【解析】陕西省汉中市多校2022-2023学年高二下学期6月联考物理试题

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陕西省汉中市多校2022-2023学年高二下学期6月联考物理试题

一、单选题

1．（2023高二下·山东月考）关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）

A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

B．穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势越大

C．只要闭合电路中有磁通量穿过，闭合电路中就有感应电流产生

D．若穿过闭合电路中的磁通量为零，则电路中的感应电流就为零

【答案】B

【知识点】法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】AB．根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决于磁通量变化的快慢，A不符合题意，B符合题意；

CD．感应电流的大小取决于闭合电路中磁通量变化率，即使磁通量为零，若磁通量的变化率不为零，则感应电流不为零，C、D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】磁通量的大小与电动势的大小无关；电动势的大小与磁通量变化率成正比；当闭合回路中磁通量变化时有感应电流的产生。

2．（2023高二下·汉中月考）一电热器工作时的电阻为，接在的交流电源上，则该电热器的热功率为（）

A．440WB．C．D．

【答案】C

【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值

【解析】【解答】解：由题意可知，交流电源电压的有效值为，则该电热器的热功率为，故选C。

【分析】由交流电的瞬时表达式得出交流电压的有效值，利用得出热功率。注意计算热功率时要利用交流电的有效值。

3．（2023高二下·汉中月考）直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战术的技术基础。下列减少电能输送损耗的方法不正确的是（）

A．选用电阻率小的金属材料来制造输电线

B．低压输电

C．增加导线的横截面积

D．提高输电电压

【答案】B

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】解：A．根据电阻定律可知，选用电阻率小的金属材料来制造输电线，在长度和横截面积相同情况下，输电线电阻小，损耗的电能小，故A正确，不符合题意；

B．由P=IU可知，低压输电，输电电流较大，由可知，损耗的电能较大，故B错误，符合题意；

C．根据电阻定律可知，增加导线的横截面积，在长度和电阻率相同情况下，输电线电阻较小，损耗的电能小，故C正确，不符合题意；

D．由P=IU可知，提高输电电压，输电电流较小，由可知，损耗的电能较小，故D正确，不符合题意。

故选B。

【分析】根据电阻定律和P=IU分别分析输电线电阻和输电电流的变化情况，再由分析电能损耗情况即可。

4．（2023高二下·山东月考）如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，一条形磁铁从离地面高h处由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A．以地面为参考平面，磁铁落地时的机械能为

B．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向一直为逆时针（从上向下看圆环）

C．磁铁在整个下落过程中，所受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下

D．若圆环不闭合，磁铁下落过程将做自由落体运动

【答案】D

【知识点】安培力；楞次定律

【解析】【解答】A．磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，磁铁落地时的机械能小于，A不符合题意；

B．当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针（从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针（从上向下看圆环），B不符合题意；

C．根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，C不符合题意；

D．若圆环不闭合，圆环中不会产生感应电流，磁铁不受到圆环的作用力，故磁铁做自由落体运动，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用安培力对磁铁做负功，进而判别磁铁落地时机械能的大小；利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用来拒去留可以判别安培力的方向；当圆环不闭合时，磁铁不受圆环作用力，则磁铁做自由落体运动。

5．（2022高二上·抚顺期中）水平圆形导体环置于竖直方向的匀强磁场中，规定如图甲所示导体环中电流的方向为正方向，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【知识点】电磁感应中的图像类问题；电磁感应中的磁变类问题

【解析】【解答】规定以向上为磁场的正方向，从图乙可知，0~1s磁感应强度向下且减小，则通过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向下，则感应电流与图甲所示电流方向相同，为正方向，同理可知1s~2s电流为正方向、2s~4s为负方向，4s~5s为正方向；根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律，线圈的感应电流为，其中R为线圈的电阻，k为磁感应强度的变化率，从图乙可以看出k为定值，即电流大小恒定，BCD不符合题意，A符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用磁场的变化结合楞次定律可以判别感应电流的大小，结合法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出感应电流的大小。

6．（2022高二上·抚顺期中）利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流电流。如图为某一正弦交变电流整流后的输出电流，则该输出电流的有效值为（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值

【解析】【解答】根据有效值的定义，让图示交变电流和一恒定电流都通过阻值为R的电阻，在相同时间（一个周期T）内产生的热量相等，可得，解得有效值为

故答案为：B。

【分析】利用焦耳定律结合电流的周期可以求出有效值的大小。

7．（2023高二下·汉中月考）图为演示自感现象的实验电路，A1、A2为相同的灯泡，电感线圈L的自感系数较大，且使得滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈L的直流电阻相等，下列判断正确的是（）

A．断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭

B．接通开关S，灯A2逐渐变亮

C．接通开关S，灯A1立即变亮

D．断开开关S，灯A1逐渐熄灭，A2闪一下再逐渐熄灭

【答案】A

【知识点】自感与互感

【解析】【解答】解：AD．断开开关S，电感线圈中的电流减小从而产生自感电动势阻碍电流的减小，自感线圈L，两灯泡和滑动变阻器R组成闭合回路，且由于稳定时，两灯中电流相同，则断开开关S，两灯都逐渐熄灭，A2不会闪一下再逐渐熄灭，故A正确，D错误；

B．接通开关S，电源电压直接接在滑动变阻器所在支路两端，则灯A2立即变亮，故B错误；

C．接通开关S，由于电感线圈所在支路电流增大，电感线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，则灯A1逐渐变亮，故C错误；

故选A。

【分析】开关接通瞬间，电感线圈所在支路由于电流增大从而产生自感电动势阻碍电流的增大，所以灯A1逐渐变亮，没有电感线圈的支路，电源电压直接接在滑动变阻器所在支路两端，则灯A2立即变亮，同理分析可知，断开开关S，电感线圈中的电流减小从而产生自感电动势阻碍电流的减小，自感线圈L，两灯泡和滑动变阻器R组成闭合回路，且由于稳定时，两灯中电流相同，则断开开关S，两灯都逐渐熄灭，A2不会闪一下再逐渐熄灭。

8．（2023高二下·汉中月考）如图所示，正方形MNPQ内的两个三角形区域充满匀强磁场，形状与MNPQ完全相同的闭合导线框M′N′P′Q′在外力作用下沿轴线OO′水平向左匀速运动。设通过导线框的感应电流为i，逆时针方向为电流的正方向，当时M′Q′与NP重合，在M′Q′从NP到临近MQ的过程中，下列图像中能反映i随时间t变化规律的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知识点】电磁感应中的图像类问题

【解析】【解答】解：线框刚进磁场时，只有边切割感线，且切割的有效长度越来越小，由右手定则可知，线框中的电流为逆时针，即电流为正，由E=BLv可知，产生的感应电动势越来越小，感应电流越来越小，直到有线框有一半进入磁场时，电流为0，线框从磁场区域的中点到临近MQ的过程中也只有边切割感线，且切割的有效长度越来越大，由右手定则可知，线框中的电流为逆时针，即电流为正，由E=BLv可知，产生的感应电动势越来越大，感应电流越来越大，由图像可知，能反映i随时间t变化规律的是图B。

故选B。

【分析】分析线框在磁场中运动时，根据磁场的特点将运动过程进行分段处理，每一段由右手定则确定电流方向，由导体棒切割磁感线E=BLv确定电动势大小，从而确定电流的大小。

二、多选题

9．（2023高二下·射洪期中）目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是（）

A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势

B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势

C．A中电流越大，B中感应电动势越大

D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大

【答案】B,D

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

【解析】【解答】根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，则B线圈中就会不产生感应电动势，A不符合题意；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律：E=可得，则B线圈中就会产生感应电动势，B符合题意；根据法拉第电磁感应定律：E=可得，A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大。C不符合题意；D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】A线圈电流变化B线圈就会产生感应电流利用的是电磁感应现象；B线圈中的感应电动势主要看A线圈中电流变化的快慢。

10．（2023高二下·汉中月考）图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器与降压变压器之间的输电线上的总电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（）

A．远距离输电线上的电流

B．远距离输电线上损失的功率

C．若用户端负载增加，那么用户端电压U4不变

D．无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2

【答案】B,D

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】解：AB．远距离输电线上的电流为，远距离输电线上损失的功率，故A错误，B正确；

C．将降压变压器和用户看成一等效电阻R等，设用户负载电阻为R0，若用户端负载增加，即R0减小，则，则等效电阻R等减小，由于保持发电厂的输出电压不变，则U2不变，则I2变大，则U3变小，由变压比可知，U4变小，故C错误；

D．根据理想变压器输入功率等于输出功率可知，无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2，故D正确。

故选BD。

【分析】输电线上的电流等于输电线上损失的电压与输电线电阻的比值，但不会等于输电电压与输电线电阻的比值，由计算输电线上损失的功率，将降压变压器和用户看成一等效电阻R等，线合欧姆定律分析用户端电压的变化情况。

11．（2023高二下·汉中月考）如图所示，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环，圆环所在的平面与磁感线垂直。OA是一根金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动，且A端始终与圆环相接触，OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R1=100Ω，R2=4.9Ω，电容器的电容C=100pF，圆环和连接导线的电阻忽略不计，则（）

A．电容器上极板带负电

B．稳定后电容器所带电荷量为0

C．电路中消耗的电功率为5W

D．稳定后的金属棒转动一周时在棒上产生的焦耳热为

【答案】C,D

【知识点】电磁感应中的电路类问题

【解析】【解答】解：AB．金属棒顺时针转动过程中，由右手定则可知，金属棒的A端相当于电源的正极，由电路连接可知，电容器上极板带正电，稳定后金属棒与R2组成闭合回路，电容器在稳定电路中相当于断路，此时电容器两端电压为R2两端的电压，所以稳定后电容器所带电荷量不为0，故AB错误；

C．金属棒顺时针转动过程中，产生的电动势为，电路中消耗的功率为，故C正确；

D．金属棒顺时针转动过程中，回路中的电流为，周期为，一周时间内棒上产生的热量为，故D正确。

故CD。

【分析】金属棒顺时针转动过程中，由右手定则确定感应电流的方向，由确定感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律确定感应电流的大小，再分析电路中的功率和棒上的焦耳热。

12．（2023高二下·汉中月考）竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为，导体及的长度均为，电阻均为，重均为，现用力向上推动导体，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时恰好静止不动，那么上升时，下列说法正确的是（）

A．受到的推力大小为

B．向上的速度为

C．在内，推力做功转化的电能是

D．在，推力做的功为

【答案】B,C

【知识点】电磁感应中的能量类问题

【解析】【解答】解：AB．由题意可知，cd恰好静止不动，由平衡可知，BIL=mg，得，由于ab棒匀速运动，则推力，由E=BLv、、FA=BIL可得，，则ab向上的速度为，故A错误，B正确；

C．由功能关系可知，2s内推力做功转化的电能为，故C正确；

D.2s内推力做的功，故D错误。

故选BC。

【分析】由ab和cd平衡得出推力大小，结合安培力公式得出速度大小，由功能关系和功的计算公式得出推力做功转化的电能和推力做的功。

三、实验题

13．（2023高二下·汉中月考）用如图所示的装置探究“影响感应电流的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。请回答下列问题：

（1）要使灵敏电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小明进行了下列四种操作，其中可行的是______。

A．螺线管不动，磁铁放在螺线管中不动

B．螺线管和磁铁一起向下以相同速度匀速运动

C．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管

D．螺线管和磁铁一起向上以相同匀速运动

（2）在（1）的研究中，小明发现灵敏电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关______。

A．磁铁的磁场方向B．磁铁的磁性强弱

C．磁铁运动的加速度大小D．磁铁运动的速度大小

【答案】（1）C

（2）A

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

【解析】【解答】解：（1）A．螺线管不动，磁铁放在螺线管中不动，穿过螺线管的磁通量不变，则无感应电流产生，故A错误；

B．螺线管和磁铁一起向下以相同速度匀速运，穿过螺线管的磁通量不变，则无感应电流产生，故B错误；

C．螺线管，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，则有感应电流产生，故C正确；

D．螺线管和磁铁一起向上以相同匀速运动，穿过螺线管的磁通量不变，则无感应电流产生，故D错误。

故选C。

（2）根据楞次定律可知，感应电流总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当磁通量增大时，感应电流激发出的磁场方向与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流激发出的磁场方向与原磁场方向相同，可知感应电流的方向与磁铁的磁性强弱、磁铁运动的加速度大小、磁铁运动的速度大小无关，感应电流的方向与.磁铁的磁场方向有关。

故选A。

【分析】（1）根据感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化确定；（2）根据楞次定律可知，感应电流的方向与.磁铁的磁场方向有关。

14．（2023高二下·汉中月考）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

（1）为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过______。（填字母）

A．B．C．

（2）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为______。（填字母）

A．B．C．

（3）本实验要通过改变原、副线圈匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。（填字母）

A．控制变量法B．等效替代法C．整体隔离法

【答案】（1）B

（2）C

（3）A

【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

【解析】【解答】解：（1）变压器的工作原理为互感，则应使用交流电源，为了人身安全，交流电源的电压不能超过12V，故选B；

（2）如果变压器为理想变压器则有，由于实际中变压器有能量损失，则原线圈的输入电压应比6V更大。

故选C；

（3）本实验要通过改变原、副线圈匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法。

故选A。

【分析】（1）变压器的工作原理为互感，则应使用交流电源，为了人身安全，交流电源的电压不能超过12V；（2）根据理想变压器的变压比得出原线圈的电压，由于实际中变压器有能量损失，则原线圈的输入电压应比6V更大；（3）通过改变原、副线圈匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法。

四、解答题

15．（2023高二下·汉中月考）如图所示，磁感应强度的磁感线垂直线圈平面，线圈匝数匝、面积，通过开关、导线与电解液连接，在电解液中竖直固定两根等高细金属，其上放有的金属棒，在开关的右边存在方向水平向右、磁感应强度大小为的匀强磁场，整个电路的电阻，取重力加速度大小。

（1）闭合开关K，求电路的电流I；

（2）闭合开关K，金属棒好对细金属没压力，求的大小。

【答案】（1）解：对闭合电路有

解得

（2）解：金属棒恰好对细金属没压力

解得

【知识点】电磁感应中的电路类问题

【解析】【分析】（1）由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律确定电流；

（2）根据金属棒CD恰对细金属无压力由安培力与重力平衡即可求解。

16．（2023高二下·汉中月考）一个直流电动机的内电阻，与的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈的面积为，共200匝，线圈的电阻为，线圈在的匀强磁场中绕以角速度匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，理想电压表的示数为，求

（1）线圈转动时产生的电动势的最大值；

（2）通过电动机的电流的有效值；

（3）电动机正常工作时的输出功率。

【答案】（1）解：线圈转动时产生的电动势的最大值为

（2）解：依题意可知，有效值为

设线圈的电阻为r，则电路中的电流I为

（3）解：电动机正常工作时的输出功率为

【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值

【解析】【分析】（1）由线圈在磁场中转动产生的电动势最大值为即可求解；

（2）由正弦式交流电的有效值与最大值的关系结合闭合电路欧姆定律求解；

（3）由电动机的输出功率等于输入功率减去内部消耗的热功率即可求解。

五、填空题

17．（2023高二下·汉中月考）微粒的无规则运动称为，温度越高，布朗运动越（填“明显”或“不明显”）。

【答案】布朗；明显

【知识点】布朗运动

【解析】【解答】解：悬浮在液体或气体中的微粒由于受到液体或气体分子的无规则运动的碰撞，使微粒做无规则运动，所以微粒的无规则运动称为布朗运动；

温度越高，液体或气体分子对微粒的无规则碰撞越剧烈，则布朗运动越明显。

【分析】根据布朗运动的现象和产生原因即可求解。

六、解答题

18．（2023高二下·汉中月考）竖直平面内有一内径处处相同的直角形细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T1=300K。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空。

（1）求此时气体的温度T2；

（2）说明在此过程中外界对气体的做功情况。

【答案】（1）解：设玻璃管横截面积为S，在AB段液柱排空的过程中，气体是恒压变化的；由盖—吕萨克定律得

又L1=19cm，L2=25cm，T1=300K

联立解得T2≈394.7K

（2）解：气体体积增大，外界对气体做负功

【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律

【解析】【分析】（1）由题意判断气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律即可求解；

（2）由于气体体积变大，则气体对外界做功。

七、填空题

19．（2023高二下·汉中月考）如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，在振子从平衡位置O点向a点运动的过程中回复力在；速度在。（均填“增大”或“减小”）

【答案】增大；减小

【知识点】简谐运动的回复力和能量

【解析】【解答】解：在振子从平衡位置O点向a点运动的过程中，振子的位移增大，由可知，回复力增大，在振子从平衡位置O点向a点运动的过程中，动能转化为弹性势能，则振子的速度在减小。

【分析】由可得出振子的回复力增大，在振子从平衡位置O点向a点运动的过程中，动能转化为弹性势能，则振子的速度在减小。

八、解答题

20．（2023高二下·汉中月考）图为一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径，是过圆心的一条水平直径。有一激光源S，发射出一条很细的水平激光束，恰好与玻璃圆柱体顶部相切。现将激光源S沿竖直方向缓慢向下移动时，水平激光束第一次从B点射出。求

（ⅰ）玻璃的折射率n；

（ⅱ）经B点反射的光束在玻璃圆柱体中的传播时间t（从进入玻璃圆柱体开始计时，只考虑一次反射，真空中的光速）。

【答案】解：（i）光线SC经折射后经过B点，光在玻璃圆柱体中的光路如图所示

由折射定律得

由几何关系得，

解得

（ii）光线SC折射后经B点反射后射出玻璃，由数学知识得

光在玻璃中传播的速度为

光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间为

解得

【知识点】光的折射及折射定律

【解析】【分析】（1）根据题意画出光在玻璃圆柱体中的光路由折射定律结合几何关系求解玻璃的折射率；

（2）由几何关系求出光在玻璃中经过的路程，再结合光在玻璃中传播的速度为即可求解光在玻璃圆柱体中的传播时间。

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陕西省汉中市多校2022-2023学年高二下学期6月联考物理试题

一、单选题

1．（2023高二下·山东月考）关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）

A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

B．穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势越大

C．只要闭合电路中有磁通量穿过，闭合电路中就有感应电流产生

D．若穿过闭合电路中的磁通量为零，则电路中的感应电流就为零

2．（2023高二下·汉中月考）一电热器工作时的电阻为，接在的交流电源上，则该电热器的热功率为（）

A．440WB．C．D．

3．（2023高二下·汉中月考）直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战术的技术基础。下列减少电能输送损耗的方法不正确的是（）

A．选用电阻率小的金属材料来制造输电线

B．低压输电

C．增加导线的横截面积

D．提高输电电压

4．（2023高二下·山东月考）如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，一条形磁铁从离地面高h处由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A．以地面为参考平面，磁铁落地时的机械能为

B．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向一直为逆时针（从上向下看圆环）

C．磁铁在整个下落过程中，所受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下

D．若圆环不闭合，磁铁下落过程将做自由落体运动

5．（2022高二上·抚顺期中）水平圆形导体环置于竖直方向的匀强磁场中，规定如图甲所示导体环中电流的方向为正方向，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（）

A．B．

C．D．

6．（2022高二上·抚顺期中）利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流电流。如图为某一正弦交变电流整流后的输出电流，则该输出电流的有效值为（）

A．B．C．D．

7．（2023高二下·汉中月考）图为演示自感现象的实验电路，A1、A2为相同的灯泡，电感线圈L的自感系数较大，且使得滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈L的直流电阻相等，下列判断正确的是（）

A．断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭

B．接通开关S，灯A2逐渐变亮

C．接通开关S，灯A1立即变亮

D．断开开关S，灯A1逐渐熄灭，A2闪一下再逐渐熄灭

8．（2023高二下·汉中月考）如图所示，正方形MNPQ内的两个三角形区域充满匀强磁场，形状与MNPQ完全相同的闭合导线框M′N′P′Q′在外力作用下沿轴线OO′水平向左匀速运动。设通过导线框的感应电流为i，逆时针方向为电流的正方向，当时M′Q′与NP重合，在M′Q′从NP到临近MQ的过程中，下列图像中能反映i随时间t变化规律的是（）

A．B．

C．D．

二、多选题

9．（2023高二下·射洪期中）目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是（）

A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势

B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势

C．A中电流越大，B中感应电动势越大

D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大

10．（2023高二下·汉中月考）图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器与降压变压器之间的输电线上的总电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（）

A．远距离输电线上的电流

B．远距离输电线上损失的功率

C．若用户端负载增加，那么用户端电压U4不变

D．无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2

11．（2023高二下·汉中月考）如图所示，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环，圆环所在的平面与磁感线垂直。OA是一根金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动，且A端始终与圆环相接触，OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R1=100Ω，R2=4.9Ω，电容器的电容C=100pF，圆环和连接导线的电阻忽略不计，则（）

A．电容器上极板带负电

B．稳定后电容器所带电荷量为0

C．电路中消耗的电功率为5W

D．稳定后的金属棒转动一周时在棒上产生的焦耳热为

12．（2023高二下·汉中月考）竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为，导体及的长度均为，电阻均为，重均为，现用力向上推动导体，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时恰好静止不动，那么上升时，下列说法正确的是（）

A．受到的推力大小为

B．向上的速度为

C．在内，推力做功转化的电能是

D．在，推力做的功为

三、实验题

13．（2023高二下·汉中月考）用如图所示的装置探究“影响感应电流的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。请回答下列问题：

（1）要使灵敏电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小明进行了下列四种操作，其中可行的是______。

A．螺线管不动，磁铁放在螺线管中不动

B．螺线管和磁铁一起向下以相同速度匀速运动

C．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管

D．螺线管和磁铁一起向上以相同匀速运动

（2）在（1）的研究中，小明发现灵敏电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关______。

A．磁铁的磁场方向B．磁铁的磁性强弱

C．磁铁运动的加速度大小D．磁铁运动的速度大小

14．（2023高二下·汉中月考）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

（1）为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过______。（填字母）

A．B．C．

（2）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为______。（填字母）

A．B．C．

（3）本实验要通过改变原、副线圈匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。（填字母）

A．控制变量法B．等效替代法C．整体隔离法

四、解答题

15．（2023高二下·汉中月考）如图所示，磁感应强度的磁感线垂直线圈平面，线圈匝数匝、面积，通过开关、导线与电解液连接，在电解液中竖直固定两根等高细金属，其上放有的金属棒，在开关的右边存在方向水平向右、磁感应强度大小为的匀强磁场，整个电路的电阻，取重力加速度大小。

（1）闭合开关K，求电路的电流I；

（2）闭合开关K，金属棒好对细金属没压力，求的大小。

16．（2023高二下·汉中月考）一个直流电动机的内电阻，与的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈的面积为，共200匝，线圈的电阻为，线圈在的匀强磁场中绕以角速度匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，理想电压表的示数为，求

（1）线圈转动时产生的电动势的最大值；

（2）通过电动机的电流的有效值；

（3）电动机正常工作时的输出功率。

五、填空题

17．（2023高二下·汉中月考）微粒的无规则运动称为，温度越高，布朗运动越（填“明显”或“不明显”）。

六、解答题

18．（2023高二下·汉中月考）竖直平面内有一内径处处相同的直角形细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T1=300K。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空。

（1）求此时气体的温度T2；

（2）说明在此过程中外界对气体的做功情况。

七、填空题

19．（2023高二下·汉中月考）如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，在振子从平衡位置O点向a点运动的过程中回复力在；速度在。（均填“增大”或“减小”）

八、解答题

20．（2023高二下·汉中月考）图为一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径，是过圆心的一条水平直径。有一激光源S，发射出一条很细的水平激光束，恰好与玻璃圆柱体顶部相切。现将激光源S沿竖直方向缓慢向下移动时，水平激光束第一次从B点射出。求

（ⅰ）玻璃的折射率n；

（ⅱ）经B点反射的光束在玻璃圆柱体中的传播时间t（从进入玻璃圆柱体开始计时，只考虑一次反射，真空中的光速）。

答案解析部分

1．【答案】B

【知识点】法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】AB．根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决于磁通量变化的快慢，A不符合题意，B符合题意；

CD．感应电流的大小取决于闭合电路中磁通量变化率，即使磁通量为零，若磁通量的变化率不为零，则感应电流不为零，C、D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】磁通量的大小与电动势的大小无关；电动势的大小与磁通量变化率成正比；当闭合回路中磁通量变化时有感应电流的产生。

2．【答案】C

【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值

【解析】【解答】解：由题意可知，交流电源电压的有效值为，则该电热器的热功率为，故选C。

【分析】由交流电的瞬时表达式得出交流电压的有效值，利用得出热功率。注意计算热功率时要利用交流电的有效值。

3．【答案】B

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】解：A．根据电阻定律可知，选用电阻率小的金属材料来制造输电线，在长度和横截面积相同情况下，输电线电阻小，损耗的电能小，故A正确，不符合题意；

B．由P=IU可知，低压输电，输电电流较大，由可知，损耗的电能较大，故B错误，符合题意；

C．根据电阻定律可知，增加导线的横截面积，在长度和电阻率相同情况下，输电线电阻较小，损耗的电能小，故C正确，不符合题意；

D．由P=IU可知，提高输电电压，输电电流较小，由可知，损耗的电能较小，故D正确，不符合题意。

故选B。

【分析】根据电阻定律和P=IU分别分析输电线电阻和输电电流的变化情况，再由分析电能损耗情况即可。

4．【答案】D

【知识点】安培力；楞次定律

【解析】【解答】A．磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，磁铁落地时的机械能小于，A不符合题意；

B．当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针（从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针（从上向下看圆环），B不符合题意；

C．根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，C不符合题意；

D．若圆环不闭合，圆环中不会产生感应电流，磁铁不受到圆环的作用力，故磁铁做自由落体运动，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用安培力对磁铁做负功，进而判别磁铁落地时机械能的大小；利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用来拒去留可以判别安培力的方向；当圆环不闭合时，磁铁不受圆环作用力，则磁铁做自由落体运动。

5．【答案】A

【知识点】电磁感应中的图像类问题；电磁感应中的磁变类问题

【解析】【解答】规定以向上为磁场的正方向，从图乙可知，0~1s磁感应强度向下且减小，则通过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向下，则感应电流与图甲所示电流方向相同，为正方向，同理可知1s~2s电流为正方向、2s~4s为负方向，4s~5s为正方向；根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律，线圈的感应电流为，其中R为线圈的电阻，k为磁感应强度的变化率，从图乙可以看出k为定值，即电流大小恒定，BCD不符合题意，A符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用磁场的变化结合楞次定律可以判别感应电流的大小，结合法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出感应电流的大小。

6．【答案】B

【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值

【解析】【解答】根据有效值的定义，让图示交变电流和一恒定电流都通过阻值为R的电阻，在相同时间（一个周期T）内产生的热量相等，可得，解得有效值为

故答案为：B。

【分析】利用焦耳定律结合电流的周期可以求出有效值的大小。

7．【答案】A

【知识点】自感与互感

【解析】【解答】解：AD．断开开关S，电感线圈中的电流减小从而产生自感电动势阻碍电流的减小，自感线圈L，两灯泡和滑动变阻器R组成闭合回路，且由于稳定时，两灯中电流相同，则断开开关S，两灯都逐渐熄灭，A2不会闪一下再逐渐熄灭，故A正确，D错误；

B．接通开关S，电源电压直接接在滑动变阻器所在支路两端，则灯A2立即变亮，故B错误；

C．接通开关S，由于电感线圈所在支路电流增大，电感线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，则灯A1逐渐变亮，故C错误；

故选A。

【分析】开关接通瞬间，电感线圈所在支路由于电流增大从而产生自感电动势阻碍电流的增大，所以灯A1逐渐变亮，没有电感线圈的支路，电源电压直接接在滑动变阻器所在支路两端，则灯A2立即变亮，同理分析可知，断开开关S，电感线圈中的电流减小从而产生自感电动势阻碍电流的减小，自感线圈L，两灯泡和滑动变阻器R组成闭合回路，且由于稳定时，两灯中电流相同，则断开开关S，两灯都逐渐熄灭，A2不会闪一下再逐渐熄灭。

8．【答案】B

【知识点】电磁感应中的图像类问题

【解析】【解答】解：线框刚进磁场时，只有边切割感线，且切割的有效长度越来越小，由右手定则可知，线框中的电流为逆时针，即电流为正，由E=BLv可知，产生的感应电动势越来越小，感应电流越来越小，直到有线框有一半进入磁场时，电流为0，线框从磁场区域的中点到临近MQ的过程中也只有边切割感线，且切割的有效长度越来越大，由右手定则可知，线框中的电流为逆时针，即电流为正，由E=BLv可知，产生的感应电动势越来越大，感应电流越来越大，由图像可知，能反映i随时间t变化规律的是图B。

故选B。

【分析】分析线框在磁场中运动时，根据磁场的特点将运动过程进行分段处理，每一段由右手定则确定电流方向，由导体棒切割磁感线E=BLv确定电动势大小，从而确定电流的大小。

9．【答案】B,D

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

【解析】【解答】根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，则B线圈中就会不产生感应电动势，A不符合题意；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律：E=可得，则B线圈中就会产生感应电动势，B符合题意；根据法拉第电磁感应定律：E=可得，A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大。C不符合题意；D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】A线圈电流变化B线圈就会产生感应电流利用的是电磁感应现象；B线圈中的感应电动势主要看A线圈中电流变化的快慢。

10．【答案】B,D

【知识点】电能的输送

【解析】【解答】解：AB．远距离输电线上的电流为，远距离输电线上损失的功率，故A错误，B正确；

C．将降压变压器和用户看成一等效电阻R等，设用户负载电阻为R0，若用户端负载增加，即R0减小，则，则等效电阻R等减小，由于保持发电厂的输出电压不变，则U2不变，则I2变大，则U3变小，由变压比可知，U4变小，故C错误；

D．根据理想变压器输入功率等于输出功率可知，无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2，故D正确。

故选BD。

【分析】输电线上的电流等于输电线上损失的电压与输电线电阻的比值，但不会等于输电电压与输电线电阻的比值，由计算输电线上损失的功率，将降压变压器和用户看成一等效电阻R等，线合欧姆定律分析用户端电压的变化情况。

11．【答案】C,D

【知识点】电磁感应中的电路类问题

【解析】【解答】解：AB．金属棒顺时针转动过程中，由右手定则可知，金属棒的A端相当于电源的正极，由电路连接可知，电容器上极板带正电，稳定后金属棒与R2组成闭合回路，电容器在稳定电路中相当于断路，此时电容器两端电压为R2两端的电压，所以稳定后电容器所带电荷量不为0，故AB错误；

C．金属棒顺时针转动过程中，产生的电动势为，电路中消耗的功率为，故C正确；

D．金属棒顺时针转动过程中，回路中的电流为，周期为，一周时间内棒上产生的热量为，故D正确。

故CD。

【分析】金属棒顺时针转动过程中，由右手定则确定感应电流的方向，由确定感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律确定感应电流的大小，再分析电路中的功率和棒上的焦耳热。

12．【答案】B,C

【知识点】电磁感应中的能量类问题

【解析】【解答】解：AB．由题意可知，cd恰好静止不动，由平衡可知，BIL=mg，得，由于ab棒匀速运动，则推力，由E=BLv、、FA=BIL可得，，则ab向上的速度为，故A错误，B正确；

C．由功能关系可知，2s内推力做功转化的电能为，故C正确；

D.2s内推力做的功，故D错误。

故选BC。

【分析】由ab和cd平衡得出推力大小，结合安培力公式得出速度大小，由功能关系和功的计算公式得出推力做功转化的电能和推力做的功。

13．【答案】（1）C

（2）A

【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件

【解析】【解答】解：（1）A．螺线管不动，磁铁放在螺线管中不动，穿过螺线管的磁通量不变，则无感应电流产生，故A错误；

B．螺线管和磁铁一起向下以相同速度匀速运，穿过螺线管的磁通量不变，则无感应电流产生，故B错误；

C．螺线管，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发