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2025-2026学年福建省泉州五中高二（下）期中物理模拟试卷（二）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 电磁波在任何介质中传播速度均为
B. 法拉第实验证实电磁波存在
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场
D. 红外线的波长比紫外线大
2.如图为探究电磁感应的实验装置，小磁铁极朝上在螺线管正上方由静止释放，小磁铁靠近、通过和远离螺线管的过程中，电流传感器和电压传感器示数都会变化。正确的是( )
A. 小磁铁靠近螺线管的过程中，电流传感器中的电流由到
B. 小磁铁远离螺线管的过程中，机械能不变
C. 小磁铁恰好运动到螺线管中央位置时，电压传感器示数最大
D. 小磁铁下落过程中重力势能减小量等于闭合回路中的电能
3.图示电路中，灯泡、的规格相同，电感线圈的自感系数足够大且直流电阻可忽略不计，电源的电动势为、内阻为。下列说法正确的是( )
A. 闭合电路稳定后，变亮
B. 闭合后的瞬间，先亮，逐渐变亮，最后它们一样亮
C. 断开后的瞬间，通过的电流方向从到
D. 断开后，慢慢熄灭
4.如图所示，两根相距为的平行金属导轨与水平方向的夹角为，两导轨右下端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为、长为的导体棒，导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，闭合开关，调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流方向相同，大小为和时，导体棒均恰好静止。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. 端为电源的负极
B. 当通过导体棒的电流为时，摩擦力沿斜面向上
C. 匀强磁场的磁感应强度
D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数
5.通过变压器给用户供电的原理图如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为：，原线圈和副线圈输电线的电阻分别用和表示，且，、端输入电压不变，电压表均为理想电表。当并入电路的用电器逐渐增加时，下列判断正确的是( )
A. 电压表的读数保持不变 B. 电压表的读数逐渐变小
C. 电压表与的读数之比保持不变 D. 变压器的输出功率不变
6.如图所示，在光滑的绝缘水平面上，三条相互平行、间距为的虚线间存在图示方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，一直角三角形导体框放在水平面上，边与虚线平行，边长度为，刚开始导体框的点刚好在最左侧的虚线上。现给导体框施加一水平向右的外力，使导体框向右做匀速直线运动。关于运动过程中产生的感应电流的大小、感应电动势的大小、外力的大小以及外力功率的大小随位移的变化规律正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示，图甲为质谱仪的原理图，图乙为磁流体发电机的原理图，图丙为回旋加速器的原理图，图丁为洛伦兹力演示仪的侧面图。下列说法中正确的是( )
A. 在图甲中，比荷为的粒子在质谱仪区域中运动的半径为
B. 在图乙中，将一束等离子体喷入磁场中，、板间产生电势差，板电势更高
C. 在图丙中，狭缝中所接的交流电压越大，带电粒子最终获得的最大动能越大
D. 在图丙中，仅减小通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是( )
A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速
B. 电流表的示数为，电压表的示数为
C. 的时间内，通过定值电阻的电荷量为
D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零
9.如图所示，水平面内边长为的正三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为。为边上的一个离子源，能够沿垂直于方向向三角形区域内发射速度为的带电粒子。已知，带电粒子的比荷均为，不计粒子的重力及粒子间相互作用，则( )
A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B. 粒子回到点时，粒子在三角形区域内与三角形区域外运动的时间之比可能为：
C. 粒子回到点时，粒子在三角形区域内与三角形区域外运动的时间之比可能为：
D. 经时间粒子可能回到点
10.如图，质量为的“”形光滑导轨放在光滑绝缘的水平面上，导轨间距为，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，导轨足够长且电阻不计，质量为的金属棒垂直放在导轨上，金属棒接入电路的电阻为，用大小为的水平恒力作用在金属棒上，使金属棒向右运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，下列说法正确的是( )
A. 回路中的最大电流为
B. 导轨运动的最大加速度为
C. 当回路中的电流恒定瞬间撤去，导轨和金属棒最终均会停下来
D. 当回路中的电流恒定瞬间撤去，此后金属棒中产生的总焦耳热为
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
11.如图所示为电子通过两个匀强磁场区域的路径，两个区域的磁感应强度分别为和，电子在每个区域内的轨迹都是半圆，则：两区域内的磁场方向 填“相同”或“相反”，电子在区域运动的时间和在区域运动的时间相比， 填“”、“”或“”。
12.如图，直角三角形金属框放置在匀强磁场中，边长为，，磁感应强度大小为，方向平行于边向上。当金属框绕边逆时针转动时，、、三点的电势分别为、、，则它们之间的大小关系为 ，一个周期内金属框产生的焦耳热为 。
四、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。
为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的______选填“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，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。
实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母、标出磁铁的极性。
另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。
请用实线作为导线从箭头和处开始完成其余部分电路的连接；
将插入后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是______。
A.闭合开关，稳定后拔出软铁棒
B.闭合开关，稳定后使变阻器滑片右移
C.闭合开关，稳定后使变阻器滑片左移
D.闭合开关，稳定后断开开关
14.实验课上同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图。
下列说法正确的是
A.变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法
C.绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线细一些好
用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于表格。下列说法正确的是
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.若用多用电表测量，选择开关应调至交流电压挡
理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成 选填“正比”或“反比”，实验中由于变压器的“铜损”和“铁损”导致原线圈与副线圈的电压之比一般 选填“大于”“小于”或“等于”原线圈与副线圈的匝数之比。
某同学将两个线圈按图丙方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图丁所示，上层线圈与示波器相连，则示波器上显示的波形为
五、计算题：本大题共4小题，共36分。
15.如图所示，面积为，内阻不计的匝矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连、触头可移动，副线阉所接电阻，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或表示。求：
线圈中感应电动势的最大值和有效值；
当原、副线圈匝数比为：时，电阻上消耗的功率。
16.如图所示平面内，虚线上方存在垂直平面向外的匀强磁场、下方存在沿轴正方向的匀强电场。质量为、电荷量为的带电粒子从点以速度大小、方向与轴正方向间的夹角射入磁场。一段时间后，粒子第次从虚线上的点进入电场，在电场中的运动恰好不通过轴，粒子重力不计。求：
磁场的磁感应强度大小；
粒子从点射入至第次经过虚线所用的时间。
17.如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨、足够长，底部、之间连有一阻值为的电阻，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直，导轨的上端点、分别与横截面积为的匝线圈的两端连接，线圈所在区域有与线圈轴线平行，大小随时间均匀变化的匀强磁场，开关闭合后，质量为、电阻值为的金属棒恰能保持静止。断开开关后金属棒下落时恰好达到最大速度。金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，取。求：
金属棒恰能保持静止时，匀强磁场的磁感应强度的变化率；
金属棒下落过程中能达到的最大动量的大小；
金属棒从开始下落到恰好运动至最大速度的过程中，金属棒产生的焦耳热和所用时间。
18.如图所示，超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点。已知水平面上固定着两根金属导轨、，两导轨的间距为。质量为的运输车下方固定着间距为、与导轨垂直的两根导体和，每根导体棒的电阻为，每段长度为的导轨的电阻也为。其他电阻忽略不计，重力加速度为。不考虑摩擦及空气阻力。
当运输车由静止离站时，在导体棒后间距为处接通固定在导轨上电动势为的直流电源，此时导体棒、均处于磁感应强度为，垂直导轨平面向下的匀强磁场中，如图所示。电源内阻不计，不考虑电磁感应现象
、求刚接通电源时回路内的干路电流；
、求刚接通电源时运输车的加速度大小。
当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为，宽度为的匀强磁场，且相邻的匀强磁场的方向相反。求运输车以速度从如图通过距离后的速度。
当运输车进站时，运输车以速度减速直至停下的过程中行进的距离为，则为多少？
答案解析
1.【答案】
【解析】解：此传播速度仅为电磁波在真空中的速度，在其他介质中传播速度均更小，故A错误；
B.赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并非法拉第完成该验证实验，故B错误；
C.均匀变化的电场只能激发出恒定磁场，无法激发出变化的磁场，故C错误；
D.由电磁波谱的波长排布规律，可判断红外线波长大于紫外线波长，故D正确。
故选：。
结合电磁波传播速度、相关物理学史、电磁场理论以及电磁波谱波长分布规律，逐个判断各选项表述正误。
本题结合天文科技背景考查电磁波基础知识点，覆盖概念、史实、谱线规律，考点基础，侧重课本基础知识的记忆辨析。
2.【答案】
【解析】解：小磁铁极朝上、极向下，靠近螺线管时螺线管内向下的磁通量增加，根据楞次定律感应磁场向上，由右手螺旋定则可知螺线管上端为电流流出端，电流经传感器由到，故A正确；
B.小磁铁远离螺线管时，回路产生感应电流，安培力对磁铁做负功，磁铁的机械能转化为回路电能，机械能减小，故B错误；
C.感应电动势与磁通量变化率成正比，磁铁运动到螺线管中央时磁通量变化率为，感应电动势为，电压传感器示数最小，故C错误；
D.小磁铁下落过程中，重力势能减小量一部分转化为自身动能，一部分转化为回路电能，并非全部转化为电能，故D错误。
故选：。
结合楞次定律判断感应电流方向，依据磁通量变化率与感应电动势关系、电磁感应能量转化规律，逐一分析各选项正误。
本题围绕磁铁穿过螺线管的电磁感应过程命题，综合考查感应电流、电动势、能量守恒核心知识点，侧重动态过程的规律分析。
3.【答案】
【解析】解：、开关闭合稳定后，线圈直流电阻为，会短路，两端电压为，完全熄灭，故A错误；
B、闭合瞬间，线圈自感阻碍电流增大，线圈支路近似断路，电流全部通过，因此、同时立即亮；稳定后线圈短路，熄灭，两灯亮度不同，故B错误；
C、断开开关瞬间，线圈原有电流方向从上到下，断电自感会维持线圈电流方向不变；线圈与形成闭合回路，线圈下端流出电流，经过从流向，故C正确；
D、断开开关瞬间，电源干路直接断开，不在线圈自感回路中，立即熄灭；线圈与构成回路，慢慢熄灭，故D错误。
故选：。
结合通电自感线圈阻碍电流增大、断电自感线圈保持自身电流方向不变的规律，分析开关通断瞬间电路分流情况、稳定时线圈短路特性，以及断电自感回路构成与灯泡电流方向、熄灭快慢。
易混淆断电自感回路范围、记错线圈断电电流方向不变的核心规律、忽略稳定时零电阻线圈会短路并联灯泡。
4.【答案】
【解析】解：根据题意可知，导体棒受到沿导轨向上的安培力，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向由指向，则端为电源的正极，故A错误；
B.当通过导体棒的电流为时，安培力较大，则摩擦力沿斜面向下，故B错误；
C.大小为和时，导体棒均恰好静止，根据平衡条件可得
，
联立解得
故C正确；
D.由于
联立可得
故D错误。
故选：。
导体棒静止在导轨上，根据左手定则分析电流方向，根据共点力平衡求得磁感应强度以及动摩擦因数。
在安培力作用下的物体平衡和动力学问题解题步骤：先进行受力分析，再根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律列出方程，重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力。
5.【答案】
【解析】解：、根据图示电路图，根据等效电源法可得，变压器副线圈等效电阻，
当并入电路的用电器逐渐增加时，则减小，减小，增大，减小，则电压表的读数减小，根据原副线圈电压、电流与匝数的关系可知，副线圈中电流增大，副线圈电压减小，两端电压增大，的示数减小，故A错误，B正确；
C、根据原副线圈电压与匝数的关系，副线圈电压，所以
由于增大，减小，则增大，减小，增大，故C错误；
D、由于，副线圈等效电阻，所以，根据等效电源法及电源的输出功率随外电路电阻变化的关系可知，减小，则外电路电阻减小，由于外电路电阻始终大于等效电源内阻，所以电源的输出功率增大，即变压器的输出功率逐渐变大，故D错误。
故选：。
根据理想变压器的变压比确定原副线圈电压关系，结合用电器增多时总电阻减小，分析输电线电流、电压损耗的变化，进而判断各电压表示数及输出功率的变化。
本题结合远距离输电模型考查理想变压器的动态变化，侧重对电路动态分析与变压器规律的综合考查，检验对负载变化引起电路参数连锁反应的理解程度。
6.【答案】
【解析】解：、在阶段，回路中的感应电流为，该电流随位移线性增大，当时达到；在阶段，导体框同时跨越两个磁场区域，根据法拉第电磁感应定律可得，电流应从开始线性增大至；图中该阶段电流随位移增加而减小，故A错误；
B、当在区间时，感应电动势为，呈线性增长趋势，至时达到；在阶段，磁通量，感应电动势，由线性增长至；当处于区间时，线框逐渐离开磁场，同理可得，由线性增长至；各阶段随的变化规律与图像一致，故B正确；
C、导体框在水平面上做匀速运动，外力与安培力平衡，即；由于各阶段有效切割长度与位移呈线性关系，因此外力应与呈二次函数关系，其图像应为曲线而非直线，故C错误；
D、外力的功率为；由选项分析可知，感应电动势与位移呈线性关系，则功率应与呈二次函数关系，图像中各段应为抛物线形状，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：通过速度选择器后，所有的粒子速度相同，满足，进入磁场中，根据，可知粒子在质谱仪区域中运动的半径为，故A错误；
B.图乙是磁流体发电机，将一束等离子体喷入磁场，根据左手定则可知，正电荷向板偏转，负电荷向板偏转，板电势高，故B正确；
C.图丙中，带电粒子的最大轨道半径等于回旋加速器半径，有，得，最大动能，得，与交流电压大小无关，故C错误；
D.在图丙中，仅减小通过励磁线圈的电流，则磁感应强度减小，根据，得，可知电子的运动半径增大，故D错误。
故选：。
根据动能定理和洛伦兹力提供向心力列式解答；根据左手定则分析解答；根据洛伦兹力提供向心力结合动能的表达式列式求解；根据洛伦兹力提供向心力导出半径表达式进行分析判断。
考查磁流体发电机和质谱仪以及回旋加速器等问题，理解带电粒子在电磁场中的受力情况和运动情况，属于中等难度考题。
8.【答案】
【解析】解：、单匝线圈内阻，外电阻，由图乙得电动势最大值，周期，电动势有效值
代入数据可得
角速度
代入数据可得
转速
代入数据可得，故A错误；
B、电流表、电压表示数均为有效值。电路电流有效值
电流表示数为。电压表测的电压，，故B错误；
C、电荷量
由
代入数据可得
为半个周期，初始时，线圈在中性面，末态线圈位于另一侧中性面，磁通量变化量大小
代入得，故C正确；
D、时，线圈完成一个周期转动，回到初始中性面位置，此时电动势，由法拉第电磁感应定律
得，即穿过线圈的磁通量变化率为零，故D正确。
故选：。
从电动势随时间变化图像提取峰值与周期，结合交变电流有效值、闭合电路欧姆定律、电荷量公式及法拉第电磁感应定律，逐一判断各选项。
本题依托发电机模型综合考查交变电流全板块基础知识点，侧重图像信息提取与多公式综合应用，是交变电流高频经典题型。
9.【答案】
【解析】解：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，代入数据可得，故A错误；
粒子在磁场中做圆周运动的周期，设粒子在磁场中转过的圆心角为，则运动时间，
若粒子带正电，运动轨迹如图所示：
由于粒子在三角形区域内及区域外运动周期相同，则运动时间之比等于转过的圆心角之比，即，
若粒子带负电，运动轨迹如图所示：
运动时间之比为，故B正确，C错误；
D.正负粒子运动周期均为，
若粒子带负电，粒子第一次回到点的时间为，代入数据可得，故D正确。
故选：。
A.粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力；
分别画出粒子带正电和负电的运动轨迹，根据几何关系分析转过的圆心角；
D.根据几何关系分析转过的圆心角。
考查了带电粒子在磁场中运动的分析方法，画出光路图并分析几何关系是解题关键，注意分正负电分别讨论。
10.【答案】
【解析】解：、光滑水平面，导体棒在外力作用下向右运动，开始时金属棒加速度大，导轨加速度小，相对速度增大导致感应电流增大，安培力增大。直到两者的加速度相等时，相对速度不变，电流恒定。故对导体棒有，对导轨分析有解得，故A正确；
B、二者有共同加速度时，导轨的加速度为最大，根据牛顿第二定律有，故B错误；
C、根据题意分析可知，撤去前，导轨和金属棒均有速度且不相等，又导轨放在光滑绝缘的水平面上，撤去后动量守恒，导轨和金属棒最终具有共同速度，不会停下来，故C正确；
D、根据题意分析可知，二者有共同加速度时，设金属棒速度为，
设此过程导轨获得的速度为，取水平向右为正方向，
撤去拉力，导体棒和金属框组成的系统动量守恒，当二者共速时，不再产生电磁感应，此过程有
拉力撤去后回路中产生的焦耳热为
联立解得，故D正确。
故选：。
金属棒受拉力和安培力作用，导轨受安培反作用力。由于导轨和金属棒都在光滑水平面，所以各自加速度不同。
开始时金属棒加速度大，导轨加速度小，相对速度增大导致感应电流增大，安培力增大。
直到两者的加速度相等时，相对速度不变，电流恒定。之后若撤去，系统动量守恒，最终共同运动。
解决此类问题要明确感应电动势由相对速度决定，安培力作为相互作用影响各自的加速度，当加速度相等时电流达到稳定；撤去外力后系统动量守恒，能量转化为焦耳热。
11.【答案】相反

【解析】解：由题图可知，电子在两个区域中做匀速圆周运动的偏转方向相反，根据由左手定则可知，两区域内的磁场方向相反。由题图可知，电子在区域运动的轨迹半径小于在区域运动的轨迹半径，电子在每个区域内的轨迹都是半圆，则电子在区域运动的路程较短，由于电子在两个区域中做匀速圆周运动的线速度大小相等，易知电子在区域运动的时间较短，即。
故答案为：相反；
电子在两个区域中做匀速圆周运动的偏转方向相反，根据由左手定判断磁场方向；电子在区域运动的路程较短，依据电子在两个区域中做匀速圆周运动的线速度大小相等，判断在两个区域运动的时间大小关系。
本题考查了带电粒子在磁场中的运动问题，题目较简单。掌握左手定则的使用方法。
12.【答案】

【解析】解：对边进行研究，由右手定则可知，感应电动势方向从流向，则点电势高于点电势，即
对边进行研究，由右手定则可知，感应电动势方向从流向，则点电势高于点电势，即
由于线框始终与磁场平行，穿过线框的磁通量始终为零，没有变化，所以金属框中无感应电流，边不切割磁感线，不产生感应电动势，则点电势等于点电势，即
故、、三点的电势关系为
由于金属框中无感应电流，所以一个周期内金属框产生的焦耳热为。
故答案为：，。
利用右手定则可以判断、、三点的电势高低，结合穿过金属框的磁通量有无变化分析有无感应电流，从而确定金属框产生的焦耳热大小。
解答本题的关键要掌握产生感应电动势的条件：导体做切割磁感线运动，会利用右手定则判断感应电动势的方向。
13.【答案】欧姆；


【解析】欧姆表内部含有直流电源，所以应选用多用电表的欧姆挡，对灵敏电流表进行测试。
电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入电流表，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场方向向上，故插入的磁铁下端为极，如图所示
将线圈与电流计串联形成回路，将电源、开关、滑动变阻器、线圈串联形成另一个回路，实物图如图所示
根据题意，闭合开关时，穿过线圈的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，而拔出软铁棒、断开开关，穿过线圈的磁通量均减小，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故AD错误；
当使滑动变阻器滑片左移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故B错误，C正确。
故选：。
故答案为：欧姆；
。
根据欧姆表内部含有直流电源判断；
根据电流表的指针向右偏转判断线圈中的电流方向，根据右手螺旋定则判断感应电流磁场方向，根据楞次定律判断原磁场方向，再根据原磁场方向判断条形磁铁的极和极；
将电流表和螺线管连接成回路，其余串联成另一回路；
分析线圈的磁通量变化情况，根据楞次定律确定感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系。
本题关键弄清楚磁通量的变化情况和原磁场的方向，根据楞次定律判断感应电流磁场的方向。
14.【答案】
正比
大于

【解析】解：变压器工作时副线圈电压频率与原线圈相同，故A错误；
B.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，故B正确；
C.绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈通过的电流比原线圈大，为减小线圈产的热量，则副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，故C错误。
故选：。
变压器为降压变压器，根据题意可知，可知与对应的是副线圈，故A正确，B错误；
变压器的输入和输出电流均为交流电，实验中采用低压交流电源，若用多用电表测量，选择开关应调至交流电压挡，故D正确，C错误。
故选：。
理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中由于变压器的“铜损”和“铁损”导致原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。
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C正确，AB错误。
故选：
故答案为：；；正比，大于；。
根据变压器的规律分析判断；根据实验原理判断；根据减小线圈产生热量判断；
根据变压器规律和变压器的工作原理分析判断；
根据变压器规律、“铜损”和“铁损”分析判断；
根据变压器的工作原理分析判断。
本题关键掌握探究“变压器的电压与匝数的关系”的实验原理，变压器的规律和工作原理。
15.【答案】线圈中感应电动势的最大值为，有效值为 当原、副线圈匝数比为：时，电阻上消耗的功率为
【解析】解：感应电动势的最大值
有效值
电压表示数为电压的有效值，则
电阻两端的电压
则电阻上消耗的功率
答：线圈中感应电动势的最大值为，有效值为；
当原、副线圈匝数比为：时，电阻上消耗的功率为。
首先利用交变电动势最大值公式，代入线圈匝数、面积、磁感应强度、角速度求解电动势最大值；再根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系，计算电动势有效值；
先依据理想变压器电压与匝数成正比的规律，由原线圈电动势有效值和已知匝数比求出副线圈两端电压有效值；再结合纯电阻电路功率公式，代入副线圈电压与电阻阻值，计算电阻上消耗的电功率。
本题综合考查交变电流最大值与有效值计算、理想变压器电压匝数规律、纯电阻电路功率求解核心知识点，解题要点围绕交变电动势最大值公式、最值与有效值换算关系、变压器电压比例规律展开，设问梯度平缓，基础经典，能扎实检验交变电流与变压器基础公式的直接应用能力。
16.【答案】磁场的磁感应强度大小为 粒子从点射入至第次经过虚线所用的时间为
【解析】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子轨迹如下图所示：
设圆周运动的半径为，由几何关系得：
由洛伦兹力提供向心力得：
解得：
设粒子由到运动的时间为，粒子圆周运动的轨迹圆心角为，则有：
粒子在电场中做类斜抛运动，轨迹与轴相切，设在电场中由到的时间为。
在沿轴方向上有：
解得：
粒子从点射入至第次经过虚线的时间为：
答：磁场的磁感应强度大小为；
粒子从点射入至第次经过虚线所用的时间为。
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求得圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力解答；
根据粒子圆周运动的轨迹圆心角与周期求得在磁场中的运动时间，粒子在电场中做类斜抛运动，将运动分解处理，由运动学公式求得在电场的运动时间，两段时间之和即为所求。
本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动问题，粒子在电场中做类斜抛运动，要将运动分解处理；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，结合几何关系解答。
17.【答案】匀强磁场的磁感应强度变化率为 金属棒下落过程中能达到的最大动量大小为 金属棒产生的焦耳热为，所用时间为
【解析】解：开关闭合金属棒静止时，，由法拉第电磁感应定律，回路电流，解得。
断开开关后，金属棒达到最大速度时受力平衡，，其中，最大动量，解得。
由能量守恒，得，串联电路焦耳热与电阻成正比，金属棒的焦耳热，解得。
对金属棒下落过程，由动量定理得，其中，，解得。
答：匀强磁场的磁感应强度变化率为。
金属棒下落过程中能达到的最大动量大小为。
金属棒产生的焦耳热为，所用时间为。
金属棒恰能保持静止时处于受力平衡状态，需通过安培力平衡重力。安培力由金属棒中感应电流与磁场作用产生，该感应电流源于线圈中磁感应强度变化产生的感应电动势。明确线圈感应电动势与变化率的关系，结合闭合电路欧姆定律得到回路电流，进而建立安培力与重力的等量关系，即可求出的变化率。
断开开关后金属棒下落，受重力与安培力作用，当加速度为零时速度达到最大，此时安培力与重力再次平衡。此过程中安培力由金属棒切割磁感线产生的动生电动势决定，根据闭合电路欧姆定律得到最大速度对应的电流，利用平衡条件求出最大速度，最终由动量定义求得最大动量。
金属棒从静止下落到最大速度过程，重力势能减少量转化为棒的动能和回路总焦耳热。利用能量守恒定律求出总焦耳热，再根据串联电路焦耳热分配与电阻成正比的关系，计算金属棒分担的焦耳热。求下落时间需考虑金属棒受变力作用，运用动量定理，将安培力的冲量表达为与金属棒位移相关的量，结合已知下落高度建立方程求解时间。
本题综合考查电磁感应与力学、能量、动量等知识的综合应用，是一道难度中等偏上的综合性计算题。题目通过两个不同磁场环境的巧妙设置，将感生电动势与动生电动势问题有机融合，考查学生对法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、共点力平衡、能量守恒、动量定理等核心规律的理解与运用能力。计算量适中，但物理过程分析要求较高，需清晰区分开关闭合与断开两种状态下的电路特点与能量转化关系。第二问求最大动量，实为求最大速度的变式；第三问中，将焦耳热的分配与动量定理结合求解时间，体现了对能量与动量两大观点的综合考查，能有效锻炼学生的逻辑推理和建模分析能力。
18.【答案】、刚接通电源时，回路内的干路电流为；、刚接通电源时，运输车的加速度大小为 运输车的速度大小为 运输车停下过程中，为
【解析】解：、运输车离站时，电路图如图所示：
根据电阻的串关联关系，回路总电阻：，解得：，总电流：，解得：；
、两导体棒受安培力方向相同，受到的合力：，而，根据牛顿第二定律：，联立可得，加速度大小：；
运输车进站时，电路如图所示：
当车速为时，由法拉第电磁感应定律：，根据闭合电路的欧姆定律：，
每个导体棒所受的安培力：，代入数据，运输车所受的合力：，解得：；
以运输车的初速度为正方向，选取一小段时间运输车速度的变化量为中动量定理：，
由于：，则有：，解得：。
结合可知，以运输车的初速度为正方向，对运输车应用动量定理，可得：，解得：。
答：、刚接通电源时，回路内的干路电流为；
、刚接通电源时，运输车的加速度大小为；
运输车的速度大小为；
运输车停下过程中，为。
、根据各位置的电阻关系，可画出电路连接情况，根据串并联电路电阻关系，结合闭合电路欧姆定律，可得到干路电流；
、根据安培力公式，结合牛顿第二定律，可得到运输车的加速度大小；
运输车进站时，根据右手定则，可得到回路中的感应电动势；根据闭合电路欧姆定律，可得到导体棒中的电流，结合安培力公式，可得到运输车受到的安培力大小；对运输车应用动量定理，即可得到运输车通过距离后的速度大小；
结合中对运输车的受力分析，即可得到运输车停下时的值。
本题考查电磁感应的应用，在分析导体棒受到的安培力时，注意导轨也有电阻，电路是混联结构。
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