2024-2025学年陕西省西安市蓝田县田家炳中学大学区联考高一下学期3月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年度第二学期第一次检测卷高二物理注意事项：1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。4、考试结束后将答题卡收回。一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1.如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正确的是（）A.图示位置，ab边的感应电流方向为由a→bB.图示位置为中性面，线圈中无感应电流C.线圈每转动一周，电流方向改变一次D.图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量变化率为零【答案】A【解析】A．线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则知，ab边的感应电流方向是a→b，A正确；B．线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，B错误；C．线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，C错误；D．线圈平面与磁场方向平行时，此时线圈平面位移与中性面垂直位置，产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，D错误。故选A。2.如图所示，abcd为一个单匝闭合矩形金属线框，已知ab的长度，bc的长度，线框电阻，图中虚线为匀强磁场的右边界（磁场左边界足够远），与线框的ab边平行，且将边等分，磁场的磁感应强度大小、方向垂直线框平面向里。时线框由图示位置开始绕ab边以角速度匀速转动，下列关于线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（图像中只画了一个周期，图线均为正弦曲线，实线表示实际电流，虚线表示没有电流）（）A. B.C. D.【答案】A【解析】当线框从图示位置转过90°时，线框中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电动势最大感应电流线框转动周期在线框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的和最后转过的，所对应时间为最初的和最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在这两段时间内线框中没有感应电流，而在一个周期内中间的时间内，感应电流按正弦规律变化。故选A。3.图甲为某种桥式整流器的电路图，它是利用二极管单向导通性进行整流的常用电路。已知交流电源的输出电压如图乙所示，灯泡L的额定电压为10V，假设四个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大，电压表V为理想电压表，下列说法正确的是（）A.t＝0.01s时，电压表示数为0B.电压表的示数始终为5VC.每个周期内通过灯泡的电流方向变化两次D.每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变【答案】D【解析】CD．由图甲电路可知，电流从整流电路上端流入经右上二极管、灯泡、左下二极管形成回路，电流从整流电路下端流入经右下二极管、灯泡、左上二极管形成回路，即每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变。故C错误；D正确；AB．由CD选项分析可知，经整流电路后，流经灯泡的电流方向不再改变，电流大小仍按正弦规律变化，所以电压表示数即交流电源的输出电压有效值为故AB错误。故选D。4.如图所示为交流发电机的示意图，匝数N=100、内阻r=1Ω、面积的线圈处于水平方向的B=0.1T匀强磁场中，并绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=30rad/s．电路中电阻R=9Ω，电压表为理想电压表。从图示位置开始计时，以下判断正确的是（）A.发电机产生的电动势瞬时值表达式为B.发电机的输出功率为0.405WC.当线圈从图示位置经过时，理想电压表的示数为3VD.线圈从图示位置经过半个周期的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C【答案】B【解析】A．发电机产生的电动势的峰值图示位置线圈垂直于中性面，发电机产生的电动势瞬时值表达式为故A错误；B．发电机产生的电动势的有效值为发电机的输出功率为故B正确；C．理想电压表的示数为发电机输出电压的有效值，即故C错误；D．在内通过电阻R的电荷量为又，联立得线圈从图示位置经过半个周期的过程中，故故D错误。故选B。5.如图所示的理想变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2:1，a、b、c三个完全相同的灯泡电阻恒为4Ω，R1、R2为定值电阻。现在MN间接电压有效值恒为16V的正弦式交流电，已知两电键均闭合时，三个灯泡均正常发光；两个电键均断开时，只有灯泡a正常发光。下列说法正确的是（）A.灯泡的额定电流均为0.5AB.定值电阻C.两电键闭合与两电键断开时，副线圈的输出功率之比为8:3D.两电键闭合与两电键断开时，电源消耗的电功率之比为8:3【答案】BC【解析】A．两电键均闭合时，由电路图可知，变压器原线圈两端的电压为则由变压器的工作原理得所以由于三个灯泡均正常发光，则三个灯泡的电压和流过三个灯泡的电流均相等，则有，又，所以，，故A错误；B．两电键均断开时，只有灯泡正常发光，则有此时流过灯泡b、c的电流均为所以灯泡b两端的电压为变压器副线圈的输出电压为由变压器的工作原理得解得又由可得定值电阻R1两端的电压为则定值电阻R1的电阻值为故B正确；C．由以上分析可知两电键闭合时，定值电阻R2消耗的电功率为三个灯泡消耗的电功率均为所以副线圈的输出功率为两电键断开时，灯泡b、c消耗的电功率均为而灯泡a正常发光，则副线圈的输出功率为则两电键闭合与两电键断开时，副线圈的输出功率之比为故C正确；D．两电键闭合时，电源消耗的电功率为两电键断开时，电源消耗的电功率为电源消耗的电功率之比为故D错误。故选BC。6.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，副线圈接有理想电动机，电动机线圈电阻为，原线圈接交变电源，电动机正常工作，电流表的示数为，电表对电路的影响忽略不计。则（）A.此交流电的频率为B.电动机两端电压为C.正常工作时电动机的机械效率约为D.若电动机由于卡住了而不转动，则电流表的示数为【答案】C【解析】A．根据交变电源电压的瞬时值表达式，知频率A错误；B．原线圈两端电压根据电压与匝数成正比，得B错误；C．副线圈的电流强度电动机正常工作时电动机的输出功率为效率为C正确；D．若电动机由于卡住了而不转动，根据变压器功率相等可得解得电流表的示数为D错误。故选C。7.某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（）A.小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大B.小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小C.小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大D.小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小【答案】C【解析】A．当小车向右做匀速直线运动的过程中，磁铁没有加速度，受力平衡，与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，A错误；B．当小车向右匀减速时，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，故加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，电压表示数不变，B错误；C．当小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为磁铁加速度逐渐增大，故弹簧形变量逐渐增大，磁铁向右远离磁敏电阻R，R阻值减小，电路中的电流增大，电流表的示数变大，C正确；D．当小车向左匀减速时，磁铁具有向右的加速度，受到的合力向右，故右侧的弹簧拉伸，左侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，故加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，电压表示数不变，D错误。故选C。8.图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A.时刻电容器C所带电量为零 B.过程，线圈L中磁场能在增大C.过程，线圈L的自感电动势在增大 D.由图乙可判断汽车正驶离智能停车位【答案】C【解析】A．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，故A错误；B．过程，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，线圈Ｌ中磁场能在减小，故B错误；C．过程，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C正确；D．由图乙可知，震荡电路的周期变大，根据可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误。故选C。9.某同学将远距离输电实况移入室内进行科学实验与研究。如图甲所示，将6卷导线（每卷为100m）串联后接入电路，其中L1、L2两灯完全相同，电表均为理想电表。将学生电源的电压调至4V，可以看到灯L1正常发光，灯L2几乎不亮，此时电流表的示数为250mA，电压表的示数为0.5V；如图乙所示，在两灯附近分别接理想变压器T1和T2，将学生电源的电压仍调至4V，电流表的示数为190mA，电压表的示数为3.8V，可以观察到灯L1和L2的亮度相差不大，不考虑温度对灯丝阻值的影响。下列说法正确的是（）A.6卷导线的总电阻为7ΩB.乙图电路中6卷导线上损失的总功率约为0.51WC.变压器T2的匝数比为1：10D.甲图中输电线上损失的功率是总功率的78.5%【答案】B【解析】A．由题可知，甲图中电压表的示数为，电流表的示数为，根据欧姆定律得，６卷导线的电阻为灯泡电阻为故A错误；D．甲图中输电线上损失的功率为甲图中的总功率为则损失的功率在总功率占的比例为故D错误；B．乙图中电压表的示数为，电流表的示数为，所以6卷导线上损失的总功率约为故B正确；C．由上分析可知，图乙中所在回路的电流为根据变压器的原理，变压器的匝数比为故C错误。故选B。10.济青高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向匀速行驶的汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的电磁波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个尖形波在显示屏上的距离，可以计算出汽车距雷达距离。显示屏如图乙所示，根据给出的、、t的意义，结合电磁波的传播速度为c可求出汽车车速表达式，则下面关于测速原理及结果表达正确的是（）A.第一次反射电磁波时汽车离雷达的距离为B.第二次反射电磁波时汽车离雷达的距离为C.汽车速度大小可表示为D.汽车速度大小可表示为【答案】AC【解析】A．汽车第一次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为第二次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为故A正确，B错误；CD．汽车两次反射电磁波时间间隔内的位移为两次反射电磁波的时间间隔内则汽车的速度故C正确，D错误。故选AC。二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分）11.计算机技术使得数字信号可以更为方便处理、存储与传输。利用数字触发器可以将模拟信号转化为数字信号。如图甲中的正弦式交变电流通过图乙数字触发器后输出图丙的数字信号，该数字触发器的转换规则是：当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V。关于图丙下列说法正确的是（）A.与间的时间间隔为B.该输出电压的频率等于40HzC.该输出电压有效值为0.6VD.该输出电压接在R=12Ω的电阻两端，在1小时内产生的电热为72J【答案】BD【解析】A．交变电流的瞬时值表达式为其中结合题意可知，当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V，则有则A错误；B．在一个交变周期内，两次超过0.5V，因此图丙电压的频率等于B正确；C．图丙中一个周期时间内，有时间输出的电压为0.6V，有输出电压为0，设其电压的有效值为U，则有解得C错误；D．根据焦耳定律可得D正确。故选BD。12.图甲是某燃气灶点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。开关闭合后（）A.电压表的示数约为3.5VB.钢针每隔时间T点火一次C.的最小值为D.将钢针替换为钢球，更容易引发电火花【答案】AC【解析】A．电压表的示数为交流电电压的有效值，为，故A正确；B．由图可知半个周期内，副线圈电压的瞬时值能够大于5000V，所以放电针每隔时间点火一次，一个周期内点火两次，故B错误；C．根据题意可知，的最小值为，故C正确；D．若将钢针替换为钢球，不容易发生尖端放电现象，不容易引发电火花进而点燃气体，故D错误。故选AC。13.如图所示的电路中，电容器的上极板右端连接橡皮绳左端（绷直但无弹力），橡皮绳右端固定，电容器上极板左端接有拉手，不施加拉力时，电容器上下极板正对。现对拉手施加拉力后保持不变，先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b，测出此时振荡电流的频率就能推算拉力大小。已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式，下列说法正确的是（）A.开关拨向a，电路稳定后，电容器上极板带上正电B.开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大C.开关拨向b后，若LC电路发生阻尼振荡，频率逐渐减小D.传感器检测到的振荡电流频率越大，表示施加的拉力越大【答案】AD【解析】A．开关拨向a，电容器充电，电容器上极板与电源的正极相连，电路稳定后，电容器上极板带上正电，故A正确；B．开关由a拨向b瞬间，电容器刚要放电，流经电流传感器的电流为零，故B错误；C．开关拨向b后，若LC电路发生阻尼振荡，该电路振荡电流频率，电容和电感均不变，频率不变，故C错误；D．传感器检测到的振荡电流频率越大，则电容越小，由，可知电容器两极板的正对面积越小，表示施加的拉力越大，故D正确。故选AD。14.如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（）A.0.5~1ms内，电容器C正在充电B.0.5~1ms内，电容器的上极板带负电荷C.1~1.5ms内，Q点比P点电势低D.1~1.5ms内，电场能正在增加【答案】AB【解析】A．由图乙可知，在0.5~1ms内，电流为正方向且减小，故此时电容器正在充电，故A正确；B．在0.5~1ms内，经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，故B正确；C．由图乙可知，在1~1.5ms内，通过自感线圈的电流向上，且增大，Q点比P点电势高，故C错误；D．由图乙可知，在1~1.5ms内电流在增大，故磁场能在增大，电容器处在放电过程，故电场能在减小，D错误。三、实验题（共3小题，总分24分）15.示波器面板如图所示，图甲图为一信号源。（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示），应将信号源的a端与示波器面板上的___________接线柱相连，b端与___________接线柱相连。（2）若示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的___________旋钮；要使此波形横向展宽，应调节___________旋钮。【答案】（1）Y输入地（2）竖直位移X增益【解析】（1）根据示波器的操作原理,若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的Y接线柱相连，b端与地接线柱相相连；（2）若要将图4中的波形曲线上移，应调节竖直位移旋钮，若要使此波形横向展宽，应调节X增益旋；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮。16.某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。A．气压传感器（阻值变化范围从几十欧到几百欧）；B．直流电源（电动势6V，内阻不计）；C．电压表（量程0~3V，内阻为4kΩ）；D．电压表（量程0~15V，内阻为20kΩ）；E．电流表A（量程0~150mA，内阻不计）；F．定值电阻（阻值为4kΩ）；G．定值电阻（阻值为20kΩ）；H．滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）；I．开关S、导线若干。（1）该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择______，定值电阻应选择______。（填器材前的字母代号）（2）请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整______。（3）某次测量时，电压表、电流表的示数分别为和，则气压传感器的阻值______Ω，此时气压传感器所处环境的压强______Pa。【答案】（1）CF（2）见解析（3）200【解析】【小问1解析】根据题意可知，电源电动势为，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C；串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到即可，电压表的量程为，内阻为，根据串联分压原理，故需串联一个阻值为的定值电阻，故定值电阻应选F。【小问2解析】按照图甲所示的电路图，连接实物图如图所示【小问3解析】根据题意，由欧姆定律有由丙图图像可知，当时，气压传感器所处环境的压强为17.（1）探究电磁感应现象应选用如图__________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。（2）如图甲为探究一电容器充电特性的电路。两次实验中电容器的电荷量q随时间t变化图像如乙图中①②所示，第一次充电时电容器两端电压U与电荷量q变化图像如图丙所示。不计电源内阻，则__________。A.第二次充电时，电容器图像斜率比丙图大B.第一次充电过程中时刻比时刻电流小C.①②两条曲线形状不同是由于R不同引起的（3）下列实验中涉及的思想方法与“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验相同的是__________。A.研究影响导体电阻因素的实验B.探究两个互成角度的力的合成规律C.通过平面镜观察桌面的微小形变【答案】（1）甲（2）C（3）A【解析】【小问1解析】甲图中，若连接电路后，在外力作用下，使导体左右运动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这就是电磁感应现象；乙图研究的是通电导线在磁场中受力的情况。故选甲。【小问2解析】A．两次充电用同一个电容器，根据电容的定义式可知电容器所带电荷量与两板间的电势差成正比，故第二次充电时，电容器U-q图像斜率与丙图中图线斜率相同，故A错误；B．根据电流的定义式有可知q-t图像的切线斜率等于电流，所以第一次充电时t1时刻的电流大于t2时刻的电流，故B错误；C．根据电容定义式可得可知①②两次充电稳定后的电量q相同，则U相同，表明电源电动势相同，则这两次充电的电源相同，第②次的斜率大，表示充电的电流大，电阻的阻值小，所以①②两条曲线不同是R的不同引起的，故C正确。故选C。【小问3解析】“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验的思想方法是控制变量法。A．研究影响导体电阻因素的实验，应用了控制变量法，故A正确；B．探究两个互成角度的力的合成规律，即两个分力与合力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想，故B错误；C．通过平面镜观察桌面的微小形变，采用的是放大思想，故C错误。故选A。四、计算题（共30分）18.小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图所示，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，图示位置线圈平面与磁场方向平行，线圈的匝数、面积、电阻，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值，与R并联的交流电压表为理想电表，其示数恒为。求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值（结果可保的根号）；（2）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】题图中电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，根据欧姆定律可知。回路中的电流（有效值）根据闭合电路欧姆定律可知，发电机的矩形线圈产生的感应电动势的有效值交流发电机产生的电动势的最大值解得【小问2解析】线圈从题中图示位置转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值通过电阻R的平均电流通过电阻R的电荷量解得19.如图，矩形线圈的边长l1＝50cm，l2＝30cm，匝数n＝100，线圈电阻r＝10，在磁感应强度B＝0.20T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度＝100rad/s匀速转动，外电路电阻R＝90。当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：（1）通过电阻R的电荷量q；（2）电阻R上所产生的热量Q。【答案】（1）q＝0.03C；（2）Q＝J【解析】（1）当线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量为线圈转动的周期为线圈由图示位置转过90°需要的时间为该过程中，平均感应电动势为平均感应电流为通过电阻R的电荷量为（2）感应电动势的最大值为感应电动势的有效值为感应电流的有效值为电阻R上所产生的热量为20.如图所示为无线话筒中LC振荡电路的简易图，其中电容器的电容，线圈的自感系数L=0.4mH。现使电容器带上一定的电荷，开关S断开时，一带正电的小球刚好在两极板间静止。取重力加速度g=10m/s2，小球始终处于两极板间。（1）t=0时闭合开关S，在哪些时刻电容器两极板间的电场强度最大且与t=0时方向相反？在这些时刻小球的加速度为多大？（2）t=0时闭合开关S，在哪些时刻电路中的电流最大？在这些时刻小球的加速度为多大？【答案】（1），20m/s2（2），10m/s2【解析】小问1解析】开关S断开时，两极板间的小球刚好静止，说明小球所受电场力方向竖直向上，且又由于小球带正电，则电容器两极板间电场方向竖直向上，闭合开关S后，此LC振荡电路中电容器开始放电，且周期至少经过半个周期，即电容器两极板间电场方向变为竖直向下且电场强度最大，因此电容器两极板间的电场强度最大且与t=0时方向相反，在这些时刻小球所受电场力的大小仍为mg，但方向与重力方向相同，可得加速度大小【小问2解析】在第一个周期内，在或时，电路中电流最大，因此电路中电流最大，在这些时刻电容器两极板间的电场强度为零，可得小球的加速度大小为2024-2025学年度第二学期第一次检测卷高二物理注意事项：1、本试卷满分100分，考试时间75分钟。2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时，将答案直接写在答题卡上。4、考试结束后将答题卡收回。一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1.如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正确的是（）A.图示位置，ab边的感应电流方向为由a→bB.图示位置为中性面，线圈中无感应电流C.线圈每转动一周，电流方向改变一次D.图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量变化率为零【答案】A【解析】A．线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则知，ab边的感应电流方向是a→b，A正确；B．线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，B错误；C．线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，C错误；D．线圈平面与磁场方向平行时，此时线圈平面位移与中性面垂直位置，产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，D错误。故选A。2.如图所示，abcd为一个单匝闭合矩形金属线框，已知ab的长度，bc的长度，线框电阻，图中虚线为匀强磁场的右边界（磁场左边界足够远），与线框的ab边平行，且将边等分，磁场的磁感应强度大小、方向垂直线框平面向里。时线框由图示位置开始绕ab边以角速度匀速转动，下列关于线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（图像中只画了一个周期，图线均为正弦曲线，实线表示实际电流，虚线表示没有电流）（）A. B.C. D.【答案】A【解析】当线框从图示位置转过90°时，线框中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电动势最大感应电流线框转动周期在线框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的和最后转过的，所对应时间为最初的和最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在这两段时间内线框中没有感应电流，而在一个周期内中间的时间内，感应电流按正弦规律变化。故选A。3.图甲为某种桥式整流器的电路图，它是利用二极管单向导通性进行整流的常用电路。已知交流电源的输出电压如图乙所示，灯泡L的额定电压为10V，假设四个二极管正向电阻为0，反向电阻无穷大，电压表V为理想电压表，下列说法正确的是（）A.t＝0.01s时，电压表示数为0B.电压表的示数始终为5VC.每个周期内通过灯泡的电流方向变化两次D.每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变【答案】D【解析】CD．由图甲电路可知，电流从整流电路上端流入经右上二极管、灯泡、左下二极管形成回路，电流从整流电路下端流入经右下二极管、灯泡、左上二极管形成回路，即每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变。故C错误；D正确；AB．由CD选项分析可知，经整流电路后，流经灯泡的电流方向不再改变，电流大小仍按正弦规律变化，所以电压表示数即交流电源的输出电压有效值为故AB错误。故选D。4.如图所示为交流发电机的示意图，匝数N=100、内阻r=1Ω、面积的线圈处于水平方向的B=0.1T匀强磁场中，并绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=30rad/s．电路中电阻R=9Ω，电压表为理想电压表。从图示位置开始计时，以下判断正确的是（）A.发电机产生的电动势瞬时值表达式为B.发电机的输出功率为0.405WC.当线圈从图示位置经过时，理想电压表的示数为3VD.线圈从图示位置经过半个周期的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C【答案】B【解析】A．发电机产生的电动势的峰值图示位置线圈垂直于中性面，发电机产生的电动势瞬时值表达式为故A错误；B．发电机产生的电动势的有效值为发电机的输出功率为故B正确；C．理想电压表的示数为发电机输出电压的有效值，即故C错误；D．在内通过电阻R的电荷量为又，联立得线圈从图示位置经过半个周期的过程中，故故D错误。故选B。5.如图所示的理想变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2:1，a、b、c三个完全相同的灯泡电阻恒为4Ω，R1、R2为定值电阻。现在MN间接电压有效值恒为16V的正弦式交流电，已知两电键均闭合时，三个灯泡均正常发光；两个电键均断开时，只有灯泡a正常发光。下列说法正确的是（）A.灯泡的额定电流均为0.5AB.定值电阻C.两电键闭合与两电键断开时，副线圈的输出功率之比为8:3D.两电键闭合与两电键断开时，电源消耗的电功率之比为8:3【答案】BC【解析】A．两电键均闭合时，由电路图可知，变压器原线圈两端的电压为则由变压器的工作原理得所以由于三个灯泡均正常发光，则三个灯泡的电压和流过三个灯泡的电流均相等，则有，又，所以，，故A错误；B．两电键均断开时，只有灯泡正常发光，则有此时流过灯泡b、c的电流均为所以灯泡b两端的电压为变压器副线圈的输出电压为由变压器的工作原理得解得又由可得定值电阻R1两端的电压为则定值电阻R1的电阻值为故B正确；C．由以上分析可知两电键闭合时，定值电阻R2消耗的电功率为三个灯泡消耗的电功率均为所以副线圈的输出功率为两电键断开时，灯泡b、c消耗的电功率均为而灯泡a正常发光，则副线圈的输出功率为则两电键闭合与两电键断开时，副线圈的输出功率之比为故C正确；D．两电键闭合时，电源消耗的电功率为两电键断开时，电源消耗的电功率为电源消耗的电功率之比为故D错误。故选BC。6.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，副线圈接有理想电动机，电动机线圈电阻为，原线圈接交变电源，电动机正常工作，电流表的示数为，电表对电路的影响忽略不计。则（）A.此交流电的频率为B.电动机两端电压为C.正常工作时电动机的机械效率约为D.若电动机由于卡住了而不转动，则电流表的示数为【答案】C【解析】A．根据交变电源电压的瞬时值表达式，知频率A错误；B．原线圈两端电压根据电压与匝数成正比，得B错误；C．副线圈的电流强度电动机正常工作时电动机的输出功率为效率为C正确；D．若电动机由于卡住了而不转动，根据变压器功率相等可得解得电流表的示数为D错误。故选C。7.某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（）A.小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大B.小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小C.小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大D.小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小【答案】C【解析】A．当小车向右做匀速直线运动的过程中，磁铁没有加速度，受力平衡，与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，A错误；B．当小车向右匀减速时，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，故加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，电压表示数不变，B错误；C．当小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为磁铁加速度逐渐增大，故弹簧形变量逐渐增大，磁铁向右远离磁敏电阻R，R阻值减小，电路中的电流增大，电流表的示数变大，C正确；D．当小车向左匀减速时，磁铁具有向右的加速度，受到的合力向右，故右侧的弹簧拉伸，左侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，故加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，电压表示数不变，D错误。故选C。8.图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A.时刻电容器C所带电量为零 B.过程，线圈L中磁场能在增大C.过程，线圈L的自感电动势在增大 D.由图乙可判断汽车正驶离智能停车位【答案】C【解析】A．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，故A错误；B．过程，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，线圈Ｌ中磁场能在减小，故B错误；C．过程，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C正确；D．由图乙可知，震荡电路的周期变大，根据可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误。故选C。9.某同学将远距离输电实况移入室内进行科学实验与研究。如图甲所示，将6卷导线（每卷为100m）串联后接入电路，其中L1、L2两灯完全相同，电表均为理想电表。将学生电源的电压调至4V，可以看到灯L1正常发光，灯L2几乎不亮，此时电流表的示数为250mA，电压表的示数为0.5V；如图乙所示，在两灯附近分别接理想变压器T1和T2，将学生电源的电压仍调至4V，电流表的示数为190mA，电压表的示数为3.8V，可以观察到灯L1和L2的亮度相差不大，不考虑温度对灯丝阻值的影响。下列说法正确的是（）A.6卷导线的总电阻为7ΩB.乙图电路中6卷导线上损失的总功率约为0.51WC.变压器T2的匝数比为1：10D.甲图中输电线上损失的功率是总功率的78.5%【答案】B【解析】A．由题可知，甲图中电压表的示数为，电流表的示数为，根据欧姆定律得，６卷导线的电阻为灯泡电阻为故A错误；D．甲图中输电线上损失的功率为甲图中的总功率为则损失的功率在总功率占的比例为故D错误；B．乙图中电压表的示数为，电流表的示数为，所以6卷导线上损失的总功率约为故B正确；C．由上分析可知，图乙中所在回路的电流为根据变压器的原理，变压器的匝数比为故C错误。故选B。10.济青高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向匀速行驶的汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的电磁波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个尖形波在显示屏上的距离，可以计算出汽车距雷达距离。显示屏如图乙所示，根据给出的、、t的意义，结合电磁波的传播速度为c可求出汽车车速表达式，则下面关于测速原理及结果表达正确的是（）A.第一次反射电磁波时汽车离雷达的距离为B.第二次反射电磁波时汽车离雷达的距离为C.汽车速度大小可表示为D.汽车速度大小可表示为【答案】AC【解析】A．汽车第一次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为第二次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为故A正确，B错误；CD．汽车两次反射电磁波时间间隔内的位移为两次反射电磁波的时间间隔内则汽车的速度故C正确，D错误。故选AC。二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分）11.计算机技术使得数字信号可以更为方便处理、存储与传输。利用数字触发器可以将模拟信号转化为数字信号。如图甲中的正弦式交变电流通过图乙数字触发器后输出图丙的数字信号，该数字触发器的转换规则是：当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V。关于图丙下列说法正确的是（）A.与间的时间间隔为B.该输出电压的频率等于40HzC.该输出电压有效值为0.6VD.该输出电压接在R=12Ω的电阻两端，在1小时内产生的电热为72J【答案】BD【解析】A．交变电流的瞬时值表达式为其中结合题意可知，当交变电流的电压数值小于0.5V时输出为0V，当交变电流的电压数值不小于0.5V时输出0.6V，则有则A错误；B．在一个交变周期内，两次超过0.5V，因此图丙电压的频率等于B正确；C．图丙中一个周期时间内，有时间输出的电压为0.6V，有输出电压为0，设其电压的有效值为U，则有解得C错误；D．根据焦耳定律可得D正确。故选BD。12.图甲是某燃气灶点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。开关闭合后（）A.电压表的示数约为3.5VB.钢针每隔时间T点火一次C.的最小值为D.将钢针替换为钢球，更容易引发电火花【答案】AC【解析】A．电压表的示数为交流电电压的有效值，为，故A正确；B．由图可知半个周期内，副线圈电压的瞬时值能够大于5000V，所以放电针每隔时间点火一次，一个周期内点火两次，故B错误；C．根据题意可知，的最小值为，故C正确；D．若将钢针替换为钢球，不容易发生尖端放电现象，不容易引发电火花进而点燃气体，故D错误。故选AC。13.如图所示的电路中，电容器的上极板右端连接橡皮绳左端（绷直但无弹力），橡皮绳右端固定，电容器上极板左端接有拉手，不施加拉力时，电容器上下极板正对。现对拉手施加拉力后保持不变，先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b，测出此时振荡电流的频率就能推算拉力大小。已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式，下列说法正确的是（）A.开关拨向a，电路稳定后，电容器上极板带上正电B.开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流最大C.开关拨向b后，若LC电路发生阻尼振荡，频率逐渐减小D.传感器检测到的振荡电流频率越大，表示施加的拉力越大【答案】AD【解析】A．开关拨向a，电容器充电，电容器上极板与电源的正极相连，电路稳定后，电容器上极板带上正电，故A正确；B．开关由a拨向b瞬间，电容器刚要放电，流经电流传感器的电流为零，故B错误；C．开关拨向b后，若LC电路发生阻尼振荡，该电路振荡电流频率，电容和电感均不变，频率不变，故C错误；D．传感器检测到的振荡电流频率越大，则电容越小，由，可知电容器两极板的正对面积越小，表示施加的拉力越大，故D正确。故选AD。14.如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（）A.0.5~1ms内，电容器C正在充电B.0.5~1ms内，电容器的上极板带负电荷C.1~1.5ms内，Q点比P点电势低D.1~1.5ms内，电场能正在增加【答案】AB【解析】A．由图乙可知，在0.5~1ms内，电流为正方向且减小，故此时电容器正在充电，故A正确；B．在0.5~1ms内，经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，故B正确；C．由图乙可知，在1~1.5ms内，通过自感线圈的电流向上，且增大，Q点比P点电势高，故C错误；D．由图乙可知，在1~1.5ms内电流在增大，故磁场能在增大，电容器处在放电过程，故电场能在减小，D错误。三、实验题（共3小题，总分24分）15.示波器面板如图所示，图甲图为一信号源。（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示），应将信号源的a端与示波器面板上的___________接线柱相连，b端与___________接线柱相连。（2）若示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的___________旋钮；要使此波形横向展宽，应调节___________旋钮。【答案】（1）Y输入地（2）竖直位移X增益【解析】（1）根据示波器的操作原理,若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的Y接线柱相连，b端与地接线柱相相连；（2）若要将图4中的波形曲线上移，应调节竖直位移旋钮，若要使此波形横向展宽，应调节X增益旋；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮。16.某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。A．气压传感器（阻值变化范围从几十欧到几百欧）；B．直流电源（电动势6V，内阻不计）；C．电压表（量程0~3V，内阻为4kΩ）；D．电压表（量程0~15V，内阻为20kΩ）；E．电流表A（量程0~150mA，内阻不计）；F．定值电阻（阻值为4kΩ）；G．定值电阻（阻值为20kΩ）；H．滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）；I．开关S、导线若干。（1）该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择______，定值电阻应选择______。（填器材前的字母代号）（2）请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整______。（3）某次测量时，电压表、电流表的示数分别为和，则气压传感器的阻值______Ω，此时气压传感器所处环境的压强______Pa。【答案】（1）CF（2）见解析（3）200【解析】【小问1解析】根据题意可知，电源电动势为，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C；串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到即可，电压表的量程为，内阻为，根据串联分压原理，故需串联一个阻值为的定值电阻，故定值电阻应选F。【小问2解析】按照图甲所示的电路图，连接实物图如图所示【小问3解析】根据题意，由欧姆定律有由丙图图像可知，当时，气压传感器所处环境的压强为17.（1）探究电磁感应现象应选用如图__________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。（2）如图甲为探究一电容器充电特性的电路。两次实验中电容器的电荷量q随时间t变化图像如乙图中①②所示，第一次充电时电容器两端电压U与电荷量q变化图像如图丙所示。不计电源内阻，则__________。A.第二次充电时，电容器图像斜率比丙图