精品解析：广东省清远市清新区第三中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

清新三中2024-2025学年第二学期期中考试 高二年级物理科试卷 注意事项： 1、本试卷共100分。用时75分钟。 2、答题前，务必将姓名、班别、试室号、试室座号写在答题卡的密封线内。 3、答案写在答题卡上对应题目的横线上，结束后，请交回答题卡。 一、单项选择题（7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列物理现象和物理知识描述正确的是（　　） A. 图甲是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到的彩色条纹与彩虹产生的原理是一样的 B. 图乙说明固体间不能发生扩散现象 C. 图丙所示某气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 D. 图丁是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 2. 飞力士棒可以实现日常训练肌肉和提高身体感知能力。如图甲所示，某型号飞力士棒的固有频率为3Hz，如图乙所示，某人用手驱动该飞力士棒锻炼。下列说法正确的是（　　） A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B. 使用者用力越大，飞力士棒振动的幅度也越大 C. 使用者驱动的频率越大，飞力士棒振动的幅度越大 D. 使用者驱动的频率增大，飞力士棒振动的幅度可能减小 3. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毡下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。已知LC振荡电路的周期T=2π，L为自感系数，C为电容。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，电容器C的电场能最大 B. t2时刻，线圈L的自感电动势最大 C. t2~t3时间内，线圈L中电流逐渐增大 D. 0~t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L 4. 如图所示为某弹簧振子做简谐运动的图像，下列描述正确的是（　　） A. 该振子的周期为2s B. 在1.5~2s时间内，振子的加速度不断增大 C. 在2.5~3.5s时间内，振子位移为零 D. 在3.5s时，振子的速度沿轴负方向，加速度沿轴正方向 5. 随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波和乙波，下列说法正确的是（　　） A. 甲波和乙波都是机械波 B. 甲波的波长比乙波的短 C. 甲波和乙波的频率都比可见光的频率小 D. 甲波相对于乙波更加容易被障碍物阻挡 6. 如图所示为时，两列同频率的简谐横波在同一介质中产生干涉波的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为4cm，波速为4m/s，波长为0.8m，点是连线和连线的交点，下列说法正确的是（　　） A. 图中只有、、、四点是振动减弱点 B. 图中A、、、点的振幅都是8cm C. 时刻，点正在向下振动 D. 时，点位于平衡位置 7. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，双缝、之间的距离是0.2mm，P为光屏，A为光屏的中央处，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（　　） A. 为0.250cm B. 增大双缝到屏的距离，将变大 C. 改用间距为0.3mm的双缝，将变大 D. 换用紫光照射，光屏的中央处可能出现暗纹 二、多项选择题（3小题，每题6分，共18分。漏选得3分，错选不得分） 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 医用彩超检查心脏血管病变时利用了多普勒效应原理 B. 医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光平行度好的特点 C. 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 D. 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，这是光的偏振现象 9. 图（a）为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为该波传播路径上介质中某点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为0.5m/s B. 再过2s，P点沿x轴正方向移动1m C. 图（b）可能是平衡位置为x=1.5m处的质点的振动图像 D. 当t=5s时，P点恰好回到平衡位置 10. 变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的某种广告牌背景灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 该广告灯一秒钟闪烁50下 B. R的滑片不动，滑片P下移时，电流表A1示数增大 C. R的滑片右移，滑片P不动时，电流表A1示数减小 D. R的滑片右移，滑片P下移时，灯泡的电功率减小 三、实验题（2小题，共15分） 11. 小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是_____。 A. B. C. D. （2）该同学用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球的直径d=_____mm，摆长L=_____（用字母l、d表达）。 （3）该同学通过多次实验得出数据并画出摆长L和周期图像，如图乙所示，根据图像求出重力加速度g=__________（结果保留三位有效数字）。 （4）测得的值与真实值相比偏大，可能的原因是______（填正确答案标号）。 A. 测摆长时记录的是摆线的长度 B. 开始计时时，停表过早按下 C. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D. 实验中误将29次全振动数记为30次 12. 同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，其操作步骤合理的顺序是：________（填写字母即可） A.描绘油膜轮廓 B.撒粉 C.记录滴油酸酒精溶液的滴数 D.往浅盘中滴油酸酒精溶液 13. 如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜，并确定和界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。此后正确的操作步骤是（　　） A. 插上大头针P3，使P3挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C. 插上大头针P4，使P4挡住P3的像 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 14. 在利用如图所示装置进行杨氏双缝干涉实验时，用波长的红色激光照射双缝和，若屏上点距双缝的路程差为，则点将出现_______（选填“亮条纹”或“暗条纹”） 四、解答题（3小题，共39分。解答过程包括物理公式，规律方程以及必要的文字说明） 15. 发电机的输出电压为，输电线总电阻为，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中，用户获得电压，用户获得的功率，若不计变压器损失的能量，求： （1）高压输电线中的电流强度； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比。 16. 如图所示，一架无人机在一个清澈的湖面上以120°视角向下俯拍，无人机在湖面上方h=1m的高度悬停，湖底可以认为是一个水平面，湖水深度为H=3m，湖水的折射率为，光在真空中传播的速度为c=3×108m/s。求： （1）光线在水面发生全反射时临界角的正弦值以及光在湖水中传播的速度大小； （2）能被无人机拍摄到的湖底的面积（结果可用π表示）。 17. 如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。（取π=3.14）求： （1）流过电阻电流的瞬时值表达式（从图示位置开始计时）； （2）电压表的示数及线圈在1min内产生的热量； （3）从图示位置开始转动90°的过程中，流过电阻R的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 清新三中2024-2025学年第二学期期中考试 高二年级物理科试卷 注意事项： 1、本试卷共100分。用时75分钟。 2、答题前，务必将姓名、班别、试室号、试室座号写在答题卡的密封线内。 3、答案写在答题卡上对应题目的横线上，结束后，请交回答题卡。 一、单项选择题（7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列物理现象和物理知识描述正确的是（　　） A. 图甲是阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到的彩色条纹与彩虹产生的原理是一样的 B. 图乙说明固体间不能发生扩散现象 C. 图丙所示某气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 D. 图丁是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 【答案】D 【解析】 【详解】A．阳光下观察竖直放置的肥皂膜看到的彩色条纹是光的干涉现象；彩虹是光的色散（折射）现象，二者原理不同，故A错误； B．固体间也能发生扩散现象，只是扩散速度相对液体、气体更慢，图乙不能说明固体间不能扩散，故B错误； C．同温度下气体分子速率分布图中，图像与坐标轴包围的面积都等于1（表示分子总数占比总和为100% ），所以对应图像与坐标轴包围面积相等，故C错误； D．根据碳的摩尔质量、密度可算出摩尔体积，再结合阿伏加德罗常数算出一个碳原子的体积，把碳原子看成球体，由球体体积公式就能估算出碳原子直径，故D正确。 故选D。 2. 飞力士棒可以实现日常训练肌肉和提高身体感知能力。如图甲所示，某型号飞力士棒的固有频率为3Hz，如图乙所示，某人用手驱动该飞力士棒锻炼。下列说法正确的是（　　） A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B. 使用者用力越大，飞力士棒振动的幅度也越大 C. 使用者驱动的频率越大，飞力士棒振动的幅度越大 D. 使用者驱动的频率增大，飞力士棒振动的幅度可能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞力士棒做受迫振动，振动频率与驱动力频率一致，与用力大小无关，故A错误； B．飞力士棒的振动幅度与使用者的用力大小无关。飞力士棒做受迫振动时，其振动幅度取决于驱动力的频率是否接近固有频率，而非用力程度。故B错误； C．飞力士棒振动的幅度与驱动力频率跟固有频率的差值有关，差值越小，幅度越大，可知使用者驱动的频率越大，飞力士棒振动的幅度不一定越大，故C错误； D．当使用者驱动的频率从大于3Hz开始增加到6Hz，可知驱动力频率跟固有频率的差值变大，飞力士棒振动的幅度减小，故D正确。 故选D。 3. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毡下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。已知LC振荡电路的周期T=2π，L为自感系数，C为电容。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，电容器C的电场能最大 B. t2时刻，线圈L的自感电动势最大 C. t2~t3时间内，线圈L中电流逐渐增大 D. 0~t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L 【答案】A 【解析】 【详解】A．t1时刻，电容器C上极板带电量最大，可知电场能最大，故A正确； B．t2时刻，电容器放电完毕，此时线圈L的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，故B错误； C．t2~t3时间内，电容器C上极板带电量增大，可知线圈L中电流逐渐减小，故C错误； D．0~t3时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据 可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈L，故D错误。 故选A。 4. 如图所示为某弹簧振子做简谐运动的图像，下列描述正确的是（　　） A. 该振子的周期为2s B. 在1.5~2s时间内，振子的加速度不断增大 C. 在2.5~3.5s时间内，振子位移为零 D. 在3.5s时，振子的速度沿轴负方向，加速度沿轴正方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像可知该振子的周期为4s，故A错误； B．图像可知在1.5~2s时间内，振子的位移在减小，振子的加速度 可知振子的加速度不断减小，故B错误； C．对称性可知2.5s与3.5s时振子在同一位置，故该过程振子位移为零，故C正确； D．图像可知在3.5s时，振子的速度沿轴负方向，但位移沿轴正方向，根据 可知位移方向与加速度方向相反，故加速度沿轴负方向，故D错误。 故选C。 5. 随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波和乙波，下列说法正确的是（　　） A. 甲波和乙波都是机械波 B. 甲波的波长比乙波的短 C. 甲波和乙波的频率都比可见光的频率小 D. 甲波相对于乙波更加容易被障碍物阻挡 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲波和乙波都是电磁波，故A错误； B．题图可知甲波的波长比乙波的长，故B错误； C．由图可知甲、乙波的波长都比可见光的波长大，由 可知甲、乙波的频率都比可见光的频率小，故C正确； D．波长越长的波越容易发生明显衍射现象，由图可知甲波波长大于乙波波长，所以甲波比乙波更容易绕过障碍物，即甲波更加不容易被障碍物阻挡，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为时，两列同频率的简谐横波在同一介质中产生干涉波的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为4cm，波速为4m/s，波长为0.8m，点是连线和连线的交点，下列说法正确的是（　　） A. 图中只有、、、四点是振动减弱点 B. 图中A、、、点的振幅都是8cm C. 时刻，点正在向下振动 D. 时，点位于平衡位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．波峰与波谷相遇的点为振动减弱点，故图中、、、四点是振动减弱点，此外图中还有很多振动减弱点，故A错误； B．图中A、、三点都是波峰与波峰相遇的点或波谷与波谷相遇的点，是振动加强点，振幅都是，根据对称性可知，C点也是振动加强点，振幅也是，故B正确； C．根据C点的位置特点可知，时刻，两列波在C点引起的振动均向上， 故点正在向上振动，故C错误； D．两列波的周期为 由图可知，时刻，B点正位于波谷，时，即经过半个周期，点应位于波峰，故D错误。 故选B。 7. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，为单缝，双缝、之间的距离是0.2mm，P为光屏，A为光屏的中央处，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（　　） A. 为0.250cm B. 增大双缝到屏的距离，将变大 C. 改用间距为0.3mm的双缝，将变大 D. 换用紫光照射，光屏的中央处可能出现暗纹 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为1.500cm，则有，故A错误； B．根据双缝干涉公式有 可知，增大双缝到屏的距离，将变大，故B正确； C．改用间距为0.3mm的双缝，即增大双缝的间距，结合上述可知，将变小，故C错误； D．屏的中央位置到双缝间距相等，光程差为0，可知，换用紫光照射，光屏的中央处仍然出现明条纹，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（3小题，每题6分，共18分。漏选得3分，错选不得分） 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 医用彩超检查心脏血管病变时利用了多普勒效应原理 B. 医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光平行度好的特点 C. 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 D. 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，这是光的偏振现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．多普勒效应用于检测频率变化以分析运动状态，彩超据此判断血流速度和方向，A正确； B．激光手术依赖激光的高能量密度的特点，而非平行度，故B错误； C．光导纤维内芯折射率高（光密介质），光从内芯射向外套（光疏介质）时发生全反射，C正确； D．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，这是光的衍射现象，D错误。 故选AC。 9. 图（a）为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为该波传播路径上介质中某点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为0.5m/s B. 再过2s，P点沿x轴正方向移动1m C. 图（b）可能是平衡位置为x=1.5m处的质点的振动图像 D. 当t=5s时，P点恰好回到平衡位置 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图（a）可知，波长，由图（b）可知，周期，故该波的波速为，故A正确； B．介质中的质点并不沿着波的传播方向迁移，故B错误； C．由图（a）可知，时，处的质点正位于平衡位置且正在向y轴正方向运动，由图（b）可知，时，该质点位于平衡位置且正在向y轴负方向运动，故图（b）不是平衡位置为x=1.5m处的质点的振动图像，故C错误； D．当t=5s时，即从t=2s时再经过周期，由图（a）可知，P点恰好回到平衡位置，故D正确。 故选AD。 10. 变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的某种广告牌背景灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 该广告灯一秒钟闪烁50下 B. R的滑片不动，滑片P下移时，电流表A1示数增大 C. R的滑片右移，滑片P不动时，电流表A1示数减小 D. R的滑片右移，滑片P下移时，灯泡的电功率减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．题意可知交流电频率 由于每个周期内电流方向改变两次，故该广告灯一秒钟闪烁100下，故A错误； B．题意可知原线圈输入端电压不变，故副线圈两端电压 由于滑片P下移时，减小，则减小 ，副线圈消耗功率 可知副线圈消耗功率减小，则原线圈电流 可知减小，即电流表A1示数减小，故B错误； C．滑片P不动时，可知不变，故不变，R的滑片右移，R的阻值变大，根据 可知减小，根据 可知减小，即电流表A1示数减小，故C正确； D．滑片P下移时，减小，则减小 ，R的滑片右移，R的阻值变大，根据 可知减小，则灯泡电功率减小，故D正确。 故选CD。 三、实验题（2小题，共15分） 11. 小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是_____。 A. B. C. D. （2）该同学用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球的直径d=_____mm，摆长L=_____（用字母l、d表达）。 （3）该同学通过多次实验得出数据并画出摆长L和周期图像，如图乙所示，根据图像求出重力加速度g=__________（结果保留三位有效数字）。 （4）测得的值与真实值相比偏大，可能的原因是______（填正确答案标号）。 A. 测摆长时记录的是摆线的长度 B. 开始计时时，停表过早按下 C. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D. 实验中误将29次全振动数记为30次 【答案】（1）C （2） ①. 12.0 ②. （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力的影响，小球应选择密度大的，即铁球；另外小球摆动过程中应保证摆长不变，故应选择细绳而不选弹性绳，且细绳上端应用铁夹固定。 故选C。 【小问2详解】 [1]摆球的直径 [2]摆长 【小问3详解】 由图可知，该图像的斜率 由得 故 即 【小问4详解】 由 得 故测得的g值与真实值相比偏大，其原因是摆长的测量值偏大或周期的测量值偏小。 故选D。 12. 同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，其操作步骤合理的顺序是：________（填写字母即可） A.描绘油膜轮廓 B.撒粉 C.记录滴油酸酒精溶液的滴数 D.往浅盘中滴油酸酒精溶液 【答案】CBDA 【解析】 【详解】首先要记录滴油酸酒精溶液的滴数(C)，以便后续计算油酸的体积；然后往浅盘中撒粉(B)，使油膜边界更清晰、便于观察；接着往浅盘中滴油酸酒精溶液(D)，让油酸在水面上形成油膜，最后描绘油膜轮廓 (A)，用于测量油膜面积。 故实验步骤为CBDA。 13. 如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜，并确定和界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。此后正确的操作步骤是（　　） A. 插上大头针P3，使P3挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C. 插上大头针P4，使P4挡住P3的像 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 【答案】BD 【解析】 【详解】根据题意可知，然后应插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，从而确定出射光线。 故选BD。 14. 在利用如图所示装置进行杨氏双缝干涉实验时，用波长的红色激光照射双缝和，若屏上点距双缝的路程差为，则点将出现_______（选填“亮条纹”或“暗条纹”） 【答案】暗条纹 【解析】 【详解】点距双缝的路程差 故点将出现暗条纹。 四、解答题（3小题，共39分。解答过程包括物理公式，规律方程以及必要的文字说明） 15. 发电机的输出电压为，输电线总电阻为，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中，用户获得电压，用户获得的功率，若不计变压器损失的能量，求： （1）高压输电线中的电流强度； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 代入数据解得 理想变压器无能量损失，则 且 两式联立代入数据解得 （2）高压输电线损失的电压 且 计算可得 根据 可得 16. 如图所示，一架无人机在一个清澈的湖面上以120°视角向下俯拍，无人机在湖面上方h=1m的高度悬停，湖底可以认为是一个水平面，湖水深度为H=3m，湖水的折射率为，光在真空中传播的速度为c=3×108m/s。求： （1）光线在水面发生全反射时临界角的正弦值以及光在湖水中传播的速度大小； （2）能被无人机拍摄到的湖底的面积（结果可用π表示）。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 设光线在水面发生全反射时临界角的正弦值 光在湖水中传播的速度 【小问2详解】 由题意可知， 根据光的折射定律有 得 设无人机的摄像头在湖底的投影点为O，则湖底能被无人机拍摄到的区域是以O点为圆心半径为R的圆， 能被无人机拍摄到的湖底的面积 17. 如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。（取π=3.14）求： （1）流过电阻电流的瞬时值表达式（从图示位置开始计时）； （2）电压表的示数及线圈在1min内产生的热量； （3）从图示位置开始转动90°的过程中，流过电阻R的电量。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由图线可知， 则 所以线圈转动产生的感应电动势的最大值 从图示位置开始计时有 则 【小问2详解】 电动势的有效值 电压表的示数 线圈在1min内产生的热量 【小问3详解】 从图示位置开始转动90°的过程中，流过电阻R的电量 又，，，解得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $