物理（四）-2025年高考考前20天终极冲刺攻略

第四辑 电磁感应……………………………………………………………………………03 交变电流……………………………………………………………………………13 热学…………………………………………………………………………………22 光学…………………………………………………………………………………29 高考对于这部分知识点主要以常见模型为背景，通过创新情景灵活出题，其本质与常规无异。强化对物理基本概念、基本规律的考核。在解决此类问题时要将所学物理知识与题意中的模型联系起来，抓住问题实质，具备一定的物理分析能力和数学推导能力。选择题规避了定量计算，通过定性和半定量分析即可选出正确答案。主要考查的知识点有：磁通量，感应电动势，自感，电磁感应图像，电磁感应中的电路分析，电磁感应动力学问题。 常考考点 真题举例 法拉第电磁感应定律的表述和表达式 2024·广东·高考真题 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压 2024·天津·高考真题 求导体棒运动过程中通过其截面的电量 2024·贵州·高考真题 导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势 2024·浙江·高考真题 涡流的原理、应用与防止 2024·甘肃·高考真题 法拉第电磁感应定律的表述和表达式 2024·北京·高考真题 已知磁感应强度随时间的变化的关系式求电动势 2024·福建·高考真题 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量 2023·海南·高考真题 导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势 2023·河北·高考真题 广东卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，以简单情境题的方式出现在选择题中，难度不大，每年都会出现选择题中，预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 海南卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，2022年和2024年以计算题的形式出现在考卷中，2024年的考题难度较大，2023年以选择题的形式出现在考卷中，难度适中。预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 重庆卷2021~2023年连续三年考查了电磁感应的知识点，难度适中，2024年未对这方面知识进行考查，预计2025年会对电磁感应的知识进行考查。 江苏卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，均以选择题的形式出现在考卷中，情景简单，难度适中，预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 浙江卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，以计算题的形式出现时情景较复杂，难度偏大，预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 考点1：电磁感应 一、电磁感应 1、磁通量 判断电磁感应现象发生的方法： 磁通量变化的两种判断方法： ①穿过回路磁感线条数的计算； ②利用公式Φ＝BSsin θ(θ是B与S的夹角)来确定磁通量的变化。 2、楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能。 楞次定律可简化如下表所示： 内容 图例 增反减同（阻碍原磁通量变化） 来拒去留（阻碍相对运动） 增反减同（阻碍原电流的变化） 增缩减扩（回路面积有扩大或缩小的趋势）　 B减小，线圈扩张 感应电流方向的判断方法：①楞次定律； ②右手定则（伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向）。 电磁感应可分为两种：①闭合回路磁通量变化；②导体做切割磁感线运动。前者是因磁生电，可用楞次定律进行分析；后者是因动生电，可用右手定则。 3、感应电动势的求解方法 不同情景的分析方法如下： 情景图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直且在导线框平面内的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝BLvsin θ E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ0) 4、自感 一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。 常见自感现象的分析如下： 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2：①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗．两种情况灯泡中电流方向均改变。 5、电磁感应中的图像问题 电磁感应中的图像类型为两种：①随时间t变化（B－t图像、Φ－t图像、E－t图像和I－t图像）；②随位移x变化（E－x图像和I－x图像）。 问题类型分为两种：①给定的电磁感应过程判断或画出正确的图像；②由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图像)。 求解方法：应用左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识。根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理过程中的转折点、明确“＋、－”号的含义，结合数学知识做正确的判断。 6、电磁感应电路问题的分析思路 电荷量的计算公式：q＝Δt＝Δt＝Δt＝.即q＝n。 二、电磁感应的动力学问题 1、力学和电学的联系 2、单杆模型分析如下表： 常见情景(导轨和杆电阻不计，以水平光滑导轨为例) 过程分析 三大观点的应用 单杆阻尼式 设运动过程中某时刻的速度为v，加速度为a，a＝，a、v反向，导体棒做减速运动，v↓⇒a↓，当a＝0时，v＝0，导体棒做加速度减小的减速运动，最终静止。 动力学观点：分析加速度 能量观点：动能转化为焦耳热 动量观点：分析导体棒的位移、通过导体棒的电荷量和时间。 单杆发电式(v0＝0) 设运动过程中某时刻棒的速度为v，加速度为a＝－，F恒定时，a、v同向，随v的增加，a减小，当a＝0时，v最大，vm＝；a恒定时，F＝＋ma，F与t为一次函数关系。 动力学观点：分析最大加速度、最大速度 能量观点：力F做的功等于导体棒的动能与回路中焦耳热之和 动量观点：分析导体棒的位移、通过导体棒的电荷量。 含“源”电动式(v0＝0) 开关S闭合，ab棒受到的安培力F＝，此时a＝，速度v↑⇒E感＝BLv↑⇒I↓⇒F＝BIL↓⇒加速度a↓，当E感＝E时，v最大，且vm＝。 动力学观点：分析最大加速度、最大速度 能量观点：消耗的电能转化为动能与回路中的焦耳热 动量观点：分析导体棒的位移、通过导体棒的电荷量。 含“容”无外力充电式 充电电流减小，安培力减小，a减小，当a＝0时，导体棒匀速直线运动。 能量观点：动能转化为电场能(忽略电阻)。 含“容”有外力充电式 (v0＝0) 电容器持续充电F－BIL＝ma，I＝，ΔQ＝CΔU＝CBLΔv，a＝，得I恒定，a恒定，导体棒做匀加速直线运动。 动力学观点：求导体棒的加速度a＝。 说明：在电磁感应中，动量定理应用于单杆切割磁感线运动，可求解变力的时间、速度、位移和电荷量。 3、双杆模型分析如下表： 常见情景(以水平光滑导轨为例) 过程分析 三大观点的应用 双杆切割式 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相同的速度匀速运动．对系统动量守恒，对其中某杆适用动量定理 动力学观点：求加速度 能量观点：求焦耳热 动量观点：整体动量守恒求末速度，单杆动量定理求冲量、电荷量 不等距导轨 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，两杆以不同的速度做匀速运动，所围的面积不变．v1L1＝v2L2 动力学观点：求加速度 能量观点：求焦耳热 动量观点：动量不守恒，可分别用动量定理联立末速度关系求末速度 双杆切割式 aPQ减小，aMN增大，当aPQ＝aMN时二者一起匀加速运动，存在稳定的速度差 动力学观点：分别隔离两导体棒， F－＝mPQa＝mMNa，求加速度 说明：对于不在同一平面上运动的双杆问题，动量守恒定律不适用，可以用对应的牛顿运动定律、能量观点、动量定理进行解决。 【典例1】（2024·天津·高考真题）如图所示，两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置，导轨及其构成的平面均与水平面成某一角度，导轨上端用直导线连接，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。具有一定阻值的金属棒MN从某高度由静止开始下滑，下滑过程中MN始终与导轨垂直并接触良好，则MN所受的安培力F及其加速度a、速度v、电流I，随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   故选A。 【典例2】（2024·福建·高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（　　） A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2 故选C。 【典例3】（2024·浙江·高考真题）如图所示，边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框 abcd 放在与强磁场中，线框平面与磁场B垂直。若线框固定不动，磁感应强度以均匀增大时，线框的发热功率为P；若磁感应强度恒为0.2T，线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时，线框的发热功率为2P，则ab边所受最大的安培力为（　　） A． N B． C．1N D． 【名校预测·第一题】（2025·宁夏银川·一模）如图所示，为固定在匀强磁场中的正方形导线框，其中边为均匀的电阻丝，其余三边电阻不计。一段与边完全相同的电阻丝垂直边置于线框上，在拉力作用下以恒定的速度从边向边运动，则在运动过程中，下列判断正确的是（　　） A．通过电阻丝的电流先增大后减小 B．电阻丝两端的电压先减小后增大 C．拉力做功的功率先减小后增大 D．电阻丝的发热功率先减小后增大 故选C。 【名校预测·第二题】（2025·甘肃金昌·二模）如图1所示，光滑的平行金属轨道水平固定在桌面上，轨道左端连接一可变电阻R，一导体杆与轨道垂直放置，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。导体杆先后两次在水平向右的拉力作用下均由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小F与速率v的关系图像如图2所示。其中，第一次对应直线1，开始时拉力大小为F0，改变电阻R的阻值后，第二次对应直线2，开始时拉力大小为2F0，两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次电路中总电阻的阻值比值为a，杆从静止开始运动相同位移的时间比值为b，导体杆与轨道始终垂直并接触良好，不计导体杆和轨道的电阻，则a、b的值为 （　　） A．a=，b= B．a=，b= C．a=2，b= D．a=2，b= 【名校预测·第三题】（2025·河北·二模）如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴O上，另一端分别固定于导体圆环上的A、C、D点，并互成角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴O顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝OA，下列说法正确的是（　　） A．电流方向始终不变 B．A点的电势始终高于O点的电势 C．电流大小始终不变 D．电流大小有三个不同值 故选B。 【名校押题·第一题】押题1.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为。磁场中，边长为的匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，磁场分界线恰好经过线圈的位置处，且此时永磁铁相对线圈运动的速度大小为，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　） A．此时刻线圈中的感应电动势大小 B．若减小永磁铁相对线圈上升的速度，则线圈中感应电动势减小 C．若永磁铁相对线圈下降，则线圈中感应电流的方向为逆时针方向 D．若永磁铁相对线圈左右振动，则线圈中也能产生感应电流 押题2.如图甲所示，空间存在竖直向下，磁感应强度大小为2T的匀强磁场，绝缘水平桌面上固定一间距为1m的光滑金属导轨，导轨的左侧接有阻值为的电阻R和理想二极管D。导轨上放置长为1m，阻值为的导体棒，时刻起棒在外力作用下向右运动，其速度变化规律如图乙所示，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则导体棒两端电压有效值为（   ）    A． B．2V C． D．4V 押题3.电磁飞机弹射系统可以使战机在很短的距离内加速后获得需要的起飞速度，其简化结构如图所示。虚线MN的右侧存在一方向垂直于纸面向里的磁场，一边长为l的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，单匝线框质量为m，单位长度的电阻为r，ab边在虚线MN左侧且紧靠虚线MN。现让磁场的磁感应强度随时间t按照的规律变化，则下列说法正确的是（　　） A．线框中产生的感应电流大小不变 B．线框离开磁场时的动能小于安培力对线框做的功 C．线框穿出磁场过程中，磁通量的变化量大小为Bl2 D．线框在t=0时刻的加速度与线框的匝数无关 高考对于这部分知识点主要以创设的情景或者模型进行命题，强化对物理基本概念、基本规律的考核。试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。主要考查的知识点有：交变电流和变压器。 常考考点 真题举例 正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导 2024·广东·高考真题 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热 2024·天津·高考真题 变压器两端电路的动态分析 2024·重庆·高考真题 计算线圈转动过程中电动势和电流的平均值 2024·广西·高考真题 变压器两端电路的动态分析 2024·浙江·高考真题 理想变压器两端功率的计算  2024·北京·高考真题 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热 2024·河北·高考真题 从不同位置开始计时交变电流的表达式 2024·山东·高考真题 理想变压器两端电压与匝数的关系 2024·海南·高考真题 升压变压器和降压变压器 2024·湖南·高考真题 中性面及其性质 2024·新疆·高考真题 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热 2024·湖北·高考真题 广东卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，以简单情境题的方式出现在选择题中，难度不大，每年都会出现选择题中，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 海南卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，题型均为选择题，题目难度偏易，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 重庆卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，2022年和2024年以选择题的形式出现在考卷中，2023年结合其它知识以实验题的形式出现在考卷中，难度适中，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 湖南卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，均以选择题的形式出现在考卷中，难度适中，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 浙江卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，既有选择题的形式也有计算题的形式，浙江省对这部分知识的考查力度较大，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 考点2: 交变电流 一、交变电流 1、线圈不同初始位置对应的关系式 初始位置 分析 图像 线圈从中性面位置开始转动 当线圈平面转到中性面时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。则i－t图像为正弦函数图像，函数式为i＝Imsinωt。 线圈从垂直中性面位置开始转动 线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。则i－t图像为余弦函数图像，函数式为i＝Imcosωt。 2、线圈在中性面位置开始计时交变电流的变化规律 函数 图象 磁通量 Φ＝Φm·cos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Em·sin ωt＝nBSωsin ωt 电压 u＝Um·sin ωt＝sin ωt 电流 i＝Im·sin ωt＝ sin ωt 3、感应电动势的求解方法 不同情景的分析方法如下： 情景图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直且在导线框平面内的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝BLvsin θ E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ0) 4、交变电流的四个值 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力 最大值 最大的瞬时值 Em＝nBSω Im＝ 确定用电器的耐压值，如电容器、晶体管等的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 对正（余）弦式交流电：　　 E＝，U＝ I＝ ①计算与电流热效应相关的量，如功、功率、热量等；②交流电表的测量值；③电气设备所标注的额定电压、额定电流；④保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图像中图线与时间轴围成面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路某一截面的电荷量：q＝·t 有效值的理解：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直(直流有效值也可以这样算)。正余弦电流与非正余弦电流有效值的计算：①有效值是根据电流的热效应，要抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。②利用两类公式Q＝I2Rt和Q＝t可分别求得电流有效值和电压有效值。③若图像部分是正弦(或余弦)交流电，其中的从零(或最大值)开始的周期整数倍部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系Im＝I、Um＝U求解。交流的最大值是有效值的倍仅适用于正(余)弦式交变电流。 二、变压器和远距离输电 1、变压器 类型 变压器 图例 构造 由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。 工作原理 电磁感应的互感现象 功率关系 P入＝P出 频率关系 f入＝f出 电压关系 ＝，若n1>n2，为降压变压器，若n1<n2，为升压变压器。 电流关系 只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 说明 计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问题时，需注意三个关系：电压关系：＝＝＝…＝；功率关系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn；电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn 2、理想变压器动态问题的分析方法： 分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定； 分析该类问题的一般思维流程如下所示： 3、远距离输电： 图例 电源回路 P发电机＝U1I1＝P1 输送回路 I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝I22R线 用户回路 P4＝U4I4＝P用户 功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3 输电电流 I线＝＝＝ 电源回路和输送回路 ＝，＝，P1＝P2 输送回路和用户回路 ＝，＝，P3＝P4 输电线上损耗的电功率 P损＝P－P′（P为输送的功率，P′为用户所得功率）=ΔU·I线（ΔU为输电线路上损失的电压，I线为输电线路上的电流）=IR线（I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻）=（ΔU为输电线路上损失的电压，R线为线路电阻） 输电过程的电压关系 输电过程功率的关系 降低输电损耗的两个途径 减小输电线的电阻R.由R＝ρ知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线；减小输电导线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高输电电压。 动态分析的两种方法 负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况；匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况。 【典例1】（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．通过电阻电流的峰值为 C．电阻在1秒内消耗的电能为 D．电阻两端电压表达式为 故选D。 【典例2】（2024·河北·高考真题）为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 故选B。 【典例3】（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 故选A。 【名校预测·第一题】（2025·河北邯郸·模拟预测）手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，转动手柄，发电机通过理想变压器给灯泡供电。变压器原、副线圈匝数比为k，熔断器的熔断电流为I0，不计金属线圈的内阻。现以转速n从图示位置开始匀速顺时针转动手柄，则下列说法正确的是（　　） A．转过180°时产生的感应电流最大 B．产生的感应电动势最大值为 C．金属线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 D．灯泡工作过程中的最大电流值为 【名校预测·第二题】（2025·青海西宁·模拟预测）交流发电机的示意图如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间变化的规律为。已知整个回路的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．当线圈平面转到图示位置时感应电动势最大 B．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0 C．发电机产生电动势的有效值为10V D．发电机转子转动一圈克服安培力做的功为 故选D。 【名校预测·第三题】（2025·甘肃白银·模拟预测）图甲是某发电机通过理想变压器输电的示意图，图乙是原线圈接入的内阻的发电机提供的交变电流的图像（未知）。已知原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电压表和电流表均视为理想电表。电流表的示数为，电压表的示数为，灯泡恰好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为 B．交变电流的频率为 C．原线圈接入的交流电压表达式为 D．原线圈电路中消耗的总功率为 故选D。 押题1.图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A．若，则用户获得的电压U4＝U1 B．若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C．若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D．若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 押题2.如图所示，a、b两端接在(V)的正弦交流电源上，理想变压器原﹑副线圈的匝数比，定值电阻，，则理想交流电流表A的示数为（　　） A．2A B．3A C．4A D．5A 押题3.如图1所示，abcd为100匝的正方形闭合金属线圈，边长为L，线圈整体处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，按图示方向绕着与磁场垂直的轴（与ad共线）匀速转动。从图1所示位置开始计时，图2是在线圈匀速转动过程中产生的电动势随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．时刻电流的方向是adcba B．若线圈边长，则磁感应强度大小为 C．时线圈磁通量最大 D．线圈的转动周期为 高考对热学知识的命题思路为涉及的生活情境有体积测量仪、抽水机、空调器等，以某个情景为基础，该情景包含多个物理过程，每一个过程可对应不同的物理模型，不同物理过程通过一个衔接点联系起来（找准衔接点往往是解题的突破口）。 常考考点 真题举例 应用盖吕萨克定律解决实际问题 2024·广东·高考真题 判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况 2024·贵州·高考真题 应用盖吕萨克定律解决实际问题 2024·浙江·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·重庆·高考真题 气体等压变化的图象 2024·海南·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·北京·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·甘肃·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·广西·高考真题 应用查理定律解决实际问题 2024·江西·高考真题 广东卷2021~2023年均考察了热学的知识点，以简单情境进行命题，题型为计算题。预计2025年的第13道题大概率会考光学计算题。 海南卷2022~2024年均考察了热学的知识点，以选择题的形式出现在考卷中，难度偏易，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 重庆卷2022~2024年均考察了热学的知识点，考点均为理想气体状态方程解决实际气体，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 湖南卷2022~2024年均考察了热学的知识点，题型均为计算题，难度适中，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 江苏卷2023-2024年均考察了热学的知识点，难度偏易，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 考点1：热学 1、理想气体的状态变化图像 类别 图像 特点 其他图像 等温线 pV＝CT(其中C为恒量)，pV之积越大，等温线温度越高，线离原点越远 p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 等容线 p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 等压线 V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小 2、在平衡状态下计算封闭气体压强的方法 方法 内容 力平衡法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强。 等压面法 在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强。 液片法 选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强。 3、利用理想气体状态方程分析液柱的思路 4、液柱移动方向的判断方法 用液柱或活塞隔开的两部分气体，当气体温度变化时，往往气体的状态参量p、V、T都要发生变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，可采用以下方法： 查理定律 先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化；对两部分气体分别应用查理定律的分比式ΔP＝P，求出每部分气体压强的变化量ΔP，并加以比较，从而判断液柱的移动方向。 图像法 先假设液柱或活塞不发生移动，做出两个等容变化图线；判断相同量（温度或压强），比较另一量，确定两部分气体各自所对应的图线；结合斜率比较压强变化量大小，判断液柱的移动方向 5、气缸中平衡态分析思路 两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，要对各部分气体独立进行状态分析，找出它们各自遵循的规律，写出相应的方程及各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解；若活塞可自由移动，一般要根据活塞的受力平衡条件确定两部分气体的压强关系。 5、气缸中非平衡态分析思路 非平衡状态下封闭气体压强的求法：选取汽缸、活塞整体为研究对象或选取和气体接触的活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。 6、热力学定律与气体状态变化的综合 气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度，当温度变化时，气体的内能变化，当体积变化时，气体将伴随着做功，解题时要掌握气体变化过程的特点： 内能变化量 由气体温度变化分析ΔU，温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0；由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化。 做功情况 由体积变化分析气体做功情况，体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界对气体做功，W>0。 气体吸、放热 一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，Q>0，吸热；Q<0，放热。 等温过程：理想气体内能不变，即ΔU＝0；等容过程：W＝0；绝热过程：Q＝0。 【典例1】（2024·山东·高考真题）一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B．b→c过程，气体对外做功，内能增加 C．a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D．a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 故选C。 【典例2】（2024·北京·高考真题）一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（   ） A．内能变大 B．压强变大 C．体积不变 D．从水中吸热 【典例3】（2024·海南·高考真题）用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管底面积，罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（　　） A．若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B．该装置所测温度不高于31.5℃ C．该装置所测温度不低于23.5℃ D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 【名校预测·第一题】（2025·内蒙古乌兰察布·二模）密闭容器中封闭一定质量的理想气体，气体从状态1到状态2，一次经过过程A，一次经过过程B，其P-V图像如图所示。则对比A、B过程，下列说法正确的是（　　） A．系统增加的内能A过程大于B过程 B．系统升高的温度A过程小于B过程 C．系统吸收的热量A过程大于B过程 D．系统对外做的功A过程等于B过程 故选C。 【名校预测·第二题】（2025·河北保定·模拟预测）如图甲为神舟十七号载人飞船成功与中国空间站天和核心舱实现对接。气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门B，如图乙所示。空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体（每次抽气后抽气机内与舱内气体压强相等），当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门B，已知每次从气闸舱抽取的气体（视为理想气体）体积都是气闸舱容积的，抽气过程中温度保持不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。则抽气1次后和抽气2次后气闸舱内气压分别约为（　　） A．9.1×104Pa，7.8×104Pa B．9.8×104Pa，7.8×104Pa C．9.1×104Pa，8.3×104Pa D．9.8×104Pa，8.3×104Pa 故选C。 【名校预测·第三题】（2025·江苏盐城·模拟预测）往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环，则该气体（　　） A．在状态c和d时的内能可能相等 B．在a→b过程中，外界对其做的功大于其增加内能 C．a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能 D．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量 【名校押题·第一题】押题1.拔罐疗法是中医的一种传统疗法。如图所示，利用抽气装置将罐内部分气体抽出，导致罐内压强减小，从而使拔罐吸附在人体穴位上。若罐体的容积为，抽气装置的容积为，某次拔罐时，抽取了2次气体，若忽略皮肤鼓起对罐内容积的影响，设罐内气体温度不变，则抽气后罐内压强为抽气前压强的（　　） A． B． C． D． 押题2.实验小组用如图所示的装置探究气体压强的产生机理，将黄豆从秤盘上方一定高度处均匀连续倒在秤盘上，观察秤的指针摆动情况．下列说法正确的是（   ） A．模拟温度降低对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 B．模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高 C．模拟体积减小对气体压强的影响时，应将释放位置升高 D．模拟体积增大对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 押题3.一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，该过程中气体压强p随摄氏温度t变化的关系图像如图所示，图像中a、b连线的延长线刚好过坐标原点，则该过程中（　　） A．气体的体积变大 B．气体的分子数密度变小 C．气体分子的平均动能一定变大 D．气体一定从外界吸收热量 高考对光学知识的命题思路为三种光学模型的光路特点的判断，光的干涉、衍射和偏振。学会光路的判断往往是解题的突破口。 常考考点 真题举例 折射和全反射的综合问题 2024·广东·高考真题 折射率的波长表达式和速度表达式 2024·贵州·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·重庆·高考真题 发生全反射的条件、临界角 2022·海南·高考真题 干涉条纹间距与波长的关系 2024·浙江·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·北京·高考真题 折射和全反射的综合问题 2024·甘肃·高考真题 折射率的波长表达式和速度表达式 2024·广西·高考真题 发生全反射的条件、临界角 2024·山东·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·新疆·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·江苏·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·福建·高考真题 北京卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点，难度偏易。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 江苏卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点， 2022年以计算题的形式出现在考卷中，难度适中，2023年和2024年以选择题的形式出现在考卷中，难度偏易。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 浙江卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点，难度整体偏难。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 福建卷2023~2024年连续两年考查光学的知识点，2023年考查发生全反射的条件、临界角，2024年考查光的折射定律、折射率，难度偏易。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 山东卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点，难度适中。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 考点2: 光学 1、计算公式 折射率的定义式：n＝ ，折射率的计算公式：n＝，全反射临界角的计算公式：sin C＝。 2、几种常见的折射模型 类别 项目　　 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 光的折射图 说明 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移。 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折。 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折。 3、求解思路 4、解决全反射问题的方法 【典例1】（2024·重庆·高考真题）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略气壁厚度，由该方案可知（   ） A．若h = 4cm，则 B．若h = 6cm，则 C．若，则h = 10cm D．若，则h = 5cm 故选B。 【典例2】（2024·广东·高考真题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【典例3】（2024·山东·高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 故选C。 【名校预测·第一题】（2025·宁夏石嘴山·三模）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B．光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光密介质，外套采用光疏介质 C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象 D．正在鸣笛的火车向我们疾驰而来，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 【名校预测·第二题】（2025·河北·二模）如图所示，一束复色光从O点以入射角斜射入上、下表面平行的透明玻璃砖内，经折射后分成A、B两束光分别从下表面的a、b两点射出，关于A、B两束光，下列说法正确的是（　　） A．从a、b两点射出后，两束光可能平行也可能不平行 B．A光的波长一定大于B光的波长 C．增大，B光有可能在玻璃砖下表面发生全反射 D．A光在玻璃砖中的传播时间可能等于B光在玻璃砖中的传播时间 【名校预测·第三题】（2025·安徽·二模）如图所示为一横截面为等腰梯形的玻璃砖，侧面倾角为，一束平行光照射到玻璃砖上表面，折射光线与反射光线恰好垂直，该平行光与上表面的夹角，，则（　　） A．玻璃砖对该光的折射率为 B．若改变入射角，使，A点入射的光恰好能够照到玻璃砖底角B点，则倾角 C．减小角大小，光有可能在面发生全反射 D．保持角不变，将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切，光有可能在虚线面发生全反射 押题1.冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（    ） A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为 C．冰的折射率为 D．冰的折射率为 押题2.某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放，在右端夹入一薄片，如图所示。当波长为的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹，下列说法正确的是（　　） A．若将右端薄片向左移动一点，则条纹间距变大 B．若将右端薄片向左移动一点，则条纹间距变小 C．若换波长更长的可见光入射，则条纹间距变小 D．若换波长更长的可见光入射，则条纹间距不变 押题3.某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的 B．待检滚珠的半径比标准滚珠的小 C．放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小 D．放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大 ( 1 / 29 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四辑 电磁感应……………………………………………………………………………03 交变电流……………………………………………………………………………17 热学…………………………………………………………………………………30 光学…………………………………………………………………………………40 高考对于这部分知识点主要以常见模型为背景，通过创新情景灵活出题，其本质与常规无异。强化对物理基本概念、基本规律的考核。在解决此类问题时要将所学物理知识与题意中的模型联系起来，抓住问题实质，具备一定的物理分析能力和数学推导能力。选择题规避了定量计算，通过定性和半定量分析即可选出正确答案。主要考查的知识点有：磁通量，感应电动势，自感，电磁感应图像，电磁感应中的电路分析，电磁感应动力学问题。 常考考点 真题举例 法拉第电磁感应定律的表述和表达式 2024·广东·高考真题 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压 2024·天津·高考真题 求导体棒运动过程中通过其截面的电量 2024·贵州·高考真题 导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势 2024·浙江·高考真题 涡流的原理、应用与防止 2024·甘肃·高考真题 法拉第电磁感应定律的表述和表达式 2024·北京·高考真题 已知磁感应强度随时间的变化的关系式求电动势 2024·福建·高考真题 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量 2023·海南·高考真题 导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势 2023·河北·高考真题 广东卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，以简单情境题的方式出现在选择题中，难度不大，每年都会出现选择题中，预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 海南卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，2022年和2024年以计算题的形式出现在考卷中，2024年的考题难度较大，2023年以选择题的形式出现在考卷中，难度适中。预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 重庆卷2021~2023年连续三年考查了电磁感应的知识点，难度适中，2024年未对这方面知识进行考查，预计2025年会对电磁感应的知识进行考查。 江苏卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，均以选择题的形式出现在考卷中，情景简单，难度适中，预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 浙江卷2022~2024年连续三年考查了电磁感应的知识点，以计算题的形式出现时情景较复杂，难度偏大，预计2025年会继续对电磁感应的知识进行考查。 考点1：电磁感应 一、电磁感应 1、磁通量 判断电磁感应现象发生的方法： 磁通量变化的两种判断方法： ①穿过回路磁感线条数的计算； ②利用公式Φ＝BSsin θ(θ是B与S的夹角)来确定磁通量的变化。 2、楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能。 楞次定律可简化如下表所示： 内容 图例 增反减同（阻碍原磁通量变化） 来拒去留（阻碍相对运动） 增反减同（阻碍原电流的变化） 增缩减扩（回路面积有扩大或缩小的趋势）　 B减小，线圈扩张 感应电流方向的判断方法：①楞次定律； ②右手定则（伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向）。 电磁感应可分为两种：①闭合回路磁通量变化；②导体做切割磁感线运动。前者是因磁生电，可用楞次定律进行分析；后者是因动生电，可用右手定则。 3、感应电动势的求解方法 不同情景的分析方法如下： 情景图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直且在导线框平面内的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝BLvsin θ E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ0) 4、自感 一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。 常见自感现象的分析如下： 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2：①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗．两种情况灯泡中电流方向均改变。 5、电磁感应中的图像问题 电磁感应中的图像类型为两种：①随时间t变化（B－t图像、Φ－t图像、E－t图像和I－t图像）；②随位移x变化（E－x图像和I－x图像）。 问题类型分为两种：①给定的电磁感应过程判断或画出正确的图像；②由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图像)。 求解方法：应用左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识。根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理过程中的转折点、明确“＋、－”号的含义，结合数学知识做正确的判断。 6、电磁感应电路问题的分析思路 电荷量的计算公式：q＝Δt＝Δt＝Δt＝.即q＝n。 二、电磁感应的动力学问题 1、力学和电学的联系 2、单杆模型分析如下表： 常见情景(导轨和杆电阻不计，以水平光滑导轨为例) 过程分析 三大观点的应用 单杆阻尼式 设运动过程中某时刻的速度为v，加速度为a，a＝，a、v反向，导体棒做减速运动，v↓⇒a↓，当a＝0时，v＝0，导体棒做加速度减小的减速运动，最终静止。 动力学观点：分析加速度 能量观点：动能转化为焦耳热 动量观点：分析导体棒的位移、通过导体棒的电荷量和时间。 单杆发电式(v0＝0) 设运动过程中某时刻棒的速度为v，加速度为a＝－，F恒定时，a、v同向，随v的增加，a减小，当a＝0时，v最大，vm＝；a恒定时，F＝＋ma，F与t为一次函数关系。 动力学观点：分析最大加速度、最大速度 能量观点：力F做的功等于导体棒的动能与回路中焦耳热之和 动量观点：分析导体棒的位移、通过导体棒的电荷量。 含“源”电动式(v0＝0) 开关S闭合，ab棒受到的安培力F＝，此时a＝，速度v↑⇒E感＝BLv↑⇒I↓⇒F＝BIL↓⇒加速度a↓，当E感＝E时，v最大，且vm＝。 动力学观点：分析最大加速度、最大速度 能量观点：消耗的电能转化为动能与回路中的焦耳热 动量观点：分析导体棒的位移、通过导体棒的电荷量。 含“容”无外力充电式 充电电流减小，安培力减小，a减小，当a＝0时，导体棒匀速直线运动。 能量观点：动能转化为电场能(忽略电阻)。 含“容”有外力充电式 (v0＝0) 电容器持续充电F－BIL＝ma，I＝，ΔQ＝CΔU＝CBLΔv，a＝，得I恒定，a恒定，导体棒做匀加速直线运动。 动力学观点：求导体棒的加速度a＝。 说明：在电磁感应中，动量定理应用于单杆切割磁感线运动，可求解变力的时间、速度、位移和电荷量。 3、双杆模型分析如下表： 常见情景(以水平光滑导轨为例) 过程分析 三大观点的应用 双杆切割式 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相同的速度匀速运动．对系统动量守恒，对其中某杆适用动量定理 动力学观点：求加速度 能量观点：求焦耳热 动量观点：整体动量守恒求末速度，单杆动量定理求冲量、电荷量 不等距导轨 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，两杆以不同的速度做匀速运动，所围的面积不变．v1L1＝v2L2 动力学观点：求加速度 能量观点：求焦耳热 动量观点：动量不守恒，可分别用动量定理联立末速度关系求末速度 双杆切割式 aPQ减小，aMN增大，当aPQ＝aMN时二者一起匀加速运动，存在稳定的速度差 动力学观点：分别隔离两导体棒， F－＝mPQa＝mMNa，求加速度 说明：对于不在同一平面上运动的双杆问题，动量守恒定律不适用，可以用对应的牛顿运动定律、能量观点、动量定理进行解决。 【典例1】（2024·天津·高考真题）如图所示，两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置，导轨及其构成的平面均与水平面成某一角度，导轨上端用直导线连接，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。具有一定阻值的金属棒MN从某高度由静止开始下滑，下滑过程中MN始终与导轨垂直并接触良好，则MN所受的安培力F及其加速度a、速度v、电流I，随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】A 【详解】ABC．根据题意，设导体棒的电阻为R，导轨间距为L，磁感应强度为B，导体棒速度为v时，受到的安培力为 可知 由牛顿第二定律可得，导体棒的加速度为 可知，随着速度的增大，导体棒的加速度逐渐减小，当加速度为零时，导体棒开始做匀速直线运动，则v − t图像的斜率逐渐减小直至为零时，速度保持不变，由于安培力F与速度v成正比，则F − t图像的斜率逐渐减小直至为零时，F保持不变，故A正确，BC错误； D．根据题意，由公式可得，感应电流为 由数学知识可得 由于加速度逐渐减小，则I − t图像的斜率逐渐减小，故D错误。 故选A。 【典例2】（2024·福建·高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（　　） A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2 【答案】C 【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（n = 2）线圈串联的闭合回路，穿过回路的磁场有效面积为 根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为 故选C。 【典例3】（2024·浙江·高考真题）如图所示，边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框 abcd 放在与强磁场中，线框平面与磁场B垂直。若线框固定不动，磁感应强度以均匀增大时，线框的发热功率为P；若磁感应强度恒为0.2T，线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时，线框的发热功率为2P，则ab边所受最大的安培力为（　　） A． N B． C．1N D． 【答案】C 【详解】磁场均匀增大时，产生的感应电动势为 可得 线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时电动势的最大值为 此时有 解得 分析可知当线框平面与磁场方向平行时感应电流最大为 故ab边所受最大的安培力为 故选C。 【名校预测·第一题】（2025·宁夏银川·一模）如图所示，为固定在匀强磁场中的正方形导线框，其中边为均匀的电阻丝，其余三边电阻不计。一段与边完全相同的电阻丝垂直边置于线框上，在拉力作用下以恒定的速度从边向边运动，则在运动过程中，下列判断正确的是（　　） A．通过电阻丝的电流先增大后减小 B．电阻丝两端的电压先减小后增大 C．拉力做功的功率先减小后增大 D．电阻丝的发热功率先减小后增大 【答案】C 【详解】A．由于电阻丝匀速运动，由法拉第电磁感应定律 可知产生的电动势大小恒定，由电路知识可知，在从边向边运动的过程中，电路中外电阻先增大后减小，则总电阻先增大后减小，由 可知通过电阻丝的电流先减小后增大，故A错误； B．设电阻丝的电阻为，由闭合电路欧姆定律可得电阻丝两端的电压为 可知电阻丝两端的电压先增大后减小，故B错误； C．由安培力表达式 可知电阻丝受到的安培力先减小后增大，故拉力也先减小后增大，拉力的功率为 可知拉力做功的功率先减小后增大，故C正确； D．将电阻丝看作外电路，将电阻丝看作电源，电阻丝的发热功率等于电源的输出功率，则有 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由题意可知外电路的电阻不大于电阻丝的电阻，由于外电路的电阻先增大后减小，故电源的输出功率先增大后减小，即电阻丝的发热功率先增大后减小，故D错误。 故选C。 【名校预测·第二题】（2025·甘肃金昌·二模）如图1所示，光滑的平行金属轨道水平固定在桌面上，轨道左端连接一可变电阻R，一导体杆与轨道垂直放置，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。导体杆先后两次在水平向右的拉力作用下均由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小F与速率v的关系图像如图2所示。其中，第一次对应直线1，开始时拉力大小为F0，改变电阻R的阻值后，第二次对应直线2，开始时拉力大小为2F0，两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次电路中总电阻的阻值比值为a，杆从静止开始运动相同位移的时间比值为b，导体杆与轨道始终垂直并接触良好，不计导体杆和轨道的电阻，则a、b的值为 （　　） A．a=，b= B．a=，b= C．a=2，b= D．a=2，b= 【答案】A 【详解】杆在水平向右的拉力作用下先后两次都做初速度为0的匀加速直线运动，则v=0时，杆的加速度分别为， 杆从静止开始运动相同位移，有， 解得 根据F-F安=ma，F安=ILB，，E=Blv 解得 根据F与速率v的关系图像可知斜率，k1=2k2 解得 故选A。 【名校预测·第三题】（2025·河北·二模）如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴O上，另一端分别固定于导体圆环上的A、C、D点，并互成角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴O顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝OA，下列说法正确的是（　　） A．电流方向始终不变 B．A点的电势始终高于O点的电势 C．电流大小始终不变 D．电流大小有三个不同值 【答案】B 【详解】A．根据右手定则可知，当OA在磁场中时，电流从O到A，当OA在磁场外时，电流从A到O，故A错误； B．当OA在磁场中时，A为电源正极，O为电源负极，A点的电势高于O点的电势，当OA在磁场外时，电流从A到O，A点的电势高于O点的电势，故B正确； CD．对于连续转动的不同时刻，电路有两种不同情形，如图所示 图甲为只有一根电阻丝在磁场中的情形，图乙为两根电阻丝在磁场中的情形，两电路中的电动势相同，总电阻相同，所以总电流相同，但流过图甲中的一个电阻和图乙中的一个电源的电流均为总电流的一半，故流过OA中的电流大小有两个不同值，故CD错误。 故选B。 【名校押题·第一题】押题1.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为。磁场中，边长为的匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，磁场分界线恰好经过线圈的位置处，且此时永磁铁相对线圈运动的速度大小为，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　） A．此时刻线圈中的感应电动势大小 B．若减小永磁铁相对线圈上升的速度，则线圈中感应电动势减小 C．若永磁铁相对线圈下降，则线圈中感应电流的方向为逆时针方向 D．若永磁铁相对线圈左右振动，则线圈中也能产生感应电流 押题2.如图甲所示，空间存在竖直向下，磁感应强度大小为2T的匀强磁场，绝缘水平桌面上固定一间距为1m的光滑金属导轨，导轨的左侧接有阻值为的电阻R和理想二极管D。导轨上放置长为1m，阻值为的导体棒，时刻起棒在外力作用下向右运动，其速度变化规律如图乙所示，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则导体棒两端电压有效值为（   ）    A． B．2V C． D．4V 押题3.电磁飞机弹射系统可以使战机在很短的距离内加速后获得需要的起飞速度，其简化结构如图所示。虚线MN的右侧存在一方向垂直于纸面向里的磁场，一边长为l的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，单匝线框质量为m，单位长度的电阻为r，ab边在虚线MN左侧且紧靠虚线MN。现让磁场的磁感应强度随时间t按照的规律变化，则下列说法正确的是（　　） A．线框中产生的感应电流大小不变 B．线框离开磁场时的动能小于安培力对线框做的功 C．线框穿出磁场过程中，磁通量的变化量大小为Bl2 D．线框在t=0时刻的加速度与线框的匝数无关 1、【答案】B 【详解】A．根据题意可知，线圈上下两边均切割磁感线，故此时刻线圈中的感应电动势大小 故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越慢，磁通量变化越慢，线圈中产生的感应电动势越小，故B正确； C．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故C错误； D．永磁铁相对线圈左右振动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不能产生感应电动势和感应电流，故D错误。 故选B。 2、【答案】A 【详解】由图乙可知最大速度为，当导体棒向右运动时，根据楞次定律和安培定则可知，电流沿逆时针方向，二极管导通，导体棒两端电压的最大值为 当导体棒向左运动时，二极管截止，电路中没有电流，导体棒两端电压最大值 根据有效值的定义可得 解得 故选A。 3、【答案】D 【详解】A．由楞次定律可知，线框向左运动，线框在磁场中的面积逐渐减小，且产生反向的电动势，故其感应电流发生改变，故A 错误； B．由动能定理可知，安培力对线框做的功就等于线框动能的变化量，由于线框初始状态的动能为零，故安培力做的功等于线框离开磁场时的动能，故B错误； C．线框运动前磁通量为 穿出磁场后，磁通量为0，则磁通量变化量为 故C错误； D．n匝线框在t=0时刻产生的感应电动势为 n匝线框的总电阻为R=4nlr 总质量为nm，线框中的感应电流为 线框受到的安培力为 则有F=nma 解得 与匝数n无关，故D正确。 故选D。 高考对于这部分知识点主要以创设的情景或者模型进行命题，强化对物理基本概念、基本规律的考核。试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。主要考查的知识点有：交变电流和变压器。 常考考点 真题举例 正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导 2024·广东·高考真题 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热 2024·天津·高考真题 变压器两端电路的动态分析 2024·重庆·高考真题 计算线圈转动过程中电动势和电流的平均值 2024·广西·高考真题 变压器两端电路的动态分析 2024·浙江·高考真题 理想变压器两端功率的计算  2024·北京·高考真题 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热 2024·河北·高考真题 从不同位置开始计时交变电流的表达式 2024·山东·高考真题 理想变压器两端电压与匝数的关系 2024·海南·高考真题 升压变压器和降压变压器 2024·湖南·高考真题 中性面及其性质 2024·新疆·高考真题 根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热 2024·湖北·高考真题 广东卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，以简单情境题的方式出现在选择题中，难度不大，每年都会出现选择题中，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 海南卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，题型均为选择题，题目难度偏易，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 重庆卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，2022年和2024年以选择题的形式出现在考卷中，2023年结合其它知识以实验题的形式出现在考卷中，难度适中，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 湖南卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，均以选择题的形式出现在考卷中，难度适中，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 浙江卷2022~2024年连续三年考查了交变电流的知识点，既有选择题的形式也有计算题的形式，浙江省对这部分知识的考查力度较大，预计2025年会继续对交变电流的知识进行考查。 考点2: 交变电流 一、交变电流 1、线圈不同初始位置对应的关系式 初始位置 分析 图像 线圈从中性面位置开始转动 当线圈平面转到中性面时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。则i－t图像为正弦函数图像，函数式为i＝Imsinωt。 线圈从垂直中性面位置开始转动 线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。则i－t图像为余弦函数图像，函数式为i＝Imcosωt。 2、线圈在中性面位置开始计时交变电流的变化规律 函数 图象 磁通量 Φ＝Φm·cos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Em·sin ωt＝nBSωsin ωt 电压 u＝Um·sin ωt＝sin ωt 电流 i＝Im·sin ωt＝ sin ωt 3、感应电动势的求解方法 不同情景的分析方法如下： 情景图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直且在导线框平面内的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝BLvsin θ E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ0) 4、交变电流的四个值 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力 最大值 最大的瞬时值 Em＝nBSω Im＝ 确定用电器的耐压值，如电容器、晶体管等的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 对正（余）弦式交流电：　　 E＝，U＝ I＝ ①计算与电流热效应相关的量，如功、功率、热量等；②交流电表的测量值；③电气设备所标注的额定电压、额定电流；④保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图像中图线与时间轴围成面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路某一截面的电荷量：q＝·t 有效值的理解：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直(直流有效值也可以这样算)。正余弦电流与非正余弦电流有效值的计算：①有效值是根据电流的热效应，要抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。②利用两类公式Q＝I2Rt和Q＝t可分别求得电流有效值和电压有效值。③若图像部分是正弦(或余弦)交流电，其中的从零(或最大值)开始的周期整数倍部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系Im＝I、Um＝U求解。交流的最大值是有效值的倍仅适用于正(余)弦式交变电流。 二、变压器和远距离输电 1、变压器 类型 变压器 图例 构造 由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。 工作原理 电磁感应的互感现象 功率关系 P入＝P出 频率关系 f入＝f出 电压关系 ＝，若n1>n2，为降压变压器，若n1<n2，为升压变压器。 电流关系 只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 说明 计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问题时，需注意三个关系：电压关系：＝＝＝…＝；功率关系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn；电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn 2、理想变压器动态问题的分析方法： 分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定； 分析该类问题的一般思维流程如下所示： 3、远距离输电： 图例 电源回路 P发电机＝U1I1＝P1 输送回路 I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝I22R线 用户回路 P4＝U4I4＝P用户 功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3 输电电流 I线＝＝＝ 电源回路和输送回路 ＝，＝，P1＝P2 输送回路和用户回路 ＝，＝，P3＝P4 输电线上损耗的电功率 P损＝P－P′（P为输送的功率，P′为用户所得功率）=ΔU·I线（ΔU为输电线路上损失的电压，I线为输电线路上的电流）=IR线（I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻）=（ΔU为输电线路上损失的电压，R线为线路电阻） 输电过程的电压关系 输电过程功率的关系 降低输电损耗的两个途径 减小输电线的电阻R.由R＝ρ知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线；减小输电导线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高输电电压。 动态分析的两种方法 负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况；匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况。 【典例1】（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．通过电阻电流的峰值为 C．电阻在1秒内消耗的电能为 D．电阻两端电压表达式为 【答案】D 【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为 故A错误； B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值 故B错误； C．电流的有效值为 所以电阻在1s内消耗的电能为 故C错误； D．根据图像可知其电压表达式为 故D正确。 故选D。 【典例2】（2024·河北·高考真题）为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据有效值的定义可知图1的有效值的计算为 解得      图二的有效值为 接在阻值大小相等的电阻上，因此 故选B。 【典例3】（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 【答案】A 【详解】 如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 A．当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 消耗的功率 故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 消耗的功率 故D错误。 故选A。 【名校预测·第一题】（2025·河北邯郸·模拟预测）手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，转动手柄，发电机通过理想变压器给灯泡供电。变压器原、副线圈匝数比为k，熔断器的熔断电流为I0，不计金属线圈的内阻。现以转速n从图示位置开始匀速顺时针转动手柄，则下列说法正确的是（　　） A．转过180°时产生的感应电流最大 B．产生的感应电动势最大值为 C．金属线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 D．灯泡工作过程中的最大电流值为 【答案】C 【详解】A．线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场方向垂直，符合正弦式交流电的产生条件，即产生交流电，转过90°时线圈平面垂直于中性面，产生的感应电流最大，故A错误； B．产生的感应电动势的最大值 故B错误； C．线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为 故C正确； D．熔断器的熔断电流为电流的有效值，即 灯泡工作过程中的最大电流为 又 联立解得 故D错误。 故选C。 【名校预测·第二题】（2025·青海西宁·模拟预测）交流发电机的示意图如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间变化的规律为。已知整个回路的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．当线圈平面转到图示位置时感应电动势最大 B．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0 C．发电机产生电动势的有效值为10V D．发电机转子转动一圈克服安培力做的功为 【答案】D 【详解】A．当线圈平面转到图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故A错误； B．当线圈平面转到平行于磁场的位置时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率为最大，故B错误； C．根据 可得交变电压的最大值为 则有效值为 故C错误； D．根据 可角速度为 则交变电流的周期为 发电机转子转动一圈克服安培力做的功为 代入数据解得 故D正确。 故选D。 【名校预测·第三题】（2025·甘肃白银·模拟预测）图甲是某发电机通过理想变压器输电的示意图，图乙是原线圈接入的内阻的发电机提供的交变电流的图像（未知）。已知原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电压表和电流表均视为理想电表。电流表的示数为，电压表的示数为，灯泡恰好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为 B．交变电流的频率为 C．原线圈接入的交流电压表达式为 D．原线圈电路中消耗的总功率为 【答案】D 【详解】A．根据理想变压器的工作原理 由题意可知，解得，根据部分电路欧姆定律可得，灯泡的电阻 A项错误； B．由题图乙可知，交流电的周期，则交流电的频率 B项错误； C．根据理想变压器的工作原理有 由题意可知，则，又 故原线圈接入的交流电压表达式为 C项错误； D．原线圈电路中消耗的总功率 D项正确。 故选D。 押题1.图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A．若，则用户获得的电压U4＝U1 B．若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C．若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D．若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 押题2.如图所示，a、b两端接在(V)的正弦交流电源上，理想变压器原﹑副线圈的匝数比，定值电阻，，则理想交流电流表A的示数为（　　） A．2A B．3A C．4A D．5A 押题3.如图1所示，abcd为100匝的正方形闭合金属线圈，边长为L，线圈整体处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，按图示方向绕着与磁场垂直的轴（与ad共线）匀速转动。从图1所示位置开始计时，图2是在线圈匀速转动过程中产生的电动势随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．时刻电流的方向是adcba B．若线圈边长，则磁感应强度大小为 C．时线圈磁通量最大 D．线圈的转动周期为 1、【答案】D 【详解】A．根据变压器原理可得， 若，则有 由于输电线上电阻分压作用，则， 故A错误； B．升压变压器输入电压恒定，升压变压器的原、副线圈匝数比恒定，则升压变压器输出的电压不变，故B错误； CD．若用户开启的用电器减少，则用户总电阻增大，将降压变压器和用户看成一等效电阻，则有 则输电线上的电流为 可知输电线上的电流减小，则输电线上消耗的功率减小，输电线的损失电压减小，根据 可知降压变压器输入的电压增大，故C错误，D正确。 故选D。 2、【答案】D 【详解】根据题中信息可知交流电源的电压有效值 设原线圈中的电流为Ⅰ，根据理想变压器原副线圈电流比等于线圈匝数反比 可得副线圈中的电流为 副线圈两端的电压 根据理想变压器原副线圈电压比等于线圈匝数比 可得原线圈两端的电压 对原线圈回路，有 联立解得 故选D。 3、【答案】B 【详解】A．线圈转动过程中，bc边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则，时刻时，bc边电动势方向为b到c，则时刻线圈中电流方向是abcda，A选项错误； BD．由图2可知电动势的峰值 周期 进而角速度 代入数据可得 B选项正确，D选项错误； C．由分析可知，时线圈电动势最大，线圈处于中性面的垂面，磁通量最小，C选项错误。 故选B 。 高考对热学知识的命题思路为涉及的生活情境有体积测量仪、抽水机、空调器等，以某个情景为基础，该情景包含多个物理过程，每一个过程可对应不同的物理模型，不同物理过程通过一个衔接点联系起来（找准衔接点往往是解题的突破口）。 常考考点 真题举例 应用盖吕萨克定律解决实际问题 2024·广东·高考真题 判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况 2024·贵州·高考真题 应用盖吕萨克定律解决实际问题 2024·浙江·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·重庆·高考真题 气体等压变化的图象 2024·海南·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·北京·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·甘肃·高考真题 应用波意耳定律解决实际问题 2024·广西·高考真题 应用查理定律解决实际问题 2024·江西·高考真题 广东卷2021~2023年均考察了热学的知识点，以简单情境进行命题，题型为计算题。预计2025年的第13道题大概率会考光学计算题。 海南卷2022~2024年均考察了热学的知识点，以选择题的形式出现在考卷中，难度偏易，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 重庆卷2022~2024年均考察了热学的知识点，考点均为理想气体状态方程解决实际气体，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 湖南卷2022~2024年均考察了热学的知识点，题型均为计算题，难度适中，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 江苏卷2023-2024年均考察了热学的知识点，难度偏易，预计2025年高考这部分知识点同样会出现在考卷中。 考点1：热学 1、理想气体的状态变化图像 类别 图像 特点 其他图像 等温线 pV＝CT(其中C为恒量)，pV之积越大，等温线温度越高，线离原点越远 p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 等容线 p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 等压线 V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小 2、在平衡状态下计算封闭气体压强的方法 方法 内容 力平衡法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强。 等压面法 在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强。 液片法 选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强。 3、利用理想气体状态方程分析液柱的思路 4、液柱移动方向的判断方法 用液柱或活塞隔开的两部分气体，当气体温度变化时，往往气体的状态参量p、V、T都要发生变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，可采用以下方法： 查理定律 先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化；对两部分气体分别应用查理定律的分比式ΔP＝P，求出每部分气体压强的变化量ΔP，并加以比较，从而判断液柱的移动方向。 图像法 先假设液柱或活塞不发生移动，做出两个等容变化图线；判断相同量（温度或压强），比较另一量，确定两部分气体各自所对应的图线；结合斜率比较压强变化量大小，判断液柱的移动方向 5、气缸中平衡态分析思路 两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，要对各部分气体独立进行状态分析，找出它们各自遵循的规律，写出相应的方程及各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解；若活塞可自由移动，一般要根据活塞的受力平衡条件确定两部分气体的压强关系。 5、气缸中非平衡态分析思路 非平衡状态下封闭气体压强的求法：选取汽缸、活塞整体为研究对象或选取和气体接触的活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解。 6、热力学定律与气体状态变化的综合 气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度，当温度变化时，气体的内能变化，当体积变化时，气体将伴随着做功，解题时要掌握气体变化过程的特点： 内能变化量 由气体温度变化分析ΔU，温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0；由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化。 做功情况 由体积变化分析气体做功情况，体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界对气体做功，W>0。 气体吸、放热 一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，Q>0，吸热；Q<0，放热。 等温过程：理想气体内能不变，即ΔU＝0；等容过程：W＝0；绝热过程：Q＝0。 【典例1】（2024·山东·高考真题）一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B．b→c过程，气体对外做功，内能增加 C．a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D．a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 【答案】C 【详解】A．a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知 即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误； B．方法一：过程中气体与外界无热量交换，即 又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。 方法二：过程为等温过程，所以 结合分析可知 所以b到c过程气体的内能减少。故B错误； C．过程为等温过程，可知 根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确； D．根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得 故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。 故选C。 【典例2】（2024·北京·高考真题）一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（   ） A．内能变大 B．压强变大 C．体积不变 D．从水中吸热 【答案】D 【详解】A．上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，故A错误； B．气泡内气体压强p = p0＋ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，故B错误； C．由玻意耳定律pV = C知，气体的体积变大，故C错误； D．上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU = Q＋W知，气体从水中吸热，故D正确。 故选D。 【典例3】（2024·海南·高考真题）用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管底面积，罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（　　） A．若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B．该装置所测温度不高于31.5℃ C．该装置所测温度不低于23.5℃ D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 【答案】B 【详解】A．由盖—吕萨克定律得 其中 ，， 代入解得 根据可知 故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误； BC．当时，该装置所测的温度最高，代入解得 故该装置所测温度不高于，当时，该装置所测的温度最低，代入解得 故该装置所测温度不低于，故B正确，C错误； D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。 故选B。 【名校预测·第一题】（2025·内蒙古乌兰察布·二模）密闭容器中封闭一定质量的理想气体，气体从状态1到状态2，一次经过过程A，一次经过过程B，其P-V图像如图所示。则对比A、B过程，下列说法正确的是（　　） A．系统增加的内能A过程大于B过程 B．系统升高的温度A过程小于B过程 C．系统吸收的热量A过程大于B过程 D．系统对外做的功A过程等于B过程 【答案】C 【详解】AB．设状态1的温度为，状态2的温度为；气体从状态1到状态2，由题图可知，，，根据理想气体状态方程，可得；可知A过程和B过程系统升高的温度相等，均为 对于一定质量的理想气体，内能只跟温度有关，所以A过程和B过程系统增加的内能相等，故AB错误； CD．根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由题图可知，系统对外做的功A过程大于B过程；根据热力学第一定律可得 由于A过程和B过程系统增加的内能相等，可知系统吸收的热量A过程大于B过程，故C正确，D错误。 故选C。 【名校预测·第二题】（2025·河北保定·模拟预测）如图甲为神舟十七号载人飞船成功与中国空间站天和核心舱实现对接。气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门B，如图乙所示。空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为（地球表面标准大气压），用抽气机多次抽取气闸舱中气体（每次抽气后抽气机内与舱内气体压强相等），当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门B，已知每次从气闸舱抽取的气体（视为理想气体）体积都是气闸舱容积的，抽气过程中温度保持不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。则抽气1次后和抽气2次后气闸舱内气压分别约为（　　） A．9.1×104Pa，7.8×104Pa B．9.8×104Pa，7.8×104Pa C．9.1×104Pa，8.3×104Pa D．9.8×104Pa，8.3×104Pa 【答案】C 【详解】第一次抽气相当于气体的体积由V变为，温度不变，根据气体实验定律得 解得 第二次抽气相当于气体的体积由变为，温度不变，根据气体实验定律得 解得 故选C。 【名校预测·第三题】（2025·江苏盐城·模拟预测）往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环，则该气体（　　） A．在状态c和d时的内能可能相等 B．在a→b过程中，外界对其做的功大于其增加内能 C．a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能 D．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【详解】A．状态c到d是绝热过程，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，状态c到d内能减小，故A错误； B．在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功，根据热力学第一定律可得，可知即外界对其做的功全部用于增加内能，故B错误； C．因为从d到a，气体体积不变，做功为零，根据理想气体状态方程可知气体温度降低，内能减小，完成一次循环内能不变，所以a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能，故C正确； D．根据图像“面积”即为气体做功大小，可知一个循环过程气体对外做功，图像中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功，而整个过程气体能内能变化为零，根据热力学第一定律知，在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选C。 【名校押题·第一题】押题1.拔罐疗法是中医的一种传统疗法。如图所示，利用抽气装置将罐内部分气体抽出，导致罐内压强减小，从而使拔罐吸附在人体穴位上。若罐体的容积为，抽气装置的容积为，某次拔罐时，抽取了2次气体，若忽略皮肤鼓起对罐内容积的影响，设罐内气体温度不变，则抽气后罐内压强为抽气前压强的（　　） A． B． C． D． 押题2.实验小组用如图所示的装置探究气体压强的产生机理，将黄豆从秤盘上方一定高度处均匀连续倒在秤盘上，观察秤的指针摆动情况．下列说法正确的是（   ） A．模拟温度降低对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 B．模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高 C．模拟体积减小对气体压强的影响时，应将释放位置升高 D．模拟体积增大对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 押题3.一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，该过程中气体压强p随摄氏温度t变化的关系图像如图所示，图像中a、b连线的延长线刚好过坐标原点，则该过程中（　　） A．气体的体积变大 B．气体的分子数密度变小 C．气体分子的平均动能一定变大 D．气体一定从外界吸收热量 1、【答案】C 【详解】设罐内最初压强为，第1次抽气时有 第2次抽气时有 联立解得 故选C。 2、【答案】B 【详解】A．温度降低，气体分子的平均速率减小，模拟温度降低对气体压强的影响时，应该降低释放位置。而增加黄豆数量是模拟提高气体分子密度对气体压强的影响，故A错误； B．温度升高，气体分子的平均速率增大，模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高，故B正确； C．体积减小，气体分子密度增大，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该增加黄豆数量。而升高释放位置则是模拟增大气体分子的平均速率对气体压强的影响，故C错误； D．体积增大，气体分子密度减小，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该减少黄豆数量，故D错误。 故选B。 3、【答案】C 【详解】A．由题意可知气体压强p随热力学温度T变化的关系图像大致如图所示： 根据理想气体状态方程得结合ab两点与原点连线的斜率，可知气体的体积减小，故A错误； B．体积减小，单位体积内的分子数变多，分子数密度变大，故B错误； C．气体温度升高，分子的平均动能变大，故C正确； D．气体温度升高，内能变大，气体体积减小，外界对气体做功，无法判定气体是吸热还是放热，故D错误。 故选C。 高考对光学知识的命题思路为三种光学模型的光路特点的判断，光的干涉、衍射和偏振。学会光路的判断往往是解题的突破口。 常考考点 真题举例 折射和全反射的综合问题 2024·广东·高考真题 折射率的波长表达式和速度表达式 2024·贵州·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·重庆·高考真题 发生全反射的条件、临界角 2022·海南·高考真题 干涉条纹间距与波长的关系 2024·浙江·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·北京·高考真题 折射和全反射的综合问题 2024·甘肃·高考真题 折射率的波长表达式和速度表达式 2024·广西·高考真题 发生全反射的条件、临界角 2024·山东·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·新疆·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·江苏·高考真题 光的折射定律、折射率 2024·福建·高考真题 北京卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点，难度偏易。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 江苏卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点， 2022年以计算题的形式出现在考卷中，难度适中，2023年和2024年以选择题的形式出现在考卷中，难度偏易。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 浙江卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点，难度整体偏难。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 福建卷2023~2024年连续两年考查光学的知识点，2023年考查发生全反射的条件、临界角，2024年考查光的折射定律、折射率，难度偏易。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 山东卷2022~2024年连续三年考查光学的知识点，难度适中。预计2025年这部分知识会继续出现在考卷中。 考点2: 光学 1、计算公式 折射率的定义式：n＝ ，折射率的计算公式：n＝，全反射临界角的计算公式：sin C＝。 2、几种常见的折射模型 类别 项目　　 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球) 光的折射图 说明 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移。 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折。 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折。 3、求解思路 4、解决全反射问题的方法 【典例1】（2024·重庆·高考真题）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略气壁厚度，由该方案可知（   ） A．若h = 4cm，则 B．若h = 6cm，则 C．若，则h = 10cm D．若，则h = 5cm 【答案】B 【详解】根据几何关系画出光路图，如图所示 标注入射角θ1，折射角θ2，根据折射定律可得 A．若，则，故A错误； B．若，则，故B正确； C．若，则，故C错误； D．若，则，故D错误。 故选B。 【典例2】（2024·广东·高考真题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【答案】B 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在面，入射角相同，根据折射定律 可知绿光在面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误； B．根据全反射发生的条件可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与面的交点左移过程中，在面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B正确； C．在面，光是从光疏介质到光密介质，无论多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误； D．根据折射定律可知逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。 故选B。 【典例3】（2024·山东·高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 【答案】C 【详解】b与a位于同一条干涉条纹上，说明两处空气膜的厚度相同，则滚珠b与标准滚珠a直径相等，所以合格；c与a位于不同干涉条纹上，说明两处空气膜的厚度不同，则滚珠c与标准滚珠a直径不相等，所以不合格。 故选C。 【名校预测·第一题】（2025·宁夏石嘴山·三模）日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B．光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光密介质，外套采用光疏介质 C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的偏振现象 D．正在鸣笛的火车向我们疾驰而来，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 【答案】B 【详解】A．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的干涉现象，故A错误； B．光导纤维利用了光的全反射原理，所以内芯采用光密介质，外套采用光疏介质，故B正确； C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的衍射现象，故C错误； D．正在鸣笛的火车向我们疾驰而来，根据多普勒效应可知，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变大，故D错误。 故选B。 【名校预测·第二题】（2025·河北·二模）如图所示，一束复色光从O点以入射角斜射入上、下表面平行的透明玻璃砖内，经折射后分成A、B两束光分别从下表面的a、b两点射出，关于A、B两束光，下列说法正确的是（　　） A．从a、b两点射出后，两束光可能平行也可能不平行 B．A光的波长一定大于B光的波长 C．增大，B光有可能在玻璃砖下表面发生全反射 D．A光在玻璃砖中的传播时间可能等于B光在玻璃砖中的传播时间 【答案】D 【详解】A．由于两次折射的法线均平行，故A、B两束光在玻璃砖下表面的折射角相等，故两束光从下表面射出后一定平行，故A错误； B．由图可知，入射角相同，A光的折射角小于B光的折射角，A光的折射率大于B光的折射率，A光的频率大于B光的频率，A光的波长一定小于B光的波长，故B错误； C．由于光线从玻璃砖中射出时的入射角一定小于临界角，故两束光均不可能发生全反射，故C错误； D．设玻璃砖的厚度为d，光线在玻璃砖上表面的折射角为，则光线穿过玻璃砖的时间 又因为 代入可得 可知当A、B两束光在O点的折射角互余时t相等，故D正确。 故选D。 【名校预测·第三题】（2025·安徽·二模）如图所示为一横截面为等腰梯形的玻璃砖，侧面倾角为，一束平行光照射到玻璃砖上表面，折射光线与反射光线恰好垂直，该平行光与上表面的夹角，，则（　　） A．玻璃砖对该光的折射率为 B．若改变入射角，使，A点入射的光恰好能够照到玻璃砖底角B点，则倾角 C．减小角大小，光有可能在面发生全反射 D．保持角不变，将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切，光有可能在虚线面发生全反射 【答案】D 【详解】A．由于折射光线与反射光线恰好垂直，根据几何关系可知，入射角与折射角分别为， 根据折射率的定义式有 故A错误； B．若使，则有 解得 故B错误； C．由于梯形上下表面平行，根据几何关系可知，上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光一定能够从下表面射出，即光不可能在面发生全反射，故C错误； D．将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切，根据几何关系可知，在虚线界面上的入射角大于梯形下表面的入射角，虚线陡峭程度越大，虚线界面的入射角越大，当该入射角大于临界角时，能够发生全反射，即保持角不变，将玻璃砖底面按照图中虚线进行裁切，光有可能在虚线面发生全反射，故D正确。 故选D。 押题1.冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（    ） A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为 C．冰的折射率为 D．冰的折射率为 押题2.某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放，在右端夹入一薄片，如图所示。当波长为的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹，下列说法正确的是（　　） A．若将右端薄片向左移动一点，则条纹间距变大 B．若将右端薄片向左移动一点，则条纹间距变小 C．若换波长更长的可见光入射，则条纹间距变小 D．若换波长更长的可见光入射，则条纹间距不变 押题3.某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的 B．待检滚珠的半径比标准滚珠的小 C．放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小 D．放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大 1、【答案】D 【详解】如图所示 根据折射定律可得 其中    ， 联立可得 结合（b）图可得，斜率，截距 所以，故选D。 2、【答案】B 【详解】AB．第n条亮条纹满足 第条亮条纹满足 因为 所以（很小，） 若将右端薄片向左移动一点，变大，故减小，故A错误，B正确； CD．结合以上分析可知，若换波长更长的可见光入射，增大，故CD错误。 故选B。 3、【答案】B 【详解】A．干涉条纹是由玻璃板甲的下表面与玻璃板乙的上表面的反射光叠加而成的，故A错误； BC．设明条纹对应的空气膜的厚度为d，则有（，2，3…） 即 可知相邻两明条纹对应的空气膜的厚度差一定值，设劈尖的角度为θ，则相邻两明条纹的间距 由题图2可知，待测滚珠的Δx大，可知对应的θ角小，其半径小，故B正确，C错误； D．当增大标准滚珠入射光的频率，即减小入射光的波长时，由 可知θ不变，Δx变小，故D错误。 故选B。 ( 1 / 29 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$