精品解析：贵州安顺市2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

全市普通高中2025—2026学年第二学期期末教学质量监测 高二物理试题 注意事项： 1．本试卷共6页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。 3．请在答题卡相应位置作答，在试卷上作答无效。 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，只有一项符合题目要求。 1. 如图，导体AB置于蹄形磁铁内部空间，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（　　） A. 闭合开关，导体AB水平向左移动 B. 闭合开关，导体AB竖直向下移动 C. 闭合开关，蹄形磁铁竖直向下移动 D. 断开开关，导体AB水平向右移动 2. 在我国“嫦娥探月”工程的激光测距实验中，科学家利用氢原子的能级跃迁校准激光频率，如图为氢原子能级的示意图，关于氢原子下列说法正确的是（　　） A. 从基态跃迁时吸收的能量可以是任意值 B. 大量处在激发态的氢原子跃迁所发射的谱线有6条 C. 其电子处在轨道上比处在轨道上离氢核的距离更远 D. 从激发态跃迁时发出的频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的 3. 某研究员用显微镜观察用水稀释的墨汁中悬浮小炭粒的运动情况，每隔把炭粒的位置记录下来，然后把这些位置按时间顺序依次连接起来，如图所示的位置连线图。下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动不受温度影响 B. 炭粒越大，布朗运动越明显 C. 连线表示的是小炭粒的运动轨迹 D. 小炭粒在做布朗运动，间接反映了液体分子做无规则运动 4. 如图，一定质量的理想气体，状态变化过程如图像中图线所示，由图线可知（　　） A. 过程，气体压强增大 B. 过程，气体从外界吸收热量 C. 过程，分子与单位面积容器壁间的平均作用力变小 D. 过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数不变 5. 如图所示，线圈自感系数为，电容器电容为，电源电动势为，、和是三个相同的小灯泡。开始时，开关处于断开状态。忽略线圈直流电阻和电源内阻，将开关闭合，下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间，不亮 B. 闭合后，逐渐变亮 C. 稳定后，与亮度一样 D. 稳定后，电容器的电荷量是 6. 如图为回旋加速器工作原理示意图：置于真空中的D形金属盒半径为，两金属盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，加速电压为。若D形盒圆心处粒子源产生的粒子质量为、电荷量为、初速度为零，粒子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 交变电源的周期 B. 粒子被加速后的最大速度 C. 若只减小D形盒的半径，则粒子离开加速器的时间不变 D. 粒子第3次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为 7. 在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为、，右侧降压变压器的原、副线圈匝数分别为、，两变压器间输电线路总电阻为。假设用户两端电压为，每位用户的电阻为，目前有2个用户接入，下列说法正确的是（　　） A. 两端电压为 B. 仅增加用户数，用户端的电压增大 C. 线路上损耗的功率为 D. 仅增加，r消耗的电功率将减小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 第五代移动通信系统（5G）能更好地为客户提供各种通信及信息服务。5G信号的常用频段范围是~，4G信号的常用频段范围是~，下列说法正确的是（　　） A. 5G与4G信号相遇能产生稳定干涉 B. 电磁波属于横波，可以发生偏振现象 C. 5G和4G电磁波在真空中传播速度大小相等 D. 同等条件下，5G电磁波比4G电磁波更容易出现明显衍射现象 9. 如图甲，利用波长分别为、的单色光1和2照射同一阴极，产生的光电子的最大初动能分别为、，测得电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 光电效应实验证实了光具有粒子性 D. 单色光1的强度小于单色光2的强度 10. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁弹射装置，简化原理如图所示。装置由两根竖直金属导轨、承载火箭的金属杆PQ和电源组成闭合回路，电源能自动调节输出电压确保回路电流恒定，电流方向如图所示。装置处于垂直导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小与电流成正比，比例系数为（为常量）。火箭稳定静止在绝缘停靠平台后，0时刻接通电源，当火箭上升到导轨顶端时与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为，回路电流为，导轨间距为，金属杆电阻为，不计导轨电阻、电源内阻、空气阻力和摩擦，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆所受安培力大小为 B. 金属杆向上运动的加速度大小为 C. 时刻，电源输出电压为 D. 时刻，金属杆产生的感应电动势大小为 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是_____。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）该实验中，使用到的研究方法是_____。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （3）在实验中，取体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液。现将体积为的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为。由数据可知油酸分子的直径_____（用、、、表示）。 12. 王同学用下图中可拆变压器做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验。 1.80 2.80 3.80 4.80 3.99 6.01 8.02 10.03 （1）某次实验中，王同学所用变压器的两组线圈匝数分别为100匝和200匝，测量的数据如上表所示：则可判断原线圈所接的匝数为_____匝（填“100”或“200”）。 （2）王同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察副线圈电压随时间变化的图像。如图甲王同学进行了一项操作使的图像从图a变成图b，该操作可能是_____。 A. 增加了交流电源的频率 B. 摆正并拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 （3）图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻，当_____时，可获得最大功率。 13. 下暴雨时，路面井盖上的排气孔会被堵塞，可能会造成安全隐患。如图所示是某排水管道的侧面剖视图，井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为。初始时水面与井盖之间的距离为，井内密闭气体的压强为大气压强。井内气体可视为理想气体，且温度保持不变，重力加速度为。 （1）当井内密闭气体的压强为时井盖恰好被气体顶起，求井盖的质量； （2）雨停一小段时间后，水面下降了（水面仍在圆柱形竖直井内），求密闭气体对井盖的作用力。 14. 如图，粗糙斜面的倾角，半径的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数匝的刚性正方形线框，通过松弛的柔软导线与一个额定功率的小灯泡A相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框边。已知线框质量，总电阻，边长，与斜面间的动摩擦因数。从时起，磁场的磁感应强度按的规律变化，开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量。 15. 我国散裂中子源（CSNS）是世界四大脉冲中子源之一，其核心技术之一是通过交变电磁场，实现质子束的精准加速与轨道控制。某简化实验装置中，空间内的场分布如图所示，电场强度（大小为）的正方向沿轴正方向，磁感应强度（大小为）的正方向垂直纸面向外，时刻，一质量为，电荷量为的质子从坐标原点以初速度开始沿轴正方向运动，时刻质子恰好第一次通过轴。不计质子重力。求： （1）过程，质子运动的加速度大小； （2）时刻，质子的速度大小和方向； （3）质子第二次通过轴的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 全市普通高中2025—2026学年第二学期期末教学质量监测 高二物理试题 注意事项： 1．本试卷共6页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。 3．请在答题卡相应位置作答，在试卷上作答无效。 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，只有一项符合题目要求。 1. 如图，导体AB置于蹄形磁铁内部空间，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（　　） A. 闭合开关，导体AB水平向左移动 B. 闭合开关，导体AB竖直向下移动 C. 闭合开关，蹄形磁铁竖直向下移动 D. 断开开关，导体AB水平向右移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．闭合开关满足电路闭合的条件，导体AB水平向左移动，闭合回路磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针偏转，故A正确； B．闭合开关后，导体AB竖直向下移动，闭合回路磁通量没有变化，没有感应电流，电流表指针不会偏转，故B错误； C．闭合开关后，蹄形磁铁竖直向下移动，闭合回路磁通量没有变化，没有感应电流，电流表指针不会偏转，故C错误； D．断开开关后电路不闭合，不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 2. 在我国“嫦娥探月”工程的激光测距实验中，科学家利用氢原子的能级跃迁校准激光频率，如图为氢原子能级的示意图，关于氢原子下列说法正确的是（　　） A. 从基态跃迁时吸收的能量可以是任意值 B. 大量处在激发态的氢原子跃迁所发射的谱线有6条 C. 其电子处在轨道上比处在轨道上离氢核的距离更远 D. 从激发态跃迁时发出的频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢原子能级是分立的，从基态跃迁吸收的光子能量必须等于两个能级能量差的，或吸收的能量大于等于13.60eV实现电离，不能吸收任意值，故A错误； B．大量处在激发态的氢原子跃迁所发射的谱线有条，故B正确； C．根据可知，量子数n越大，轨道离原子核越远，因此电子处在轨道上比处在轨道上离氢核的距离更近，故C错误； D．根据可知，跃迁中能级能量差越小，光的频率越小，从n=2能级跃迁到n=1能级的能级能量差不是最小的，故D错误。 故选B。 3. 某研究员用显微镜观察用水稀释的墨汁中悬浮小炭粒的运动情况，每隔把炭粒的位置记录下来，然后把这些位置按时间顺序依次连接起来，如图所示的位置连线图。下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动不受温度影响 B. 炭粒越大，布朗运动越明显 C. 连线表示的是小炭粒的运动轨迹 D. 小炭粒在做布朗运动，间接反映了液体分子做无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度越高，液体分子无规则运动越剧烈，对悬浮颗粒的撞击越不平衡，布朗运动越明显，因此布朗运动受温度影响，故A错误； B．炭粒越小，液体分子对它的撞击越不平衡，布朗运动越明显；炭粒越大，布朗运动越不明显，故B错误； C．该图是每隔记录炭粒的位置后连接得到的，两个位置之间的10s内，炭粒的运动是无规则的，并不是沿连线做直线运动，因此连线不是炭粒的运动轨迹，故C错误； D．布朗运动是悬浮小颗粒的无规则运动，它是由液体分子的无规则撞击引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，故D正确。 故选D。 4. 如图，一定质量的理想气体，状态变化过程如图像中图线所示，由图线可知（　　） A. 过程，气体压强增大 B. 过程，气体从外界吸收热量 C. 过程，分子与单位面积容器壁间的平均作用力变小 D. 过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程，气体的体积与热力学温度成正比，说明该过程为等压膨胀过程，气体的压强保持不变，故A错误； B．过程，气体的温度保持不变，体积减小 根据热力学第一定律，温度不变则内能不变（），体积减小则外界对气体做功（），因此，即气体向外界放热，故B错误； C．过程，是等压，由可知b点的压强小于c点压强，则得到a点的压强小于c点压强，因此分子与单位面积容器壁间的平均作用力（即气体的压强）减小，故C正确； D．由于体积增大导致分子数密度减小，温度降低导致分子平均速率减小，单位时间内撞击单位面积容器壁的次数会减小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，线圈自感系数为，电容器电容为，电源电动势为，、和是三个相同的小灯泡。开始时，开关处于断开状态。忽略线圈直流电阻和电源内阻，将开关闭合，下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间，不亮 B. 闭合后，逐渐变亮 C. 稳定后，与亮度一样 D. 稳定后，电容器的电荷量是 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关瞬间，电容器相当于通路，线圈L能产生自感电动势，阻碍电流增大，所以与同时亮，逐渐变亮，故A错误，B正确； C．闭合开关后，电容器充电，充电完成后相当于断路，所以亮起后熄灭。稳定后，电容器相当于断路，线圈相当于导线，所以与串联亮度一样，故C错误； D．稳定后，电容器与并联，两端电压等于两端电压，由于线圈电阻和电源内阻忽略不计，且与串联，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量是，故D错误。 故选B。 6. 如图为回旋加速器工作原理示意图：置于真空中的D形金属盒半径为，两金属盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，加速电压为。若D形盒圆心处粒子源产生的粒子质量为、电荷量为、初速度为零，粒子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 交变电源的周期 B. 粒子被加速后的最大速度 C. 若只减小D形盒的半径，则粒子离开加速器的时间不变 D. 粒子第3次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中有 又因为 联立解得 交变电源的周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，即交变电源的周期为，故A错误； B．粒子被加速后，当半径达到D形金属盒半径R时速度最大，则有 解得最大速度，故B错误； C．粒子在D形盒中加速的次数 则粒子离开加速器的时间 可知若只减小D形盒的半径，则粒子离开加速器的时间会改变，故C错误； D．粒子被加速n次后有 又因为 联立解得 则粒子第3次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为，故D正确。 故选D。 7. 在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为、，右侧降压变压器的原、副线圈匝数分别为、，两变压器间输电线路总电阻为。假设用户两端电压为，每位用户的电阻为，目前有2个用户接入，下列说法正确的是（　　） A. 两端电压为 B. 仅增加用户数，用户端的电压增大 C. 线路上损耗的功率为 D. 仅增加，r消耗的电功率将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．右侧变压器副线圈电流，输电线电流 输电线路电阻的电压为 解得r 两端电压，故A错误； B．仅增加用户数，用户总电阻减小，降压变压器及用户的等效总电阻减小，而升压变压器副线圈电压不变，则经过输电线的电流增大，r的分压增大，则降压变压器原线圈分压减小，用户端的电压减小，故B错误； C．两个用户并联，总电阻​，降压副边总电流； 根据理想变压器电流比 可得输电线电流​； 线路损耗功率，故C正确； D．仅增加，升压变压器副边电压，（发电机输出电压）不变，故​增大； 用户总电阻不变，等效到输电线侧的总电阻不变，因此输电线电流，​​随增大而增大，消耗的功率增大，故D错误。 故选C 。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 第五代移动通信系统（5G）能更好地为客户提供各种通信及信息服务。5G信号的常用频段范围是~，4G信号的常用频段范围是~，下列说法正确的是（　　） A. 5G与4G信号相遇能产生稳定干涉 B. 电磁波属于横波，可以发生偏振现象 C. 5G和4G电磁波在真空中传播速度大小相等 D. 同等条件下，5G电磁波比4G电磁波更容易出现明显衍射现象 【答案】BC 【解析】 【详解】A．5G信号频率范围与4G信号频率范围没有重叠，二者频率不同，不能形成稳定干涉，故A错误； B．电磁波是横波，横波可以发生偏振现象，故B正确； C．5G和4G信号都属于电磁波，在真空中传播速度均为光速，故C正确； D．由，可知，5G信号频率更高，波长更短；在同等条件下，波长越长越容易发生明显衍射，5G电磁波不比4G电磁波更容易发生明显衍射，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲，利用波长分别为、的单色光1和2照射同一阴极，产生的光电子的最大初动能分别为、，测得电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 光电效应实验证实了光具有粒子性 D. 单色光1的强度小于单色光2的强度 【答案】BC 【解析】 【详解】B．光电子的最大初动能满足，其中​为遏止电压（反向截止电压）。由图乙可知，的遏止电压绝对值更小，因此 ​，故B正确； A．根据爱因斯坦光电效应方程，同一阴极的逸出功​相同，​越小，对应波长越大，因此​，故A错误； C．爱因斯坦的光子说成功解释了光电效应实验，证实了光具有粒子性，故C正确； D．饱和光电流的大小反映光的强度，饱和光电流越大，光强度越大。由图乙可知的饱和光电流更大，说明单色光1的强度大于单色光2的强度，故D错误。 故选 BC。 10. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁弹射装置，简化原理如图所示。装置由两根竖直金属导轨、承载火箭的金属杆PQ和电源组成闭合回路，电源能自动调节输出电压确保回路电流恒定，电流方向如图所示。装置处于垂直导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小与电流成正比，比例系数为（为常量）。火箭稳定静止在绝缘停靠平台后，0时刻接通电源，当火箭上升到导轨顶端时与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为，回路电流为，导轨间距为，金属杆电阻为，不计导轨电阻、电源内阻、空气阻力和摩擦，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆所受安培力大小为 B. 金属杆向上运动的加速度大小为 C. 时刻，电源输出电压为 D. 时刻，金属杆产生的感应电动势大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属杆所受的安培力为，故A正确； B．根据牛顿第二定律可知 解得，故B错误； D．金属杆做匀加速直线运动，则 时刻，金属杆产生的感应电动势大小为，故D错误； C．金属杆两端电压为 根据右手定则感应电流方向为顺时针方向，为确保回路电流恒定，需满足 时刻，电源输出电压为，故C正确。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是_____。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）该实验中，使用到的研究方法是_____。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （3）在实验中，取体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液。现将体积为的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为。由数据可知油酸分子的直径_____（用、、、表示）。 【答案】（1）D （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] A．正确操作顺序应为先配制油酸酒精溶液，再撒痱子粉，然后滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即丙→乙→丁→甲，故A错误； B．图乙中撒痱子粉的目的是使油膜边界清晰，便于描绘油膜轮廓，故B错误； C．油酸酒精溶液应适当稀释，使一滴溶液在水面形成单分子油膜，溶液浓度过大会使油膜过厚，不便于估测分子大小，故C错误； D．油酸酒精溶液配制好后放置过久，酒精挥发会改变溶液浓度，影响实验结果，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [2] A．等效替代法是用等效对象或等效过程替代原对象或原过程，本实验不是这种处理，故A错误； B．本实验把油酸分子看成球形，并把水面上的油膜看成单分子油膜，由油膜厚度估测分子直径，属于理想模型法，故B正确； C．微小量放大法是把微小形变或微小位移放大便于观察，本实验主要不是放大微小量，故C错误； D．控制变量法是研究多个因素影响时控制其他因素不变，本实验不是这种方法，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [3] 油酸酒精溶液中纯油酸的体积分数为，体积为的一滴溶液中纯油酸体积为 油膜可看成单分子油膜，油酸分子直径等于油膜厚度，由 可得 12. 王同学用下图中可拆变压器做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验。 1.80 2.80 3.80 4.80 3.99 6.01 8.02 10.03 （1）某次实验中，王同学所用变压器的两组线圈匝数分别为100匝和200匝，测量的数据如上表所示：则可判断原线圈所接的匝数为_____匝（填“100”或“200”）。 （2）王同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察副线圈电压随时间变化的图像。如图甲王同学进行了一项操作使的图像从图a变成图b，该操作可能是_____。 A. 增加了交流电源的频率 B. 摆正并拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 （3）图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻，当_____时，可获得最大功率。 【答案】（1）200 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 理想变压器电压比等于匝数比公式为 观察表格中多组数据可知，的比值大约在之间，即接近 实验中的变压器并不是理想的，存在空载损耗（铁损）和负载损耗（铜损），故对应原线圈的电压值，结合可知原线圈匝数多，副线圈匝数少，因此原线圈所接的匝数为匝。 【小问2详解】 由图可知，图的电压峰值较小且波形略微畸变，图的电压峰值变大且波形变得非常规则的正弦波。 A．从横轴上的刻度来看，前后两个图的周期没有变化，因此频率没变，故A错误； B．若变压器的铁芯没有闭合（松动），会产生严重的漏磁现象，导致副线圈电压偏低且波形畸变；拧紧铁芯后，漏磁减少，磁通量几乎全部集中在铁芯中，从而使得副线圈感应电压升高且波形变好，故B正确； C．减少副线圈匝数，会使副线圈电压降低，不符合图像变化，故C错误； D．增加原线圈匝数，同样会使副线圈电压降低，不符合图像变化，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 设变压器原、副线圈的电压和电流分别为、、、 根据理想变压器规律：， 在原线圈回路中，根据闭合电路欧姆定律有： 将和代入上式得 等式两边同乘得： 这种形式相当于一个等效电源：等效电动势，等效内阻 根据闭合电路功率极值定理，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大 因此，当时，电阻可获得最大功率。 13. 下暴雨时，路面井盖上的排气孔会被堵塞，可能会造成安全隐患。如图所示是某排水管道的侧面剖视图，井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为。初始时水面与井盖之间的距离为，井内密闭气体的压强为大气压强。井内气体可视为理想气体，且温度保持不变，重力加速度为。 （1）当井内密闭气体的压强为时井盖恰好被气体顶起，求井盖的质量； （2）雨停一小段时间后，水面下降了（水面仍在圆柱形竖直井内），求密闭气体对井盖的作用力。 【答案】（1） （2），方向竖直向上。 【解析】 【小问1详解】 以井盖为研究对象，当井盖恰好被顶起时，对井盖有 解得 【小问2详解】 以水位和井盖之间的气体为研究对象，依题意气体温度保持不变，根据玻意耳定律有 解得 又因密闭气体对井盖的作用力 联立解得 方向竖直向上。 14. 如图，粗糙斜面的倾角，半径的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数匝的刚性正方形线框，通过松弛的柔软导线与一个额定功率的小灯泡A相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框边。已知线框质量，总电阻，边长，与斜面间的动摩擦因数。从时起，磁场的磁感应强度按的规律变化，开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 圆形磁场的一条直径过线框边，穿过线框的有效面积为半个圆面积 磁感应强度变化率大小为= 由法拉第电磁感应定律得感应电动势大小为== 小灯泡与线框电阻串联，小灯泡两端电压 正常发光时 代入数据得 解得 【小问2详解】 小灯泡正常发光期间，回路电流= 线框未运动时，边处在磁场中的有效长度为，安培力大小为 初始时 由关系式得 而 ，线框能保持静止。 随着减小，减小，当线框刚要沿斜面下滑时，摩擦力沿斜面向上且达到最大值，由平衡条件有 解得临界安培力 由 整理得 由 得静止时间 小灯泡产生的热量= 15. 我国散裂中子源（CSNS）是世界四大脉冲中子源之一，其核心技术之一是通过交变电磁场，实现质子束的精准加速与轨道控制。某简化实验装置中，空间内的场分布如图所示，电场强度（大小为）的正方向沿轴正方向，磁感应强度（大小为）的正方向垂直纸面向外，时刻，一质量为，电荷量为的质子从坐标原点以初速度开始沿轴正方向运动，时刻质子恰好第一次通过轴。不计质子重力。求： （1）过程，质子运动的加速度大小； （2）时刻，质子的速度大小和方向； （3）质子第二次通过轴的位置坐标。 【答案】（1） （2），方向与轴的负方向成斜向左下方（） （3） 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律得 代入数据可得 【小问2详解】 在平面内，时间质子做类平抛运动，由类平抛运动规律得 有 代入数据可得 此时速度方向与轴的正方向成斜向右上方，可得 ~时间，质子在平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，故时刻，有 由 可得 则有， 故质子在~时间内，恰好运动半个周期，所以时刻速度方向与轴的负方向成斜向左下方，其中满足。 【小问3详解】 由类平抛运动规律，可知时刻 根据题意，假设时刻质子第一次通过轴时到达轴上的点，如图所示 在时间内，从到的运动为反方向的类平抛运动，该过程跟到过程对称，因此质子到达点时速度大小为，方向沿轴的负方向，沿电场方向的位移大小仍为。 在时间内，质子在平面内做匀速圆周运动，由 求得 所以在质子第二次到达轴时，轨迹跟轴在点恰好相切，由几何关系可得： 解得 故坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $