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2025-2026学年山东省潍坊市高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.根据分子动理论的基本观点，下列说法正确的是( )
A. 时水结为冰，部分水分子停止了热运动
B. 的冰融化为的水，分子平均动能不变
C. 沸水中胡椒粉的不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈
D. 水很难被压缩，是因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只存在斥力
2.如图所示，、两个同心圆线圈位于同一平面内，线圈上连接直流电源和开关，闭合或断开开关瞬间，下列说法正确的是( )
A. 闭合瞬间，线圈中有逆时针方向的感应电流
B. 闭合瞬间，线圈有扩张趋势
C. 断开瞬间，线圈有收缩趋势
D. 断开瞬间，线圈中有逆时针方向的感应电流
3.使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基站及耳机的通信如图所示。下列说法正确的是( )
A. 基地台发射的电磁波在不同介质中传播的频率不同
B. 蓝牙通信电磁波的波长比可见光的波长短
C. 在真空中手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波波速大
D. 手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波更容易发生明显衍射
4.如图甲所示，“上海慧眼”是中国自主研发的世界首个摆式调谐质量阻尼器，是中国一项创新技术。阻尼器的原理如图乙所示，摆锤底部附着永磁体，当摩天大楼晃动时摆锤在导体板上方摆动，导体板对摆锤产生阻尼减弱摆动，提高楼体安全。下列说法正确的是( )
A. 将图乙中的导体板换成花岗岩，阻尼效果更好
B. 将整块的导体板分割成多块，阻尼效果更好
C. 将导体板由铝板换成相同形状和尺寸的铜板，阻尼效果更好
D. 摆锤在导体板上方摆动时，导体板中产生恒定电流
5.如图所示，和是两个相同的小灯泡，是自感系数很大、直流电阻为零的线圈，当开关闭合或断开时，下列说法正确的是( )
A. 闭合瞬间灯泡先亮，灯泡后亮，最后两灯一样亮
B. 闭合瞬间、两灯泡同时亮，最后两灯一样亮
C. 断开瞬间、两灯泡同时熄灭
D. 断开瞬间灯泡立即熄灭，灯泡亮起后逐渐熄灭
6.利用霍尔元件制作的位移传感器如图甲所示，将霍尔元件置于两磁性强弱相同、同极相对放置的磁体间，两磁体中间位置的磁感应强度为，以该点为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系，磁感应强度的大小和坐标成正比在小范围内。给霍尔元件通入沿轴方向的恒定电流，霍尔元件可能在、表面产生霍尔电压，当霍尔元件沿轴移动时，由于不同位置处磁感应强度不同，、表面产生的电势差不同，可根据测出物体沿方向的微小位移。、之间的电势差与坐标之间关系图像正确的是( )
A. B. C. D.
7.某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图甲所示。探测仪内部的线圈与电容器构成的振荡电路如图乙所示。当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数将发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。若此时线圈中的磁场方向如图乙所示，大小正在减弱，则( )
A. 电容器下极板带负电荷
B. 电容器内的电场强度正在增加
C. 线圈的自感电动势在减小
D. 若内部线圈的自感系数变大，则振荡电流的频率变大
8.如图甲为浮桶式波浪发电机，桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈始终处于均匀辐射磁场中，内置线圈随波浪沿竖直方向运动时，产生如图乙所示的正弦交流电。已知浮筒内置线圈的匝数，线圈电阻，理想变压器原副线圈匝数比为：。下列说法正确的是( )
A. 该发电机产生交流电的电动势有效值为
B. 穿过浮筒内线圈的磁通量变化率最大值为
C. 当滑动变阻器阻值时，发电机输出的电功率最大
D. 滑片向下滑动时，电流表示数变小
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.甲、乙两分子的分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，若甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，下列说法正确的是( )
A. 将乙分子从处由静止释放，乙分子将保持静止
B. 将乙分子从处由静止释放，乙分子将先沿轴的正方向运动
C. 将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力一直减小
D. 将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力先增大后减小
10.如图所示，金属线框为等腰梯形，右侧有一宽度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。已知线框的电阻，、的长度分别为、，点到边的距离也为。现使线框在纸面内以速度水平向右匀速穿过磁场区域，运动过程中边始终与磁场的左边界平行。从边进入磁场开始计时，在线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流沿顺时针方向为正、受到的安培力水平向左为正随时间的变化关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
11.两单匝线框与电阻、电容器连接而成的电路如图甲所示，线框内部边长分别为和的正方形区域、内充满垂直线框平面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度随时间变化的关系图线分别如图乙中倾斜直线、所示。已知定值电阻，，电容器的电容，线框及导线的电阻均不计。当电容器充电稳定后，下列说法正确的是( )
A. 电容器右极板带正电 B. 电容器极板带电量为
C. 电阻的电功率为 D. 电阻的电功率为
12.如图甲所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，一形状不规则的单匝线圈绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，图乙是线圈中磁通量随时间变化的图像。线圈电阻不计，磁感应强度，、是与线圈连接的两个输出端，下列说法正确的是( )
A. 线圈的转速为
B. 、端输出的最大电压为
C. 时，、端输出的瞬时电压值为
D. 若将一个定值电阻和一个二极管串联后接在、输出端，则定值电阻两端电压的有效值为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，具体操作如下：
将纯油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并测得这样的溶液有滴，由此计算出滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积；
往浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
将滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后形成如图甲所示的油酸膜；
将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
请根据以上操作，完成以下问题：
该实验中滴油酸酒精溶液含有的纯油酸的体积为______；
描出的油酸膜的轮廓如图乙所示，图中正方形小方格的边长为，则油酸分子的直径为______；
某同学实验中得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为______。
A.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理
14.物理兴趣小组进行探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下：
首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述操作最主要的目的是 ；
接下来用如图丙所示的装置做实验，将条形磁铁极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向左偏转，螺线管的绕线方向如图丁所示。通过螺线管中的感应电流方向为 ；选填“”或“”
多选又将实验装置改造，如图戊所示。连接好实验电路并检查无误后，观察在闭合开关的瞬间和断开瞬间以及闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的滑片过程中，指针摆动情况，由此实验可以得出恰当的结论是 ；
A.螺线管的磁场变强或变弱影响感应电流方向
B.螺线管的磁场变强或变弱影响感应电流大小
C.螺线管的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小
D.螺线管的磁场强弱变化快慢影响感应电流方向
某同学又对教材中断电自感实验做了如下改动：在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图己所示。由图可知：断电瞬间，灯泡电流瞬间 选填“增大”“减小”或“不变”。在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后的发光时间将 选填“变长”“变短”或“不变”。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，是一个竖直放置的单匝矩形导线框，处于磁感应强度大小为的水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为，边水平，线框绕某一竖直轴以角速度匀速转动俯视逆时针方向转动。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，在边与磁场方向的夹角到达时图示位置。求：
图示位置导线框产生的瞬时电动势的大小；
此过程中，通过线框横截面的电荷量。
16.如图所示，固定的两光滑平行导轨电阻不计与水平面的夹角为，导轨足够长且间距为，顶端有阻值为的电阻，整个装置处于垂直于导轨斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为。现将一质量为、电阻为、长度也为的导体棒从导轨上由静止释放，经过一段时间导体棒达到最大速度。已知重力加速度为。求：
下滑过程中导体棒的最大速度；
导体棒两端的最大电压。
17.如图所示，匝数匝的方形金属线框置于水平向右的匀强磁场中，线框通过导线连接一理想变压器，变压器原线圈和两个副线圈上分别连接阻值相同的定值电阻、、。已知线框的边长，边长，线框的直流电阻，磁场磁感应强度的大小，理想变压器原副线圈的匝数比：：：：，不计导线电阻。现使金属线框绕中心转轴以的角速度匀速转动。当开关断开时，理想电压表的示数为。求：
开关断开时，电阻中的电流大小；
电阻的阻值；
开关闭合后，电阻中的电流。
18.如图所示，倾角为的倾斜导轨与足够长的水平导轨平滑连接，导轨均光滑，宽度，倾斜导轨顶端连接一定值电阻，整个区域充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一质量、电阻的金属棒甲垂直导轨放在倾斜导轨上，与导轨始终接触良好，水平导轨上距倾斜导轨底端点处有一压力开关，初始时处于闭合状态，导体棒乙到开关的距离处的水平导轨上，处于锁定状态。当导体棒甲滑过开关时开关自动断开，同时导体棒乙解除锁定。已知导体棒乙的质量，电阻，取，导轨电阻不计，，。将金属棒甲由静止释放，向下运动一段时间后达到匀速，求：
金属棒甲运动的最大速度；
金属棒进入水平轨道后电阻产生的焦耳热；
金属棒甲、乙间的最小距离。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：分子的热运动是永不停息的，温度降低只会减弱热运动的剧烈程度，不会使分子停止热运动，故A错误；
B.温度是分子平均动能的标志，温度不变时，分子的平均动能保持不变，故B正确；
C.沸水中胡椒粉的翻滚是水的对流引起的宏观机械运动，并非布朗运动，布朗运动是微小颗粒在液体分子撞击下的无规则运动，故C错误；
D.分子间同时存在引力和斥力，压缩时分子间距减小，斥力大于引力，表现为斥力，并非只存在斥力，故D错误。
故选：。
根据分子动理论的核心要点，包括分子热运动的普遍性、温度与分子平均动能的关系、布朗运动的实质、分子间引力与斥力的共存性，逐一辨析选项。
本题考查分子动理论的基础概念辨析，覆盖热运动、平均动能、布朗运动、分子力等核心知识点，是典型的基础概念题。
2.【答案】
【解析】解：闭合开关瞬间，线圈中顺时针电流产生的向里磁场增强，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律，感应电流的磁场需阻碍磁通量增加，故感应磁场方向向外，由安培定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，故A正确；
B.闭合开关瞬间，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律的“增缩减扩”规律，线圈会通过收缩面积阻碍磁通量增加，故线圈有收缩趋势，故B错误；
C.断开开关瞬间，穿过线圈的磁通量减少，根据“增缩减扩”规律，线圈会通过扩张面积阻碍磁通量减少，故线圈有扩张趋势，故C错误；
D.断开开关瞬间，穿过线圈的磁通量向里减少，感应电流的磁场需阻碍磁通量减少，故感应磁场方向向里，由安培定则可知，线圈中感应电流为顺时针方向，故D错误。
故选：。
先根据安培定则判断线圈电流产生的磁场分布，再分闭合、断开开关两种情况，结合楞次定律“增反减同”判断线圈感应电流方向，利用“增缩减扩”规律分析线圈形变趋势。
本题考查楞次定律的综合应用，涵盖感应电流方向判断与线圈形变趋势分析，侧重对“增反减同”“增缩减扩”等规律的理解，能有效检验电磁感应的核心知识点掌握情况。
3.【答案】
【解析】解：电磁波的频率由波源决定，在不同介质中传播时频率保持不变，故A错误；
B.蓝牙通信电磁波的频率远低于可见光的频率，根据
频率越低波长越长，故蓝牙通信电磁波的波长比可见光的波长长，故B错误；
C.所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，与频率无关，故C错误；
D.手机通信的电磁波频率比蓝牙通信的电磁波频率低，根据
手机通信的电磁波波长更长，波长越长越容易发生明显衍射，故D正确。
故选：。
根据电磁波频率、波长与波速的关系，结合电磁波谱分布和衍射条件，逐一分析选项中关于电磁波频率、波长、波速及衍射现象的描述。
本题以手机与蓝牙通信为背景，考查电磁波的基本性质，涵盖频率、波长、波速及衍射条件，是理论联系实际的基础概念题。
4.【答案】
【解析】解：花岗岩为绝缘体，无法产生涡流，不能形成电磁阻尼，故A错误；
B.将导体板分割成多块会增大回路电阻，削弱涡流，阻尼效果变差，故B错误；
C.铜的电阻率比铝小，导电性更好，相同条件下涡流更强，阻尼效果更好，故C正确；
D.摆锤摆动时，穿过导体板的磁通量随时间变化，导体板中产生的是变化的涡流，而非恒定电流，故D错误。
故选：。
结合电磁阻尼涡流的产生条件、导体导电性及涡流大小的影响因素，逐一分析各选项的阻尼效果及电流特点。
本题结合实际科技装置考查电磁阻尼涡流的原理与影响因素，将物理知识与工程应用结合，侧重对涡流核心概念的理解，难度适中。
5.【答案】
【解析】解：、闭合开关，电源的电压同时加到两灯的两端，灯泡、瞬间同时亮起，由于线圈的电阻可以忽略，灯逐渐被短路，流过灯的电流逐渐减小，灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过的电流增大，所以灯变亮，故AB错误；
、闭合开关稳定后，通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，断开开关，线圈产生自感电动势，与灯泡组成自感回路，从流过线圈的电流开始逐渐减小，所以灯泡先闪亮再逐渐熄灭，而灯泡瞬间熄灭，故C错误，D正确。
故选：。
开关闭合的瞬间，电源的电压同时加到两灯的两端，两灯同时发光；结合欧姆定律分析电流的变化，以及灯、灯亮暗变化；开关断开瞬间，线圈相当于临时电源，结合电路构造分析出灯泡的亮度变化。
本题主要考查了自感现象的相关应用，理解线圈在不同情况下的作用，结合电路构造即可完成分析。
6.【答案】
【解析】解：霍尔电压与磁感应强度的关系霍尔元件中，自由电子在磁场中受洛伦兹力作用发生偏转，当洛伦兹力与电场力平衡时，、表面产生稳定的霍尔电压，由平衡条件可得，其中为电子电荷量，为电子定向移动速率，为磁感应强度，为霍尔元件沿磁场方向的宽度，结合电流微观表达式，其中为单位体积电子数，为横截面积，联立解得，式中为霍尔元件厚度，为常数，故与成正比，磁感应强度与位移的关系题目中明确“磁感应强度的大小和坐标成正比”，即为比例系数，霍尔电压与位移的关系将，代入
可得，式中为常数，故与成正比，其关系图像为过原点的直线，故A正确，BCD错误。
故选：。
需先根据霍尔效应原理推导霍尔电压与磁感应强度的关系，再结合磁感应强度与位移的正比关系得出电压与位移的关系，最后判断图像类型。
学生容易忽略磁场方向随正负变化导致的电压极性反转，误选仅在正半轴延伸的图像；也容易混淆与、的正比关系，误判图像的线性特征。
7.【答案】
【解析】解：此时线圈中的磁场正在减弱，说明电路中的电流减小，磁场能向电场能转化，电容器的带电量增加，电容器处于充电过程。根据安培定则，由线圈中向上的磁场方向可判断回路电流流向电容器的下极板，因此下极板带正电，上极板带负电，故A错误；
B.由选项的分析可知此时为充电过程，电容器的电压不断增加，易知电容器内的电场强度正在增加，故B正确；
C.振荡电路处于充电过程时电流逐渐减小，但电流的变化率逐渐增大，根据自感电动势与电流的变化率成正比，可知线圈的自感电动势在增大，故C错误；
D.振荡电路的频率为，可知当线圈自感系数变大时，振荡电流的频率会减小，故D错误。
故选：。
根据线圈中的磁场减弱判断振荡电路处于充电过程，根据安培定则确定电流方向，得到电容器下极板的带电性质；由电容器的电压变化判断电场强度的变化；由电流的变化率的变化判断自感电动势的变化；根据振荡频率公式判断判断振荡电流的频率的变化。
本题考查振荡电路的工作过程，结合安培定则和振荡规律，分析充电过程中回路中的电流、磁场能、电场能、电容器的带电量的变化，以及自感系数对频率的影响，侧重过程分析和规律应用，难度适中。
8.【答案】
【解析】解：由正弦交流电有效值公式
代入数据可得有效值，故A错误；
B.由法拉第电磁感应定律，得磁通量变化率最大值，故B错误；
C.理想变压器副线圈电阻等效到原线圈的电阻
根据电源输出功率最大条件，得
代入数据可得，故C正确；
D.滑片向下滑动时，减小，结合
则等效电阻减小，原线圈电流增大，故D错误。
故选：。
本题结合交变电流、法拉第电磁感应定律和理想变压器的等效电阻模型，分析电动势有效值、磁通量变化率、输出功率最大条件及负载变化对电流的影响。
本题以波浪发电机为背景，综合考查交变电流、变压器等效电路与电源输出功率的知识点，侧重模型转换与规律应用。
9.【答案】
【解析】解：分子势能曲线的斜率绝对值表示分子力大小，斜率正负表示分子力方向，处斜率不为零，说明分子力不为零，乙分子受力会运动，故A错误；
B.位于平衡位置左侧，分子间距离小于平衡距离，分子力表现为斥力，方向沿轴正方向，乙分子由静止释放后沿斥力方向运动，故B正确；
C.乙分子从移动到，起点处切线斜率为分子力为；向移动过程中，图像切线斜率的绝对值先变大、后变小，代表分子力先增大后减小，故C错误；
D.位置分子力为，从往移动时，曲线切线倾斜程度先变陡、再变平缓，斜率绝对值先增大后减小，因此甲乙间分子力大小先增大后减小，故D正确。
故选：。
结合分子势能曲线的斜率与分子力的关系，分析各位置的分子力方向、大小变化，判断分子运动状态与受力变化。
点评本题考查分子势能与分子间作用力的关系，关键是理解势能曲线斜率的物理意义及分子力随间距的变化规律，侧重对核心概念的理解，属于基础题。
10.【答案】
【解析】解：、线框匀速向右穿过磁场的过程可划分为进入磁场与离开磁场两个阶段。设线框运动的位移为。
在到的时间段内，线框进入磁场，其左边界处的导线切割磁感线，有效切割长度随时间呈线性增长。
依据法拉第电磁感应定律，感应电动势随之线性增大，根据楞次定律与右手定则可判定感应电流方向为逆时针即负方向，其大小亦随时间线性增加；
在到的时间段内，线框离开磁场，右边界处的导线切割磁感线，有效切割长度同样随时间线性增加，同理可知感应电动势线性增大，依据楞次定律判定感应电流方向转为顺时针即正方向，其大小随时间线性增大。综上分析，感应电流随时间的变化图像如选项A所示，故A正确，B错误；
、根据功能关系，线框匀速运动时，外力的功率等于回路中的电功率，即，解得安培力大小为。
由于在进入和离开磁场的两个阶段中，感应电流的绝对值均随时间线性增大，因此安培力与时间的平方成正比，其图像对应的两段曲线均为开口向上的抛物线段，即图线切线的斜率随时间逐渐增大，故C正确，D错误。
故选：。
线框匀速穿过磁场时，切割磁感线的有效长度随进入或离开过程而线性变化。进入磁场阶段，有效切割长度从边长度开始线性增加，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势线性增大，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针负方向，其大小也线性增加；离开磁场阶段，有效切割长度同样线性增加，感应电动势线性增大，但感应电流方向变为顺时针正方向。因此感应电流随时间呈两段斜率相同但方向相反的线性变化图像。安培力大小与感应电流的平方成正比，由于电流大小线性变化，故安培力大小与时间的平方成正比，其图像应为两段开口向上的抛物线，且斜率逐渐增大。
本题综合考查电磁感应中的动生电动势、闭合电路欧姆定律、安培力以及图像分析能力。题目涉及线框非匀速切割磁感线的动态过程，需要学生准确分析有效切割长度随位移或时间的变化规律，并运用楞次定律判断感应电流方向。计算量适中，但思维要求较高，重点在于建立物理过程与函数图像的对应关系，尤其是安培力与电流平方成正比导致其随时间呈二次函数变化，这要求学生不仅掌握基本公式，还需具备较强的逻辑推理和数形结合能力。本题的亮点在于将梯形线框的几何特征与电磁感应规律巧妙结合，通过两个阶段的对称性分析，有效考查学生对物理过程进行分段建模和定量推导的综合素养。
11.【答案】
【解析】解：根据楞次定律，两个线框的感应电流均为顺时针方向，总电流从的上端流向下端，因此上端电位高于下端，电容器并联在两端，左极板接上端带正电，右极板接下端带负电，故A错误；
B.由法拉第电磁感应定律，线框感应电动势
线框感应电动势
两线框同向串联，总电动势，外电路与并联，总电阻
代入数据可得
总电阻
总电流
代入数据可得
并联部分电压，电容器电压等于并联电压，带电量，故B正确；
C.电阻的电功率，故C正确；
D.通过的电流
的电功率，故D错误。
故选：。
根据法拉第电磁感应定律，结合图像的斜率和磁场区域面积，分别计算两个线框的感应电动势；再利用楞次定律判断感应电流方向，分析电路结构，计算各电阻的电流、功率及电容器两端电压与带电量，逐一判断选项。
本题结合感生电动势、楞次定律与直流电路分析，综合考查电磁感应与电路的应用，能有效检验对多电源电路、电容器充电及电功率计算的综合分析能力。
12.【答案】
【解析】解：、由图乙可知，线圈转动的周期为，因此线圈的转速，故A正确；
B、线圈转动产生交流电的最大值，且，解得：，线圈电阻不计，所以、端输出的最大电压为，故B错误；
C、电压瞬时值表达式为：，解得：，时，、端输出的瞬时电压值为，故C正确；
D、、端其有效值为；若将一个定值电阻和一个二极管串联后接在、输出端，则定值电阻两端电压在线圈转动一圈过程中，一半时间有电流通过，一半时间没有电流通过，根据电流热效应得：，解得：，故D正确。
故选：。
由图乙可知线圈转动的周期，进一步得到线圈的转速；根据线圈转动产生交流电的最大值计算公式求解最大值；写出电压瞬时值表达式进行解答；根据有效值的计算方法进行解答。
本题考查正弦式交流电产生的相关知识，对学生的迁移能力和分析综合能力有较高要求，要掌握正弦交流电有效值的计算方法。
13.【答案】，；
【解析】一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
油膜轮廓包含的小方格数为，油膜的面积为
油酸分子的直径
油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，每滴含油酸体积的测量值小于实际值，根据得到的油酸分子直径数据偏小，故A错误；
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，每滴含油酸体积的测量值偏大，根据得到的油酸分子直径数据偏大，故B正确；
C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，油膜面积的偏小，根据得到的油酸分子直径数据偏大，故C正确；
D.计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理，油膜面积的偏大，根据得到的油酸分子直径数据偏小，故D错误。
故选：。
故答案为：，；。
根据浓度计算每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积，根据油膜轮廓包含的小方格数计算油膜面积，根据体积公式计算油酸分子的直径；
分析每滴含油酸体积的测量值和油膜面积的变化，结合体积公式判断。
本题考查“用油膜法估测油酸分子直径”实验，关键掌握实验原理、利用体积公式计算油酸分子直径的方法、注意油膜面积和每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积的计算方法。
14.【答案】推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向
增大
变短

【解析】解：首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，电流从负接线柱流入电流表，发现电流计指针向左偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，电流从正接线柱流入电流表，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的目的是推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向。
将条形磁铁极向下插入螺线管时，发现电流表指针向左偏转，说明电流从负接线柱流入电流表，可知电流的方向是；
、根据楞次定律可知，螺线管的磁场变强或变弱影响感应电流的方向，不影响感应电流的大小，故A正确，B错误；
、根据法拉第电磁感应定律可知，螺线管的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小，不影响感应电流方向，故C正确，D错误。
故选：。
由图可知：断电瞬间，灯泡电流瞬间增大。只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数变小，储存的磁场能变小，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。
故答案为：推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向；；；增大，变短。
改变电流表偏转方向推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向；
根据的结论或者楞次定律判断；
根据楞次定律或法拉第电磁感应定律进行分析；
根据图像判断；铁芯拔出，线圈的自感系数减小，据此分析。
本题考查探究影响感应电流方向的因素实验，要求掌握实验原理、实验电路和实验步骤，掌握感应电流的条件以及自感现象的应用。
15.【答案】图示位置的瞬时电动势为 此过程中通过线框横截面的电荷量为
【解析】解：线框在匀强磁场中匀速转动时，会产生正弦式交变电流，其电动势最大值为
由于从线框平面与磁场方向平行开始计时，瞬时电动势的表达式为
在图示位置，边与磁场方向的夹角为，可得瞬时电动势为。
初始时刻，线框平面与磁场平行，穿过线框的磁通量
当线框转过到达图示位置时，穿过线框的磁通量为
可得磁通量的变化量为
可得通过线框横截面的电荷量。
答：图示位置的瞬时电动势为。
此过程中通过线框横截面的电荷量为。
根据交变电流的产生规律写出电动势最大值公式，结合初始位置与图示位置的夹角，写出瞬时电动势表达式并代入计算。
计算初末位置的磁通量得到磁通量变化量，利用平均电流与电荷量的关系公式求出通过线框横截面的电荷量。
本题考查交变电流的瞬时电动势计算与电磁感应中电荷量的求解，核心涵盖交变电流瞬时值表达式的推导、磁通量变化量的计算，以及利用磁通量变化求电荷量的方法，检验了对交变电流产生过程和电磁感应中电荷量计算的理解与应用能力。
16.【答案】下滑过程中导体棒的最大速度大小为 导体棒两端的最大电压大小为
【解析】解：导体棒下滑至最大速度时，其加速度为零，处于平衡状态。
由法拉第电磁感应定律可得，此时产生的感应电动势为。
根据闭合电路欧姆定律，回路中的感应电流为。
导体棒所受安培力沿斜面向上，大小为。
根据平衡条件有，联立以上各式，解得导体棒下滑的最大速度为。
当导体棒达到最大速度时，感应电动势最大，导体棒两端的电压也达到最大值。
此电压等于外电阻两端的路端电压，根据闭合电路欧姆定律的分压关系可得。
结合最大感应电动势，解得导体棒两端的最大电压为。
答：下滑过程中导体棒的最大速度大小为。
导体棒两端的最大电压大小为。
导体棒下滑过程中受到重力、支持力和安培力作用，当安培力与重力沿斜面的分力平衡时加速度减为零，速度达到最大。此时需利用电磁感应定律得到感应电动势，结合闭合电路欧姆定律得到回路电流，再通过安培力表达式与平衡条件建立方程，即可求出最大速度。
导体棒两端电压为外电阻两端的路端电压，在最大速度时感应电动势最大，电压也最大。根据闭合电路的分压关系，将最大感应电动势按内外电阻比例分配，即可求得最大电压。
本题综合考查了电磁感应与力学平衡的综合分析，属于中等偏上难度的典型模型题。题目以导体棒在倾斜导轨上的下滑运动为载体，将电磁感应中的法拉第定律、闭合电路欧姆定律、安培力计算与牛顿运动定律、能量观点紧密结合。计算量适中，重点考查学生对动态过程的分析能力，特别是理解加速度为零时速度达到最大这一临界平衡条件，并需要准确进行电路分析以区分感应电动势与路端电压。解题关键在于建立“重力分力与安培力平衡”的方程，并正确运用分压公式求解最大电压，能有效锻炼学生的物理建模与综合应用能力。
17.【答案】开关断开时中的电流为 电阻的阻值为 开关闭合后中的电流为
【解析】解：线框产生的感应电动势最大值，其有效值为
由闭合电路欧姆定律可得原线圈回路的电流
根据理想变压器的电流比关系，可得电阻中的电流。
原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为
根据变压器电压比关系，且已知，解得。
开关闭合后，两个副线圈的匝数相同，因此它们的输出电压和电流也相同，即，
根据理想变压器原线圈输入功率等于两个副线圈的输出功率之和，有
由电压比关系可得，由电流比关系可得
结合原线圈回路的欧姆定律有
解得中的电流。
答：开关断开时中的电流为。
电阻的阻值为。
开关闭合后中的电流为。
计算线框产生的感应电动势最大值与有效值，结合闭合电路欧姆定律求出原线圈电流，利用理想变压器电流比关系，算出开关断开时副线圈中的电流。
根据原、副线圈的电压、电流关系，结合已知条件求出电阻的阻值。
分析开关闭合后，两个副线圈的电压与电流特点，利用理想变压器输入功率等于两个副线圈输出功率之和的规律，结合原线圈回路的欧姆定律，求出此时中的电流。
本题考查交流发电机与理想变压器的应用，涵盖了感应电动势的计算、闭合电路欧姆定律、变压器的电压比和电流比关系，以及多副线圈变压器的功率平衡问题，检验了交变电流与变压器相关规律的分析和计算能力。
18.【答案】金属棒甲运动的最大速度为 金属棒甲进入水平轨道后电阻产生的焦耳热为 金属棒甲、乙间的最小距离为
【解析】解：金属棒甲在倾斜导轨上运动达到最大速度时，产生的感应电动势为，此时回路的总电阻为。
根据受力平衡条件，有，代入数据，解得：。
金属棒甲从点运动至点的过程中，设到达点时的速度为，由动量定理可得，即，代入数据，解得：。
根据能量守恒定律，此过程中系统产生的总焦耳热为。
由并联电路结构及电阻阻值关系可知，金属棒进入水平轨道后，电阻产生的焦耳热为，代入数据，解得：。
甲滑过点后开关断开，导体棒乙解除锁定，此后甲、乙系统所受合外力为零，系统动量守恒。
设达到共同速度时距离最小，有。
对导体棒乙由动量定理，有，其中通过回路的电荷量为，为甲、乙在此过程中的相对滑行位移。
联立并代入数据，解得：。
则金属棒甲、乙间的最小距离为，解得：。
答：金属棒甲运动的最大速度为。
金属棒甲进入水平轨道后电阻产生的焦耳热为。
金属棒甲、乙间的最小距离为。
金属棒甲在倾斜导轨上最终匀速下滑，达到最大速度。需明确此时金属棒受力平衡，重力沿斜面向下的分力与安培力沿斜面向上的分量相等。关键在于分析安培力表达式，它依赖于金属棒的切割速度、磁感应强度、导轨宽度及回路总电阻。回路总电阻需考虑金属棒自身电阻与倾斜导轨顶端定值电阻的串联关系，以及水平导轨上锁定金属棒乙电阻的影响。通过平衡方程可建立最大速度与已知物理量间的直接关系。
金属棒甲进入水平导轨后，需分析其从点运动至压力开关点的过程。此过程中，金属棒受安培力作用做减速运动。已知此段位移，可运用动量定理或功能关系来求金属棒到达点时的速度。求出此速度后，结合中求得的最大速度，可计算此减速过程回路产生的总焦耳热。最后，根据并联电路焦耳热分配规律，确定电阻产生的热量。
金属棒甲滑过点后，开关断开，乙解除锁定，两棒在水平导轨上运动。此阶段，两棒组成的系统合外力为零，动量守恒。当两棒速度相等时，它们之间的距离最小。通过动量守恒定律可求得共同速度。对乙棒运用动量定理，安培力的冲量等于其动量的变化，而安培力的冲量与通过回路的电荷量相关。电荷量又可通过磁通量变化与回路总电阻甲棒电阻与乙棒电阻串联求得。磁通量变化与两棒相对滑行位移有关，从而可解出该位移，进而求得最小距离。
本题综合考查了电磁感应与力学、能量、动量等多板块知识的深度融合。题目通过设计倾斜导轨与水平导轨的衔接、压力开关的触发以及双棒系统的相互作用，构建了复杂的多过程物理情境，计算量较大，对学生的综合分析能力提出了较高要求。题目不仅考查了电磁感应中的平衡条件、动量定理、能量守恒、动量守恒等核心规律，更着重检验了学生将复杂过程拆分为多个子过程并建立联系的能力。亮点在于巧妙地将电路结构变化、系统动量守恒与电荷量计算相结合来求解最小距离，这一设问方式极具思维深度，需要学生深刻理解电磁感应中动量与能量观点的灵活运用。
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