精品解析：上海市松江二中2025-2026学年高二第一学期期末考试物理试题

松江二中2025学年第一学期期末考试 高二物理 考试说明： 1．本卷满分为100分，答题时间为60分钟； 2．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；未特别标注的为单选； 3．在简答或计算题中，须给出必要的文字说明、图示、公式等。 一、简谐运动（28分） 简谐运动是自然界最简单的振动。弹簧振子和单摆是最典型的简谐振动装置。 1. 某弹簧振子的振动图像如图所示， （1）该振子的振幅为______m，周期为_____s。 （2）t＝2s时，摆球的运动方向为_____（A：正方向B：负方向） 2. 单摆在摆角小于5°的范围内的摆动可视为简谐振动。 （1）单摆经过平衡位置时______ A.合力为零 B.回复力为零 C.重力势能为零 （2）若已知某单摆摆动过程中拉力大小的变化周期为T，则该单摆的振动周期为_______。 3. 某同学利用单摆周期公式测重力加速度，在实验中测得多组摆长l和周期T的数据，得到如图所示的图像。 （1）由图像可知，该同学测量的摆长实际为（ ） A.悬点到摆球中心的距离 B.悬点到摆球上端的距离 C.悬点到摆球下端的距离 （2）该同学利用图像求得的重力加速度大小与真实的重力加速度大小相比（ ） A.偏大 B.偏小 C.不变 4. 一竖直悬挂的弹簧振子，O为平衡位置，将一根质量不计的细绳左端与振子相连，右端固定，且细绳处于水平伸直状态，如图所示。现给弹簧振子一个竖直向上的初速度，使弹簧振子在竖直方向做简谐振动。 （1）此时将在绳上产生一列______（A：横波B：纵波） （2）若弹簧振子的振动周期为T，则在绳上产生的机械波的周期为_____ （3）若增大弹簧振子的初速度，则绳上产生的机械波的波长将（ ） A.不变 B.减小 C.增大 5. 如图所示为两个摆长均为l的单摆甲和乙，甲摆球的质量为m，初始位置偏离竖直方向的角度θ<5°，乙摆球的质量为3m，处于平衡位置，现由静止释放甲摆球，到最低点后跟乙摆球发生弹性正碰。通过计算分析： （1）甲摆球碰完乙摆球后瞬间，甲球的运动方向向哪里？ （2）甲乙两摆球碰撞后的最大摆角θ甲、θ乙什么关系？ （3）经过多长时间甲乙两球将再次发生碰撞？ 【答案】1. ①. 0.01 ②. 4 ③. B 2. ①. B ②. 2T 3. ①. C ②. C 4. ①. A ②. T ③. A 5. （1）水平向左；（2）相等；（3） 【解析】 【1题详解】 [1]振幅是振子最大位移的大小，由图得最大位移为1cm=0.01m。 [2]完成一次全振动的时间为周期，由图得周期。 [3]时，振子位移从0向负方向变化，因此运动方向为x负方向。 【2题详解】 [1]单摆的回复力是重力沿切线方向的分力，平衡位置切线方向分力为零，因此回复力为零；平衡位置摆球做圆周运动，径向合力提供向心力，因此合力不为零；重力势能零点可任意选取，因此重力势能不一定为零， 故选B。 [2]单摆一个完整振动周期内，会两次经过最低点（拉力最大），因此拉力变化周期为振动周期的一半，若拉力变化周期为，则振动周期为。 【3题详解】 [1]由单摆周期公式得，若测量摆长为悬点到摆球下端，则（为摆球半径），代入得，令得，与图中直线过横坐标正截距一致， 故选C。 [2]重力加速度，为图像的斜率，截距误差不影响斜率大小，因此计算得到的和真实值相等，不变。 故选C。 【4题详解】 [1]振子竖直振动，振动方向垂直于绳（波的传播方向沿水平绳），因此绳上形成横波。  故选A。 [2]机械波的周期等于振源的周期，因此波的周期为。 [3]机械波的波速由介质（绳）决定，波速不变，振子周期不变，由得波长不变，增大初速度只改变振幅，不改变波长。 故选A。 【5题详解】 （1）甲下摆到最低点机械能守恒得碰前速度，弹性正碰满足动量守恒、动能守恒，解得，负号表示方向与碰前相反，即碰撞后甲反向运动。 （2）碰撞后得，上摆过程机械能守恒：，，代入速度得，因此。 （3）甲乙摆长相同，周期相同，均为。碰撞后甲乙分别向两侧摆动，都经过同时回到最低点，因此再次碰撞的时间为。 二、洛伦兹力（23分） 洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，它有着很广泛的应用。 6. 如图，两根通有大小相等、方向向上的电流的长直导线竖直插在光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，a、b为M、N连线上关于O点对称的两点。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度（k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离）。 （1）a点的磁场方向为___________（A：垂直于MN向里；B：垂直于MN向外），沿直线从a点到b点磁感应强度大小变化情况为____________________ （2）一带正电的小球以初速度从a点出发沿M、N连线运动到b点，运动中小球一直未离开桌面。小球从a点运动到b点的过程中，下列说法正确的是（ ） A.小球做匀速直线运动 B.小球所受洛伦兹力方向始终竖直向上 C.小球对桌面压力先增大后减小 7. 如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度大小分别为、，今有一质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线。则电子的运动轨迹为________（A：顺时针；B：逆时针），两侧磁场的磁感应强度大小之比B1∶B2=_______；电子从射入磁场到回到P点用时为___________（答案用表示）。 8. 上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，两D形盒间加速电场的电压大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，盒子半径为R。不计电子在电场中加速的时间。 （1）所加交流电源的频率为（ ） A.    B.     C.    D. （2）电子加速后获得的最大速度_______。 （3）某同学在分析电子在D形盒中的运动轨迹时，画出了如图所示的轨迹图，则粒子加速前后的两个半圆轨迹间距Δd会如何变化？________（A：不变；B：增大；C：减小） 9. 利用霍尔效应传感器可获知自行车的运动速率。图甲，自行车前轮的辐条上安装一块磁铁，轮子每转一圈，磁铁就通过传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场，电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电压。下列说法正确的是（　　） A. 相邻两个脉冲电压的时间间隔越短，表明自行车的车速越大 B. 霍尔电压的大小跟车速的大小有关 C. 霍尔电压大小跟通过霍尔元件的电流大小有关 D. 霍尔电压大小跟磁块的磁性强弱有关 【答案】6. ①. A ②. 先减小后增大 ③. A 7. ①. A ②. ③. 8. ①. B ②. ③. C 9. ACD 【解析】 【6题详解】 （1）[1]已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，根据安培定则，结合磁感应强度的叠加原则可知，直线MON上靠近M处的磁场方向垂直于MN向里，靠近N处的磁场方向垂直于MN向外，则a点的磁场方向为垂直于MN向里； 故选A。 [2]根据叠加原则可知，O点的磁感应强度为0，则沿直线从a点到b点磁感应强度大小变化情况为先减小后增大。 （2）[3] BC.小球从a点运动到b点的过程中，磁感应强度大小先减小，过O点后反向增大，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向开始时竖直向上，大小逐渐减小，过O点后洛伦兹力的方向向下，大小逐渐增大，小球在竖直方向受力平衡，则桌面对小球的支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，小球对桌面的压力一直在增大，故BC错误； A．由于桌面光滑，小球仅在竖直方向上受到重力、洛伦兹力与支持力作用，在沿初速度方向不受外力作用，小球所受外力的合力为零，则小球将做匀速直线运动，故A正确。 故选A。 【7题详解】 [1]根据左手定则可知，电子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运动轨迹为顺时针。 故选A。 [2]由题图可知，电子在左侧匀强磁场中的运动半径是在右侧匀强磁场中的运动半径的一半，即 由洛伦兹力提供向心力 可得 可知 [3]电子从射入磁场到回到P点用时为 【8题详解】 （1）[1]电子在磁场中的运动周期和电压的变化周期相同，则有 解得所加交流电源的频率为 故选B。 （2）[2]电子在磁场中以最大速度运动时，有 解得 （3）[3]由得，第次和第次的运动半径分别为， 加速前后，由动能定理得 又 联立解得 可见，粒子加速前后的两个半圆轨迹间距Δd会减小。 故选C。 【9题详解】 A．相邻两个脉冲电压时间间隔越短，可知自行车车轮转动的周期越小，角速度越大，由可知，自行车的车速越大，故A正确； BCD．设霍尔电压 为 ，由洛伦兹力与电场力平衡可得  解得 由电流的微观表达式 （其中n为单位体积内的电子数，S为横截面积，v为电子定向移动的速度） 联立解得  可知霍尔电压的大小跟车速的大小无关，跟通过霍尔元件的电流大小有关，跟磁块的磁性强弱有关，故B错误，CD正确。 故选ACD。 三、风力发电（21分） 风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。 10. 风力发电的原理可简化为叶片带动线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电。如图，线圈abcd在水平的匀强磁场中顺时针转动，某时刻线圈平面恰与磁场方向平行，则（　　） A. 该时刻线圈磁通量为零 B. 该时刻线圈中感应电动势为零 C. 该时刻ab边受磁场力方向竖直向下 D. 风力发电利用了电流的磁效应 11. 若该风力发电机的线圈有N匝，面积为S，两磁体之间的磁场为磁感应强度为B的匀强磁场，当线圈在风力作用下以角速度ω匀速转动时，线圈中产生的最大感应电动势为________，线圈从图示位置开始转过90°的过程中产生的平均感应电动势为_________。 12. 如图所示，虚线是风力发电机带动甲线框转动产生的正弦交流电图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　） A. U=Um B. U<Um C. U>Um 13. 如图所示，若风力发电机带动发电的甲线框匝数为100匝，电阻不计，所处的磁场可视为匀强磁场，甲线框以的转速在磁场中匀速旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1：n2=10：1的理想变压器给电阻R供电，若电压表的示数为10V，则穿过甲线框平面的最大磁通量为____Wb。 14. 风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，风吹到圆面上速度立刻变成零。已知风速为v时，叶片受到的风力大小为F，则风速为2v时，叶片受到的风力大小为________。 15. 风力发电的输电原理如图所示（变压器均为理想变压器）。若输电线的总电阻为28Ω，降压变压器的匝数比n3：n4=130：1，副线圈的输出电压U4=220V、输出功率为1430kW，那么降压变压器输入电流I3=______A，发电机的输入功率为P=______kW。 【答案】10. AC 11. ①. ②. 12. B 13. 14. 4F 15. ①. 50 ②. 1500 【解析】 【10题详解】 A．图示时刻线圈与磁场平行，有效面积为零，故磁通量为零，故A正确； B．此时边、垂直切割磁感线，处于峰值位置，电动势最大，故B错误； C．由右手定则可得边电流向外，磁场水平向左，由左手定则可得受力竖直向下，故C正确； D．风力发电是电磁感应，不是电流的磁效应，故D错误。 故选A C。 【11题详解】 [1]由正弦交流电可得，线圈中产生的最大感应电动势为； [2]从图示位置开始转过90°的过程所用时间 磁通量的变化量 由法拉第电磁感应定律得平均电动势 解得 【12题详解】 正弦交流电有效值 实线在相同时间内做功更少，故有效值更小。 故选B。 【13题详解】 变压器副线圈两端电压 根据 线圈产生交变电压的有效值 最大值 根据 解得穿过线圈平面的最大磁通量为 【14题详解】 时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为  时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的质量 根据动量定理可得气流对叶片的作用力为 则风速为2v时，叶片受到的风力大小 【15题详解】 [1]根据 可得降压变压器的输入电压 用户端总电流为 根据 可得输电线中的电流为 [2] 输电线上损失的功率约为 根据能量守恒可得，发电机的输入功率为 四、电磁感应与电磁波（28分） 电磁感应的发现极大推动了人类文明的进步，人类社会进入了电气化时代。 16. 如图为最早的发电机装置，由____（A：法拉第B：奥斯特）发明；当圆盘向同一方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是_____（A.交流电；B.直流电）。 17. 线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后断开S，t’时刻再重新闭合S，则闭合电键后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 18. 如图将自感线圈与电容器相连，就成了振荡电路。 （1）若电流传感器在某段时间内记录的电流随时间变化图像如图所示。由图线可知（ ） A.在t2时刻振荡电路中的磁场能最大 B.在t3时刻振荡电路中的电场能最大 C.t1~t2时间内电容器极板上的电荷量不断减小 D.t3~ t4时间内自感线圈的自感作用使回路中电流继续保持原方向 （2）若某时刻振荡电路中电流方向如图所示，线圈中的磁场方向向下且在减弱，则此时电容器在________（A∶放电；B∶充电） 19. 小敏学习了电磁学知识以后，在家里制作了一个简单的电磁灶。如图所示，让线圈接上一个电源，在线圈上端放一盛有冷水的玻璃杯，闭合开关一段时间，发现没有加热效果。请指出小敏这个实验装置中的两个主要错误，并说明原因： 错误1：___________，理由：_________________________________； 错误2：___________，理由：_________________________________。 20. 某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。 （1）若v0=5m/s，则ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小为________A；小车的加速度大小为________m/s2。 （2）若cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零∶ ①定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像____； ②小车进入磁场过程与离开磁场过程安培力的冲量之比为多少_____？ ③求出小车进入磁场和离开磁场过程产生的热量之比_____。 【答案】16. ①. A ②. B 17. B 18. ①. D ②. B 19. ①. 使用了直流电源 ②. 直流电产生的磁场不变，不能产生电磁感应，得不到涡流 ③. 盛水使用了玻璃杯 ④. 玻璃是绝缘体，不能产生涡流 20. ①. 0.3 ②. 0.18 ③. ④. 1：1 ⑤. 3：1 【解析】 【16题详解】 [1]法拉第发现了电磁感应现象，最早的发电机装置，由法拉第发明。 故选A。 [2]当圆盘绕轴转动时，对应的半径切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则判断电流的方向不发生变化，是直流电。 故选B. 【17题详解】 AB．由于小灯泡与电感线圈串联，断开S后再闭合，流过的电流从无到有(即增大)，电感线圈对电流有阻碍作用，所以流过灯泡的电流从0开始逐渐增大，最终达到，故A错误，B正确。 CD．由于小灯泡与滑动变阻器串联，断开S后再闭合，立即有电流通过，当电流逐渐增大时，流过的电流逐渐减小，最终减到，故CD错误。 故选B 【18题详解】 [1]A．在时刻电流为0，电容器充电完毕，振荡电路的电场能最大，磁场能最小，故A错误。 B．在时刻电流最大，电容器完成放电，振荡电路磁场能最大，电场能最小，故B错误。 C．是给电容器充电过程，电容器极板上的电荷量增加，故C错误。 D．时间内，磁场能转化为电场能的过程，线圈由于自感作用，产生的感应电流阻碍原电流的减小，使电流保持原来的方向，故D正确。 故选D。 [2]线圈磁场方向向下且在减弱，由于线圈自感作用，根据安培定则可知，产生感应电流与原电流方向相同，磁场能转化为电场能，给电容器充电。 故选B。 【19题详解】 [1][2]电磁灶是利用涡流原理加热，该电路使用电源为直流电源，不能产生磁场，所以错误1:使用了直流电源。理由:直流电产生的磁场不变，不能产生电磁感应，得不到涡流。 [3][4]错误2:盛水使用了玻璃杯。理由:玻璃是绝缘体，不能产生涡流。 【20题详解】 [1]根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律； [2]根据安培力公式，安培力 根据牛顿第二定律有 解得； [3]根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路的欧姆定律 根据安培力公式 根据牛顿第二定律有 联立解得 根据加速度的表达式可知，线框向右运动第一个0.2m过程，线框做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，加速度为零，因此线框向右运动第二个0.2m过程，线框做匀速运动；线框穿出磁场过程中，根据加速度的表达式可知，线框向右运动第三个0.2m过程，线框做加速度减小的减速运动，直到速度变为零，小车运动的速度随时间变化的关系图像如图所示： [4]线圈进入磁场过程，以水平向右为正方向，根据动量定理 边刚离开磁场边界时，小车速度恰好为零，则线框穿出磁场过程中，以水平向右为正方向，根据动量定理 其中 解得 所以小车进入磁场过程与离开磁场过程安培力的冲量之比为1：1； [5]线框进入磁场和穿出磁场过程中，产生的焦耳热之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 松江二中2025学年第一学期期末考试 高二物理 考试说明： 1．本卷满分为100分，答题时间为60分钟； 2．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；未特别标注的为单选； 3．在简答或计算题中，须给出必要的文字说明、图示、公式等。 一、简谐运动（28分） 简谐运动是自然界最简单的振动。弹簧振子和单摆是最典型的简谐振动装置。 1. 某弹簧振子的振动图像如图所示， （1）该振子的振幅为______m，周期为_____s。 （2）t＝2s时，摆球的运动方向为_____（A：正方向B：负方向） 2. 单摆在摆角小于5°的范围内的摆动可视为简谐振动。 （1）单摆经过平衡位置时______。 A.合力为零 B.回复力为零 C.重力势能为零 （2）若已知某单摆摆动过程中拉力大小的变化周期为T，则该单摆的振动周期为_______。 3. 某同学利用单摆周期公式测重力加速度，在实验中测得多组摆长l和周期T的数据，得到如图所示的图像。 （1）由图像可知，该同学测量的摆长实际为（ ） A.悬点到摆球中心的距离 B.悬点到摆球上端的距离 C.悬点到摆球下端的距离 （2）该同学利用图像求得的重力加速度大小与真实的重力加速度大小相比（ ） A.偏大 B.偏小 C.不变 4. 一竖直悬挂的弹簧振子，O为平衡位置，将一根质量不计的细绳左端与振子相连，右端固定，且细绳处于水平伸直状态，如图所示。现给弹簧振子一个竖直向上的初速度，使弹簧振子在竖直方向做简谐振动。 （1）此时将在绳上产生一列______（A：横波B：纵波） （2）若弹簧振子的振动周期为T，则在绳上产生的机械波的周期为_____ （3）若增大弹簧振子的初速度，则绳上产生的机械波的波长将（ ） A不变 B.减小 C.增大 5. 如图所示为两个摆长均为l的单摆甲和乙，甲摆球的质量为m，初始位置偏离竖直方向的角度θ<5°，乙摆球的质量为3m，处于平衡位置，现由静止释放甲摆球，到最低点后跟乙摆球发生弹性正碰。通过计算分析： （1）甲摆球碰完乙摆球后的瞬间，甲球的运动方向向哪里？ （2）甲乙两摆球碰撞后的最大摆角θ甲、θ乙什么关系？ （3）经过多长时间甲乙两球将再次发生碰撞？ 二、洛伦兹力（23分） 洛伦兹力是磁场对运动电荷作用力，它有着很广泛的应用。 6. 如图，两根通有大小相等、方向向上的电流的长直导线竖直插在光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，a、b为M、N连线上关于O点对称的两点。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度（k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离）。 （1）a点的磁场方向为___________（A：垂直于MN向里；B：垂直于MN向外），沿直线从a点到b点磁感应强度大小变化情况为____________________ （2）一带正电的小球以初速度从a点出发沿M、N连线运动到b点，运动中小球一直未离开桌面。小球从a点运动到b点的过程中，下列说法正确的是（ ） A.小球做匀速直线运动 B.小球所受洛伦兹力方向始终竖直向上 C.小球对桌面的压力先增大后减小 7. 如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度大小分别为、，今有一质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线。则电子的运动轨迹为________（A：顺时针；B：逆时针），两侧磁场的磁感应强度大小之比B1∶B2=_______；电子从射入磁场到回到P点用时为___________（答案用表示）。 8. 上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，两D形盒间加速电场的电压大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，盒子半径为R。不计电子在电场中加速的时间。 （1）所加交流电源频率为（ ） A    B.     C.    D. （2）电子加速后获得的最大速度_______。 （3）某同学在分析电子在D形盒中的运动轨迹时，画出了如图所示的轨迹图，则粒子加速前后的两个半圆轨迹间距Δd会如何变化？________（A：不变；B：增大；C：减小） 9. 利用霍尔效应传感器可获知自行车的运动速率。图甲，自行车前轮的辐条上安装一块磁铁，轮子每转一圈，磁铁就通过传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场，电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电压。下列说法正确的是（　　） A. 相邻两个脉冲电压的时间间隔越短，表明自行车的车速越大 B. 霍尔电压的大小跟车速的大小有关 C. 霍尔电压大小跟通过霍尔元件的电流大小有关 D. 霍尔电压大小跟磁块的磁性强弱有关 三、风力发电（21分） 风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。 10. 风力发电的原理可简化为叶片带动线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电。如图，线圈abcd在水平的匀强磁场中顺时针转动，某时刻线圈平面恰与磁场方向平行，则（　　） A. 该时刻线圈磁通量为零 B. 该时刻线圈中感应电动势为零 C. 该时刻ab边受磁场力方向竖直向下 D. 风力发电利用了电流的磁效应 11. 若该风力发电机的线圈有N匝，面积为S，两磁体之间的磁场为磁感应强度为B的匀强磁场，当线圈在风力作用下以角速度ω匀速转动时，线圈中产生的最大感应电动势为________，线圈从图示位置开始转过90°的过程中产生的平均感应电动势为_________。 12. 如图所示，虚线是风力发电机带动甲线框转动产生的正弦交流电图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　） A. U=Um B. U<Um C. U>Um 13. 如图所示，若风力发电机带动发电甲线框匝数为100匝，电阻不计，所处的磁场可视为匀强磁场，甲线框以的转速在磁场中匀速旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1：n2=10：1的理想变压器给电阻R供电，若电压表的示数为10V，则穿过甲线框平面的最大磁通量为____Wb。 14. 风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，风吹到圆面上速度立刻变成零。已知风速为v时，叶片受到的风力大小为F，则风速为2v时，叶片受到的风力大小为________。 15. 风力发电的输电原理如图所示（变压器均为理想变压器）。若输电线的总电阻为28Ω，降压变压器的匝数比n3：n4=130：1，副线圈的输出电压U4=220V、输出功率为1430kW，那么降压变压器输入电流I3=______A，发电机的输入功率为P=______kW。 四、电磁感应与电磁波（28分） 电磁感应的发现极大推动了人类文明的进步，人类社会进入了电气化时代。 16. 如图为最早的发电机装置，由____（A：法拉第B：奥斯特）发明；当圆盘向同一方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是_____（A.交流电；B.直流电）。 17. 线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后断开S，t’时刻再重新闭合S，则闭合电键后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 18. 如图将自感线圈与电容器相连，就成了振荡电路。 （1）若电流传感器在某段时间内记录的电流随时间变化图像如图所示。由图线可知（ ） A.在t2时刻振荡电路中的磁场能最大 B.在t3时刻振荡电路中的电场能最大 C.t1~t2时间内电容器极板上的电荷量不断减小 D.t3~ t4时间内自感线圈的自感作用使回路中电流继续保持原方向 （2）若某时刻振荡电路中电流方向如图所示，线圈中的磁场方向向下且在减弱，则此时电容器在________（A∶放电；B∶充电） 19. 小敏学习了电磁学知识以后，在家里制作了一个简单的电磁灶。如图所示，让线圈接上一个电源，在线圈上端放一盛有冷水的玻璃杯，闭合开关一段时间，发现没有加热效果。请指出小敏这个实验装置中的两个主要错误，并说明原因： 错误1：___________，理由：_________________________________； 错误2：___________，理由：_________________________________。 20. 某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。 （1）若v0=5m/s，则ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小为________A；小车的加速度大小为________m/s2。 （2）若cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零∶ ①定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像____； ②小车进入磁场过程与离开磁场过程安培力的冲量之比为多少_____？ ③求出小车进入磁场和离开磁场过程产生的热量之比_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $