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南开中学高二年级阶段性质量监测（一）
物理科目参考答案
2025年4月
题号
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
CD
BD
BD
AC
CD
11.(1)AB
(2)
16.4mm,0.99180m
(3)A
【详解】(1)在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止
动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故AB正确，故选AB。
(2)[1]根据螺旋测微器读数规律
d=7.5mm+38.2×0.01mm=7.882mm
故填7.882：
[2]根据题意，单摆摆长为
1=L-=1.0000m-0.003941m=0.996059m
2
故填0.996059。
(3)当摆角小于等于5时，我们认为小球做简谐运动，所以振幅约为
A=Lsin5°=8.7cm
当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且
误差最小。
故选A。
12.2.(1)1N:(2)0.025m:(3)0
13.0)台2)是品，离子带正电荷
【详解】(1)离子通过速度选择器时，有gE=qB
解得v=台2)离子在感分析器中，有8=州m发解得名
E
B
m BR
对离子受力分析可知，离子受到洛仑兹力指向圆心O,根据左手定则可知离子带正电荷。
14.(1)i=2nBn
R
2)线圈在0处左侧时，F=4mB户+ma:线圈在O处右侧时，F=4mar户-
ma
R
R
答案第1页，共2页
(3)2=
2nn8p,4=红BAm水R
FoRT
R
4n'n'B2r2
(4)0.88w
【详解】(1)线圈的速度为v时，线圈中的感应电动势E=nBLv=nB·2πm=2πnBv
通过线圈的感应电流为i=E=28严
(2)线圈的速度为v时，有两种情况①线圈在O处左侧时，有F-i2πr·B=ma
解得F=4rma产+a②线圈在0处右侧时，有i:2r·B-F=m
R
解得F=4rn0户-ma
R
(3)设导体棒向右经过x=+5A位置时的速度为，导体棒回复力与位移的比例系数为k。对棒从0
2
向极端位置运动过程，由动能定理可得
A=0-m
m哈
棒做简谐运动的周期
T=2x限
解得
k=0.4N/m,A=0.3m
对棒从0向x=+5A位置的运动过程，由动能定理可得
2
21
解得
577会7-015k
复力与位移大小成正比的特点可知，导体棒向右经过x二±士
4红m户-F-k.5A
R
2
解得
FnBryk
R
A=(6-0.06V3)N
2
因此F的功率
P=Fv=(0.9-0.009W3)W≈0.88W
答案第2页，共2页南开中学2024—2025学年高二年级第二学期阶段性质量监测 (一)
物理科目 2025年4月
本练习分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，时长60分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(每题5分，共25分)
1.随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)相比4G频率更高，具有更快的网速和更大的网络容载能力， “4G改变生活，5G改变社会”。在真空中与4G相比，5G使用的电磁波(
A.波长更短 B.衍射更明显
C.传播速度更大 D.属于纵波
2.单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是(
A. 时刻线框平面与中性面垂直
B.线框的感应电动势最大值为
C.线框转一周外力所做的功为
D. 从到 过程中线框的平均感应电动势为
3.如图为电吹风电路图，a、b为两个固定触点，c、d为可动扇形金属触片P上的两个触点，触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数，已知小风扇额定电压为50V，下列说法正确的是( )
A.停机时c与b接触a
B.吹热风时 c与a接触，d与b接触
C.吹冷风时d与a接触
4.如图，有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电电压为10kV，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器，下列说法正确的是
A.升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：200
B.输电线上损失的功率为250W
C.降压变压器原、副线圈中的电流之比为995∶22
D.图中与灯泡串联的“300V，1000μF”的电容器一定会被击穿
5.如图所示，几个摆长相同的单摆，它们在不同条件下的周期分别为 关于周期大小关系的判断，正确的是( )
二、多选题(每题5分，共25分，少选得3分，多选错选不得分)
6.如图所示，在竖直平面内的MM'和NN'之间存在垂直平面向里、
磁感应强度大小为B 的匀强磁场，MM'和NN'之间的距离为h，
在MM'上方高h处一长度为2L、宽度为L的矩形导体线框从
静止开始下落。已知h>L，线框的质量为m，。电阻为R，
线框下落过程中 ab边始终保持水平，不考虑空气阻力的影响，
重力加速度为g，下列说法正确的是(
A.线框进入磁场的过程中线框中电流方向是a→b→c→d→a
B.线框在完全进入匀强磁场后有可能做匀速直线运动
C.若线框刚进入匀强磁场区域时做匀速直线运动，则线框中电流的功率为
D.线框进入磁场的过程中通过导线截面的电荷量为
7.演示自感现象的实验电路如图所示，线圈的自感系数较大，
且使滑动变阻器R 接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，
A1，A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是( )
A.接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B.接通开关S，灯 A1 逐渐变亮，灯A2立即变亮
C.接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭
D.接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭
8.如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源平衡位置位于，图中的实线和虚线分别为时的波形图。关于该简谐波，下列说法正确的是
A. 周期一定为1.2s
B. 波速可能为10m/s
C. 处的质点在 t=0.3s时加速度方向为沿y轴正方向
D.若位于 x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，则观察者接收到的频率比波源振动频率更大
9.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是波传播到x=5m的质点M时的波形图，令此时刻t=0，图乙是质点N(x=3m)的振动图像，Q是位于x=10m处的质点，则下列说法正确的是(
A. Q点开始振动的方向沿方向
B. t=0至t=3s时间内,质点M的路程为10cm
C.自质点Q 开始振动，Q和原点的振动方向始终相反
D., 质点Q的位移为
10.频率相同的两列水波相遇，能够形成“稳定”的干涉图样。如图所示为两个频率相同、振幅均为A的相干波源产生的水波在水面上传播产生的干涉现象(俯视图)，其中实线和虚线分别表示两列波的波峰和波谷，t=0时刻P是波峰与波峰相遇的点，下列说法正确的是 ( )
A.质点P 和质点M在图示时刻的高度差为2A
B、质点P、M是振动加强点，再过半个周期，质点Q、N也成为振动加强点
C.质点M振动一个周期，其路程为8A .
D.若质点M振动的频率为2.5Hz，则从图示时刻起经1.5s后质点M的运动方向竖直向下
第Ⅱ卷
三、实验题(共8分)
11.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
(1) 如右图组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝
的橡皮夹夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示。
这样做的目的是 (填选项前字母)。
A.保证摆动过程中摆长不变 B.需要改变摆长时便于调节
C.保证摆球在同一竖直平面内摆动 D.可使周期测量得更加准确
(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺
从悬点量到摆球的最低端的长度L=1.0000m，再用游标卡尺
测量摆球直径，结果如右图所示，则该摆球的直径为 mm，
单摆摆长为 m(该空结果保留五位有效数字)。
(3)下列振动图像真实地描述了该单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 (填字母代号)。(已知)
四、解答题
12.(12分)如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体， 弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度, g取10m/s 。求:
(1)剪断细绳瞬间的回复力大小；
(2)A做简谐运动的振幅：
(3)A在最高点时的弹簧弹力大小。
13.(14分)在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。从离子源发出的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片(未画出)上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：
(1)能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小 v；
(2)在第(1)问前提下，求能通过N打到硅片上的离子的比荷 ，并判断该离子的带电性质。
14.(16分)某实验室设计了一个装置，如图所示，水平固定的圆筒形磁体(S极)与其内圆柱形磁体(N极)之间的空隙中存在一辐向磁场，辐向磁场分布关于圆柱体的中轴线对称(距中轴线距离相等处的磁感应强度大小相等)。另有一个匝数为n匝、质量为 m、电阻为R、半径为r的圆线圈套在圆柱形磁体上，其线圈导线所在处的磁场的磁感应强度大小均为B。线圈在外力和安培力的共同作用下，以0位置为中心，在C、D之间做振幅为A、周期为T的简谐运动。以O为原点建立坐标如图所示，不计线圈与圆筒间的摩擦。(已知简谐运动的周期公式
(1)若线圈的速度为 v，求此时刻线圈中产生的感应电流为多大
(2)若线圈向x轴正向运动速度为 v时的加速度大小为a，求此时线圈所受的外力表达式
(3)若线圈经过0点(即x=0)时受到的外力大小为 已知匝、质量、电阻, 半径、磁感应强度、线圈振动周期T=2πs, 求线圈从O点向右经过 位置时，外力F的功率。

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