江苏省靖江高级中学2023-2024学年高二物理上学期10月阶段测试（一）（Word版附解析）

高二阶段测试卷（10.6）一、选择题1.简谐运动属于下列运动中的（　　）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速直线运动D.非匀变速直线运动2.下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（　　）A.有机械振动就一定有机械波B.机械波在传播过程中，介质中的质点随波迁移C.机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去D.机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零3.如图所示，实线和虚线分别是沿x轴负方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。则该波（　　）A.传播的速度大小可能为B.周期可能为C.在到时间内，的质点通过的位移可能为D.在到时间内，的质点通过的路程可能为4.如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是（　　）A.在玻璃中，b光的波长比c大B.在玻璃中，b光的传播速度比c大C.b、c两束光，从玻璃柱出射后相互平行D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射5.如图所示，竖直向下的匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器，金 属棒静止在导轨上，棒与导轨垂直，时，棒受到水平向右的恒力F作用，时，撤去F，则棒的速度v、电容器所带的电荷量q、棒中安培力的冲量I、棒克服安培力做的功W与时间t的关系图像正确的是（　　）A.B.C.D.6.在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的i-t图线相对应的是（　　）A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁7.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动图像，则下列说法中正确的是（　　） A.甲、乙两摆的振幅之比为1∶2B.甲、乙两球的摆长之比为4∶1C.t＝2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零D.甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等8.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器，下列说法正确的是（　　）A.图甲中，闭合开关S时，A、B两灯立刻达到相同的亮度B.图甲中，闭合开关S足够长时间后再断开，A、B两灯逐渐变暗，同时熄灭C.图乙中，闭合开关S足够长时间后，A灯发光，B灯不发光D.图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，流过B灯中的电流反向并逐渐减小至零9.如图所示，把一个横截面为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线与共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与夹角为，该光束射向棱镜的侧面上的一点。调整光源S的位置，使棱镜另一侧面射出的光线射在D点，且恰有。不考虑光线在棱镜中的反射，则（）A.玻璃棱镜的折射率为B.玻璃棱镜的折射率为C.经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为D.经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为10.如图所示，在坐标系中，有边长为L的正方形金属线框，其一条对角线和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧，在Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。时刻，线框以恒定的速度v 沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、间的电势差随时间t变化的图线是下图中的（）A.B.C.D.11.一简谐横波沿轴正方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的坐标合理的是（　　）A.B.C.D.12.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，正弦交流电源电压为，电阻，，滑动变阻器最大阻值为，滑片P处于正中间位置，则下列说法中正确的是（　　）A.通过的电流为B.电压表读数为C.若向上移动P，电压表读数将变大D若向上移动P，变压器副线圈输出功率将变大13.如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R 构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（　　）AB.C.D.14.如图所示是用发波水槽演示多普勒效应原理的实验照片，波源以固定频率振动并以恒定速度移动，质点A、B位于水波对称轴x轴上，下列说法中正确的是（）A.A处波速小于B处波速B.A处波速大于B处波速C.波源向x轴正方向运动D.波源向x轴负方向运动15.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，弹簧伸长量Δx=11cm，撤去拉力后物块由静止向左运动经O点最远到达B点。重力加速度为g=10m/s2。下列说法中正确的是（） A.物块在B点所受弹簧弹力与在A点大小相等B.物块运动的总路程为60.5cmC.物块最终停在O点左侧1cm内某处D.物块最终停在O点左侧1cm处16.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电。图中交流电源电压为6V，定值电阻，小灯泡、的规格均为“6V，1.8W”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1：3和3：1。分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时（　　）A.与一样亮B.比更亮C.上消耗的功率比的大D.上消耗的功率比的小17.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，两列波在t=0时的部分波形曲线如图所示，已知甲波的波速为2.5cm/s，则（　　）A.x轴上振动加强和减弱的质点的位置是固定的B.t=0时，x=0处的质点向y轴正方向运动C.t=0时，x=-25cm处的质点偏离平衡位置的位移为8cmD.t=0.1s时，x=2.5cm处的质点的位移为-8cm18.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A.线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流B.穿过线圈a磁通量减小C.线圈a有扩张趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大二、计算题19.半径为的匝线圈放置在绝缘的水平面上，线圈的总电阻为，为圆心，以为圆心、半径为的圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由减为0的过程中，求：（1）线圈中产生的感应电流；（2）线圈中产生的焦耳热和通过线圈横截面的电量。20.如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离点为。求：（1）玻璃砖的折射率n；（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度的正弦值。 21.如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源沿垂直xOy平面的z轴振动，z轴正方向为竖直向上，产生的简谐横波在xOy平面内传播。实线圆表示时刻相邻的波峰，此时波恰好传到C处，B处第一次出现波峰，A点坐标为，B点坐标为，C点坐标为，当时，B处刚好第5次出现波峰，波峰距离平衡位置，求：（1）波在介质中的传播速度；（2）C点从时刻起的振动方程；（3）坐标处的P点何时第一次到达波谷？22.如图所示，平行光滑金属导轨间距为L，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两个相同的金属棒ab、cd垂直导轨平行放置，与导轨始终接触良好，每个金属棒质量为m，接入电路的电阻均为R0开始时cd棒锁定在轨道上，对ab棒施加水平向右的恒定拉力F，经时间t棒ab的速度达到最大值v，此时撤去拉力，同时解除对cd的锁定，导轨足够长且电阻不计。求∶（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）撤去拉力前棒ab前进的距离；（3）全过程中回路产生的焦耳热。23.图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为、匝数为100的线圈 a，所在位置的磁感应强度。线圈a接原副线圈匝数比为的理想变压器，给两个额定电流均为的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求：（1）图丙中电动势的表达式；（2）若手动发电的效率为，两灯泡正常发光，手动做功的功率；（3）线圈a往复运动过程中的最大速度。 高二阶段测试卷（10.6）一、选择题1.简谐运动属于下列运动中的（　　）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速直线运动D.非匀变速直线运动【答案】D【解析】【详解】简谐振动的物体的加速度不断变化，属于非匀变速直线运动。故选D。2.下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是（　　）A有机械振动就一定有机械波B.机械波在传播过程中，介质中的质点随波迁移C.机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去D.机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零【答案】C【解析】【详解】A．有机械振动还需要介质才能形成机械波，A错误；B．介质中的质点在平衡位置振动，不会随波迁移，B错误；C．机械能传播的是振动形式、能量和信号，C正确；D．在平衡位置回复力为零，合力不一定为零，例如单摆，D错误。故选C。3.如图所示，实线和虚线分别是沿x轴负方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。则该波（　　）A.传播的速度大小可能为B.周期可能为C.在到时间内，的质点通过的位移可能为 D.在到时间内，的质点通过的路程可能为【答案】A【解析】【详解】AB．波沿x轴负方向传播，根据波的周期性可得（，，）得（，，）可知，当n=0时，周期最大为Tmax=0.8s波速（，，）当n=3时v=25m/s故A正确，B错误；C．在t1到t2时间内，x=2m的质点通过的位移最大为5cm，不可能是1m，故C错误；D．在t1到t2时间内，x=2m的质点通过的路程为（，，）不可能为，故D错误。故选A。4.如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是（　　）A.在玻璃中，b光的波长比c大B.在玻璃中，b光的传播速度比c大C.b、c两束光，从玻璃柱出射后相互平行D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射【答案】C 【解析】【详解】AB．根据图像b光折射率较大，故b光频率较大，波长较短，在玻璃中传播速度较小，故AB错误；CD．根据光路可逆性，两种色光出射后虽然分开但仍然平行，且不会在下界面发生全反射，故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，竖直向下的匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器，金属棒静止在导轨上，棒与导轨垂直，时，棒受到水平向右的恒力F作用，时，撤去F，则棒的速度v、电容器所带的电荷量q、棒中安培力的冲量I、棒克服安培力做的功W与时间t的关系图像正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．设某一时刻t，根据牛顿第二定律有设该时刻电流大小为i，则 在很短时间间隔内，，联立可得结合前式可得可得可知之前金属棒做匀加速运动，即图像为一倾斜直线。撤去力后感应电动势等于电容器两端电压，电容器不再充电，电流为零，开始做匀速运动，A错误；B．由上分析可知之前图像为倾斜直线，之后电容器不充放电，电荷量不变，B错误；C．安培力的冲量加速度定值，可知为一倾斜直线，C错误；D．棒克服安培力做的功D正确。故选D。6.在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的i-t图线相对应的是（　　） A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁【答案】A【解析】【详解】A．图甲中线圈从垂直中性面开始转动，产生交流电是余弦线，选项A正确；B．图乙中线圈转动时仍产生不间断的正弦交流电，选项B错误；C．图丙中线圈处于辐射状的磁场中，线圈的两边所处位置的磁场大小不变，则产生恒定不变的电动势，选项C错误；D．图丁中线圈转动时仍产生正弦交流电，选项D错误。故选A。7.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是（　　）A.甲、乙两摆的振幅之比为1∶2B.甲、乙两球的摆长之比为4∶1C.t＝2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零D.甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等【答案】AC【解析】【详解】A．由题图知，甲、乙两单摆的振幅分别为2cm、1cm，故甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1，A正确；B．由题图知，甲、乙两单摆的周期分别为4s、8s，由单摆的周期公式有 可得甲、乙两单摆的摆长之比为B错误；C．t＝2s时，甲单摆在平衡位置处，重力势能最小，乙单摆在振动的正方向最大位移处，动能为零，C正确；D．设摆球摆动的最大偏角为θ，有又可得摆球在最低点时向心加速度a＝2g(1－cosθ)因两摆球的最大偏角θ满足故θ甲＞θ乙所以a甲＞a乙D错误。故选AC。8.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器，下列说法正确的是（　　） A.图甲中，闭合开关S时，A、B两灯立刻达到相同的亮度B.图甲中，闭合开关S足够长时间后再断开，A、B两灯逐渐变暗，同时熄灭C.图乙中，闭合开关S足够长时间后，A灯发光，B灯不发光D.图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，流过B灯中的电流反向并逐渐减小至零【答案】B【解析】【详解】A．图甲中，闭合开关S时，L是自感系数很大，对电流的阻碍能力较强，所以灯泡A逐渐变亮，B立即变亮，A错误；B．图甲中，闭合开关S足够长时间后再断开，自感线圈与灯泡A、B组成回路，回路中的电流逐渐减小，灯泡A、B逐渐变暗，最后熄灭，B正确；C．图乙中，闭合开关S足够长时间后，自感线圈相当于短路，灯泡A不发光，电容器充电完成，灯泡B发光，C错误；D．图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，电容器和灯泡B形成回路并开始放电，放电形成的电流与原本通过灯泡B的电流方向相同，电流的大小逐渐减小最后变为零，D错误。故选B。9.如图所示，把一个横截面为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线与共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与夹角为，该光束射向棱镜的侧面上的一点。调整光源S的位置，使棱镜另一侧面射出的光线射在D点，且恰有。不考虑光线在棱镜中的反射，则（）A.玻璃棱镜的折射率为B.玻璃棱镜的折射率为 C.经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为D.经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为【答案】A【解析】【详解】AB．根据题意做出光路图，根据几何关系可知光线在点的入射角为，折射角为，玻璃棱镜的折射率为故A正确，B错误；CD．经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为故CD错误。故选A。10.如图所示，在坐标系中，有边长为L的正方形金属线框，其一条对角线和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧，在Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、间的电势差随时间t变化的图线是下图中的（）A.B.C.D.【答案】AD【解析】 【详解】AB．在d点运动到点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可知线框中电流方向为逆时针，即正方向，根据几何知识，切割的有效长度均匀减小到0，故电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0，接着cd边开始切割磁感线，根据右手定则可知感应电流的方向为顺时针，即负方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0，故A正确，B错误；CD．在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，则ab相当于电源，且b点的电势高于a点电势，ab间的电势差为负值，设金属线框电阻为，则ab间的电势差为可知ab间的电势差逐渐减小。接着cd边开始切割磁感线，cd边相当于电源，且b点的电势高于a点电势，ab间的电势差为负值，为可知ab间的电势差逐渐减小，故D正确，C错误。故选AD。11.一简谐横波沿轴正方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的坐标合理的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】AC．由图乙可知，时刻，该质点在轴的下半轴，并且正沿着轴的负方向向着波谷振动，对比甲图，时刻和的质点已经分别到达波谷和波峰，故AC错误；BD．因为该波沿轴正方向传播，根据同侧法可知，甲图中，的质点正沿着轴负方向向着波谷振动，而的质点正沿着轴正方向向着平衡位置振动，故B正确，D错误。故选B。12.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，正弦交流电源电压为，电阻，，滑动变阻器最大阻值为，滑片P 处于正中间位置，则下列说法中正确的是（　　）A.通过电流为B.电压表读数为C.若向上移动P，电压表读数将变大D.若向上移动P，变压器副线圈输出功率将变大【答案】B【解析】【详解】AB．理想变压器原副线圈匝数之比为，可知原副线圈的电流之比为，设通过R1的电流为I，则副线圈电流为0.25I，原线圈电压根据匝数比可知副线圈电压为由欧姆定律知联立解得，故A错误，B正确；C．若向上移动P，则R3电阻减小，副线圈电流变大，原线圈电流也变大，电阻R1的电压变大，变压器原线圈电压变小，副线圈电压变小，故电压表示数变小，故C错误；D．变压器副线圈输出功率为若向上移动P，原线圈电流I>16A，故功率P减小，故D错误。故选B。 13.如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。故选B。14.如图所示是用发波水槽演示多普勒效应原理的实验照片，波源以固定频率振动并以恒定速度移动，质点A、B位于水波对称轴x轴上，下列说法中正确的是（）A.A处波速小于B处波速B.A处波速大于B处波速C.波源向x轴正方向运动D.波源向x轴负方向运动 【答案】D【解析】【详解】AB．机械波传播速度与介质有关，A、B位于同一介质，故波速相等，A、B错误；CD．在A点单位时间内接收到的波面比B点多，则在A点观察到的频率比在B点观察到的频率高，因此波源向x轴负方向运动，C错误D正确。故选D。15.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，弹簧伸长量Δx=11cm，撤去拉力后物块由静止向左运动经O点最远到达B点。重力加速度为g=10m/s2。下列说法中正确的是（）A.物块在B点所受弹簧弹力与在A点大小相等B.物块运动的总路程为60.5cmC.物块最终停在O点左侧1cm内某处D.物块最终停在O点左侧1cm处【答案】D【解析】【详解】A．如果没有摩擦力，物块以O点为平衡位置做简谐运动，则O点应该在AB中间，物块在B点所受弹簧弹力与在A点受弹簧弹力大小相等，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点，故物块在B点所受弹簧弹力小于在A点的弹力，故A错误；BCD．物块最终停止的位置应满足解得即物块若在O点左右两侧1cm的范围内的速度为0，就会停止运动。物体从A到B过程由能量守恒解得 物体从B往右运动到O点右侧x2由能量守恒解得以此类推，物体再次往左运动到O点左侧x3=5cm处停止，再往右运动到O点右侧x4=3cm处停止，接着再往左运动到O点左侧x5=1cm处停止，因此位置弹力等于最大静摩擦力，物块最终停止。物块运动的总路程为故BC错误，D正确。故选D。16.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电。图中交流电源电压为6V，定值电阻，小灯泡、的规格均为“6V，1.8W”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1：3和3：1。分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时（　　）A.与一样亮B.比更亮C.上消耗的功率比的大D.上消耗的功率比的小【答案】C【解析】【详解】若开关接cd端，则若电源电压为，理想变压器、的匝数比为 用户电阻为，输电线电阻为，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压降压变压器初级电压降压变压器次级电压可得输电功率为输电线上损耗的电功率为用户得到的电功率为若开关接ab端，则负载得到的功率输电线上损耗的电功率为将，，k=3 带入可得即比更亮；上消耗的功率比的大。故选C17.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，两列波在t=0时的部分波形曲线如图所示，已知甲波的波速为2.5cm/s，则（　　）A.x轴上振动加强和减弱的质点的位置是固定的B.t=0时，x=0处的质点向y轴正方向运动C.t=0时，x=-25cm处的质点偏离平衡位置的位移为8cmD.t=0.1s时，x=2.5cm处的质点的位移为-8cm【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，甲波的波长为5cm，乙波的波长为6cm，由于波速相同，所以两列波的频率不同，即两列波是非相干波，不会产生稳定的干涉图样。故A错误；B．由图可知，t=0时，甲波使x=0处的质点到达正向最大位移处，乙波使该质点正向平衡位置处振动，根据波的叠加原理可知，此质点向y轴负方向运动。故B错误；C．根据空间周期性可知，t=0时，甲波在x=-25cm处波形与x=0处的波形相同，乙波在x=-25cm处波形与x=-1cm处的波形相同，即两列波在x=-25cm处均为峰值，所以x=-25cm处的质点偏离平衡位置的位移为8cm。故C正确；D．由波的叠加原理可知，当两列波的波谷同时到达x=2.5cm处，该质点的位移才能为-8cm。根据平移法可知t=0.1s时，甲波在x=2.5cm处不是波谷，故该质点的位移不能是-8cm。故D错误。故选C。 18.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）A.线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流B.穿过线圈a的磁通量减小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大【答案】D【解析】【详解】B．当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈a的磁通量变大，故B错误；ACD．由楞次定律可知，线圈a中将产生沿逆时针方向（俯视）的感应电流，并且线圈a有缩小和远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D正确，AC错误。故选D。二、计算题19.半径为的匝线圈放置在绝缘的水平面上，线圈的总电阻为，为圆心，以为圆心、半径为的圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由减为0的过程中，求：（1）线圈中产生的感应电流；（2）线圈中产生的焦耳热和通过线圈横截面的电量。 【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为感应电流为（2）根据题意可知，磁场均匀变化，产生恒定的电流，在磁感应强度由减为0的过程中，所用时间为线圈中产生的焦耳热为通过的电荷量为20.如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离点为。求：（1）玻璃砖的折射率n；（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度的正弦值。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当玻璃砖转过角时，光路图如图所示可知入射角为根据几何关系有可得可知折射角为根据折射定律可得玻璃砖的折射率为（2）光线发生全反射时，屏上光点消失，故玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度的正弦值为21.如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源沿垂直xOy平面的z轴振动，z轴正方向为竖直向上，产生的简谐横波在xOy平面内传播。实线圆表示时刻相邻的波峰，此时波恰好传到C处，B处第一次出现波峰，A点坐标为，B点坐标为，C点坐标为，当时，B处刚好第5次出现波峰，波峰距离平衡位置，求：（1）波在介质中的传播速度；（2）C点从时刻起的振动方程； （3）坐标处的P点何时第一次到达波谷？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）依题意，根据题图可得该波波长为时刻，B处第一次出现波峰，当时，B处刚好第5次出现波峰，则波传播的周期得波的传播速度为（2）依题意，由于时刻，B处质点恰好位于波峰，且由于C点坐标为，可知C点距离B点为，则时刻C点从平衡位置向z轴正方向振动，则C点从该时刻起的振动方程为（3）坐标处的P点距离波源为由于时刻，波恰好传到C处，B处第一次出现波峰，则此时与P点距离最近且位于波谷位置的质点的平衡位置与P的距离为则P点第一次到达波谷的时间为22.如图所示，平行光滑金属导轨间距为L，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两个相同的金属棒ab、cd 垂直导轨平行放置，与导轨始终接触良好，每个金属棒质量为m，接入电路的电阻均为R0开始时cd棒锁定在轨道上，对ab棒施加水平向右的恒定拉力F，经时间t棒ab的速度达到最大值v，此时撤去拉力，同时解除对cd的锁定，导轨足够长且电阻不计。求∶（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）撤去拉力前棒ab前进的距离；（3）全过程中回路产生的焦耳热。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）设磁感应强度为B，对ab棒由受力平衡解得（2）撤力前，棒ab前进距离为x，对ab棒达到最大速度0的过程，由动量定理解得（3）解除锁定后两棒相互作用过程动量守恒，最后共同运动速度为 对全过程由功能关系解得23.图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为、匝数为100的线圈a，所在位置的磁感应强度。线圈a接原副线圈匝数比为的理想变压器，给两个额定电流均为的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求：（1）图丙中电动势的表达式；（2）若手动发电的效率为，两灯泡正常发光，手动做功的功率；（3）线圈a往复运动过程中的最大速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由丙图可知且根据电动势的表达式可得 （2）设原线圈中电压的有效值，根据可得设副线圈两端电压为，根据理想变压器公式可得灯泡功率可得人对手电筒做功的功率为（3）根据法拉第电磁感应定律得解得