精品解析：上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

华东师大二附中2024学年第二学期期末考试卷 高二 物理 （考试时间：60 分钟 卷面满分：100分） 命题人： 审题人： 1. 传感器 传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用。 （1）用量程合适的电压传感器测量中国境内的家庭电路中火线和零线间的电压，得到随时间变化的关系式u=asin（bt+φ）。分析得出a=______V，b=______rad/s。（写出大小） （2）热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。 ①了使温度过高时报警器响铃，c应接在______处（选填“a”、“b”）。 ②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向______移动（选填“左”、“右”）。 ③如果在调试时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各元件都能处于工作状态，则造成电路不能正常工作的原因可能是（ ） A.电源提供的电流太小，导致电磁铁磁性太弱 B.复位弹簧劲度系数太小 C.电源提供的电流太大，导致电磁铁磁性过大 D.复位弹簧劲度系数太大 （3）某监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且顶部开孔与大气相通的气缸底部与一热源表面紧贴，气缸顶部内侧装有一个体积可以忽略的压力传感器。开始时，活塞与气缸底部距离为h1=0.3m、与顶部的距离为h2=0.2m，横截面积为S=10-2m2，活塞下方封闭温度为T0=300K、压强为p0=105Pa的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压强为105Pa，活塞质量及摩擦可不计。当热源的温度从300K缓慢升到T1时，活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0。试解答下列问题： ①从300K缓慢升到T1过程中封闭空气分子的平均动能（ ） A.变大 B.变小 C.不变 ②从300K缓慢升到T1过程中气体分子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数（ ） A.变大 B.变小 C.不变 ③求出T1=______K； ④若热源温度从T0=300K缓慢升到T2=550K。 Ⅰ.画出此过程压力传感器示数F与外壁温度T的关系图像（标出关键数据）； Ⅱ.（计算）此过程气体吸收了Q=370J的热量，求该过程中气体内能的变化量。______ 2. 芯片 芯片制作需要完成一系列技术突破，包含硅片制作、芯片设计、制造&测试&封装等步骤。 （1）制造硅晶圆首先要得到大的单晶硅柱。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A. 晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B. 同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C. 单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 D. 多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 （2）光刻机是生产芯片的核心设备，主要分为EUV（波长13.5nm）光刻机和DUV （波长193nm）光刻机。下列说法正确的是（　　） A. 真空中 DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大 B DUV光比EUV光更容易发生明显衍射现象 C. DUV 光源和EUV光源叠加时可以发生干涉现象 D. 用宽度大于65nm的平行DUV光照射宽度为65nm的缝隙，缝隙后方光的宽度变为65nm （3）如图，DUV 光通过偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，可以看到透射光的强度会发生变化。说明DUV光是（　　） A. 电磁波 B. 横波 C. 纵波 D. 概率波 （4）装在玻璃管中的液体光刻胶，液面呈现出如图所示现象，下列说法正确的是（　　） A. 光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 B. 光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 C. 光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 D. 光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 3 实验 某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。 （1）关于该实验下列说法正确的是 （　　） A. 推拉活塞时，动作要快； B. 要用手握住注射器主管以保持其稳定 C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦 D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）为探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组分别进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1______T2（填“<”“=”或“>”）。 （3）某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积，主要实验步骤为：将不规则物体放入注射器内；注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；多次移动活塞，记录注射器的体积刻度V以及压强传感器的读数p。 ①根据实验测量数据，不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，作出的图像可能是图丙中的（ ） A. A B. B C. C ②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0（V物>V0），则小物体的体积为______（用题中已知物理量的字母表示）。 4. 氢原子光谱实验 氢原子是自然界中存在的最简单的原子，氢原子光谱实验和理论的发展使人们逐渐正确认识氢原子的内部结构和原子发光原理，更推动了人们对其他复杂原子内部结构的认识。 （1）氢灯是在真空管中充入稀薄的氢气，将真空管两极接到2~3kV的直流高压电源上，在电场的激发下发光。氢灯的光谱属于（　　） A. 明线光谱 B. 吸收光谱 C. 发射光谱 D. 连续光谱 （2）氢原子光谱在可见光波段内有四条谱线，分别是由位于（　　）能级的电子产生的。 A. n=2、3、4、5跃迁到n=1 B. n=3、4、5、6跃迁到n=2 C. n=4、5、6、7跃迁到n=3 D. n=2、3跃迁到n=1以及n=3、4跃迁到n=2 （3）如图一束氢灯发出的光经过等边三棱镜后分裂为1、2、3、4四条光线。 ①（计算）若入射光与AB夹角为i=30°，出射光中光线2与AC的夹角也是i，求三棱镜对光2的折射率是多少______？ ②实验中观察到的光谱如图所示，其中谱线Hβ对应的是光线（ ） A.1 B. 2 C.3 D. 4 ③在三棱镜中速度最快的是光线（ ）。 A 1 B. 2 C. 3 D. 4 （4）（多选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为νa、νb、νc的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置，其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线，已知图乙中的阴极材料是图丁所给材料中的一种，丁图是几种金属的逸出功和截止频率。已知e=1.6×10-19C，以下说法正确的是（　　） A. 一定有 B. 图乙中的阴极材料一定是钾 C. 图丙中b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约4×1011个 D. a光是从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光 （5）用同一双缝干涉装置研究（4）中a、b两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. a光的亮度更高 B. 图2中的干涉条纹对应的是a C. 用同一单色光照射时，为了把图3的图案变成图2，可以把双缝间的距离减小 D. 用同一单色光照射时，为了把图3的图案变成图2，可以把单缝与双缝间的距离减小 5. 电磁现象与生活 电磁现象在生活中有着广泛的应用 （1）动圈式话筒的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（　　） A. 话筒是根据电流的磁效应工作的 B. 话筒是根据电磁感应原理工作的 C. 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D. 膜片振动时，金属线圈会产生感应电动势 （2）如图甲、乙所示，同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。乙图中线圈上标的数字×100为该接线柱到“0”接线柱间的线圈匝数。 ①变压器铁芯的结构和材料是（ ） A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成 ②当左侧线圈“0”“2”间接入6V交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是（ ） A.3V B. 11.2V C. 12.4V ③第②问测得结果电压比不等于匝数比的原因可能是______（写出一种合理的即可）。 （3）如图为一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为L=1m的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为的定值电阻。质量为m=1kg的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行，导轨、金属杆电阻忽略不计。运动员跑步时受到的除了绳拉力以外的总阻力为f=24N。 ①当电键断开，运动员在某一段时间内做匀速直线运动时，理想电压表的示数U=10V，则运动员匀速运动的速度v=______m/s，此状态下运动员的功率为______W。 ②当电键闭合，若运动员的功率保持不变，能以v'的速度匀速运动，则v'=______m/s； ③某次训练电键闭合，运动员自身质量M=49kg，前进的动力恒为F=102N，从静止开始跑到16m远时，理想电压表的示数是6V，问运动员此次跑步的时间t是多少？电阻R上产生的热量Q是多少______？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 华东师大二附中2024学年第二学期期末考试卷 高二 物理 （考试时间：60 分钟 卷面满分：100分） 命题人： 审题人： 1. 传感器 传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用。 （1）用量程合适的电压传感器测量中国境内的家庭电路中火线和零线间的电压，得到随时间变化的关系式u=asin（bt+φ）。分析得出a=______V，b=______rad/s。（写出大小） （2）热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。 ①为了使温度过高时报警器响铃，c应接在______处（选填“a”、“b”）。 ②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向______移动（选填“左”、“右”）。 ③如果在调试时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各元件都能处于工作状态，则造成电路不能正常工作的原因可能是（ ） A.电源提供的电流太小，导致电磁铁磁性太弱 B.复位弹簧劲度系数太小 C.电源提供的电流太大，导致电磁铁磁性过大 D.复位弹簧劲度系数太大 （3）某监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且顶部开孔与大气相通的气缸底部与一热源表面紧贴，气缸顶部内侧装有一个体积可以忽略的压力传感器。开始时，活塞与气缸底部距离为h1=0.3m、与顶部的距离为h2=0.2m，横截面积为S=10-2m2，活塞下方封闭温度为T0=300K、压强为p0=105Pa的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压强为105Pa，活塞质量及摩擦可不计。当热源的温度从300K缓慢升到T1时，活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0。试解答下列问题： ①从300K缓慢升到T1过程中封闭空气分子的平均动能（ ） A.变大 B.变小 C.不变 ②从300K缓慢升到T1过程中气体分子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数（ ） A.变大 B.变小 C.不变 ③求出T1=______K； ④若热源温度从T0=300K缓慢升到T2=550K Ⅰ.画出此过程压力传感器示数F与外壁温度T的关系图像（标出关键数据）； Ⅱ.（计算）此过程气体吸收了Q=370J的热量，求该过程中气体内能的变化量。______ 【答案】（1） ①. ②. 100π （2） ①. a ②. 左 ③. AD （3） ①. A ②. B ③. 500 ④. 见解析，170J 【解析】 小问1详解】 [1][2]由于家庭电路中电压的有效值为220V，频率为50Hz，所以， 【小问2详解】 [1]温度升高热敏电阻变小，控制左边电路电流变大，电磁铁磁性变强、开关接触a点，要使温度过高时报警器报警，c应接在a处； [2]滑片P向左移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，在温度更高时控制电路才能有足够大电流，使磁铁有足够大引力吸引开关，因此滑片向左移可以提高报警温度； [3]在最低报警温度时不能报警，说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触，这可能由多种原因造成，如左边电源电压太低，电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等。 故选AD。 【小问3详解】 [1]当热源的温度从300K缓慢升到T1时，分子平均动能增大。 故选A。 [2]由于活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0，可知气体做等压变化，故温度升高、体积增大，压强不变，可知气体分子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数变小。 故选B。 [3]根据盖吕萨克定律可得 代入数据解得 [4]I.从T0→T1过程，活塞未触及传感器，则传感器示数 从T1→T2过程，气体做等容变化，根据查理定律有， 对活塞，由平衡条件有 联立解得（500K＜T＜550K） 综合可得，当300K＜T≤500K时， 当500K＜T＜550K时， 故图像如下 II.根据热力学第一定律有，， 所以 2. 芯片 芯片制作需要完成一系列技术突破，包含硅片制作、芯片设计、制造&测试&封装等步骤。 （1）制造硅晶圆首先要得到大的单晶硅柱。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A. 晶体都有规则几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B. 同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C. 单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 D. 多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 （2）光刻机是生产芯片的核心设备，主要分为EUV（波长13.5nm）光刻机和DUV （波长193nm）光刻机。下列说法正确的是（　　） A. 真空中 DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大 B. DUV光比EUV光更容易发生明显衍射现象 C. DUV 光源和EUV光源叠加时可以发生干涉现象 D. 用宽度大于65nm的平行DUV光照射宽度为65nm的缝隙，缝隙后方光的宽度变为65nm （3）如图，DUV 光通过偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，可以看到透射光的强度会发生变化。说明DUV光是（　　） A. 电磁波 B. 横波 C. 纵波 D. 概率波 （4）装在玻璃管中的液体光刻胶，液面呈现出如图所示现象，下列说法正确的是（　　） A. 光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 B. 光刻胶浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 C. 光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力 D. 光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力 【答案】（1）D （2）B （3）B （4）D 【解析】 【小问1详解】 A．单晶体都有规则的几何外形，多晶体与非晶体则没有规则的几何外形，A错误； B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如冰水混合物中冰是水的晶体（有固定熔点），液态水是水的非晶体（没有固定熔点），B错误； C．单晶体和多晶体都具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，C错误； D．多晶体是由单晶体组合而成的，单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，D正确。 故选D。 【小问2详解】 A．由于的波长大于的波长，根据，可知真空中光源光子能量比光源光子能量小，A错误； B．根据发生明显衍射的条件，由于的波长大于的波长，则相同条件下，光源比光源更容易发生明显衍射现象，B正确； C．光源和光源的频率不相等，则光源和光源叠加时不能够发生干涉现象，C错误； D．用宽度大于的平行光照射宽度为的缝隙，产生会发生明显衍射，缝隙后方光的宽度大于，D错误。 故选B。 【小问3详解】 光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，可以看到透射光的强度会发生变化，这说明该束光的偏振光，则光是横波，ACD错误，B正确。 故选B。 【小问4详解】 液面呈现出现象为不浸润现象，此时光刻胶不浸润玻璃，表面层中的光刻胶分子间距离小于液体内部分子之间的距离，分子间的作用力表现为引力，ABC错误，D正确。 故选D。 3. 实验 某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。 （1）关于该实验下列说法正确的是 （　　） A. 推拉活塞时，动作要快； B. 要用手握住注射器主管以保持其稳定 C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦 D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）为探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组分别进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1______T2（填“<”“=”或“>”）。 （3）某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积，主要实验步骤为：将不规则物体放入注射器内；注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；多次移动活塞，记录注射器的体积刻度V以及压强传感器的读数p。 ①根据实验测量数据，不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，作出的图像可能是图丙中的（ ） A. A B. B C. C ②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0（V物>V0），则小物体的体积为______（用题中已知物理量的字母表示）。 【答案】（1）D （2）> （3） ①. A ②. b+V0 【解析】 【小问1详解】 A．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉活塞，如果快速推拉活塞，将会导致注射器内气体的温度发生变化，故A错误； B．推拉活塞时不可用手握住注射器，否则会使气体温度发生变化，故B错误； C．活塞上涂油是为了防止漏气，确保气体的质量不变，并不是为了减小摩擦，故C错误； D．由于气体的体积V=Sh，注射器的横截面积不变，注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀，可以用气柱的长度来间接表示体积，可以不标注单位，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 由理想气体状态方程 变形得 结合图乙可知，当体积一定时，温度高，则压强大，所以 【小问3详解】 [1]设小物体的体积为V物，由理想气体方程得 化简得 因为温度不变，图像应该是倾斜的直线，且纵截距为正。 故选A。 [2]考虑传感器和注射器连接处的塑料管里的部分气体体积为V0，则根据玻意耳定律可得 变形得 结合图丙A图线可知，图像的纵截距 因此，小物件的体积 4. 氢原子光谱实验 氢原子是自然界中存在的最简单的原子，氢原子光谱实验和理论的发展使人们逐渐正确认识氢原子的内部结构和原子发光原理，更推动了人们对其他复杂原子内部结构的认识。 （1）氢灯是在真空管中充入稀薄的氢气，将真空管两极接到2~3kV的直流高压电源上，在电场的激发下发光。氢灯的光谱属于（　　） A. 明线光谱 B. 吸收光谱 C. 发射光谱 D. 连续光谱 （2）氢原子光谱在可见光波段内有四条谱线，分别是由位于（　　）能级的电子产生的。 A. n=2、3、4、5跃迁到n=1 B. n=3、4、5、6跃迁到n=2 C. n=4、5、6、7跃迁到n=3 D. n=2、3跃迁到n=1以及n=3、4跃迁到n=2 （3）如图一束氢灯发出的光经过等边三棱镜后分裂为1、2、3、4四条光线。 ①（计算）若入射光与AB的夹角为i=30°，出射光中光线2与AC的夹角也是i，求三棱镜对光2的折射率是多少______？ ②实验中观察到的光谱如图所示，其中谱线Hβ对应的是光线（ ） A.1 B. 2 C.3 D. 4 ③在三棱镜中速度最快的是光线（ ）。 A 1 B. 2 C. 3 D. 4 （4）（多选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为νa、νb、νc的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置，其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线，已知图乙中的阴极材料是图丁所给材料中的一种，丁图是几种金属的逸出功和截止频率。已知e=1.6×10-19C，以下说法正确的是（　　） A. 一定有 B. 图乙中的阴极材料一定是钾 C. 图丙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约4×1011个 D. a光是从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光 （5）用同一双缝干涉装置研究（4）中a、b两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. a光的亮度更高 B. 图2中的干涉条纹对应的是a C. 用同一单色光照射时，为了把图3的图案变成图2，可以把双缝间的距离减小 D. 用同一单色光照射时，为了把图3的图案变成图2，可以把单缝与双缝间的距离减小 【答案】（1）AC （2）B （3） ①. ②. B ③. A （4）BD （5）B 【解析】 【小问1详解】 由于氢灯是在真空管中充入稀薄的氢气，将真空管两极接到2~3kV的直流高压电源上，在电场的激发下发光，所以氢灯的光谱属于发射光谱，且为明线谱。 故选AC。 【小问2详解】 氢原子光谱在可见光波段内有四条谱线，分别是由位于n=3、4、5、6跃迁到n=2能级的电子产生的。 故选B。 【小问3详解】 [1]若入射光与AB的夹角为i=30°，出射光中光线2与AC的夹角也是i，则入射角为60°，折射角为30°，所以 [2]由图可知，1、2、3、4光线的折射率依次增大，所以谱线Hβ对应的是光线为2。 故选B。 [3]根据可知，折射率越小，光在介质中的传播速度越大，所以速度最快的是光线1。 故选A。 【小问4详解】 AD．大量氢原子跃迁时只有三种频率的光谱，根据氢原子跃迁时辐射出光的种数，可知氢原子是从n=3能级向低能级跃迁，则 由图丙，结合 可知 因此可知 即a光是从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射出的光，故A错误，D正确； B．根据 a光的遏止电压 代入上式可得 对照图丁可知阴极材料为钾，故B正确； C．图丙中的b光照射金属时产生的饱和光电流， 可得 故C错误。 故选BD。 【小问5详解】 A．由于a光的饱和电流小于b光的饱和电流，所以b光的亮度更高，故A错误； B．a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光的波长，根据可知，a光形成的条纹间距较小，故图2中的干涉条纹对应的是a，故B正确； CD．用同一单色光照射时，为了把图3的图案变成图2，即减小条纹间距，可以减小双缝与屏的距离L或者增大双缝间的距离d，故CD错误。 故选B。 5. 电磁现象与生活 电磁现象在生活中有着广泛的应用 （1）动圈式话筒的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（　　） A. 话筒是根据电流的磁效应工作的 B. 话筒是根据电磁感应原理工作的 C. 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D. 膜片振动时，金属线圈会产生感应电动势 （2）如图甲、乙所示，同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。乙图中线圈上标的数字×100为该接线柱到“0”接线柱间的线圈匝数。 ①变压器铁芯的结构和材料是（ ） A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成 ②当左侧线圈“0”“2”间接入6V交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是（ ） A.3V B. 11.2V C. 12.4V ③第②问测得结果电压比不等于匝数比的原因可能是______（写出一种合理的即可）。 （3）如图为一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为L=1m的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为的定值电阻。质量为m=1kg的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行，导轨、金属杆电阻忽略不计。运动员跑步时受到的除了绳拉力以外的总阻力为f=24N。 ①当电键断开，运动员在某一段时间内做匀速直线运动时，理想电压表的示数U=10V，则运动员匀速运动的速度v=______m/s，此状态下运动员的功率为______W。 ②当电键闭合，若运动员的功率保持不变，能以v'的速度匀速运动，则v'=______m/s； ③某次训练电键闭合，运动员自身质量M=49kg，前进的动力恒为F=102N，从静止开始跑到16m远时，理想电压表的示数是6V，问运动员此次跑步的时间t是多少？电阻R上产生的热量Q是多少______？ 【答案】（1）BD （2） ①. D ②. B ③. 见解析 （3） ①. 10 ②. 240 ③. 8 ④. 4s，348J 【解析】 【小问1详解】 AB．线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，即产生感应电流，所以话筒是根据电磁感应原理工作的，故A错误，B正确； CD．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量变化，从而产生感应电动势，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成。 故选D [2]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数成正比的关系，若变压器的原线圈“0”“2”间两个接线柱，副线圈接“0”“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，则副线圈的电压为12V，考虑到可能不是理想变压器，有漏磁等现象，则输出电压可能小于12V，但一定大于原线圈的6V。 故选B。 [3]第（2）问测得结果电压比不等于匝数比的原因可能是：①原、副线圈上通过电流发热；②铁芯在交变磁场作用下发热；③变压器铁芯漏磁。 【小问3详解】 [1]当运动员匀速运动时，有 解得 [2]运动员的功率为 [3]当电键闭合，若运动员的功率保持不变，能以v′的速度匀速运动，有，， 联立解得 [4]对金属与运动员，有，， 联立解得 根据能量守恒定律有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$