等于D摆的固有周期，根据共振现象可知，D摆振动的振幅最大，故CD错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流I、ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】由题图B-t图像可知，0～1s时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流方向是逆时针的，为负值；1～3s，磁通量不变，无感应电流；3～4s，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，为正值；由左手定则可知，在0～1s内，ad边受到的安培力水平向右，是正的，1～3s无感应电流，不受安培力，3～4s时间内，安培力水平向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为
感应电流为
由B-t图像可知，在每一时间段内，是定值，则在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力为
F=BIL
I、L不变，0～1s内B均匀增大，则F均匀增大，3～4s内B均匀减小，则F均匀减小，BC错误，AD正确。
故选AD。
9. B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示，时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期，下列说法正确的是（ ）
A. 超声波的波长为
B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向
C. 超声波在血管中的传播速度为1000m/s
D. 时，质点M在平衡位置
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知，超声波的波长为。故A正确；
B．根据“上下坡法”由图可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向。故B错误；
C．超声波在血管中的传播速度为
故C正确；
D．依题意，可得
结合波动图像可知质点M在负的最大位移处。故D错误。
故选AC。
10. 如图（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图（b）所示，假设正方形线框边长为，每条边的电阻相同.磁场的区域边长为d，且，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）逆时针方向，其两端的电压为
B. 线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）顺时针方向，其两端的电压为
C. 线框进入磁场过程中，克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热
D. 线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据右手定则，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方。线框此时切割磁感线产生感应电动势为，导线框右边两端的电压为路端电压，即为
故A错误，B正确；
C．根据功能关系可知线框克服安培力做的功全部转化为电能，线框为纯电阻电路，则又全部转化为线框中产生的焦耳热，则克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热。故C正确；
D．线框离开磁场过程中，根据动能定理可知克服安培力做功与克服摩擦力、空气阻力做功之和等于线框和列车动能的减小量，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在利用插针法测定矩形玻璃砖折射率实验中，某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以入射点O为圆心，10.0cm为半径画圆，分别交入射光线于A点，交入射点O与出射点连线的延长线于C点，过A点、C点作法线的垂线AB、CD，分别交于B点、D点，如图所示．
（1）用刻度尺量得AB=8.0cm，CD=5.0cm，由此可得出玻璃折射率________．
（2）如果实验中有几块宽度大小不同的矩形平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_____（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量．
（3）如果实验中该同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系如下图所示，则该甲同学测得的折射率与真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
【答案】 ①. 1.6 ②. 大 ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]根据几何关系知，入射角的正弦为
折射角的正弦为
根据折射定律得
（2）[2]选用宽度大的玻璃砖来测量，可减小角度产生的误差；
（3）[3]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，因此测得的折射率偏小。
12. 某实验小组利用单摆周期公式测量当地重力加速度的值。
（1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择__________。
A. B.
C. D.
（2）组装好单摆，先用刻度尺测量摆线长度，再用游标卡尺测量小球的直径，其示数如图甲，则小球直径为__________mm。
（3）周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与__________之和。
（4）某次实验时，改变摆长并测出对应的周期，得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中，请在图乙中作出图像__________。
（5）根据图像算出重力加速度__________（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）D （2）18.9
（3）小球半径 （4）
（5）9.86（9.83~9.89均可）
【解析】
【小问1详解】
为了较精确地测量重力加速度的值，减小空气阻力的影响，应选择小钢球，小球在摆动的过程中，要固定摆长不发生变化。
故选D。
【小问2详解】
该游标卡尺的分度值为，则小球的直径为
【小问3详解】
周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与小球半径之和。
【小问4详解】
描点连线如图所示
【小问5详解】
根据单摆的周期公式
化简可得
根据图像的斜率为
解得当地的重力加速度大小为
13. 如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t＝0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减。求：
（1）该水袖舞形成的简谐波波速大小v；
（2）经t＝1. 2s质点P运动的路程s。
【答案】（1）0.75m/s；（2）1.2m
【解析】
【详解】（1）根据图乙可知
λ＝0.6m
根据图丙可知
T＝0.8s
则简谐波的波速为
得
v＝0.75m/s
（2）经t＝1.2s质点P振动的路程为
代入数据可得
s＝1.2m
14. 如图所示。在深的湖底O处有一激光光源。一桅杆顶部高出湖面的帆船静止在湖面上，从O点发出一束激光从水面出射后恰好照射到桅杆顶端。该出射光束与竖直向的夹角为，已知桅杆顶点A到O点的水平距离为。
（1）该湖水的折射率是多少？
（2）当激光束方向与竖直方向的夹角为多少度时，将没有光从水面射出？
【答案】（1）；（2）大于或等于时，将没有光从水面射出
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到O点的水平距离为，激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有
解得
由折射定律有
得
（2）光射到水面上时的临界角满足
解得
则当激光束方向与竖直方向夹角为大于或等于时，将没有光从水面射出。
15. 光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间的变化如图（b）所示，时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为和，一电阻为，边长为的刚性正方形金属框，平放在水平面上，边与磁场边界平行．时，线框边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度向右运动．在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求：
（1）时线框所受的安培力；
（2）时穿过线框的磁通量；
（3）时间内，线框中产生的热量。
【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由图可知时线框切割磁感线的感应电动势为
则感应电流大小为
所受的安培力为
方向水平向左；
（2）在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，则时穿过线框的磁通量为
方向垂直纸面向里；
（3）时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0，则有
感应电流大小为
则时间内，线框中产生的热量为
次数
1
2
3
4
5
L/m
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
T/s
142
1.55
1.67
1.85
1.90
2.02
2.40
2.79
3.42
3.61
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