湖北省武汉外国语学校2025-2026学年高二下学期期中物理模拟卷

2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷 （测试范围：选择性必修第二册第2-5章） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　A　） A．移动电话是利用无线电波进行通信的 B．电磁波在真空中的传播速度为340m/s C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 D．赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 【解析】 移动电话是利用无线电波进行通信的，故A正确；电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，即3×108m/s，故B错误；根据麦克斯韦电磁场理论，可知均匀变化的磁场产生恒定的电场，不能产生电磁波，故C错误；英国物理学家麦克斯韦最早预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 2．如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　D　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 【解析】 开关断开时，灰尘受重力和电场力处于平衡状态，说明其受到的电场力向上，但不知极板上所带电量情况，无法确定电场情况，所以无法确定灰尘的电性，故A错误；开关闭合时，线圈中电流为零，此时磁场能为零，电场能最大，故BC错误；开关闭合后，电容器放电，电路中电流逐渐增大，电场能转化为磁场能，当电流最大时，电场强度为零，灰尘只受重力，加速度为g，故D正确。 3．如图，垂直纸面向外的匀强磁场中有一硬质导线框pOabc，其中正方形Oabc边长为L，线段pa＝2L。该导线框在纸面内绕O点以角速度ω逆时针转动。则p、O、a、b、c各点电势关系为（　A　） A．φb＞φc＝φp＝φa＞φ0 B．φb＜φc＝φp＝φa＜φ0 C．φb＞φc＞φp＞φa＞φ0 D．φb＜φc＜φp＜φa＜φ0 【解析】 该导线框在纸面内绕O点以角速度ω逆时针转动，如图所示，根据右手定则可知O点为低电势，由于Ob＞Op＝Oc＝Oa，则各点的电势高低为：φb＞φc＝φp＝φa＞φ0，故A正确、BCD错误。 4．如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体棒MN向左移动时，下列说法正确的是（　C　） A．MNDC回路中感应电流为顺时针方向 B．MNEF回路中感应电流为逆时针方向C．导体棒M端的电势低于N端的电势 D．导体棒MN中感应电流方向为N到M 【解析】 ABD．由右手定则，导体棒MN中感应电流方向为M到N，MNDC回路中感应电流为逆时针方向，MNEF回路中感应电流为顺时针方向，故ABD错误；C．导体棒MN切割磁感线，导体棒MN相当于电源，由右手定则，导体棒MN中感应电流方向为M到N，电源内部电流从低电势流向高电势，故电势M端的电势低于N端的电势，故C正确。 5．在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示．下列说法正确的是（　B　） A．原线圈输入的交变电流频率为500Hz B．电压表的示数为120V C．电流表的示数为1.0A D．变压器传输的电功率为18W 【解析】 由图可知交流电的周期T＝0.02s，则交流电的频率为，故A错误；通过R2电流的有效值为，R2两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知U2＝IR2＝1×10V＝10V 根据理想变压器的电压规律得：，代入数据解得，原线圈的电压 电阻R1两端分压即为电压表示数，即UV＝U0﹣U1＝220V﹣100V＝120V，故B正确；电流表的示数为，故C错误；副线圈中流过的总电流为I2＝I+IA＝1A+0.5A＝1.5A，变压器原副线圈传输的功率为P＝I2U2＝1.5×10W＝15W，故D错误。 6．如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈abcd匝数N＝10匝、电阻r＝2Ω，矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动。线圈的两端经集流环和电刷与R＝8Ω的电阻连接，电压表为理想交流电表。图乙是穿过矩形线圈abcd的磁通量Φ随时间t变化的图像。下列说法正确的是（　D　） A．1s内线圈abcd中电流方向改变50次 B．0.02s时电压表的示数为31.4V C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝31.4sin100πt（V） D．1s内电阻R产生的热量约为39.4J 【解析】 由图可知周期T＝0.02s，线圈的转速为n'r/s＝50r/s，则1s内线圈中电流方向改变100次，故A错误；根据角速度的计算公式可得：ωrad/s＝100πrad/s，感应电动势的最大值为：Em＝NΦmω＝10×1×10﹣2×100πV＝31.4V，感应电动势的有效值为：EV≈22.2V，感应电流的有效值为：IA＝2.22A，电压表的读数为路端电压的有效值，示数应为U＝IR＝2.22×8V＝17.76V，故B错误；线圈从中性面开始计时，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是uUsinωt＝25sin100πt（V），故C错误；根据焦耳定律可得：Q＝I2Rt＝（2.22）2×8×12J＝39.4J，故D正确。 7．边长均为l的正方形导线框Ⅰ、Ⅱ由相同材料制成，且导线框Ⅱ的横截面积是导线框Ⅰ的横截面积的两倍。将两导线框从矩形边界磁场上方同一高度静止释放，磁场下边界到地面距离为h，且h＞l。关于导线框的运动，下列说法正确的是（　C　） A．两导线框刚进入磁场时的加速度不同 B．两导线框落地时的速度不同 C．两导线框穿过磁场产生的总热量不同 D．两导线框从开始释放到落地的时间不同 【解答】 ABD、两导线框进入磁场时速度相同，设为v，并设线框的密度为ρ，电阻率为ρ′，横截面积为S。线框刚进入磁场时，根据牛顿第二定律得mg﹣Bl＝ma 得a＝ggg 可知，两导线框刚进入磁场时的加速度相等，进入磁场时运动情况相同，完全进入磁场后，没有感应电流，均做加速度为g的匀加速直线运动，运动时间相等。穿出磁场时和穿出磁场后，运动情况也相同，所以两导线框落地时的速度相同，两导线框从开始释放到落地的时间相同，故ABD错误；C、由能量守恒定律可知，两导线框穿过磁场产生的总热量等于机械能的减小量，由于两线框的横截面积不等，其他量相等，所以两线框的质量不同，整个过程机械能减小量不同，所以两导线框穿过磁场产生的总热量不同，故C正确。 8．如图所示，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为0，L1、L2、L3是三个完全相同的灯泡，电源电动势为E，内阻可忽略不计。下列说法正确的是（　BC　） A．开关闭合的瞬间，ab两点的电势差为0 B．开关闭合的瞬间，ab两点的电势差为 C．闭合开关待电路稳定后，断开开关的瞬间ab两点的电势差为 D．闭合开关待电路稳定后，断开开关的瞬间ab两点的电势差为﹣2E 【解析】 开关闭合的瞬间，L是自感系数很大的线圈，相当于电阻很大的元件，ab两点的电势差等于L3两端电压，电源电动势为E，内阻可忽略不计，ab两点的电势差等，故A错误，B正确；闭合开关待电路稳定后，流过线圈电流等于，断开开关的瞬间，电流维持原来电流大小以及方向，线圈相当于电源，ab两点的电势差等于2R灯，故C正确，D错误。 9．如图甲所示，正方形闭合线框MNPQ的总电阻r＝0.4Ω、边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从t＝0时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示。t＝0时刻，磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（　BD　） A．0～1s内，线框中感应电动势大小为0.32V B．0～1s内的感应电流和2～3s内的感应电流方向相反 C．t＝3s时，感应电流方向改变 D．0～1s内的感应电流与2～3s内的感应电流大小之比为1：2 【解析】 根据法拉第电磁感应定律可知0～1s内，线框中感应电动势大小为E，故A错误；根据 楞次定律可知0～1s内的感应电流和2～3s内的感应电流方向相反，故B正确；在2～3s内，穿过线框的磁通量是向里的减弱，所以感应电流的磁场是向里的；在2～3s内穿过线框的磁通量是向外的增加，所以感应电流的磁场也是向里的，所以在2～4s内的感应电流方向不变，故C错误；在2～3s内线框中感应电动势的大小为E'2E，根据欧姆定律可知0～1s内的感应电流与2～3s内的感应电流大小之比为1：2，故D正确。 10．如图所示，水平面内有一根闭合导线（由细软导线制成）绕过两固定且光滑的小钉子A和D，以及E点处的动滑轮，一根橡皮筋两端连接动滑轮轴心和固定点O1，使各段导线保持绷紧拉直状态。以AD为直径、半径为R的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向下的有界匀强磁场。已知P点为半圆弧的中点，导线框的电阻为r。现将导线上的某点C以恒定角速度ω（相对圆心O）从D点沿圆弧移动，则下列说法正确的是（　ACD　） A．在C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中，导线框中感应电流的方向先为逆时针方向，后为顺时针方向 B．当C点沿圆弧移动到P点时，导线框中的感应电动势最大 C．在C点从D点沿圆弧移动到图中∠CAD＝30°位置的过程中，通过导线的平均电流为 D．在C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中，感应电流的有效值为 【解析】 设转过的角度为θ，则θ＝ωt 线框在磁场中的面积 磁通量 Φ＝BR2sinθ＝BR2sinωt 随着角度的变化，磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，感应电流先逆时针，后顺时针，故A正确；当C点沿圆弧移动到P点时ωt＝90°根据法拉第电磁感应定律： 导线框中的感应电动势为0，故B错误；当∠CAD＝30°时，转过的角度ωt＝60°根据 线框运动的时间 根据欧姆定律可知，平均电流 ，故C正确；在C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中，此时线框中的感应电动势大小 ωt＝180° 电流的最大值 所以感应电流的有效值 ；故D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中能使指针向左偏转的有 　　 。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其竖直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中 　 　 （选填“磁通量”、“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时红表笔接触的是二极管的 _______（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯 　 　 （选填“C”或“D”）短暂亮起。 【解析】 （1）根据甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，故现有的磁通量变小，灵敏电流计指针向右偏转，闭合开关以及开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，现有磁通量变大，故指针向左偏转，开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出以及开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中，磁通量变小以及磁通量反向增大，灵敏电流计指针向左偏转。故AB正确，CD错误。 （2）条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其竖直落入B线圈中，磁通量变化量相同，释放高度越高，速度越大，落入B线圈中的时间越小，故磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。 （3）根据多用电表内部原理，测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时红表笔接触的是二极管的正极。实验操作时将磁铁插入线圈时，根据楞次定律，只有灯C暂时亮起。 故答案为：（1）AB；（2）磁通量变化率；（3）正极；C。 12．在探究“变压器的电压与匝数的关系”中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 　 　 。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 （2）下列说法正确的是 　　 。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时用多用电表的“直流电压挡” D．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 （3）观察原副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 　 　 （填“多”或“少”）； （4）若变压器原、副线圈的匝数分别为800和400，测得变压器原、副线圈两端的电压为8.0V和3.8V，可知变压器的原线圈两端电压比与匝数比不相等，可能的原因是 　 　 （写出一条即可）。 【解析】 （1）本实验中，变压器副线圈两端的电压与原线圈两端电压和原、副线圈的匝数都有关系，因此要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系需要采用控制变量法，故A正确，BCD错误。 （2）为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V，故A错误；变压器的工作原理的互感现象，是通过原、副线圈相互之间的电磁感应将原线圈的能量传递到负线圈，不是开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈，故B错误；变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时用多用电表的“交流电压挡”，故C错误；本实验采用了控制变量法，实验时可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故D正确。 （3）根据理想变压器电流与匝数比的关系可知，若n1＞n2，则I2＞I1，说明变压器匝数少的线圈中的电流大；为了承受较大的电流，导线就要粗一些，因此导线粗的线圈匝数少。 （4）时间的变压器不是理想变压器，变压器原线圈中通有交变电流时，原线圈中产生交变磁场，由于漏磁，这个交变磁场不会完全通过副线圈，存在磁损；变压器原线圈中通有交变电流时，原线圈要发热，变压器的铁芯中要产生涡电流而发热，存在铁损，因此会造成变压器的原线圈两端电压比与匝数比不相等。 故答案为：（1）A；（2）D；（3）少；（4）漏磁、铁芯和线圈发热。 13．（10分）将一个电阻为30Ω的电热器连接在阻值为10Ω、匝数为2000匝的线圈的两端，若在0～1.5s内通过线圈的磁通量从5×10﹣3Wb均匀增加到8×10﹣3Wb。求： （1）电热器两端的电压U； （2）0～1.5s内，电热器产生的热量Q。 【解析】 （1）线圈产生的电动势为，对应的电流为，则电热器两端电压U＝IR，解得U＝3 V； （2）1.5s内电热器产生的热量Q＝I2Rt，解得Q＝0.45J。 14． （16分）我国自主研发的“南鲲”号发电装置已在珠海投入运行，其原理是利用海浪带动浪板摆动使发电线框转动，向外输出电能，如图（a）。某同学根据该原理自制了如图（b）所示的发电装置，装置在海浪作用下，线圈做匀速圆周运动。已知两永磁铁间可视为磁感应强度为BT的匀强磁场，线圈的匝数N＝600、面积S＝0.01m2，且在t＝60s时间内转过了k＝25圈。将该发电装置连接到如图（c）所示的输电电路中，两个理想变压器T1、T2原、副线圈匝数比分别为n1：n2＝1：2，n3：n4＝2：1，发电装置内阻不计。 （1）求线圈中产生的交流电电动势的峰值； （2）求交流电压表读数； （3）若测得电流表读数为I＝4A，负载电阻R＝1Ω，求输电线路总阻值r。 【解析】 （1）线圈转速为，线圈的角速度为 线圈产生电动势的峰值为E＝NBSω 解得：E； （2）升压变压器原线圈电压有效值为 升压变压器T1原副线圈电压之比满足 电压表读数 解得：U2＝10V； （3）负载两端电压U4＝IR，解得：U4＝4V 降压变压器T2原副线圈两端电压之比 求得降压变压器T2原线圈电压为：U3＝8V 降压变压器T2原副线圈两端电流之比，求得降压变压器T2原线圈电流I原＝2A 则根据欧姆定律有U2＝I原r+U3 求得输电线路总电阻r＝1Ω 15．（18分）如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨与水平面所成的夹角为θ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场B1（大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域abcd内存在方向竖直向上的匀强磁场B2（大小未知），金属棒M用锁扣固定在距ab为处．金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰撞．已知ab、cd的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g。 （1）求B1的大小； （2）求N在水平导轨运动过程中通过回路的电荷量； （3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为，求N出磁场时的速度大小。（M、N未在磁场区域发生碰撞） 【解析】 由于本题涉及到动量问题，所以以向右的方向为正方向，（1）N在倾斜导轨做匀速运动时，由力的平衡有mgsinθ＝F安 又F安＝B1IL 且，E＝B1Lv 联立解得； （2）N从刚进入磁场到停止，由动量定理有mv＝B2ILt 又q＝It， 由法拉第电磁感应定律有 联立解得，； （3）设在磁场运动中运动的过程中，M运动到cd边时，M、N在磁场中相对靠近的位移为Δx，则此时N棒到cd边的距离为 对于M，由动量定理有： 又q1＝I1t1， 可得：① 设此时N的速度大小为v1，由动量守恒定律有： 解得：mv1 设N出磁场时的速度大小为v2，从M出磁场到N出磁场的过程中由动量定理有：﹣B2I2Lt2＝mv2﹣mv1 又q2＝I2t2， 可得：mv2……② 根据（2）的解答可得：mv③ 联立①②③式解得：v2＝0 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷 （测试范围：选择性必修第二册第2-5章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．移动电话是利用无线电波进行通信的 B．电磁波在真空中的传播速度为340m/s C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 D．赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 2．如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 3．如图，垂直纸面向外的匀强磁场中有一硬质导线框pOabc，其中正方形Oabc边长为L，线段pa＝2L。该导线框在纸面内绕O点以角速度ω逆时针转动。则p、O、a、b、c各点电势关系为（　　） A．φb＞φc＝φp＝φa＞φ0 B．φb＜φc＝φp＝φa＜φ0 C．φb＞φc＞φp＞φa＞φ0 D．φb＜φc＜φp＜φa＜φ0 4．如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体棒MN向左移动时，下列说法正确的是（　　） A．MNDC回路中感应电流为顺时针方向 B．MNEF回路中感应电流为逆时针方向C．导体棒M端的电势低于N端的电势 D．导体棒MN中感应电流方向为N到M 5．在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示．下列说法正确的是（　　） A．原线圈输入的交变电流频率为500Hz B．电压表的示数为120V C．电流表的示数为1.0A D．变压器传输的电功率为18W 6．如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈abcd匝数N＝10匝、电阻r＝2Ω，矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动。线圈的两端经集流环和电刷与R＝8Ω的电阻连接，电压表为理想交流电表。图乙是穿过矩形线圈abcd的磁通量Φ随时间t变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．1s内线圈abcd中电流方向改变50次 B．0.02s时电压表的示数为31.4V C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝31.4sin100πt（V） D．1s内电阻R产生的热量约为39.4J 7．边长均为l的正方形导线框Ⅰ、Ⅱ由相同材料制成，且导线框Ⅱ的横截面积是导线框Ⅰ的横截面积的两倍。将两导线框从矩形边界磁场上方同一高度静止释放，磁场下边界到地面距离为h，且h＞l。关于导线框的运动，下列说法正确的是（　　） A．两导线框刚进入磁场时的加速度不同 B．两导线框落地时的速度不同 C．两导线框穿过磁场产生的总热量不同 D．两导线框从开始释放到落地的时间不同 8．如图所示，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为0，L1、L2、L3是三个完全相同的灯泡，电源电动势为E，内阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合的瞬间，ab两点的电势差为0 B．开关闭合的瞬间，ab两点的电势差为 C．闭合开关待电路稳定后，断开开关的瞬间ab两点的电势差为 D．闭合开关待电路稳定后，断开开关的瞬间ab两点的电势差为﹣2E 9．如图甲所示，正方形闭合线框MNPQ的总电阻r＝0.4Ω、边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从t＝0时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示。t＝0时刻，磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（　　） A．0～1s内，线框中感应电动势大小为0.32V B．0～1s内的感应电流和2～3s内的感应电流方向相反 C．t＝3s时，感应电流方向改变 D．0～1s内的感应电流与2～3s内的感应电流大小之比为1：2 10．如图所示，水平面内有一根闭合导线（由细软导线制成）绕过两固定且光滑的小钉子A和D，以及E点处的动滑轮，一根橡皮筋两端连接动滑轮轴心和固定点O1，使各段导线保持绷紧拉直状态。以AD为直径、半径为R的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向下的有界匀强磁场。已知P点为半圆弧的中点，导线框的电阻为r。现将导线上的某点C以恒定角速度ω（相对圆心O）从D点沿圆弧移动，则下列说法正确的是（　　） A．在C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中，导线框中感应电流的方向先为逆时针方向，后为顺时针方向 B．当C点沿圆弧移动到P点时，导线框中的感应电动势最大 C．在C点从D点沿圆弧移动到图中∠CAD＝30°位置的过程中，通过导线的平均电流为 D．在C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中，感应电流的有效值为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中能使指针向左偏转的有 　 　 。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其竖直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中 　 　 （选填“磁通量”、“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时红表笔接触的是二极管的 　 　 （选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯 　 　 （选填“C”或“D”）短暂亮起。 12．（9分）在探究“变压器的电压与匝数的关系”中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 　 　 。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 （2）下列说法正确的是 　 　 。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时用多用电表的“直流电压挡” D．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 （3）观察原副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 　 　 （填“多”或“少”）； （4）若变压器原、副线圈的匝数分别为800和400，测得变压器原、副线圈两端的电压为8.0V和3.8V，可知变压器的原线圈两端电压比与匝数比不相等，可能的原因是 　 　 （写出一条即可）。 13．（10分）将一个电阻为30Ω的电热器连接在阻值为10Ω、匝数为2000匝的线圈的两端，若在0～1.5s内通过线圈的磁通量从5×10﹣3Wb均匀增加到8×10﹣3Wb。求： （1）电热器两端的电压U； （2）0～1.5s内，电热器产生的热量Q。 14．（16分）我国自主研发的“南鲲”号发电装置已在珠海投入运行，其原理是利用海浪带动浪板摆动使发电线框转动，向外输出电能，如图（a）。某同学根据该原理自制了如图（b）所示的发电装置，装置在海浪作用下，线圈做匀速圆周运动。已知两永磁铁间可视为磁感应强度为BT的匀强磁场，线圈的匝数N＝600、面积S＝0.01m2，且在t＝60s时间内转过了k＝25圈。将该发电装置连接到如图（c）所示的输电电路中，两个理想变压器T1、T2原、副线圈匝数比分别为n1：n2＝1：2，n3：n4＝2：1，发电装置内阻不计。 （1）求线圈中产生的交流电电动势的峰值； （2）求交流电压表读数； （3）若测得电流表读数为I＝4A，负载电阻R＝1Ω，求输电线路总阻值r。 15．（18分）如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨与水平面所成的夹角为θ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场B1（大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域abcd内存在方向竖直向上的匀强磁场B2（大小未知），金属棒M用锁扣固定在距ab为处．金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰撞．已知ab、cd的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g。 （1）求B1的大小； （2）求N在水平导轨运动过程中通过回路的电荷量； （3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为，求N出磁场时的速度大小。（M、N未在磁场区域发生碰撞） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $