精品解析：河北承德市第一中学等校2025-2026学年高二下学期5月学情调研物理试题

高二年级5月份学情调研 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 以下关于电磁场和电磁波及其应用，说法正确的是（ ） A. 电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场 B. 电磁波传播过程的速度恒为 C. 红外线理疗仪利用了红外线的热效应 D. 检查血流情况的“彩超”机属于电磁波的应用 2. 下列关于黑体辐射、汤姆孙原子模型、卢瑟福核式结构模型、康普顿效应的说法，正确的是（ ） A. 黑体辐射的电磁波强度分布只与温度有关，与黑体材料、形状均无关 B. 汤姆孙“枣糕模型”可以完美解释卢瑟福粒子散射实验的现象 C. 粒子散射实验中，绝大多数粒子发生大角度偏转，极少数沿原方向穿出 D. 康普顿效应证明了光具有粒子性，且光子与电子碰撞过程动量不守恒，能量守恒 3. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一永磁体，永磁体正下方水平放置一个闭合铜质弹性线圈，线圈始终静止在水平桌面上。现将永磁体竖直向下拉至某一位置后由静止释放，永磁体开始上下振动，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 永磁体向下振动过程中，线圈中产生感应电流的方向为顺时针（俯视观察） B. 永磁体向下振动过程中，线圈对桌面的压力大于线圈的重力 C. 永磁体远离线圈时，线圈有扩大的趋势；当弹簧回到原长时，永磁体的加速度为 D. 永磁体振动过程中，弹簧与永磁体组成的系统机械能守恒 4. 如图甲所示是一台手摇发电机，其原理可简化为矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动（如图乙所示），穿过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图丙所示。已知矩形线圈的匝数为，线圈的角速度为，灯泡的电阻，线圈的电阻，电流表为理想交流电表。下列说法正确的是（ ） A. 灯泡中的电流方向每分钟变化30次 B. 线圈产生感应电动势的最大值为 C. 时感应电动势最大 D. 电流表的示数为 5. 利用如图所示的装置研究光电效应，当用频率为的单色光甲照射光电管时，电流表的指针发生偏转。已知电子的电荷量为，普朗克常量为，光电管阴极金属材料的逸出功为，下列说法正确的是（ ） A. 单色光甲的照射时间越长，光电管中逸出的光电子的最大初动能就越大 B. 单色光甲的照射时间越长，电流表的示数就越大 C. 换成频率较小的单色光乙照射光电管时，电流表一定没有电流通过 D. 当电压表的示数为时，光电子到达极时动能的最大值为 6. 如图所示的电路中，、是两个相同的灯泡，、是自感系数很大、直流电阻为零的线圈，刚开始开关、均断开，则下列判断正确的是（ ） A. 只闭合瞬间，、均立刻亮 B. 闭合稳定后，再闭合瞬间，立刻熄灭 C. 闭合稳定后，再闭合，逐渐熄灭，逐渐变亮 D. 闭合、稳定后，断开瞬间，闪亮一下后熄灭，逐渐熄灭 7. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电，实现振动能量回收。两对永磁铁随发动机一起上下振动，每对永磁铁间可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，如图甲所示。边长为的正方形线圈竖直固定在减震装置上保持静止。图乙所示时刻磁场分界线刚好在线圈中间，以此时刻为计时起点，永磁铁上下振动，振动方程为，振动过程中磁场分界线未离开线圈，线圈匝数为，电阻为，不计摩擦及其他损耗。下列说法正确的是（ ） A. 图乙所示时刻穿过线圈的合磁通量为零，感应电动势也为零 B. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中的感应电动势越小 C. 线圈中产生的感应电动势最大值为 D. 线圈在一个周期内产生的热量为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某实验装置由金属圆盘、条形永磁体组成，圆盘可绕中心竖直轴无摩擦自由转动，永磁体固定在圆盘竖直轴正下方，不计空气阻力。给圆盘一个初速度，圆盘会很快停下来，则下列说法正确的是（ ） A. 圆盘转动时，圆盘内部会产生涡流 B. 圆盘转动逐渐变慢最终停下，是电磁驱动作用的结果 C. 若将圆盘换成绝缘塑料圆盘，圆盘仍会很快停下 D. 电磁阻尼的本质是涡流在磁场中受安培力，阻碍相对运动 9. 如图所示为氢原子的能级示意图，已知普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是（ ） A. 当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可向外辐射2种不同频率的光子 B. 若跃迁时向外辐射频率为的光子，则该光子的动量为 C. 若要使氢原子从能级跃迁至能级，入射光的频率 D. 若入射光子的能量大于，可以使氢原子发生电离 10. 某科研团队为深海探测器设计了一款基于电磁感应原理的海水流量传感器，简化模型如图所示：绝缘光滑导轨、固定在水平探测腔内壁，导轨间的区域存在足够大的垂直腔面向里、磁感应强度为的匀强磁场。导体探测杆以恒定速度沿方向向右匀速运动，模拟海水流动时切割磁感线产生感应信号。导轨和探测杆单位长度的电阻均为，、是探测杆和导轨、的交点，探测杆经过点时计为时刻，则探测杆运动过程中产生的感应电动势、感应电流、探测杆受到的安培力、回路中产生的热量随时间变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学校某实验小组设计如图甲所示的装置来探究影响感应电流方向的因素，其中、为二极管，、为灵敏电流表，操作步骤如下： （1）使用多用电表的“”电阻挡测量二极管的电阻，如图乙所示，当黑表笔与接线端接触、红表笔与接线端接触时，多用电表指针位于表盘中位置（如图丙所示）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中位置（如图丙所示），由此判断端为二极管的__________（填“正极”或“负极”）。 （2）选用多用电表的__________（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试。先将多用电表的红表笔接触灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔_________（填“短暂”或“持续”）接触灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流从灵敏电流表的正接线柱流入时，灵敏电流表的指针_________（填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图甲所示将磁铁插入线圈时，发现只有灵敏电流表__________（填“”或“”）的指针__________（“向左”或“向右”）偏转；稳定后，将磁铁从线圈中抽出，发现只有灵敏电流表_________（填“”或“”）的指针_________（“向左”或“向右”）偏转。 12. （1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，图中的器材在实验中不必用到的有_________（填器材对应的字母序号）。 A. B. C. D. （2）若在实验中用匝数匝和匝的变压器，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 实验次数 1 2 3 4 0.90 1.40 1.90 2.40 2.00 3.00 4.02 5.02 A. 一定是原线圈 B. 一定是原线圈 C. 可能是副线圈 D. 可能是副线圈 （3）如图乙所示是蔬菜采购商用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。小明找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图丙所示，再按图丁所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源的电动势约为，内阻约为；灵敏毫安表的量程为，内阻约为；是电阻箱，最大阻值为；接在、两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。 a、滑环下不吊重物时，调节电阻箱的阻值，当电流表为某一合适示数时，读出电阻箱的读数； b、滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为； c、调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，读出此时电阻箱的读数； d、算得图丙直线的斜率和截距，则待测重物的重力的表达式为_____________（用已知物理量表示），若某次测量时（，），和，可得待测重物的重力__________。 13. 某高铁牵引供电系统的简化电路如图所示，发电厂输出电压，输出功率P=100 kW，牵引变电所内理想升压变压器的匝数比，架空线与铁轨构成的输电回路总电阻。动车内安装一台理想降压变压器，为动车动力系统供电，动车额定输入电压，不计其他损失。求： （1）输电线上损失的功率； （2）动车实际得到的功率及降压变压器原、副线圈匝数比。 14. 如图所示，在水平地面上竖直放置金属薄圆管，圆管处在竖直向上的匀强磁场中，该磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律为（为常数，为时间）。已知该金属薄圆管的电阻率为，高度，底面半径，厚度（满足，可忽略厚度对半径和高度的影响），密度为，重力加速度为，忽略感应电流产生的磁场对原磁场的影响。求： （1）圆管中产生的感应电动势； （2）圆管的热功率； （3）在时刻，地面对圆管的支持力的大小。 15. 如图所示，两条间距为的足够长的水平导轨、置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。两根完全相同的金属棒、垂直放置在导轨上，质量均为，每根金属棒的电阻均为，导轨电阻忽略不计。时刻，金属棒以初速度向右运动，同时对静止在导轨左侧的金属棒施加一个随时间线性变化的水平拉力（单位：N，方向向右），该拉力仅作用后撤去，此时金属棒的速度为（小于金属棒的速度）。整个过程中，两金属棒始终与导轨保持良好接触且无摩擦。求： （1）时刻，金属棒的加速度的大小； （2）从开始计时到力撤去，流过金属棒的电荷量； （3）金属棒速度的最大值； （4）从开始到两金属棒最终稳定的全过程中，金属棒、之间的相对位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级5月份学情调研 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 以下关于电磁场和电磁波及其应用，说法正确的是（ ） A. 电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场 B. 电磁波传播过程的速度恒为 C. 红外线理疗仪利用了红外线的热效应 D. 检查血流情况的“彩超”机属于电磁波的应用 【答案】C 【解析】 【详解】A．静止的电荷周围仅存在静电场，恒定电流周围仅存在恒定磁场，并非电场和磁场总是同时存在，只有变化的电场和变化的磁场相互激发才能形成统一的电磁场，故A错误； B．电磁波只有在真空中的传播速度为，在介质中传播时速度（为介质折射率），小于真空中的光速，故B错误； C．红外线具有显著的热效应，红外线理疗仪正是利用该特性对人体进行理疗，故C正确； D．“彩超”机利用的是超声波，超声波属于机械波，不属于电磁波的应用，故D错误。 故选C。 2. 下列关于黑体辐射、汤姆孙原子模型、卢瑟福核式结构模型、康普顿效应的说法，正确的是（ ） A. 黑体辐射的电磁波强度分布只与温度有关，与黑体材料、形状均无关 B. 汤姆孙“枣糕模型”可以完美解释卢瑟福粒子散射实验的现象 C. 粒子散射实验中，绝大多数粒子发生大角度偏转，极少数沿原方向穿出 D. 康普顿效应证明了光具有粒子性，且光子与电子碰撞过程动量不守恒，能量守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．黑体是能够完全吸收入射的所有波长电磁波且不发生反射的理想物体，其辐射的电磁波强度按波长的分布仅由黑体的温度决定，与黑体的材料、形状均无关，故A正确； B．汤姆孙“枣糕模型”认为原子的正电荷均匀分布在原子内部，粒子穿过原子时受到的库仑斥力相互抵消、整体很小，无法解释粒子散射实验中少数粒子大角度偏转的现象，故B错误； C．粒子散射实验的实际现象为：绝大多数粒子几乎沿原方向穿出，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度超过甚至被弹回，选项描述与实验事实相反，故C错误； D．康普顿效应证明了光具有粒子性，光子与电子的碰撞为弹性碰撞，碰撞过程中同时满足动量守恒和能量守恒，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一永磁体，永磁体正下方水平放置一个闭合铜质弹性线圈，线圈始终静止在水平桌面上。现将永磁体竖直向下拉至某一位置后由静止释放，永磁体开始上下振动，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 永磁体向下振动过程中，线圈中产生感应电流的方向为顺时针（俯视观察） B. 永磁体向下振动过程中，线圈对桌面的压力大于线圈的重力 C. 永磁体远离线圈时，线圈有扩大的趋势；当弹簧回到原长时，永磁体的加速度为 D. 永磁体振动过程中，弹簧与永磁体组成的系统机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．永磁体下端为N极，向下振动过程中，穿过线圈向下的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，线圈中产生感应电流的方向为逆时针（俯视观察），故A错误； B．永磁体向下振动过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律的推论“来拒去留”，线圈对永磁体有向上的排斥力，根据牛顿第三定律，永磁体对线圈有向下的排斥力，线圈受重力、支持力和向下的磁场力处于平衡状态，支持力大于重力，根据牛顿第三定律，线圈对桌面的压力大于线圈的重力，故B正确； C．永磁体远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律的推论“增缩减扩”，线圈有扩大的趋势；当弹簧回到原长时，弹簧弹力为零，但永磁体具有速度，线圈中产生感应电流，永磁体还受到向下安培力的作用，根据牛顿第二定律，可知加速度，故C错误； D．永磁体振动过程中，线圈中产生感应电流，产生焦耳热，弹簧与永磁体组成的系统机械能转化为电能，机械能不守恒，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示是一台手摇发电机，其原理可简化为矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动（如图乙所示），穿过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图丙所示。已知矩形线圈的匝数为，线圈的角速度为，灯泡的电阻，线圈的电阻，电流表为理想交流电表。下列说法正确的是（ ） A. 灯泡中的电流方向每分钟变化30次 B. 线圈产生感应电动势的最大值为 C. 时感应电动势最大 D. 电流表的示数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由丙图可知周期，交流电一个周期内电流方向变化两次，故灯泡中的电流方向每分钟变化的次数为，故A错误； B．由丙图可知， 故线圈产生感应电动势的最大值为，故B正确； C．在时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，故此时感应电动势最小，为零，故C错误； D．感应电动势的有效值为 电路中的电流为，即电流表的示数约为0.93A，故D错误。 故选B。 5. 利用如图所示的装置研究光电效应，当用频率为的单色光甲照射光电管时，电流表的指针发生偏转。已知电子的电荷量为，普朗克常量为，光电管阴极金属材料的逸出功为，下列说法正确的是（ ） A. 单色光甲的照射时间越长，光电管中逸出的光电子的最大初动能就越大 B. 单色光甲的照射时间越长，电流表的示数就越大 C. 换成频率较小的单色光乙照射光电管时，电流表一定没有电流通过 D. 当电压表的示数为时，光电子到达极时动能的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程 可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关，与照射时间无关，故A错误； B．光电流的大小与入射光的强度有关，在光照强度不变的情况下，单位时间内逸出的光电子数是一定的，电流表的示数稳定，不会随照射时间延长而增大，故B错误； C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率。虽然单色光乙的频率小于甲，但只要乙的频率仍大于该金属的极限频率，就能发生光电效应，电流表中就会有电流通过，故C错误； D．由电路图可知，电源左端为正极，光电管A极接高电势，K极接低电势，光电管两端加的是正向电压（加速电压）。光电子从K极逸出时的最大初动能为 电子在电场中加速运动，根据动能定理有 解得光电子到达A极时动能的最大值为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示的电路中，、是两个相同的灯泡，、是自感系数很大、直流电阻为零的线圈，刚开始开关、均断开，则下列判断正确的是（ ） A. 只闭合瞬间，、均立刻亮 B. 闭合稳定后，再闭合瞬间，立刻熄灭 C. 闭合稳定后，再闭合，逐渐熄灭，逐渐变亮 D. 闭合、稳定后，断开瞬间，闪亮一下后熄灭，逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．只闭合瞬间，L2产生很大的自感电动势阻碍通过其电流增大，这一瞬间电路可视为断路，所以A、B不能立即变亮；闭合后，随着时间的推移，L2中的电流的变化率逐渐减小，产生的自感电动势逐渐减小，通过A、B的电流逐渐增大，A、B两灯逐渐变亮，故A错误； BC．闭合S1稳定后，再闭合S2一瞬间，L1产生很大的自感电动势阻碍通过其电流增大，这一瞬间L1所在支路可视为断路，所以A、B两灯亮度不变；闭合后，随着时间的推移，L1中的电流的变化率逐渐减小，产生的自感电动势逐渐减小，通过L1的电流逐渐增大，通过A的电流逐渐减小，最终A灯将被短路，所以A灯逐渐熄灭，由于最终只有B在回路中，所以最终通过B的电流比开始时大，又因为电路中电流是逐渐增大的，不是突变的，所以B灯逐渐变亮，故B错误，C正确； D．闭合、稳定后，A被短路，没有发光，B变得更亮，故当断开瞬间，L1与组成闭合回路，故A闪亮一下后熄灭，而所在支路是断路，B立即熄灭，故D错误。 故选C。 7. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电，实现振动能量回收。两对永磁铁随发动机一起上下振动，每对永磁铁间可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，如图甲所示。边长为的正方形线圈竖直固定在减震装置上保持静止。图乙所示时刻磁场分界线刚好在线圈中间，以此时刻为计时起点，永磁铁上下振动，振动方程为，振动过程中磁场分界线未离开线圈，线圈匝数为，电阻为，不计摩擦及其他损耗。下列说法正确的是（ ） A. 图乙所示时刻穿过线圈的合磁通量为零，感应电动势也为零 B. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中的感应电动势越小 C. 线圈中产生的感应电动势最大值为 D. 线圈在一个周期内产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图乙时刻，线圈上半部分磁场向外、下半部分向里，面积均为，合磁通量 又永磁铁上下振动，振动方程为 永磁铁位移随时间按‌正弦函数规律‌变化，可得永磁铁做简谐运动，图乙所示时刻为平衡位置，此时永磁铁速率最大。 简谐运动的速度公式 可得最大速率为 图乙所示时刻后，永磁体向上振动，线圈向下切割磁场，根据右手定则，线圈上边缘产生的感应电流从右向左，动生感应电动势 线圈下边缘产生的感应电流从左向右，动生感应电动势 由于感应电流方向一致，上下边缘感应电动势叠加得，故A错误； B．振动过程中磁场分界线未离开线圈，根据右手定则，在永磁铁振动过程中，线圈上下边缘切割磁感线产生的感应电流方向一致，上下边缘感应电动势叠加得 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中的感应电动势越大，故B错误； C．由B选项分析得，在图乙所示时刻线圈感应电动势最大 又振动过程中磁场分界线未离开线圈，永磁铁偏离平衡位置的最大距离最多为 所以 故C错误； D．由B选项分析得 可得产生的感应电流为交变电流。 交变电动势有效值 根据焦耳定律得，线圈在一个周期内产生的热量为 根据简谐运动的周期与圆频率的关系得 联立得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某实验装置由金属圆盘、条形永磁体组成，圆盘可绕中心竖直轴无摩擦自由转动，永磁体固定在圆盘竖直轴正下方，不计空气阻力。给圆盘一个初速度，圆盘会很快停下来，则下列说法正确的是（ ） A. 圆盘转动时，圆盘内部会产生涡流 B. 圆盘转动逐渐变慢最终停下，是电磁驱动作用的结果 C. 若将圆盘换成绝缘塑料圆盘，圆盘仍会很快停下 D. 电磁阻尼的本质是涡流在磁场中受安培力，阻碍相对运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．金属圆盘可等效为无数根从圆心到边缘的金属辐条，圆盘转动时辐条切割磁感线产生感应电动势，因此会在闭合的导体圆盘内产生感应电流，即涡流，故A正确； B．该现象是电磁阻尼：安培力阻碍圆盘的相对运动，使圆盘减速；电磁驱动是磁场相对导体运动时，安培力带动导体运动，和本现象不符，故B错误； C．绝缘塑料圆盘不导电，转动时无法产生涡流，不会受到安培阻力，由题意知竖直轴摩擦和空气阻力不计，因此圆盘不会很快停下，故C错误； D．电磁阻尼的本质就是导体中产生的涡流在磁场中受到安培力，根据楞次定律，安培力阻碍导体与磁场的相对运动，使导体减速，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示为氢原子的能级示意图，已知普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是（ ） A. 当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可向外辐射2种不同频率的光子 B. 若跃迁时向外辐射频率为的光子，则该光子的动量为 C. 若要使氢原子从能级跃迁至能级，入射光的频率 D. 若入射光子的能量大于，可以使氢原子发生电离 【答案】BD 【解析】 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光的频率有，故A错误； B．光子的能量，由质能方程 可得光子的动量为，故B正确； C．氢原子从能级跃迁至能级，需要吸收的能量为 则入射光的频率必须满足 即，故C错误； D．处于基态的氢原子能量为，电离需要的能量为，若入射光能量大于，可以使氢原子发生电离，剩余能量为电子的动能；故D正确。 故选BD。 10. 某科研团队为深海探测器设计了一款基于电磁感应原理的海水流量传感器，简化模型如图所示：绝缘光滑导轨、固定在水平探测腔内壁，导轨间的区域存在足够大的垂直腔面向里、磁感应强度为的匀强磁场。导体探测杆以恒定速度沿方向向右匀速运动，模拟海水流动时切割磁感线产生感应信号。导轨和探测杆单位长度的电阻均为，、是探测杆和导轨、的交点，探测杆经过点时计为时刻，则探测杆运动过程中产生的感应电动势、感应电流、探测杆受到的安培力、回路中产生的热量随时间变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设导轨、的夹角为，以点为坐标原点，水平向右为正方向建立轴，则时刻探测杆向右运动的水平位移为 此时切割磁感线的有效长度为 由法拉第电磁感应定律可知，探测杆运动过程中产生的感应电动势 可知感应电动势与时间成正比，为过原点的直线，故A正确； B．回路总周长为 故回路的总电阻 由欧姆定律可知感应电流 可知感应电流为恒定值，不随变化，故B正确； C．探测杆受到的安培力 可知安培力与时间成正比，为过原点的直线，故C正确； D．由于总电阻随时间均匀增大，回路中产生的热量 可知与成正比，为过原点的抛物线，不是直线，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学校某实验小组设计如图甲所示的装置来探究影响感应电流方向的因素，其中、为二极管，、为灵敏电流表，操作步骤如下： （1）使用多用电表的“”电阻挡测量二极管的电阻，如图乙所示，当黑表笔与接线端接触、红表笔与接线端接触时，多用电表指针位于表盘中位置（如图丙所示）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中位置（如图丙所示），由此判断端为二极管的__________（填“正极”或“负极”）。 （2）选用多用电表的__________（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试。先将多用电表的红表笔接触灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔_________（填“短暂”或“持续”）接触灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流从灵敏电流表的正接线柱流入时，灵敏电流表的指针_________（填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图甲所示将磁铁插入线圈时，发现只有灵敏电流表__________（填“”或“”）的指针__________（“向左”或“向右”）偏转；稳定后，将磁铁从线圈中抽出，发现只有灵敏电流表_________（填“”或“”）的指针_________（“向左”或“向右”）偏转。 【答案】（1）负极 （2） ①. 欧姆 ②. 短暂 ③. 向右 （3） ①. ②. 向右 ③. ④. 向右 【解析】 【小问1详解】 多用电表欧姆挡中，黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极，通过多用电表的电流流向遵循“红进黑出”；当黑表笔与接线端接触、红表笔与接线端接触时，指针偏左，电阻很大，说明二极管反向截止；而对调红、黑表笔后，指针偏右，电阻较小，说明二极管被导通。因此端为二极管的负极。 【小问2详解】 [1]要测试灵敏电流表的偏转方向，需要多用电表输出电流，只有欧姆挡内部自带电源，因此选欧姆挡。 [2]灵敏电流表量程很小，为防止烧坏表头，黑表笔只能短暂接触负接线柱。 [3]通过多用电表的电流流向遵循“红进黑出”，黑表笔短暂接触灵敏电流表的负接线柱，电流从灵敏电流表负接线柱流入，指针左偏，因此电流从正接线柱流入时，指针向右偏转。 【小问3详解】 [1][2]磁铁极在下，插入线圈时，原磁通量向下增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向上，由右手螺旋定则，线圈作为电源，上端为负极，下端为正极，外电路电流从流出，二极管向上导通，反向截止，故灵敏电流表的指针发生偏转，电流从表的正接线柱流入，由小问（2）分析可知，指针向右偏转。 [3][4]稳定后，将磁铁从线圈中抽出，原磁通量向下减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向下，由右手螺旋定则，线圈作为电源，上端为正极，下端为负极，外电路电流从流出，二极管导通，反向截止，故灵敏电流表的指针发生偏转，电流从表的正接线柱流入，故指针向右偏转。 12. （1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，图中的器材在实验中不必用到的有_________（填器材对应的字母序号）。 A. B. C. D. （2）若在实验中用匝数匝和匝的变压器，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 实验次数 1 2 3 4 0.90 1.40 1.90 2.40 2.00 3.00 4.02 5.02 A. 一定是原线圈 B. 一定是原线圈 C. 可能是副线圈 D. 可能是副线圈 （3）如图乙所示是蔬菜采购商用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。小明找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图丙所示，再按图丁所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源的电动势约为，内阻约为；灵敏毫安表的量程为，内阻约为；是电阻箱，最大阻值为；接在、两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。 a、滑环下不吊重物时，调节电阻箱的阻值，当电流表为某一合适示数时，读出电阻箱的读数； b、滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为； c、调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，读出此时电阻箱的读数； d、算得图丙直线的斜率和截距，则待测重物的重力的表达式为_____________（用已知物理量表示），若某次测量时（，），和，可得待测重物的重力__________。 【答案】（1）AC （2）B （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，实验需要用到的分别是交流电源、变压器、交流电压表即多用电表；实验只需要测量不同匝数下原副线圈的电压，不必用到的是干电池和滑动变阻器。 故选AC。 【小问2详解】 已知匝、匝，理想变压器满足 实际变压器存在漏磁、损耗，副线圈电压会略小于理想值。根据表格数据计算得 故所对应的线圈一定是副线圈，因此一定是原线圈，一定是副线圈。 故选B。 【小问3详解】 [1]由图丙可知拉力敏感电阻的阻值满足 设电子吊秤空载和挂上待测重物时，拉力敏感电阻丝的阻值分别为和，两次实验电流相同，由欧姆定律得总电阻不变，因此 可得 结合图丙可知， 联立得 重物受力平衡，竖直方向满足 两式联立得 [2]由图乙得斜率 又 代入，， 解得 13. 某高铁牵引供电系统的简化电路如图所示，发电厂输出电压，输出功率P=100 kW，牵引变电所内理想升压变压器的匝数比，架空线与铁轨构成的输电回路总电阻。动车内安装一台理想降压变压器，为动车动力系统供电，动车额定输入电压，不计其他损失。求： （1）输电线上损失的功率； （2）动车实际得到的功率及降压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 升压变压器副线圈输出电压 输电线上的电流 输电线上损失的功率 【小问2详解】 动车得到的功率 降压变压器的电压 降压变压器原、副线圈匝数比 14. 如图所示，在水平地面上竖直放置金属薄圆管，圆管处在竖直向上的匀强磁场中，该磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律为（为常数，为时间）。已知该金属薄圆管的电阻率为，高度，底面半径，厚度（满足，可忽略厚度对半径和高度的影响），密度为，重力加速度为，忽略感应电流产生的磁场对原磁场的影响。求： （1）圆管中产生的感应电动势； （2）圆管的热功率； （3）在时刻，地面对圆管的支持力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 磁感应强度大小随时间变化的规律为，则 圆管的横截面积为 根据法拉第电磁感应定律可知 【小问2详解】 圆管的电阻为 感应电流为 则热功率为 【小问3详解】 圆管的质量为 感应电流为闭合环形电流，在匀强磁场中，每个电流元受到的安培力均沿径向，对称分布，合力为零 竖直方向只有重力和支持力平衡，因此  15. 如图所示，两条间距为的足够长的水平导轨、置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。两根完全相同的金属棒、垂直放置在导轨上，质量均为，每根金属棒的电阻均为，导轨电阻忽略不计。时刻，金属棒以初速度向右运动，同时对静止在导轨左侧的金属棒施加一个随时间线性变化的水平拉力（单位：N，方向向右），该拉力仅作用后撤去，此时金属棒的速度为（小于金属棒的速度）。整个过程中，两金属棒始终与导轨保持良好接触且无摩擦。求： （1）时刻，金属棒的加速度的大小； （2）从开始计时到力撤去，流过金属棒的电荷量； （3）金属棒速度的最大值； （4）从开始到两金属棒最终稳定的全过程中，金属棒、之间的相对位移。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 时刻，金属棒以初速度向右运动，作用在金属棒上的拉力 由法拉第电磁感应定律可知，回路感应电动势 回路感应电流 故金属棒受到的安培力方向向右，大小为 由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 从开始计时到力撤去，金属棒受到的合外力的冲量为 整理得 对由动量定理可知 解得流过金属棒的电荷量 【小问3详解】 过程，金属棒受到的安培力方向向左，设时刻的速度为，由动量定理可知 代入 解得 故时刻金属棒、系统的总动量为 撤去外力后，金属棒、受到的安培力等大反向，系统合外力为0，故系统的总动量守恒。时刻金属棒的速度小于金属棒，故将继续加速，直至两棒速度相等时，安培力为0，金属棒的速度达到最大值，即 解得 【小问4详解】 对金属棒，全过程应用动量定理 代入 解得 全过程流过棒的总电荷量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $