精品解析：新疆和田地区皮山县高级中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

2024-2025 学年第二学期高二年级物理学段 1 （期中）素养调研测试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的选项中，只有一个是符合题目要求的） 1. 如图所示，测量玻璃的折射率时，先在白纸上放一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两条边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针P3、P4，做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　） A. 入射角i越小，折射率的测量越准确 B. 若增大入射角i，经过P1、P2的光可在PQ面上发生全反射现象 C. 如果误将玻璃砖的PQ边画到P'Q'，折射率的测量值将偏小 D. 若将平行玻璃砖更换为相同材质的梯形玻璃砖，测量值一定偏小 【答案】C 【解析】 【详解】A．入射角i大小要适当，i太小，测量时相对误差较大，则折射率的测量越不准确，选项A错误； B．光线在MN面的折射角等于在PQ面的入射角，可知增大入射角i，经过P1、P2的光不可能在PQ面上发生全反射现象，选项B错误； C．如果误将玻璃砖的PQ边画到P'Q'，折射角偏大，根据可知折射率的测量值将偏小，选项C正确； D．折射率只有材料决定，则若将平行玻璃砖更换为相同材质的梯形玻璃砖，测量值不变，选项D错误。 故选C。 2. 关于生活中的光现象，下列说法正确的是（　　） A. 立体电影能够为观众提供三维立体的视觉体验，利用了光的衍射 B. 如图所示，利用薄膜干涉检查平面的平整度，被检查平面有凹坑 C. 激光测距仪能够提供毫米级的精确测量，是利用了激光相干性好的特点 D. 阳光下的肥皂泡呈现彩色花纹，是光的折射引起的 【答案】B 【解析】 【详解】A．立体电影能够为观众提供三维立体的视觉体验，利用了光的偏振现象，故A错误； B．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，该处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，可知被检查平面有凹坑，故B正确； C．激光测距仪能够提供毫米级的精确测量，是利用了激光方向性好的特点，激光可以射向特定方向且光束发散角极小，能够精确地确定距离。而激光相干性好主要应用在干涉、全息等方面，故C错误； D．阳光下的肥皂泡呈现彩色花纹，是由于肥皂泡的薄膜上下表面反射的光相互干涉形成的，属于光的干涉现象，而不是光的折射。光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象，故D错误。 故选B。 3. 一个质量为、电荷量为的带电粒子，以的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场，则粒子做匀速圆周运动的周期大小约为（　　） A. 3.28×10-6s B. 3.28×10-7s C. 3.28×10-8s D. 3.28×10-9s 【答案】B 【解析】 【详解】根据 周期 解得 故选B。 4. 中国电磁炮技术世界领先，如图所示是一种电磁炮简易模型。间距为L的平行导轨水平放置，导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒电阻为R，导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则（　　） A. 磁场方向竖直向下 B. 闭合开关瞬间，安培力的大小为 C. 轨道越长，炮弹的出射速度一定越大 D. 若同时将电流和磁场方向反向，炮弹将沿图中相反方向发射 【答案】B 【解析】 【详解】A．流过炮弹的电流为逆时针方向，所受安培力水平向右，根据左手定则可知磁场方向竖直向上，故A错误； B．闭合开关瞬间电流为 则安培力为 故B正确； C．金属棒开始运动后会产生反电动势，随着速度增大，反电动势随之增大，则金属棒的电流越来越小，安培力也越来越小，直到通过金属棒的电流为零，速度达到最大，所以炮弹的出射速度有最大值，故C错误； D．若同时将电流和磁场方向反向，根据左手定则可知，炮弹发射方向不变，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，两个相同的铝环套在一根无限长的光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环（未穿出）的过程中，两环的运动情况是（　　）。 A. 同时向左运动，距离增大 B. 同时向左运动，距离不变 C. 同时向左运动，距离变小 D. 同时向右运动，距离增大 【答案】C 【解析】 【详解】当磁铁靠近两圆环时，通过两圆环的磁通量均变大；由楞次定律可知，两圆环均产生顺时针的感应电流（从左向右看），可知两圆环均受到条形磁铁向左的安培力，所以两圆环同时向左运动；由于两圆环中感应电流方向相同，所以两圆环相互吸引，距离变小。 故选C。 6. 某手机充电可简化为如图甲所示电路，理想变压器原、副线圈匝数之比为，副线圈通过理想二极管和手机电池连接，当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（　　） A. 图乙交变电压瞬时值表达式为 B. 原线圈的输入电压为220V，交变电流的频率为50Hz C. 通过手机的电流为直流电，副线圈输出电压为10V D. 手机两端的电压为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图乙交变电压瞬时值表达式为，故A错误； B．原线圈的输入电压值为交变电流的有效值，即 根据 可得，故B正确； C．因二极管具有单向导电性，所以通过手机电流为直流电，根据 可得副线圈输出电压为，故C错误； D．经过二极管后，根据有效值定义可得 解得手机两端的电压为，故D错误。 故选B。 7. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则（　　） A. 当时，穿过线圈的磁通量为0 B. 当时，线圈平面与中性面垂直，磁通量最大 C. 当时，e有最大值 D. 当时，感应电流改变方向 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图可知，当时，感应电动势为0，则此时磁通量变化量为0，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面处于中性面，故AB错误； CD．由题图可知，当时，感应电动势e为0，此时线圈处于中性面，感应电流改变方向，故C错误，D正确。 故选D。 8. 当前人工智能带动传感器在生产、生活中广泛应用，下列关于传感器的说法正确的是（　　） A. 酒店大厅的自动门使用了力传感器 B. 干簧管是一种能够感知电场的传感器 C. 电饭锅是通过压力传感器实现温度的自动控制 D. 金属热电阻是一种可以将热学量转换为电学量的传感器 【答案】D 【解析】 【详解】A．人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器，从而能感知人体散发的红外线，导致酒店大厅的自动门被打开，故A错误； B．干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故B错误； C．电饭锅是通过温度传感器实现温度的自动控制，故C错误； D．金属热电阻传感器是利用金属导体的电阻随温度变化来测量温度的一种温度敏感元件，可以将热学量转换为电学量的传感器，故D正确。 故选D。 9. 如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态，状态a中电流强度为0，状态b中电容器不带电，已知该电路电磁振荡的周期为T，从状态a到状态b（或状态b到状态a）经历的时间小于T。则下列说法中正确的是（　　） A. 从状态a变化到状态b的时间为 B. 从状态b变化到状态a的时间为 C. 从状态a到状态b，电路中的电流强度一直增大 D. 从状态b到状态a，线圈L的自感电动势一直减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题知，状态b中电容器不带电，电流方向为顺时针，回路处于充电过程，随后电容器上极板失去电子带正电，与状态a中上极板所带电性相同，可知，从状态b变化到状态a的最短时间为；同理分析，可知从状态a变化到状态b，回路要经历放电、充电、再放电，故从状态a变化到状态b的时间为，故A错误，B正确； C．从状态a到状态b的最短时间为，即先后经历放电、充电与放电三个过程，可知，电路中的电流强度先后经历增大、减小与增大三个过程，故C错误； D．从状态b变化到状态a的最短时间为，即经历充电过程，电流与时间呈现正弦式变化，根据线圈中的自感电动势 可知，线圈L的自感电动势大小与电流的变化率大小成正比，此时电流不断减小，则从状态b变化到状态a线圈L的自感电动势一直增大，故D错误。 故选B。 10. 用图1电路探究自感电路中的电流变化，并用电流传感器记录显示。电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，电感线圈的自感系数为L（直流电阻不计），电流传感器A可视为电阻不计的电流表。闭合开关，电流传感器显示电流变化如图2，后电流接近稳定，不考虑电磁辐射，则（　　） A. 电路稳定时的最大电流为 B. 时刻，电感线圈消耗的电功率最大 C. 闭合开关瞬间，线圈的自感电动势不可能大于E D. 0~时间内，通过电阻的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当通电一段时间后，电流不在变化，线圈自感现象消失，此时电流达到最大值，故根据闭合回路的欧姆定律得 故A错误； B．根据 得t=0时，电感线圈中的自感电动势为最大，但是电流为0，故电功率为0 故B错误； C．闭合开关瞬间，由于电流要增大，电感线圈会产生自感电动势阻碍电流增大。根据楞次定律，自感电动势的方向与电源电动势方向相反，但是自感电动势的大小是由电流的变化率和自感系数决定的。在开关闭合瞬间，电流变化率很大，但是自感电动势不可能大于电源电动势E。因为如果自感电动势大于E，那么电路中的电流就不会增大了，这与实际情况不符，故C正确； D．闭合回路中电源电动势和感应电动势之差除以电阻等于电路中的瞬时电流，即 等号两边乘以， 等号两边进行微元累加 另根据，在I - t图像中，q等于I - t图像与坐标轴围成的面积。由于I - t图像不是正弦函数图像（从题目所给信息可知，电流是从0开始逐渐增大到稳定值的，不是正弦变化），而中的为最大值为Im正弦（余弦）交流电的有效值，图2不是正弦（余弦）交流电，且计算电荷量要用平均值，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的选项中，有多个选项符合题目要求，全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数比为9:1 B. 原、副线圈匝数比为1:9 C. 此时a和b的电功率之比为9:1 D. 此时a和b的电功率之比为1:9 【答案】AD 【解析】 【分析】考查了理想变压器，电功率的计算 【详解】AB．设灯泡的额定电压为,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为，副线圈两端电压为，故，根据，A正确B错误； CD．根据公式可得，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确； 12. 带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示，不计重力，下列分析正确的是( ) A. M带正电 B. M带负电 C. N带正电 D. N带负电 【答案】BC 【解析】 【详解】粒子向右运动，根据左手定则，N向上偏转，应当带正电；M向下偏转，应当带负电，故AD错误，BC正确；故选BC. 点睛：该题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，可以结合左手定则即可判断出粒子的电性，属于基本题目． 13. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A. 当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 B. 当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 C. 当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 D. 当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当闭合开关S的瞬间，穿过线圈P向左的磁通量增加，根据楞次定律，线圈P里产生与图示方向相同的感应电流，故A正确；B错误； CD．同理，当断开开关S的瞬间，线圈P里有与图示方向相反的感应电流，故D正确；C错误。 故选AD。 14. 某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动的角速度为 B. 灯泡两端电压有效值为 C. 若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为 D. 若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮 【答案】AC 【解析】 【详解】A．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据 根据题意可知大轮与小轮半径之比为，则小轮转动的角速度为，线圈转动的角速度为，A正确； B．线圈产生感应电动势的最大值 又 联立可得 则线圈产生感应电动势的有效值 根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为 B错误； C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值 此时线圈产生感应电动势的有效值 根据电阻定律 可知线圈电阻变为原来的2倍，即为，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值 C正确； D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据可知小轮和线圈的角速度变小，根据 可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2个小题，每空2分，共16分） 15. 如图1所示的实验装置可用来探究感应电流产生的条件。实验中没有使用干电池而是用了学生电源，这种学生电源有上下两组接线柱，上面一组接线柱上标着“稳压”，意思是这组接线柱两端的电压是恒定不变的，如图2所示；下面一组接线柱上标着“直流”，意思是这组接线柱两端的电压没有经过稳压，电压有一定的起伏，如图3所示。 （1）某同学在图1的基础上接通学生电源连接成一个完整的电路后，保持A、B线圈的相对位置不变，闭合开关S瞬间，电流表有示数；闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数；停止移动滑动变阻器滑片之后，电流表仍然有示数，该同学连接的是______（选填“稳压”或“直流”）接线柱。 （2）改接到另一接线柱后，闭合开关S瞬间，电流表指针向右偏转；闭合开关S之后，______（选填“向左”或“向右”）移动滑动变阻器滑片时，电流表指针向左偏转；保持滑动变阻器滑片不动，把线圈A向外拔出过程中，电流表指针______（选填“向左”或“向右”）偏转。 【答案】（1）直流 （2） ①. 向左 ②. 向左 【解析】 【小问1详解】 由于闭合开关S，停止移动滑动变阻器滑片之后，电流表仍然有示数，表明滑动变阻器接入电阻一定时，线圈A中电流产生的磁场在发生变化，即A中电流在发生变化，表明电源电压在变化，可知，该同学连接的是图3的直流接线柱。 【小问2详解】 [1]闭合开关S瞬间，电流表指针向右偏转，表明穿过线圈B的磁通量增大时，电流表指针向右偏转，则电流表指针向左偏转时，穿过线圈B的磁通量减小，即线圈A中磁场减弱，A中电流减小，则滑动变阻器接入电阻增大，可知，应向左移动滑动变阻器滑片； [2]保持滑动变阻器滑片不动，把线圈A向外拔出过程中，穿过线圈B的磁通量减小，结合上述可知，电流表指针向左偏转。 16. 图甲为教学用的可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。 （1）为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把A线圈与学生电源连接，B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上。 （2）将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡__________（选填“变亮”或“变暗”）。 （3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是__________。 A. 演绎法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想实验法 （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为6V，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。 A. 12V B. 6V C. 3.6V D. 2.8V （5）导致实验误差的原因可能是__________。 A. 变压器的铁芯漏磁 B. 原线圈所加电压小 C. 变压器的铁芯产生涡流 【答案】（1）交流 （2）变暗 （3）C （4）D （5）AC 【解析】 【小问1详解】 变压器只能改变交流电压，则A线圈应连到学生电源的交流输出端上。 【小问2详解】 将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，根据可知，次级电压减小，则继续实验，则灯泡变暗。 【小问3详解】 实验运用了控制变量的实验方法。 故选C。 【小问4详解】 若为理想变压器，则 解得V 次级电压为考虑实际变压器有漏磁和发热因素，则输出电压小于3V，可能为2.8V。 故选D。 【小问5详解】 导致实验误差的原因可能是变压器的铁芯漏磁或者变压器的铁芯产生涡流。 故选AC。 四、解答题（本题共有3小题，其中17题12分，18题12分，19题14分，共38分） 17. 某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求： （1）戒指中的感应电动势E的大小； （2）戒指中的感应电流I的大小和方向； （3）戒指中电流的热功率P。 【答案】（1） （2），电流方向为逆时针 （3） 【解析】 【小问1详解】 设戒指的半径为r，则周长 磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，产生的感应电动势为 解得 【小问2详解】 根据电阻定律可知，戒指的电阻为 根据欧姆定律可知，戒指中的感应电流大小为 解得 根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针。 【小问3详解】 戒指中电流的热功率为 结合上述解得 18. 如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 【答案】（1）20V；（2）2A；（3）40W 【解析】 【详解】（1）由图乙知正弦交流电原线圈两端电压的有效值为 U1=30V 根据匝数比公式 解得电压表示数 （2）电流表示数 （3）根据匝数比公式 解得 原线圈的输入功率 19. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第一象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第四象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为-q的粒子，从点以初速度v0沿x轴正方向射入电场，通过电场后从点b（2h，0）立即进入矩形磁场，经过磁场后从y轴上的点c离开磁场，且速度恰好沿y轴。不计粒子所受的重力。求： （1）第一象限的电场强度大小E； （2）磁感应强度的大小B； （3）矩形磁场区域的最小面积S。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中仅受电场力，做类平抛运动。沿+x方向做匀速直线运动，则有 沿-y方向做匀加速直线运动，则有 由牛顿第二定律可得 qE = ma 联立解得 【小问2详解】 由（1）可得粒子在b点沿+x方向的分速度大小为 v0，沿-y方向的分速度大小vy满足 解得 可得粒子在b点的速度大小为 其方向与x轴成的夹角为，则有 可得 粒子在磁场中的运动的轨迹如图所示 设粒子做圆周运动的半径为r，由几何关系可得r +rsin 30°=2h 解得 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 【小问3详解】 最小的矩形磁场区域如图所示 由几何关系可得矩形的长为 宽为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025 学年第二学期高二年级物理学段 1 （期中）素养调研测试卷 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的选项中，只有一个是符合题目要求的） 1. 如图所示，测量玻璃的折射率时，先在白纸上放一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两条边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针P3、P4，做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　） A. 入射角i越小，折射率的测量越准确 B. 若增大入射角i，经过P1、P2的光可在PQ面上发生全反射现象 C. 如果误将玻璃砖的PQ边画到P'Q'，折射率的测量值将偏小 D. 若将平行玻璃砖更换为相同材质的梯形玻璃砖，测量值一定偏小 2. 关于生活中的光现象，下列说法正确的是（　　） A. 立体电影能够为观众提供三维立体的视觉体验，利用了光的衍射 B. 如图所示，利用薄膜干涉检查平面的平整度，被检查平面有凹坑 C. 激光测距仪能够提供毫米级的精确测量，是利用了激光相干性好的特点 D. 阳光下的肥皂泡呈现彩色花纹，是光的折射引起的 3. 一个质量为、电荷量为的带电粒子，以的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场，则粒子做匀速圆周运动的周期大小约为（　　） A. 3.28×10-6s B. 3.28×10-7s C. 3.28×10-8s D. 3.28×10-9s 4. 中国电磁炮技术世界领先，如图所示是一种电磁炮简易模型。间距为L的平行导轨水平放置，导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒电阻为R，导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则（　　） A. 磁场方向竖直向下 B. 闭合开关瞬间，安培力的大小为 C. 轨道越长，炮弹的出射速度一定越大 D. 若同时将电流和磁场方向反向，炮弹将沿图中相反方向发射 5. 如图所示，两个相同的铝环套在一根无限长的光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环（未穿出）的过程中，两环的运动情况是（　　）。 A. 同时向左运动，距离增大 B. 同时向左运动，距离不变 C. 同时向左运动，距离变小 D. 同时向右运动，距离增大 6. 某手机充电可简化为如图甲所示电路，理想变压器原、副线圈匝数之比为，副线圈通过理想二极管和手机电池连接，当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（　　） A. 图乙交变电压瞬时值表达式为 B. 原线圈的输入电压为220V，交变电流的频率为50Hz C. 通过手机的电流为直流电，副线圈输出电压为10V D. 手机两端的电压为 7. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则（　　） A. 当时，穿过线圈的磁通量为0 B. 当时，线圈平面与中性面垂直，磁通量最大 C. 当时，e有最大值 D. 当时，感应电流改变方向 8. 当前人工智能带动传感器在生产、生活中广泛应用，下列关于传感器的说法正确的是（　　） A. 酒店大厅的自动门使用了力传感器 B. 干簧管是一种能够感知电场的传感器 C. 电饭锅是通过压力传感器实现温度的自动控制 D. 金属热电阻是一种可以将热学量转换为电学量的传感器 9. 如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态，状态a中电流强度为0，状态b中电容器不带电，已知该电路电磁振荡的周期为T，从状态a到状态b（或状态b到状态a）经历的时间小于T。则下列说法中正确的是（　　） A. 从状态a变化到状态b的时间为 B. 从状态b变化到状态a的时间为 C. 从状态a到状态b，电路中的电流强度一直增大 D. 从状态b到状态a，线圈L的自感电动势一直减小 10. 用图1电路探究自感电路中的电流变化，并用电流传感器记录显示。电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，电感线圈的自感系数为L（直流电阻不计），电流传感器A可视为电阻不计的电流表。闭合开关，电流传感器显示电流变化如图2，后电流接近稳定，不考虑电磁辐射，则（　　） A. 电路稳定时的最大电流为 B. 时刻，电感线圈消耗的电功率最大 C. 闭合开关瞬间，线圈的自感电动势不可能大于E D. 0~时间内，通过电阻的电荷量为 二、多选题（本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的选项中，有多个选项符合题目要求，全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数比为9:1 B. 原、副线圈匝数比为1:9 C. 此时a和b的电功率之比为9:1 D. 此时a和b的电功率之比为1:9 12. 带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示，不计重力，下列分析正确的是( ) A. M带正电 B. M带负电 C. N带正电 D. N带负电 13. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A. 当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 B. 当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 C. 当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 D. 当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 14. 某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动的角速度为 B. 灯泡两端电压有效值为 C. 若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为 D. 若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮 三、实验题（本题共2个小题，每空2分，共16分） 15. 如图1所示的实验装置可用来探究感应电流产生的条件。实验中没有使用干电池而是用了学生电源，这种学生电源有上下两组接线柱，上面一组接线柱上标着“稳压”，意思是这组接线柱两端的电压是恒定不变的，如图2所示；下面一组接线柱上标着“直流”，意思是这组接线柱两端的电压没有经过稳压，电压有一定的起伏，如图3所示。 （1）某同学在图1的基础上接通学生电源连接成一个完整的电路后，保持A、B线圈的相对位置不变，闭合开关S瞬间，电流表有示数；闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片，电流表有示数；停止移动滑动变阻器滑片之后，电流表仍然有示数，该同学连接的是______（选填“稳压”或“直流”）接线柱。 （2）改接到另一接线柱后，闭合开关S瞬间，电流表指针向右偏转；闭合开关S之后，______（选填“向左”或“向右”）移动滑动变阻器滑片时，电流表指针向左偏转；保持滑动变阻器滑片不动，把线圈A向外拔出过程中，电流表指针______（选填“向左”或“向右”）偏转。 16. 图甲为教学用的可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。 （1）为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把A线圈与学生电源连接，B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上。 （2）将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡__________（选填“变亮”或“变暗”）。 （3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是__________。 A. 演绎法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想实验法 （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为6V，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。 A. 12V B. 6V C. 3.6V D. 2.8V （5）导致实验误差的原因可能是__________。 A. 变压器的铁芯漏磁 B. 原线圈所加电压小 C. 变压器的铁芯产生涡流 四、解答题（本题共有3小题，其中17题12分，18题12分，19题14分，共38分） 17. 某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求： （1）戒指中的感应电动势E的大小； （2）戒指中的感应电流I的大小和方向； （3）戒指中电流的热功率P。 18. 如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 19. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第一象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第四象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为-q的粒子，从点以初速度v0沿x轴正方向射入电场，通过电场后从点b（2h，0）立即进入矩形磁场，经过磁场后从y轴上的点c离开磁场，且速度恰好沿y轴。不计粒子所受的重力。求： （1）第一象限的电场强度大小E； （2）磁感应强度的大小B； （3）矩形磁场区域的最小面积S。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $