内容正文:
11
2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
选择题:本题共12小题,第1~8题为单项选择题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第9~12题为多项选择题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。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.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8. [ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9. [ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
填空题
13.(6分)
(1)_______________________ (2) (3) ________________________
14. (6分)
(1)________________________ (2)_______________________ (3)________________________
解答题
15. (10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(10分)
17.
17.(12分)
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(16分)
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:选择性必修二2~5章、选择性必修三第1~2章
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B.乙图中热针接触涂蜡固体后,蜡融化区域呈现圆形,说明该固体为非晶体
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大,原因是分子斥力增大
2.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.
3.一个简易温度计的结构如图所示,长直玻璃管竖直固定,上端与玻璃球形容器相连,下端通过软管与柱形开口容器相连,用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内。大气压强保持不变,上下移动柱形容器使左右水银面平齐时,长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。则玻璃管M、N区间内的刻度可能正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框,边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.线框中产生的感应电流方向为
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
5.一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态,其体积随热力学温度变化的图像如图所示,其中ab、dc均垂直于横轴,ad,bc的延长线均过原点O。下列表述正确的是( )
A.在过程d→a中气体压强增大
B.状态a的压强小于状态c的压强
C.在过程da中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数增多
D.在过程b→c中温度、体积都减小,所以压强减小
6.某些共享单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,可以不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示,矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中,通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下,线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动,图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像,则( )
A.t=0时刻线圈处于中性面位置
B.t3时刻,穿过线圈的磁通变化率为零,感应电动势为零
C.t1时刻电流表示数为0,t2时刻电流表的示数最大
D.t2、t4时刻电流方向发生改变,线圈转动一周,电流方向改变两次
7.某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理,在出口处的地毯下埋有线圈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。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.时刻,电容器的电场能为零 B.时刻,线圈的自感电动势最大
C.时间内,线圈中电流逐渐减小 D.时间内,未消磁的书籍标签正在远离线圈
8.海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一,利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现.某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示,圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场,它们可随着海浪上下浮动,磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈,线圈的半径为L,电阻为r,所在处磁场的磁感应强度大小始终为B,磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v,v随时间t的变化关系为,其中的T为海浪上下浮动的周期.现使线圈与阻值为R的电阻形成回路,则该发电装置在一个周期内产生的电能为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与距离的函数图像如图所示,现把乙分子从r3处由静止释放,下列说法正确的是( )
A.乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的作用力先增大后减小
B.乙分子从r3到r1先加速后减速
C.乙分子从r3到r1的过程中,分子力对乙分子一直做正功
D.乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的分子势能先减小后增大
10.一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.a→b过程中,气体体积变小,温度降低
B.b→c过程中,气体温度不变,体积变小
C.c→a过程中,气体体积变小,压强增大
D.c→a过程中,气体压强增大,温度升高
11.如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,ab边长,bc边长,磁感应强度大小为,转动角速度为,匝数,线圈电阻不计。下列说法中正确的是( )
A.线圈转动至图示位置时,线圈中产生的感应电动势最大
B.线圈转动过程中,电压表的示数为
C.将原线圈抽头P向上滑动时,电压表的示数变小
D.将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡L变亮
12.如图,两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,ab、cd的质量分别为2m和m,长度均为L。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为g,两棒在下滑过程中( )
A.回路中的电流方向为abcda B.ab中电流趋于
C.ab与cd加速度大小之比始终为2︰1 D.两棒产生的电动势始终相等
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系,实验装置如图甲所示。
(1)关于实验过程,下列说法错误的是__________。
A.改变体积时,要缓慢推拉注射器活塞
B.为防止漏气,针管与活塞之间要涂润滑油
C.可以用手握紧针筒以方便推拉活塞
(2)启用系统“绘图”功能,计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验,获得的图像如图乙所示,则__________。(填“>”“=”或“<”)
(3)该同学发现图线不过坐标原点,可能原因是__________。
A.连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入
B.实验过程中出现漏气现象
C.实验过程中气体温度降低
14.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中:
(1)小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2,经规范操作,指针位置如图3,测得阻值为 ________。
(2)用匝数和的两线圈进行实验,分别测得两端电压为和,记录于下表。下列说法正确的是________(多选);
/V
1.02
2.20
3.24
4.28
5.36
/V
2.12
4.52
6.64
8.78
11.02
A.与对应的是副线圈 B.与对应的是副线圈
C.实验中采用低压直流电源 D.多用电表选择开关应调至交流电压挡
(3)小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示,上层线圈与示波器相连,则示波器上显示的波形为________。
A.B. C.
15.如图所示,一不可伸长的轻绳上端固定,下端系在单匝匀质正方形金属框上边中点O处,框处于静止状态。一个三角形区域的顶点与O点重合,框的下边完全处在该区域中。三角形区域内加有随时间变化的匀强磁场,磁感应强度大小B与时间t的关系为B = kt(k > 0的常数),磁场与框平面垂直,框的面积为框内磁场区域面积的2倍,金属框质量为m,电阻为R,边长为l,重力加速度g,求:
(1)金属框中的感应电动势大小E;
(2)金属框开始向上运动的时刻t0;
16.如图,刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态,A、B体积均为Sl,压强均为,弹簧为原长。现将B中气体抽出一半,B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B的压强。
(2)弹簧的劲度系数k。
17.如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图,已知正方形线圈边长,匝数匝,线圈电阻不计;线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,转速;已知电动势最大值。
(1)求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)从线圈在图甲所示位置开始计时,写出感应电动势随时间变化的函数表达式;
(3)如图乙所示,将发电机通过升压变压器升压后向远处输电,发电机的输出功率为200kW,输电线的总电阻为4Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损失的功率控制在10kW,则、的原副线圈匝数比和分别为多少?
18.如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框,置于始终竖直向下的匀强磁场中,边与磁场边界平行,边中点位于磁场边界。导体框的质量,电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化,内图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求时边受到的安培力大小F;
(2)画出图(b)中内图像(无需写出计算过程);
(3)从开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度,求ad边离开磁场时的速度大小。
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$2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.
答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
考生禁填:
缺考标记
证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效:在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂■
4
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][1[/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
11 [A][B][C][D]
2[AJ[B][C][D]
7[A][B][C][D]
12 [A][B][C][D]
3[AJ[B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[AJ[B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
13.
(6分)
(1)
(2)
(3)
压强
传感器
计算机
数据采集器
甲
14.(6分)
(1)
(2)
(3)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
A.V
图3
15.(10分)
XNYs
/X
××X
XXX
XXXXXX
XXXXXXX
XX×X×XXX
XX×XX×XXX
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(10分)
A
B
S
WWWWWWWWWW
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第3页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(12分)
6
发
用户
甲
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第4页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
(16分)
B/T
IA
+
0.3
+
0.2
0
0.
1.0
2.0
+
1.02.0s
-0.2--
图(a)
图b)
图(c)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第5页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
答题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第6页(共6页)2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1,答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
口
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[]【][/]
选择题:本题共12小题,第1~8题为单项选择题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项
中,只有一项是符合题目要求的。第9~12题为多项选择题,每小题4分,共16分。在每小题给出的
四个选项中,有多项符合题目要求。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[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
2[AJ[B][C][D]
6.AJ[B1[C1[D]
10.[A1[B][C1[D]
3.[AJ[B1[C][D]
7.A][B][C1[DJ
11.[A][B][C][D]
4.[A][B][C][D]
8.[AJ[B][C][D]
12.[A][B][C][D]
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
填空题
13.(6分)
(1)
(2)
(3)
14.(6分)
(1)
(2)
(3)
解答题
15.(10分)
Y
X×X
XXX
XX×XX×
×××XX×X
XX××XXXX
×××××××××
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(10分)
A
B
WWWWWWWWWM
17.(12分)
B
b
④
F
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(16分)
B/T
个IIA
+
0.3
+
0.2
××
XX
0.1
10
2.0s
0
1.0
2.0ts
-0.2
图(a)
图b)
图(c)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
参考答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
A
B
A
D
B
B
C
A
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9
10
11
12
AC
AD
BD
AB
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(1)C(2分) (2)<(2分) (3)A(2分)
14.(1)34/34.0 (2分) (2)AD(2分) (3)C(2分)
15.(1)根据法拉第电磁感应定律有
(3分)
(2)由图可知线框受到的安培力为
(3分)
当线框开始向上运动时有
mg = FA(2分)
解得
(2分)
16.(1)设抽气前两体积为,对气体A分析:抽气后
(1分)
根据玻意耳定律得
(2分)
解得
对气体B分析,若体积不变的情况下抽去一半的气体,则压强变为原来的一半即,则根据玻意耳定律得
(1分)
解得
(1分)
(2)由题意可知,弹簧的压缩量为,对活塞受力分析有
(2分)
根据胡克定律得
(2分)
联立得
(1分)
17.(1)线圈转动的角速度
(1分)
由
(1分)
得
(1分)
(2)线圈与中性面位置垂直,则感应电动势随时间变化的函数表达式
(2分)
(3)输电线上的电流
(1分)
的输入电流
(1分)
则原、副线圈匝数比
(1分)
副线圈两端电压
原线圈两端电压
(2分)
则原、副线圈匝数比
(2分)
18.(1)由法拉第电磁感应定律(2分)
由闭合电路欧姆定律可知,内线框中的感应电流大小为(1分)
由图(b)可知,时磁感应强度大小为
所以此时导线框的安培力大小为(1分)
(2)内线框内的感应电流大小为,根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针,由图(c)可知内的感应电流大小为
方向为逆时针,根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为(2分)
由法拉第电磁感应定律(2分)
可知内磁感应强度的变化率为(1分)
解得时磁感应强度大小为
方向垂直于纸面向里,故的磁场随时间变化图为
(2分)
(3)由动量定理可知(2分)
其中(2分)
联立解得经过磁场边界的速度大小为(1分)
1 / 2
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2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
13.(6分)
(1)_______________________
(2)
(3)________________________
14. (6分)
(1)________________________
(2)_______________________
(3)________________________
(4)________________________ ___________________________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17. (12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18. (16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
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物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:选择性必修二2~5章、选择性必修三第1~2章
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B.乙图中热针接触涂蜡固体后,蜡融化区域呈现圆形,说明该固体为非晶体
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大,原因是分子斥力增大
2.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.
3.一个简易温度计的结构如图所示,长直玻璃管竖直固定,上端与玻璃球形容器相连,下端通过软管与柱形开口容器相连,用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内。大气压强保持不变,上下移动柱形容器使左右水银面平齐时,长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。则玻璃管M、N区间内的刻度可能正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框,边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.线框中产生的感应电流方向为
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
5.一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态,其体积随热力学温度变化的图像如图所示,其中ab、dc均垂直于横轴,ad,bc的延长线均过原点O。下列表述正确的是( )
A.在过程d→a中气体压强增大
B.状态a的压强小于状态c的压强
C.在过程da中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数增多
D.在过程b→c中温度、体积都减小,所以压强减小
6.某些共享单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,可以不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示,矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中,通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下,线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动,图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像,则( )
A.t=0时刻线圈处于中性面位置
B.t3时刻,穿过线圈的磁通变化率为零,感应电动势为零
C.t1时刻电流表示数为0,t2时刻电流表的示数最大
D.t2、t4时刻电流方向发生改变,线圈转动一周,电流方向改变两次
7.某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理,在出口处的地毯下埋有线圈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。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.时刻,电容器的电场能为零 B.时刻,线圈的自感电动势最大
C.时间内,线圈中电流逐渐减小 D.时间内,未消磁的书籍标签正在远离线圈
8.海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一,利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现.某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示,圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场,它们可随着海浪上下浮动,磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈,线圈的半径为L,电阻为r,所在处磁场的磁感应强度大小始终为B,磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v,v随时间t的变化关系为,其中的T为海浪上下浮动的周期.现使线圈与阻值为R的电阻形成回路,则该发电装置在一个周期内产生的电能为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与距离的函数图像如图所示,现把乙分子从r3处由静止释放,下列说法正确的是( )
A.乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的作用力先增大后减小
B.乙分子从r3到r1先加速后减速
C.乙分子从r3到r1的过程中,分子力对乙分子一直做正功
D.乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的分子势能先减小后增大
10.一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.a→b过程中,气体体积变小,温度降低
B.b→c过程中,气体温度不变,体积变小
C.c→a过程中,气体体积变小,压强增大
D.c→a过程中,气体压强增大,温度升高
11.如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,ab边长,bc边长,磁感应强度大小为,转动角速度为,匝数,线圈电阻不计。下列说法中正确的是( )
A.线圈转动至图示位置时,线圈中产生的感应电动势最大
B.线圈转动过程中,电压表的示数为
C.将原线圈抽头P向上滑动时,电压表的示数变小
D.将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡L变亮
12.如图,两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,ab、cd的质量分别为2m和m,长度均为L。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为g,两棒在下滑过程中( )
A.回路中的电流方向为abcda B.ab中电流趋于
C.ab与cd加速度大小之比始终为2︰1 D.两棒产生的电动势始终相等
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系,实验装置如图甲所示。
(1)关于实验过程,下列说法错误的是__________。
A.改变体积时,要缓慢推拉注射器活塞
B.为防止漏气,针管与活塞之间要涂润滑油
C.可以用手握紧针筒以方便推拉活塞
(2)启用系统“绘图”功能,计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验,获得的图像如图乙所示,则__________。(填“>”“=”或“<”)
(3)该同学发现图线不过坐标原点,可能原因是__________。
A.连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入
B.实验过程中出现漏气现象
C.实验过程中气体温度降低
14.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中:
(1)小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2,经规范操作,指针位置如图3,测得阻值为 ________。
(2)用匝数和的两线圈进行实验,分别测得两端电压为和,记录于下表。下列说法正确的是________(多选);
/V
1.02
2.20
3.24
4.28
5.36
/V
2.12
4.52
6.64
8.78
11.02
A.与对应的是副线圈 B.与对应的是副线圈
C.实验中采用低压直流电源 D.多用电表选择开关应调至交流电压挡
(3)小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示,上层线圈与示波器相连,则示波器上显示的波形为________。
A.B. C.
15.如图所示,一不可伸长的轻绳上端固定,下端系在单匝匀质正方形金属框上边中点O处,框处于静止状态。一个三角形区域的顶点与O点重合,框的下边完全处在该区域中。三角形区域内加有随时间变化的匀强磁场,磁感应强度大小B与时间t的关系为B = kt(k > 0的常数),磁场与框平面垂直,框的面积为框内磁场区域面积的2倍,金属框质量为m,电阻为R,边长为l,重力加速度g,求:
(1)金属框中的感应电动势大小E;
(2)金属框开始向上运动的时刻t0;
16.如图,刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态,A、B体积均为Sl,压强均为,弹簧为原长。现将B中气体抽出一半,B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B的压强。
(2)弹簧的劲度系数k。
17.如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图,已知正方形线圈边长,匝数匝,线圈电阻不计;线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,转速;已知电动势最大值。
(1)求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)从线圈在图甲所示位置开始计时,写出感应电动势随时间变化的函数表达式;
(3)如图乙所示,将发电机通过升压变压器升压后向远处输电,发电机的输出功率为200kW,输电线的总电阻为4Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损失的功率控制在10kW,则、的原副线圈匝数比和分别为多少?
18.如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框,置于始终竖直向下的匀强磁场中,边与磁场边界平行,边中点位于磁场边界。导体框的质量,电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化,内图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求时边受到的安培力大小F;
(2)画出图(b)中内图像(无需写出计算过程);
(3)从开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度,求ad边离开磁场时的速度大小。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷
全解全析
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:选择性必修二2~5章、选择性必修三第1~2章
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B.乙图中热针接触涂蜡固体后,蜡融化区域呈现圆形,说明该固体为非晶体
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大,原因是分子斥力增大
【答案】A
【解析】A.甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象,故A正确;
B.图乙说明固体在传导热量上具有各向同性,多晶体和非晶体都具有各向同性,说明该固体可能是多晶体,也可能是非晶体,故B错误;
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子不停地做无规则的热运动,故C错误;
D.丁图中封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中阻力增大,是气体压强逐渐变大的缘故,故D错误。
故选A。
2.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
【解析】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。
3.一个简易温度计的结构如图所示,长直玻璃管竖直固定,上端与玻璃球形容器相连,下端通过软管与柱形开口容器相连,用水银将一定质量的空气封闭在球形容器内。大气压强保持不变,上下移动柱形容器使左右水银面平齐时,长直玻璃管中水银面对应刻度可以表示外界温度。则玻璃管M、N区间内的刻度可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为大气压强保持不变,所以球形容器内气体做等压变化,则其体积V与热力学温度T成正比,由此可知,温度越高,体积越大,则玻璃管M、N区间内的刻度越靠下,对应温度越高,又因为摄氏温度与热力学温度差值不变,则M、N区间内的刻度分布均匀。
故选A。
4.如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框,边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.线框中产生的感应电流方向为
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【解析】A.根据安培定则可知,通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度随时间均匀增加,根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为,A错误;
B.线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,故线框中产生的感应电流不变,B错误;
C.线框边感应电流保持不变,磁感应强度随时间均匀增加,根据安培力表达式,故所受的安培力变大,C错误;
D.线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里,线框中产生的感应电流方向为,根据左手定则可知,线框边所受的安培力水平向右,线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大,根据安培力表达式可知,线框整体受到的安培力方向水平向右,D正确。
故选D。
5.一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态,其体积随热力学温度变化的图像如图所示,其中ab、dc均垂直于横轴,ad,bc的延长线均过原点O。下列表述正确的是( )
A.在过程d→a中气体压强增大
B.状态a的压强小于状态c的压强
C.在过程da中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数增多
D.在过程b→c中温度、体积都减小,所以压强减小
【答案】B
【解析】A.d→a过程中其体积随热力学温度变化的图像是过原点的直线,气体压强不变,则有
故A错误;
B.c→d过程中,温度不变,根据玻意耳定律可知,体积增大,压强减小,则有
所以有
故B正确;
C.d→a过程中气体压强不变,温度升高,根据压强微观意义可知,在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少,故C错误;
D.b→c过程其体积随热力学温度变化的图像是过原点的直线,为等压变化,故D错误。
故选B。
6.某些共享单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,可以不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示,矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中,通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下,线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动,图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像,则( )
A.t=0时刻线圈处于中性面位置
B.t3时刻,穿过线圈的磁通变化率为零,感应电动势为零
C.t1时刻电流表示数为0,t2时刻电流表的示数最大
D.t2、t4时刻电流方向发生改变,线圈转动一周,电流方向改变两次
【答案】B
【解析】A.由图乙可知,t=0时刻穿过线圈的磁通量为0,则线圈与中性面垂直,故A错误;
B.t3时刻,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,故B正确;
C.根据题意可知,电流表的示数为回路中电流的有效值,而回路中电流的有效值不变,故C错误;
D.t2、t4时刻磁通量为零,磁通量的变化率最大,即感应电动势最大,感应电流最大,此时电流方向不发生改变,而线圈转动一周,电流方向改变两次,故D错误。
故选B。
7.某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理,在出口处的地毯下埋有线圈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。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.时刻,电容器的电场能为零 B.时刻,线圈的自感电动势最大
C.时间内,线圈中电流逐渐减小 D.时间内,未消磁的书籍标签正在远离线圈
【答案】C
【详解】A.时刻,电容器上极板带电量最大,可知电场能最大,选项A错误;
B.时刻,电容器放电完毕,此时线圈的电流最大,电流变化率最小,则自感电动势最小,选项B错误;
C.时间内,电容器带电量增大,则线圈中电流逐渐减小,选项C正确;
D. 由图可知时间内,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,选项D错误。
故选C。
8.海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一,利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现.某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示,圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场,它们可随着海浪上下浮动,磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈,线圈的半径为L,电阻为r,所在处磁场的磁感应强度大小始终为B,磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v,v随时间t的变化关系为,其中的T为海浪上下浮动的周期.现使线圈与阻值为R的电阻形成回路,则该发电装置在一个周期内产生的电能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】环形导电线圈随着磁芯和外壳随海浪上下浮动而切割磁感线,由法拉第电磁感应定律
环形线圈各部分产生的电动势对回路来说是同向的(实际指感应电流方向),其有效切割长度由微元法可知
联立,可得线圈中感应电动势的瞬时值表达式
根据正弦交变电流的特点知其电动势的有效值为
则该发电装置在一个周期内产生的电能
故BCD错误,A正确。
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与距离的函数图像如图所示,现把乙分子从r3处由静止释放,下列说法正确的是( )
A.乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的作用力先增大后减小
B.乙分子从r3到r1先加速后减速
C.乙分子从r3到r1的过程中,分子力对乙分子一直做正功
D.乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的分子势能先减小后增大
【答案】AC
【详解】AB.根据题图可知,为平衡位置,即分子力为零,乙分子从r3到r1的过程中,分子力先增大后减小,且始终表现为引力,可知乙分子的加速度先增大,后减小,且始终做加速运动,到达时速度达到最大,故A正确,B错误;
CD.乙分子从r3到r1的过程中,分子力始终表现为引力,分子力对乙始终做正功,两分子间的分子势能始终减小,故C正确,D错误。
故选AC。
10.一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.a→b过程中,气体体积变小,温度降低
B.b→c过程中,气体温度不变,体积变小
C.c→a过程中,气体体积变小,压强增大
D.c→a过程中,气体压强增大,温度升高
【答案】AD
【解析】A.a→b过程中,气体发生等压变化,根据盖-吕萨克定律
=C
可知气体温度降低,体积变小,故A正确;
B.b→c过程中,气体发生等温变化,根据玻意耳定律
pV=C
可知压强减小,体积增大,故B错误;
CD.c→a过程中,由题图可知p与T成正比,则气体发生等容变化,根据查理定律
=C
可知压强增大,温度升高,故C错误,D正确。
故选AD。
11.如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,ab边长,bc边长,磁感应强度大小为,转动角速度为,匝数,线圈电阻不计。下列说法中正确的是( )
A.线圈转动至图示位置时,线圈中产生的感应电动势最大
B.线圈转动过程中,电压表的示数为
C.将原线圈抽头P向上滑动时,电压表的示数变小
D.将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡L变亮
【答案】BD
【解析】A.线圈转动至图示位置时位于中性面,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,A错误;
B.感应电动势的最大值
设感应电动势的有效值是,则
解得
线圈电阻不计,则电压表示数
B正确;
C.电压表的示数由左边充当电源的线圈的输出电压决定,与右边变压器的匝数比无关,电压表示数不变,C错误;
D.将原线圈抽头向下滑动时,变压器原线圈匝数变小,由变压器的变压比
副线圈电压变大,灯泡两端电压变大,灯泡的功率变大,灯泡变量,D正确。
故选BD。
12.如图,两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,ab、cd的质量分别为2m和m,长度均为L。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为g,两棒在下滑过程中( )
A.回路中的电流方向为abcda B.ab中电流趋于
C.ab与cd加速度大小之比始终为2︰1 D.两棒产生的电动势始终相等
【答案】AB
【解析】A.两导体棒沿轨道向下滑动,根据右手定则可知回路中的电流方向为abcda;故A正确;
BC.设回路中的总电阻为R,对于任意时刻当电路中的电流为I时,对ab根据牛顿第二定律得
对cd
故可知
分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加,随着导体棒速度的增大,回路中的电流增大,导体棒受到的安培力在增大,故可知当安培力沿导轨方向的分力与重力沿导轨向下的分力平衡时导体棒将匀速运动,此时电路中的电流达到稳定值,此时对ab分析可得
解得
故B正确,C错误;
D.根据前面分析可知,故可知两导体棒速度大小始终相等,由于两边磁感应强度不同,故产生的感应电动势不等,故D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系,实验装置如图甲所示。
(1)关于实验过程,下列说法错误的是__________。
A.改变体积时,要缓慢推拉注射器活塞
B.为防止漏气,针管与活塞之间要涂润滑油
C.可以用手握紧针筒以方便推拉活塞
(2)启用系统“绘图”功能,计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验,获得的图像如图乙所示,则__________。(填“>”“=”或“<”)
(3)该同学发现图线不过坐标原点,可能原因是__________。
A.连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入
B.实验过程中出现漏气现象
C.实验过程中气体温度降低
【答案】(1)C
(2)<
(3)A
【解析】(1)A.为了保持封闭气体的温度不变,要缓慢推拉注射器活塞。若推动活塞速度过快,会引起气体的温度逐渐升高,故A正确,不符合题意;
B.为防止漏气,针管与活塞之间要涂润滑油,故B正确,不符合题意;
C.本实验条件是温度不变,用手握住注射器含有气体的部分,会使气体温度升高,故手不能握住注射器,故C错误,符合题意。
故选C。
(2)根据理想气体状态方程变形得
则图线的延长线过原点,且温度越高直线的斜率越大,由图线可知
(3)图线不过原点,在轴上有截距,说明当体积为0时,仍有压强,是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入。
故选A。
14.(6分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中:
(1)小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2,经规范操作,指针位置如图3,测得阻值为 ________。
(2)用匝数和的两线圈进行实验,分别测得两端电压为和,记录于下表。下列说法正确的是________(多选);
/V
1.02
2.20
3.24
4.28
5.36
/V
2.12
4.52
6.64
8.78
11.02
A.与对应的是副线圈 B.与对应的是副线圈
C.实验中采用低压直流电源 D.多用电表选择开关应调至交流电压挡
(3)小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示,上层线圈与示波器相连,则示波器上显示的波形为________。
A.B. C.
【答案】(1)34/34.0
(2)AD
(3)C
【解析】(1)从图2可知,多用电表选择开关置于电阻×10挡位,图3中指针指向3.4,所以测得阻值为R=3.4×10=34Ω。
(2)AB.根据变压器电压与匝数的关系,匝数多的线圈电压高;因为变压器由漏磁等损失,又因为,所以n1对应副线圈,故A正确,B错误。
C.变压器的工作原理是电磁感应,需要交流电源,不能用直流电源,C错误。
D.变压器输出的是交流电,测量其电压时,多用电表选择开关应调至交流电压挡,D正确。
故选AD。
(3)由题意可知下层线圈输入的是锯齿波电压,它的变化率(斜率)在每个周期内是恒定的;根据电磁感应原理可知上层线圈的感应电动势,与磁通量的变化率成正比,也就是与输入电压的变化率成正比;输入电压的斜率恒定,所以感应电动势的大小也恒定,对应的波形是方波。故选C。
15.(10分)如图所示,一不可伸长的轻绳上端固定,下端系在单匝匀质正方形金属框上边中点O处,框处于静止状态。一个三角形区域的顶点与O点重合,框的下边完全处在该区域中。三角形区域内加有随时间变化的匀强磁场,磁感应强度大小B与时间t的关系为B = kt(k > 0的常数),磁场与框平面垂直,框的面积为框内磁场区域面积的2倍,金属框质量为m,电阻为R,边长为l,重力加速度g,求:
(1)金属框中的感应电动势大小E;
(2)金属框开始向上运动的时刻t0;
【答案】(1);(2)
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律有
(2)由图可知线框受到的安培力为
当线框开始向上运动时有
mg = FA
解得
16.(10分)如图,刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态,A、B体积均为Sl,压强均为,弹簧为原长。现将B中气体抽出一半,B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B的压强。
(2)弹簧的劲度系数k。
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)设抽气前两体积为,对气体A分析:抽气后
根据玻意耳定律得
解得
对气体B分析,若体积不变的情况下抽去一半的气体,则压强变为原来的一半即,则根据玻意耳定律得
解得
(2)由题意可知,弹簧的压缩量为,对活塞受力分析有
根据胡克定律得
联立得
17.(12分)如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图,已知正方形线圈边长,匝数匝,线圈电阻不计;线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,转速;已知电动势最大值。
(1)求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)从线圈在图甲所示位置开始计时,写出感应电动势随时间变化的函数表达式;
(3)如图乙所示,将发电机通过升压变压器升压后向远处输电,发电机的输出功率为200kW,输电线的总电阻为4Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损失的功率控制在10kW,则、的原副线圈匝数比和分别为多少?
【答案】(1);(2);(3),
【解析】(1)线圈转动的角速度
由
得
(2)线圈与中性面位置垂直,则感应电动势随时间变化的函数表达式
(3)输电线上的电流
的输入电流
则原、副线圈匝数比
副线圈两端电压
原线圈两端电压
则原、副线圈匝数比
18.(16分)如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框,置于始终竖直向下的匀强磁场中,边与磁场边界平行,边中点位于磁场边界。导体框的质量,电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化,内图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求时边受到的安培力大小F;
(2)画出图(b)中内图像(无需写出计算过程);
(3)从开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度,求ad边离开磁场时的速度大小。
【答案】(1)0.015N
(2)
(3)0.01m/s
【解析】(1)由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律可知,内线框中的感应电流大小为
由图(b)可知,时磁感应强度大小为
所以此时导线框的安培力大小为
(2)内线框内的感应电流大小为,根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针,由图(c)可知内的感应电流大小为
方向为逆时针,根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为
由法拉第电磁感应定律
可知内磁感应强度的变化率为
解得时磁感应强度大小为
方向垂直于纸面向里,故的磁场随时间变化图为
(3)由动量定理可知
其中
联立解得经过磁场边界的速度大小为
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