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广东湛江市第二十一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段物理试题
1．法拉第的贡献无法用任何物质来衡量，他的研究涉及电学、磁学、电化学等方面，发明了电动机和发电机，变压技术等等，其中电磁感应现象的发现对电磁学的发展有重要的作用。如图所示是法拉第发现电磁感应现象的一个装置的示意图，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与电源、开关S1相连，线圈N与电阻R，开关S2相连。下列说法正确的是（　　）
A．先闭合S2，再闭合S1，有电流从a-R-b
B．先闭合S1，再闭合S2，有电流从a-R-b
C．先闭合S2，再闭合S1，有电流从b-R-a
D．先闭合S1，再闭合S2，有电流从b-R-a
【答案】C
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律
【解析】【解答】AC．软铁环上绕有M、N两个线圈，先闭合S2后闭合S1，开关闭合瞬间右边磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流磁场方向向上，根据安培定则可知流过电阻的电流为，故C正确，A错误。
BD．先闭合S1，再闭合S2，右边线圈磁通量就不发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知不会有电流产生，BD错误。
故选：C。
【分析】根据感应电流产生的条件判断是否有感应电流，然后由楞次定律判断感应电流的方向。
2．关于课本中出现的几幅图片，下列依次的解释正确的是（　　）
A．真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化
B．为了增强电磁炉线圈产生的磁场，可以用铁质材料制作与金属锅接触的电磁炉面板
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D．探雷器使用必须不断的移动，当探雷器静止在地雷上方时，将无法报警
【答案】C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A．真空冶炼炉利用内部金属产生的涡流的热量使金属熔化，不是利用线圈产生的热量使金属熔化，故A错误；B．用铁质材料制作与金属锅接触的电磁炉面板，则磁场会在面板表面产生大量的热量，存在很大的安全隐患，B错误；
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，可以减小变压器的涡流，进而减小损耗。提高效率，故C正确；
D．探雷器的探头可以探测辐射电磁场，当探头静止在金属部件的地雷上方时，在地雷内部会产生涡流，从而引发报警，不管运动还是静止都可以引发报警，故D错误。
故选：C。
【分析】先识别每个装置对应的物理原理，结合涡流、电磁感应等知识，逐一分析选项中对真空冶炼炉、电磁炉、变压器铁芯和探雷器的描述，判断其正确性。
3．随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电（电路模拟如图乙）。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为10A。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（　　）
A．受电线圈的输出电压为22V
B．供电线圈的输入功率为11KW
C．受电线圈的电流方向每秒改变50次
D．车身受电线圈中的感应电流磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反
【答案】B
【知识点】变压器原理；楞次定律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】供电线圈有效值，，理想变压器、，；周期，。
A、，A错误；
B、，，理想变压器输入功率等于输出功率，，B正确；
C、交变电流一个周期内方向变次，，每秒方向改变次，C错误；
D、楞次定律：原磁场增大时感应磁场反向，原磁场减小时感应磁场同向，并非始终相反，D错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查变压器电压比；
B、考查理想变压器功率关系；
C、考查交变电流频率：1个周期电流方向变化2次；
D、考查楞次定律，感应磁场阻碍磁通量变化，可同向、可反向。
4．酒驾是严重交通违法行为，如图所示，这是某位学生设计的检测司机是否酒驾的电路图.图中为定值电阻，是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小.若检测时司机喝了酒，则下列说法正确的是（　　）
A．电路的总电阻减小，电压表的示数减小
B．电路的总电阻增大，电流表的示数减小
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变小
【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】与串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端电压；酒驾时酒精浓度变大，气敏电阻阻值减小。
A、总电阻减小，由电流变大，，电压表示数变大，A错误；
B、变小，总电阻减小、电流表示数变大，B错误；
C、电压表、电流表示数比值，是定值电阻，比值不变，C正确；
D、电源电压不变，总电流变大，，电路总功率变大，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、结合欧姆定律，总电阻变小电流变大，定值电阻分压变大；
B、气敏电阻随酒精浓度增大而减小，总电阻减小、电流增大；
C、，定值电阻阻值固定，比值恒定；
D、总功率，电源电压不变，电流越大总功率越大。
5．下列事实可作为分子动理论相应观点证据的是（　　）
A．风卷浪涌，说明空气中的分子在做永不停息的热运动
B．布朗运动是指液体（气体）分子的无规则热运动
C．固体、液体很难被压缩，说明分子间有斥力
D．气体很难被压缩，说明气体分子间有斥力
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；分子间的作用力
【解析】【解答】A．风卷浪涌是宏观物体在风这个外力作用下的机械运动，不是分子的运动。分子运动是肉眼看不见的微观运动，故A错误；B．布朗运动是悬浮颗粒的运动，反映液体（气体）分子热运动， 布朗运动不是指液体（气体）分子本身的无规则热运动 ，故B错误；
C．固体、液体难压缩是因分子间距小，斥力显著，故C正确；
D．气体难压缩通常因压强增大，而非分子间斥力，故D错误。
故选：C。
【分析】分子运动是微观运动；布朗运动是悬浮颗粒的运动；分子间存在引力和斥力；气体压缩到一定程度时很难被压缩，主要是因为气体压强较大。
6．如图所示，边长为的正方形单匝线圈，以角速度绕边匀速转动，边左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，M为导电环，已知线圈的电阻为，定值电阻的阻值为，其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　）
A．图示时刻，线圈的磁通量最大，感应电动势最大
B．感应电动势的最大值为
C．从图示位置开始，线圈转过程中，流过定值电阻的电荷量为
D．一个周期的时间内，定值电阻上产生的热量为
【答案】D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．图示时刻线圈平面与磁场方向垂直，即线圈位于中性面位置，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故A错误；
B．根据正弦交流电的产生原理，可知该交流电电动势的最大值为，故B错误；
C．线圈转动过程中，通过线圈的磁通量的变化量为，因此，流经的电荷量
又，，解得
即，故C错误；
D．在线圈转动一周过程中只有半周会有电流产生，结合交变电流有效值定义可知上产生的热量为，故D正确。
故选D。
【分析】根据磁通量变化率判断感应电动势大小；最大感应电动势为Em=；根据热量的计算公式求得R上产生的热量；根据平均感应电动势求电荷量。
7．如图甲所示，一个矩形线圈悬挂在竖直平面内，悬点 P为AB 边中点。矩形线圈水平边AB=CD，竖直边 AC=BD，在EF下方有一个范围足够大、方向垂直纸面（竖直平面）的匀强磁场。取垂直纸面向外为磁感应强度的正方向，电流顺时针方向为正方向，安培力向上为正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于线圈内的感应电流i、线圈受到的安培力F 随时间t变化的图像正确的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A、B：先快速线性增大、后慢速线性减小，变大阶段、变小阶段数值不等。由法拉第电磁感应定律，两段感应电动势大小不等、电流大小不等；楞次定律：向外增大→感应电流顺时针（正），向外减小→感应电流逆时针（负），增大阶段更大，正向电流反向电流，因此AB图像电流大小一致错误；
C、D：，大小恒定；上升阶段：电流正向、安培力向上（正），线性变大，随线性上升，斜率大；下降阶段：电流反向、安培力向下（负），线性变小，随线性减小，斜率更小；周期重复该规律，C图像符合、D斜率变化错误；
故答案为：。
【分析】A、B：考查法拉第电磁感应定律（决定电流大小）、楞次定律（磁场变化判定电流方向）；
C、D：考查安培力公式、左手定则，电流恒定，随线性变化，变化率决定图像斜率。
8．如图所示，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略），a、b是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是（　　）．
A．开关S闭合后，a灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．开关S闭合后，b灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同
D．先闭合开关S，电路稳定后再断开S，则b灯立即熄灭，a灯闪亮后逐渐熄灭
【答案】A,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】ABC、S闭合瞬间，由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势，此时线圈内阻相当于无穷大，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，a灯被短路，所以a熄灭，b变亮，故A正确，BC错误；D、S闭合断开，b立即熄灭，由于线圈的回路出现自感电动势，所以a亮一下再慢慢熄灭，故D正确。
故选：AD。
【分析】电感总是阻碍电流的变化。线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡B构成电路回路。
9．某燃气灶点火装置的原理图如图所示，转换器将直流电压转换为峰值的正弦式交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上。已知变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电压表。当副线圈电压瞬时值达到5000V时，钢针与金属板之间会产生电火花，从而实现点火。则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为6V
B．当时才能实现点火
C．若仅增加副线圈的匝数，则电压表的示数变大
D．若仅增加副线圈的匝数，则电压表的示数不变
【答案】B,D
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．原线圈上是峰值Um=6V的正弦式交流电压，则电压表读数为有效值，则有，故A错误；
B．由题意当副线圈电压瞬时值达到5000V时实现点火， 根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比， 则有
故B正确；
CD．若仅增加副线圈的匝数，不影响原线圈上的电压，则电压表的示数不变，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数；当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据电压与线圈匝数比的关系即可求解。
10．如图（a），边长为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为。虚线恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，线框中产生的感应电动势大小为
B．时刻，线框所受安培力的合力为0
C．时刻，线框受到的安培力大小为
D．在内通过线框导线横截面的电荷量为
【答案】C,D
【知识点】安培力的计算；感应电动势及其产生条件；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】左侧有效面积，，感应电动势，，
A、，A错误；
B、左右两边导线处在相反磁场、电流相同，左、右，两边安培力同向、合力不为零，B错误；
C、时刻左侧，，；左边，右边，二力同向，，C正确；
D、电荷量，D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、考查法拉第电磁感应定律，有效面积为半个正方形面积；
B、左右磁场反向、安培力同向，合力不能为零；
C、分别计算左右两段导线安培力，同向叠加求合力；
D、考查电荷量公式，。
11．在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是______。
A．对称思维法 B．等效替代法 C．理想模型法
（2）实验时，取1mL纯油酸，加入酒精，配制成mL油酸酒精溶液。用注射器取该溶液，测得60滴这样的溶液为1mL。用注射器向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴该溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格中每个小正方形方格的大小为1cm×1cm。
①1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　 　；（保留2位有效数字）
②图中油膜的面积约为　 　；（保留2位有效数字）
③该实验测量的油酸分子的直径约为　 　m。（保留1位有效数字）
【答案】（1）C
（2）；（均可）；（或）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，“将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，C正确。
故选C。
（2） 取1mL纯油酸，加入酒精，配制成mL油酸酒精溶液，用注射器取该溶液，测得60滴这样的溶液为1mL，1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
油膜大约占257个格，所以油膜的面
油酸分子直径
【分析】（1）根据实验方法—理想模型法分析；
（2）一滴溶液的体积乘以溶液的浓度，就是1滴酒精油酸溶液所含纯油的体积；油酸的体积除以油膜的面积，就是油膜厚度，即油酸分子的直径。
（1）“将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，C正确。
故选C。
（2）[1] 1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
[2] 油膜大约占257个格，所以油膜的面积
[3] 油酸分子直径
12．热敏电阻常被用作温度传感器的主要部件，某同学想利用热敏电阻设计一个温控电路。首先，将热敏电阻放入温控室中，利用如图甲所示的测量电路探究热敏电阻阻值随环境温度变化的关系（热敏电阻的电流热效应可忽略不计）。
（1）实验时，记录不同温度下电压表和电流表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。由于电表内阻引起的系统误差，会导致热敏电阻的测量值RT　 　（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（2）实验中得到的该热敏电阻阻值RT随温度t变化的曲线如图乙所示。将热敏电阻从温控室取出置于室温下，稳定后，测得热敏电阻的阻值为3.6kΩ。根据图乙，可推测室温为　 　℃（结果保留2位有效数字）。
（3）该同学利用上述热敏电阻RT，设计了如图丙所示的温控电路。其中学生电源输出电压恒为U=3V，可变电阻R的调节范围为0~10kΩ。当控制开关两端电压低于1.2V时，可自动开启加热系统。若要将室内温度控制在20~28℃范围内，可变电阻R的阻值应为　 　kΩ，且控制开关的关闭电压应设定为超过　 　V时，自动关闭加热系统。（结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）大于
（2）16
（3）2.0；1.5
【知识点】常见传感器的工作原理及应用；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；伏安法测电阻
【解析】【解答】（1） 采用电流表内接法，由“大内偏大”，导致电阻测量值偏大。
（2） 由图像可得，当RT=3.6kΩ时，对应温度为16℃。
（3）要将室内温度控制在20~28℃范围内，当温度低于20℃时，需要加热，此时热敏电阻阻值为3.0kΩ，当控制开关两端电压为1.2V时，热敏电阻分压达到1.8V，串联电路电阻的电压与阻值成正比，所以
当温度超过28℃时，即热敏电阻为2.0kΩ，需要断开开关停止加热，结合串联电路电阻的电压与阻值成正比，此时控制开关两端电压为
【分析】（1）由采用电流表内接法，由于电流表的分压作用造成确定；
（2）由图像确定对应温度下的电阻；
（3）串联电路电阻的电压与阻值成正比，由闭合电路的欧姆定律及数形结合确定。
（1）测量电路采用电流表内接法，由于电流表的分压导致电压表测量值比热敏电阻两端实际电压较大，最终导致热敏电阻的测量值RT大于真实值。
（2）由图像可知，当热敏电阻的阻值为3.6kΩ时，对应温度为16℃。
（3）[1]按照温控范围要求，当温度低于20℃时，需要加热，此时热敏电阻阻值为3.0kΩ，当控制开关两端电压为1.2V时，热敏电阻分压达到1.8V，串联电路电阻的电压与阻值成正比，所以
[2]当温度超过28℃时，即热敏电阻为2.0kΩ，需要断开开关停止加热，此时控制开关两端电压为
13．如图，一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上，一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为（为大气压强），温度为，体积为。现对气体缓慢加热，使活塞刚好上升到卡销处时停止加热，然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，已知所加细砂的总质量是活塞质量的2倍。求：
（1）活塞刚上升到卡销处时，缸内气体的温度；
（2）最终稳定时缸内封闭气体的体积。
【答案】（1）解：气体的初始体积为 初始温度为
末态体积为
气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律
代入解得
（2）解：气体发生等温变化，由玻意耳定律
其中
设活塞质量为m，所加细砂质量为M，初始时，根据活塞平衡条件有
在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，根据活塞平衡条件有
其中
解得，或
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）已知气体的初始体积和初始温度，气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律列式求解；
（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律求解气体压强，让活塞缓慢下降，根据活塞平衡条件列式求解 最终稳定时缸内封闭气体的体积。
（1）气体的初始体积为 初始温度为
末态体积为
气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律
代入解得
（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律
其中
设活塞质量为m，所加细砂质量为M，初始时，根据活塞平衡条件有
在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，根据活塞平衡条件有
其中
解得，或
14．如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。求：
（1）升压变压器副线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压；
（2）通过输电线上的电流及输电线的总电阻r；
（3）供电电路的效率。
【答案】（1）解：根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
得
（2）解：通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
（3）解：配电设施的输出功率
供电效率
【知识点】变压器原理；电能的输送
【解析】【分析】（1）已知 配电设施的输出电压，根据变压比计算；
（2）根据P=UI计算电流；根据输电线上损失的电压和输电线上的电流的比值计算输电线的电阻；
（3）求出配电设施的输出功率，根据效率的定义计算。
（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
得
（2）通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
（3）配电设施的输出功率
供电效率
15．如图所示，水平固定金属圆环内存在方向垂直圆环向下的匀强磁场，在外力作用下金属棒可绕着圆心沿逆时针方向匀速转动。从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两光滑平行金属导轨，导轨与水平面的夹角，导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，将金属棒垂直导轨轻轻放在导轨上，棒恰好保持静止。已知圆环内的磁场和导轨间的磁场的磁感应强度大小均为，圆环半径和金属棒的长度均为，导轨宽度和金属棒的长度为，金属棒的质量，棒的电阻，棒的电阻，其余电阻不计，重力加速度大小。
（1）求金属棒两端的电压；
（2）求金属棒转动的角速度；
（3）若金属棒转动的角速度变为原来的一半，将金属棒在导轨上由静止释放，一段时间后，金属棒速度达到稳定，已知金属棒运动过程中与导轨始终垂直并接触良好，求该金属棒运动稳定后的速度大小。
【答案】（1）金属棒，，
得
电压
（2）金属棒上的感应电动势
而
得
（3）金属棒上的电动势
金属棒上的电动势
得
运动稳定时，
得
【知识点】安培力的计算；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）金属棒cd保持静止，处于平衡状态，其重力沿斜面向下的分力与安培力平衡。通过平衡关系可求出回路中的电流，进而根据欧姆定律求cd棒两端的电压；
（2）Ob棒绕圆心匀速转动，切割磁感线产生感应电动势，该电动势是驱动整个回路的电源。电动势大小与角速度、磁感应强度及Ob棒长度有关。此电动势等于总电流与回路总电阻的乘积，结合第一问求得的电流即可解出角速度；
（3）当Ob棒角速度减半，其产生的感应电动势相应变化。cd棒从静止释放后，在重力作用下沿导轨加速，同时切割导轨间的磁感线产生反向电动势。当cd棒速度稳定时，其加速度为零，此时回路中的总电流由Ob棒电动势与cd棒反向电动势共同决定，且cd棒所受安培力与重力沿斜面的分力再次平衡，由此可建立方程求解稳定速度。
（1）金属棒，，
得
电压
（2）金属棒上的感应电动势
而
得
（3）金属棒上的电动势
金属棒上的电动势
得
运动稳定时，
得
1 / 1广东湛江市第二十一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段物理试题
1．法拉第的贡献无法用任何物质来衡量，他的研究涉及电学、磁学、电化学等方面，发明了电动机和发电机，变压技术等等，其中电磁感应现象的发现对电磁学的发展有重要的作用。如图所示是法拉第发现电磁感应现象的一个装置的示意图，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与电源、开关S1相连，线圈N与电阻R，开关S2相连。下列说法正确的是（　　）
A．先闭合S2，再闭合S1，有电流从a-R-b
B．先闭合S1，再闭合S2，有电流从a-R-b
C．先闭合S2，再闭合S1，有电流从b-R-a
D．先闭合S1，再闭合S2，有电流从b-R-a
2．关于课本中出现的几幅图片，下列依次的解释正确的是（　　）
A．真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化
B．为了增强电磁炉线圈产生的磁场，可以用铁质材料制作与金属锅接触的电磁炉面板
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D．探雷器使用必须不断的移动，当探雷器静止在地雷上方时，将无法报警
3．随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电（电路模拟如图乙）。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为10A。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（　　）
A．受电线圈的输出电压为22V
B．供电线圈的输入功率为11KW
C．受电线圈的电流方向每秒改变50次
D．车身受电线圈中的感应电流磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反
4．酒驾是严重交通违法行为，如图所示，这是某位学生设计的检测司机是否酒驾的电路图.图中为定值电阻，是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小.若检测时司机喝了酒，则下列说法正确的是（　　）
A．电路的总电阻减小，电压表的示数减小
B．电路的总电阻增大，电流表的示数减小
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变小
5．下列事实可作为分子动理论相应观点证据的是（　　）
A．风卷浪涌，说明空气中的分子在做永不停息的热运动
B．布朗运动是指液体（气体）分子的无规则热运动
C．固体、液体很难被压缩，说明分子间有斥力
D．气体很难被压缩，说明气体分子间有斥力
6．如图所示，边长为的正方形单匝线圈，以角速度绕边匀速转动，边左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，M为导电环，已知线圈的电阻为，定值电阻的阻值为，其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　）
A．图示时刻，线圈的磁通量最大，感应电动势最大
B．感应电动势的最大值为
C．从图示位置开始，线圈转过程中，流过定值电阻的电荷量为
D．一个周期的时间内，定值电阻上产生的热量为
7．如图甲所示，一个矩形线圈悬挂在竖直平面内，悬点 P为AB 边中点。矩形线圈水平边AB=CD，竖直边 AC=BD，在EF下方有一个范围足够大、方向垂直纸面（竖直平面）的匀强磁场。取垂直纸面向外为磁感应强度的正方向，电流顺时针方向为正方向，安培力向上为正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于线圈内的感应电流i、线圈受到的安培力F 随时间t变化的图像正确的是
A． B．
C． D．
8．如图所示，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略），a、b是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是（　　）．
A．开关S闭合后，a灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．开关S闭合后，b灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同
D．先闭合开关S，电路稳定后再断开S，则b灯立即熄灭，a灯闪亮后逐渐熄灭
9．某燃气灶点火装置的原理图如图所示，转换器将直流电压转换为峰值的正弦式交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上。已知变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电压表。当副线圈电压瞬时值达到5000V时，钢针与金属板之间会产生电火花，从而实现点火。则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为6V
B．当时才能实现点火
C．若仅增加副线圈的匝数，则电压表的示数变大
D．若仅增加副线圈的匝数，则电压表的示数不变
10．如图（a），边长为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为。虚线恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，线框中产生的感应电动势大小为
B．时刻，线框所受安培力的合力为0
C．时刻，线框受到的安培力大小为
D．在内通过线框导线横截面的电荷量为
11．在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是______。
A．对称思维法 B．等效替代法 C．理想模型法
（2）实验时，取1mL纯油酸，加入酒精，配制成mL油酸酒精溶液。用注射器取该溶液，测得60滴这样的溶液为1mL。用注射器向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴该溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格中每个小正方形方格的大小为1cm×1cm。
①1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　 　；（保留2位有效数字）
②图中油膜的面积约为　 　；（保留2位有效数字）
③该实验测量的油酸分子的直径约为　 　m。（保留1位有效数字）
12．热敏电阻常被用作温度传感器的主要部件，某同学想利用热敏电阻设计一个温控电路。首先，将热敏电阻放入温控室中，利用如图甲所示的测量电路探究热敏电阻阻值随环境温度变化的关系（热敏电阻的电流热效应可忽略不计）。
（1）实验时，记录不同温度下电压表和电流表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。由于电表内阻引起的系统误差，会导致热敏电阻的测量值RT　 　（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（2）实验中得到的该热敏电阻阻值RT随温度t变化的曲线如图乙所示。将热敏电阻从温控室取出置于室温下，稳定后，测得热敏电阻的阻值为3.6kΩ。根据图乙，可推测室温为　 　℃（结果保留2位有效数字）。
（3）该同学利用上述热敏电阻RT，设计了如图丙所示的温控电路。其中学生电源输出电压恒为U=3V，可变电阻R的调节范围为0~10kΩ。当控制开关两端电压低于1.2V时，可自动开启加热系统。若要将室内温度控制在20~28℃范围内，可变电阻R的阻值应为　 　kΩ，且控制开关的关闭电压应设定为超过　 　V时，自动关闭加热系统。（结果均保留2位有效数字）
13．如图，一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上，一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为（为大气压强），温度为，体积为。现对气体缓慢加热，使活塞刚好上升到卡销处时停止加热，然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，已知所加细砂的总质量是活塞质量的2倍。求：
（1）活塞刚上升到卡销处时，缸内气体的温度；
（2）最终稳定时缸内封闭气体的体积。
14．如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率，额定电压，变压器均视为理想变压器。求：
（1）升压变压器副线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压；
（2）通过输电线上的电流及输电线的总电阻r；
（3）供电电路的效率。
15．如图所示，水平固定金属圆环内存在方向垂直圆环向下的匀强磁场，在外力作用下金属棒可绕着圆心沿逆时针方向匀速转动。从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两光滑平行金属导轨，导轨与水平面的夹角，导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，将金属棒垂直导轨轻轻放在导轨上，棒恰好保持静止。已知圆环内的磁场和导轨间的磁场的磁感应强度大小均为，圆环半径和金属棒的长度均为，导轨宽度和金属棒的长度为，金属棒的质量，棒的电阻，棒的电阻，其余电阻不计，重力加速度大小。
（1）求金属棒两端的电压；
（2）求金属棒转动的角速度；
（3）若金属棒转动的角速度变为原来的一半，将金属棒在导轨上由静止释放，一段时间后，金属棒速度达到稳定，已知金属棒运动过程中与导轨始终垂直并接触良好，求该金属棒运动稳定后的速度大小。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律
【解析】【解答】AC．软铁环上绕有M、N两个线圈，先闭合S2后闭合S1，开关闭合瞬间右边磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流磁场方向向上，根据安培定则可知流过电阻的电流为，故C正确，A错误。
BD．先闭合S1，再闭合S2，右边线圈磁通量就不发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知不会有电流产生，BD错误。
故选：C。
【分析】根据感应电流产生的条件判断是否有感应电流，然后由楞次定律判断感应电流的方向。
2．【答案】C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A．真空冶炼炉利用内部金属产生的涡流的热量使金属熔化，不是利用线圈产生的热量使金属熔化，故A错误；B．用铁质材料制作与金属锅接触的电磁炉面板，则磁场会在面板表面产生大量的热量，存在很大的安全隐患，B错误；
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，可以减小变压器的涡流，进而减小损耗。提高效率，故C正确；
D．探雷器的探头可以探测辐射电磁场，当探头静止在金属部件的地雷上方时，在地雷内部会产生涡流，从而引发报警，不管运动还是静止都可以引发报警，故D错误。
故选：C。
【分析】先识别每个装置对应的物理原理，结合涡流、电磁感应等知识，逐一分析选项中对真空冶炼炉、电磁炉、变压器铁芯和探雷器的描述，判断其正确性。
3．【答案】B
【知识点】变压器原理；楞次定律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】供电线圈有效值，，理想变压器、，；周期，。
A、，A错误；
B、，，理想变压器输入功率等于输出功率，，B正确；
C、交变电流一个周期内方向变次，，每秒方向改变次，C错误；
D、楞次定律：原磁场增大时感应磁场反向，原磁场减小时感应磁场同向，并非始终相反，D错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查变压器电压比；
B、考查理想变压器功率关系；
C、考查交变电流频率：1个周期电流方向变化2次；
D、考查楞次定律，感应磁场阻碍磁通量变化，可同向、可反向。
4．【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】与串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端电压；酒驾时酒精浓度变大，气敏电阻阻值减小。
A、总电阻减小，由电流变大，，电压表示数变大，A错误；
B、变小，总电阻减小、电流表示数变大，B错误；
C、电压表、电流表示数比值，是定值电阻，比值不变，C正确；
D、电源电压不变，总电流变大，，电路总功率变大，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、结合欧姆定律，总电阻变小电流变大，定值电阻分压变大；
B、气敏电阻随酒精浓度增大而减小，总电阻减小、电流增大；
C、，定值电阻阻值固定，比值恒定；
D、总功率，电源电压不变，电流越大总功率越大。
5．【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；分子间的作用力
【解析】【解答】A．风卷浪涌是宏观物体在风这个外力作用下的机械运动，不是分子的运动。分子运动是肉眼看不见的微观运动，故A错误；B．布朗运动是悬浮颗粒的运动，反映液体（气体）分子热运动， 布朗运动不是指液体（气体）分子本身的无规则热运动 ，故B错误；
C．固体、液体难压缩是因分子间距小，斥力显著，故C正确；
D．气体难压缩通常因压强增大，而非分子间斥力，故D错误。
故选：C。
【分析】分子运动是微观运动；布朗运动是悬浮颗粒的运动；分子间存在引力和斥力；气体压缩到一定程度时很难被压缩，主要是因为气体压强较大。
6．【答案】D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．图示时刻线圈平面与磁场方向垂直，即线圈位于中性面位置，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故A错误；
B．根据正弦交流电的产生原理，可知该交流电电动势的最大值为，故B错误；
C．线圈转动过程中，通过线圈的磁通量的变化量为，因此，流经的电荷量
又，，解得
即，故C错误；
D．在线圈转动一周过程中只有半周会有电流产生，结合交变电流有效值定义可知上产生的热量为，故D正确。
故选D。
【分析】根据磁通量变化率判断感应电动势大小；最大感应电动势为Em=；根据热量的计算公式求得R上产生的热量；根据平均感应电动势求电荷量。
7．【答案】C
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A、B：先快速线性增大、后慢速线性减小，变大阶段、变小阶段数值不等。由法拉第电磁感应定律，两段感应电动势大小不等、电流大小不等；楞次定律：向外增大→感应电流顺时针（正），向外减小→感应电流逆时针（负），增大阶段更大，正向电流反向电流，因此AB图像电流大小一致错误；
C、D：，大小恒定；上升阶段：电流正向、安培力向上（正），线性变大，随线性上升，斜率大；下降阶段：电流反向、安培力向下（负），线性变小，随线性减小，斜率更小；周期重复该规律，C图像符合、D斜率变化错误；
故答案为：。
【分析】A、B：考查法拉第电磁感应定律（决定电流大小）、楞次定律（磁场变化判定电流方向）；
C、D：考查安培力公式、左手定则，电流恒定，随线性变化，变化率决定图像斜率。
8．【答案】A,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】ABC、S闭合瞬间，由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势，此时线圈内阻相当于无穷大，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，a灯被短路，所以a熄灭，b变亮，故A正确，BC错误；D、S闭合断开，b立即熄灭，由于线圈的回路出现自感电动势，所以a亮一下再慢慢熄灭，故D正确。
故选：AD。
【分析】电感总是阻碍电流的变化。线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡B构成电路回路。
9．【答案】B,D
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．原线圈上是峰值Um=6V的正弦式交流电压，则电压表读数为有效值，则有，故A错误；
B．由题意当副线圈电压瞬时值达到5000V时实现点火， 根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比， 则有
故B正确；
CD．若仅增加副线圈的匝数，不影响原线圈上的电压，则电压表的示数不变，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数；当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据电压与线圈匝数比的关系即可求解。
10．【答案】C,D
【知识点】安培力的计算；感应电动势及其产生条件；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】左侧有效面积，，感应电动势，，
A、，A错误；
B、左右两边导线处在相反磁场、电流相同，左、右，两边安培力同向、合力不为零，B错误；
C、时刻左侧，，；左边，右边，二力同向，，C正确；
D、电荷量，D正确；
故答案为：CD。
【分析】A、考查法拉第电磁感应定律，有效面积为半个正方形面积；
B、左右磁场反向、安培力同向，合力不能为零；
C、分别计算左右两段导线安培力，同向叠加求合力；
D、考查电荷量公式，。
11．【答案】（1）C
（2）；（均可）；（或）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，“将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，C正确。
故选C。
（2） 取1mL纯油酸，加入酒精，配制成mL油酸酒精溶液，用注射器取该溶液，测得60滴这样的溶液为1mL，1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
油膜大约占257个格，所以油膜的面
油酸分子直径
【分析】（1）根据实验方法—理想模型法分析；
（2）一滴溶液的体积乘以溶液的浓度，就是1滴酒精油酸溶液所含纯油的体积；油酸的体积除以油膜的面积，就是油膜厚度，即油酸分子的直径。
（1）“将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，C正确。
故选C。
（2）[1] 1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
[2] 油膜大约占257个格，所以油膜的面积
[3] 油酸分子直径
12．【答案】（1）大于
（2）16
（3）2.0；1.5
【知识点】常见传感器的工作原理及应用；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；伏安法测电阻
【解析】【解答】（1） 采用电流表内接法，由“大内偏大”，导致电阻测量值偏大。
（2） 由图像可得，当RT=3.6kΩ时，对应温度为16℃。
（3）要将室内温度控制在20~28℃范围内，当温度低于20℃时，需要加热，此时热敏电阻阻值为3.0kΩ，当控制开关两端电压为1.2V时，热敏电阻分压达到1.8V，串联电路电阻的电压与阻值成正比，所以
当温度超过28℃时，即热敏电阻为2.0kΩ，需要断开开关停止加热，结合串联电路电阻的电压与阻值成正比，此时控制开关两端电压为
【分析】（1）由采用电流表内接法，由于电流表的分压作用造成确定；
（2）由图像确定对应温度下的电阻；
（3）串联电路电阻的电压与阻值成正比，由闭合电路的欧姆定律及数形结合确定。
（1）测量电路采用电流表内接法，由于电流表的分压导致电压表测量值比热敏电阻两端实际电压较大，最终导致热敏电阻的测量值RT大于真实值。
（2）由图像可知，当热敏电阻的阻值为3.6kΩ时，对应温度为16℃。
（3）[1]按照温控范围要求，当温度低于20℃时，需要加热，此时热敏电阻阻值为3.0kΩ，当控制开关两端电压为1.2V时，热敏电阻分压达到1.8V，串联电路电阻的电压与阻值成正比，所以
[2]当温度超过28℃时，即热敏电阻为2.0kΩ，需要断开开关停止加热，此时控制开关两端电压为
13．【答案】（1）解：气体的初始体积为 初始温度为
末态体积为
气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律
代入解得
（2）解：气体发生等温变化，由玻意耳定律
其中
设活塞质量为m，所加细砂质量为M，初始时，根据活塞平衡条件有
在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，根据活塞平衡条件有
其中
解得，或
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】（1）已知气体的初始体积和初始温度，气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律列式求解；
（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律求解气体压强，让活塞缓慢下降，根据活塞平衡条件列式求解 最终稳定时缸内封闭气体的体积。
（1）气体的初始体积为 初始温度为
末态体积为
气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律
代入解得
（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律
其中
设活塞质量为m，所加细砂质量为M，初始时，根据活塞平衡条件有
在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，根据活塞平衡条件有
其中
解得，或
14．【答案】（1）解：根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
得
（2）解：通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
（3）解：配电设施的输出功率
供电效率
【知识点】变压器原理；电能的输送
【解析】【分析】（1）已知 配电设施的输出电压，根据变压比计算；
（2）根据P=UI计算电流；根据输电线上损失的电压和输电线上的电流的比值计算输电线的电阻；
（3）求出配电设施的输出功率，根据效率的定义计算。
（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
得
（2）通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
（3）配电设施的输出功率
供电效率
15．【答案】（1）金属棒，，
得
电压
（2）金属棒上的感应电动势
而
得
（3）金属棒上的电动势
金属棒上的电动势
得
运动稳定时，
得
【知识点】安培力的计算；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）金属棒cd保持静止，处于平衡状态，其重力沿斜面向下的分力与安培力平衡。通过平衡关系可求出回路中的电流，进而根据欧姆定律求cd棒两端的电压；
（2）Ob棒绕圆心匀速转动，切割磁感线产生感应电动势，该电动势是驱动整个回路的电源。电动势大小与角速度、磁感应强度及Ob棒长度有关。此电动势等于总电流与回路总电阻的乘积，结合第一问求得的电流即可解出角速度；
（3）当Ob棒角速度减半，其产生的感应电动势相应变化。cd棒从静止释放后，在重力作用下沿导轨加速，同时切割导轨间的磁感线产生反向电动势。当cd棒速度稳定时，其加速度为零，此时回路中的总电流由Ob棒电动势与cd棒反向电动势共同决定，且cd棒所受安培力与重力沿斜面的分力再次平衡，由此可建立方程求解稳定速度。
（1）金属棒，，
得
电压
（2）金属棒上的感应电动势
而
得
（3）金属棒上的电动势
金属棒上的电动势
得
运动稳定时，
得
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