重庆市主城四区2023-2024学年高二下学期期末学业质量调研物理试题
1．（2024高二下·重庆市期末）如图是一个竖直放置的肥皂膜，上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息判断，从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，由条形磁铁做成的磁性小车右边放有一固定的螺线管，绕线两端并联了发光二极管a和b。某时刻磁性小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，下列所描述的实验现象正确的是（ ）
A．发光二极管a亮 B．发光二极管b亮
C．发光二极管a、b均亮 D．发光二极管a、b均不亮
3．（2024高二下·重庆市期末）如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在△t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为△B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（ ）
A．手机端的接收线圈b点的电势低于a点
B．手机端的接收线圈a和b间的电势差值为
C．接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递
D．增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变
4．（2024高二下·重庆市期末）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的热力学温度为300K，关于图示热力学过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该气体在状态C时的热力学温度为200K
B．气体从状态A到状态B其分子平均动能增加
C．该气体从状态A到状态C全程均放出热量
D．该气体从状态A到状态C与外界交换的热量是200J
5．（2024高二下·重庆市期末）如图甲所示，一圆形线圈置于垂直纸面向里的磁场中，线圈右端通过导线与两块平行金属板相连接，金属板间宽度d足够大。有一带正电粒子q静止在平行板正中央，从t=0时刻开始，磁场按如图乙所示变化，不计粒子重力。以竖直向上运动为正方向，下列关于粒子在一个周期内的运动图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024高二下·重庆市期末）如图所示为某研究小组设计的非常规变压器，该变压器原线圈上由ac和bd两条导线双线绕制，均为n1匝，a、b、c、d为四个接头。副线圈为单绕线，共n2匝。通过控制A、B接头不同接法会得到不同的实验效果。下列分析正确的是（ ）
A．若A接a，B接c，且将bc短接，负载R的电压为零
B．若A从接a改接b，B从接c改接d，负载R消耗的电功率增加
C．若A接a，B接b，且将cd短接，原副线圈电压之比
D．若A接a，B接d，且将bc短接，原副线圈电流之比
7．（2024高二下·重庆市期末）半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场，垂直纸面向里的磁感应强度大小为2B，垂直纸面向外的磁感应强度大小为B，如图所示。AEO为八分之一圆导线框，其总电阻为R，以角速度ω绕O轴逆时针匀速转动，从图中所示位置开始计时，用i表示导线框中的感应电流（顺时针方向为正），线框中感应电流i随时间t变化图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，不计电阻、边长为10cm的正方形线框ABCD，置于磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，线框匝数为100，某时刻线框开始以的转速绕OO'匀速转动，电刷接头EF串联阻值为10Ω的定值电阻R和理想电流表。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．理想电流表的示数为2A
B．线框转过90°通过电阻R的电量为0.02C
C．将电阻R换成电容使其不击穿，其耐压值为20V
D．线框产生的电动势的瞬时表达式为
9．（2024高二下·重庆市期末）如图为我国航天领域某透明光学部件截面示意图，其截面一侧是半径为R的四分之一圆弧，其余两侧为直面AC与BC，且AC=BC=R。该部件独特的性能是放在O点的光源发出的光线，在圆弧AB上有三分之二最终能从AC、BC面射出，光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．该透明光学部件的全反射临界角为30°
B．该透明光学部件的折射率为
C．光线透过该部件最长时间为
D．该透明光学部件AC边不透光长度为
10．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，在水平面内质量为0.2kg的导棒置于AB、CD组成的宽为2m导轨上，导轨电阻不计，导棒电阻，轨道间充满垂直纸面向里的磁感应强度为0.4T的磁场，导轨BD端连接一原副线圈匝数比为2：1的理想变压器，副线圈接有阻值为R=2Ω的电阻。某时刻开始，导棒在外力的作用下以的速度开始运动，向右为正方向，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．导棒中产生的电动势e=4sin20πt（V）
B．原线圈两端的电压
C．电阻R的消耗功率为2W
D．0~0.025s内外力对导棒做的功为
11．（2024高二下·重庆市期末）某小组同学在学校实验室利用“插针法”测量玻璃砖的折射率，实验原理如图甲所示，他们组提出的处理数据方案是：多次测出入射角i和折射角r，作出sin i-sin r的图像，利用图像求出玻璃的折射率。
（1）下列说法正确的是________。
A．实验开始后，玻璃砖在纸上的位置不可移动
B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高精确度
C．玻璃砖应选用两光学表面间距较大且两光学表面平行的玻璃砖，以免影响折射率的测定结果
（2）采用该组同学数据处理方案，玻璃折射率计算式为n= （用θ1、θ2表示）。
（3）设计好方案后实验操作时发现忘带量角器，只带了刻度尺。于是他们将光线与玻璃砖上aa'表面与bb'表面的交点分别设为O点和P点，过P点做玻璃砖aa'表面的垂线PQ，再将入射光线延长与PQ交于点M，如图乙所示。测得OP=L1，OM=L2，则该玻璃砖的折射率n= 。
12．（2024高二下·重庆市期末）某项目式学习小组，在老师带领下设计了一个汽车轮胎温度报警器，其电路如图甲所示，其中温度传感器RT（核心部件在常温下阻值约为几千欧姆的热敏电阻）与一块变阻箱并联，滑动变阻器R1的最大阻值为10kΩ，电路中没有使用电流表，而是将一块满偏电压表与定值电阻R0=90Ω并联，电源不计内阻，且U=3V。
（1）在连接电路时可供选择的变阻箱有两个不同规格：阻值范围为0-999.99Ω的变阻箱R2；阻值范围为0-9999.9Ω的变阻箱R3。应该选用 （选填“R2”或“R3”）进行实验。
（2）连接好电路后，在老师的带领下同学们测量温度传感器RT“温度一电阻”变化规律。闭合开关前应将变阻器R1的滑片往 （选填“a”或“b”）端滑。
（3）将图乙所示的传感器测温探头放在温度不断上升的水中，然后做如下操作：将S2闭合到“1”位置，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0（接近满偏），再迅速将开关S2闭合到“2”位置，调节电阻箱使电压表示数再次为U0（忽略该操作过程液体温度变化），此时变阻箱的阻值就是温度传感器热敏电阻RT在此温度下的阻值。待温度上升下一个记录温度时，重复上述操作得到了下表数据。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
阻值/kΩ 9.99 5.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20
请在图丙坐标纸上将剩余的点描完，并绘出热敏电阻，RT的阻值随温度变化规律。
（4）有同学利用测出的热敏电阻RT的阻值随温度变化规律，又设计了如图丁所示电路图，采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，可以实现变档测温，通过控制开关S1能够实现0~40℃和0~100℃的两种测温范围，改装后的电流表不同档位对应不同测温范围。由此可推测Rc= Ω。将开关S1接到 （选填“c”或“d”）测温量程为0~100℃。
13．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，加热后小罐内的温度为67℃，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位。室温为27℃，大气压。罐内气体可视为理想气体。求：
（1）上罐时忽略罐内空气体积变化，当罐内空气温度回到室温时，罐内空气的压强；
（2）加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比。
14．（2024高二下·重庆市期末）如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点O，以此为计时起点，沿波传播的某个方向建立O—x坐标轴，在x轴上离O点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示t=0.6s时的波动图像，图丙为小树叶的部分振动图像。
（1）请判断小树叶位于P、Q两点中的哪一点？并写出合理的解释；
（2）波源的振动形式第一次传到P点需要的时间；
（3）求质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程。
15．（2024高二下·重庆市期末）如图甲所示为简易普通电磁炮原理图。连接在电动势为E内阻为r的电源上的平行光滑导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，平行导轨宽度为L。将两根质量均为m的ab、cd匀质导棒平行放置在导轨上且接触良好，且与导轨垂直。两导棒与轨道接触点之间的电阻均为R，cd导棒固定在轨道上，导轨电阻忽略。
（1）闭合开关瞬间，此时导棒cd两端的电压为多少？
（2）闭合开关，导棒ab从静止开始运动，求导棒ab的最大速度和加速过程中流过导棒ab的电荷量？
（3）如图乙所示为改进后的电磁炮，其他条件不变，在图甲基础上去掉了导棒cd，加入了电容C，其原理图如图丙。先将开关接到“1”，电容充电结束后将开关拔开并接到“2”，求导体棒的最大动能的极值。
答案解析部分
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】薄膜呈现上面薄的劈尖形状，下面厚，故从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是C。
故选C。
【分析】根据重力的作用分析肥皂膜的形状。
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律可知，螺线管上产生顺时针的感应电流，二极管有单向导向性，发光二极管b亮，a不亮，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，磁通量减少。根据楞次定律判断电流方向。
【知识点】自感与互感；变压器原理；楞次定律
【解析】【解答】A．手机端的接收线圈b点的电势高于a点，A错误；
B．手机端的接收线圈a和b间的电势差值为
B正确；
C．接收线圈和发射线圈是通过互感实现能量传递的，C错误；
D．会使磁场的变化率增加，则接收线圈a和b间的电势差变大，D错误。
故选B。
【分析】由楞次定律得判断电势高低，由法拉第电磁感应定律得到电势差，增加c、d间电流的变化率导致电势差变大。
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；温度和温标
【解析】【解答】A．根据
解得
A错误；
B．温度降低，所以分子的平均动能减小，B错误；
C．气体从状态A到状态B内能减小，气体释放热量；气体由状态B到状态C，外界对气体做负功，
那么气体由状态B到状态C吸收热量，C错误；
D．A到状态C外界对气体做功为
=0
解得
从外界吸收热量为200J，D正确。
故选D。
【分析】由理想气体状态方程得到温度，温度降低，平均动能减小，体积不变，外界对气体做功为零，温度升高，内能增加。
【知识点】楞次定律；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】0~1s时间，根据楞次定律可知，下极板带正电，粒子受电场力向上，加速度向上，1~2s时间，根据楞次定律可知，上极板带正电，粒子受电场力向下，加速度向下，同理2~3s时间，加速度向下，3~4s时间，加速度向上。
可知加速度大小不变，速度图像应均匀变化。
故选C。
【分析】磁场向里均匀变大增大，磁通量变大，磁场向里减小，磁通量变小，根据法拉第电磁感应定律求解电动势。v-t图像斜率表示加速度。
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．原线圈的匝数为 n1匝，负载R的电压不为零，A错误；
B．原线圈的匝数为 n1匝，负载R的电压不变，那么负载R消耗的电功率不变，B错误；
C．会造成原线圈的电流方向相反，从而穿过原线圈上的磁通量为零，副线圈两端电压则为零，C错误；
D．原线圈的匝数为 2n1匝，原副线圈电流之比等于匝数反比，即
D正确。
故选D。
【分析】负载R的电压不变，那么负载R消耗的电功率不变，原副线圈电流之比等于匝数反比。
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】在时间内，产生的感应电流为顺时针方向（正方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流；
在时间内，产生的感应电流为顺时针方向（正方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流；
在时间内，据楞次定律可知，产生的感应电流为逆时针方向（负方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流；
在时间内，产生的感应电流为逆时针方向（负方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流。
综上分析可知，线框中感应电流i随时间t变化图像可能是A。
故选A。
【分析】根据楞次定律可知感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律求解电动势，根据欧姆定律求解感应电流。
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据
得
故A正确；
B．电量为
故B错误；
C．将电阻R换成电容使其不击穿，其耐压值为，故C错误；
D．电动势的瞬时表达式为
故D错误；
故选AB。
【分析】根据交变电流电动势表达式求解感应电动势的最大值，根据欧姆定律可知电流，根据电流定义式结合法拉第电磁感应定律七届电荷量。电容器的耐压值是指最大值。
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．由题意可知该两部分占圆弧的三分之二，可知
选项A正确，B错误；
C．根据
最长时间
选项C正确；
D．AC边不透光长度为
选项D错误。
故选AC。
【分析】射到E点和G点的光线恰能发生全反射，可知射到AE之间和GB之间的光线都能从透明光学部件中射出。画出光路图结合折射定律求解。
【知识点】变压器原理；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．根据
故A错误；
B．根据
原线圈两端的电压
故B正确；
C．根据
故C错误；
D．在这段时间内有效值为，所以在本段时间内产生的热量为
故D正确。
故选BD。
【分析】根据法拉第电磁感应定律求解导棒中产生的电动势，根据理想变压器的匝数比可得电压比和电流比。
11．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】 （1）A．玻璃砖在纸上的位置不可移动，故A正确；
B．针之间的距离应取得大些，可以提高精确度，故B错误；
C．玻璃砖的形状不影响实验结果，故C错误；
故选A。
（2）根据题意得
（3）根据
，
得
【分析】（1）玻璃砖在纸上的位置不可移动，针距离应取得大些，玻璃砖的形状对测定结果无影响。
（2）求解入射角和折射角求解折射率；
（3）根据几何关系求解入射角以及折射角正弦值，根据折射定律求解折射率。
12．【答案】（1）
（2）b
（3）见解析
（4）2；c
【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
【解析】【解答】 （1）变阻箱阻值和传感器电阻应该阻值接近，由于温度传感器RT在常温下阻值约为几千欧姆，则变阻箱应该选用。
（2）
闭合开关前，为了保护电路，将变阻器R1的滑片滑到阻值最大值往b端滑。
（3）
（4）有
，
若将开关S1接到d，则有
可知将开关S1接到c测温量程为0~100℃。
【分析】 （1）变阻箱阻值和传感器电阻应该阻值接近。
（2）为了保护电路，将变阻器R1的滑片滑到阻值最大值。
（3）根据表格数据描出剩余点，并作出RT的阻值随温度变化的图线。
（4）改装成电压表要串联一个定值电阻，改装成电流表要并联一个定值电阻。
13．【答案】（1）Pa；（2）
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】（1）加热后小罐内的空气
、
罐内空气温度变为室温时
气体做等容变化，则
解得
（2）设室温时气体体积为V，加热过程中，压强不变，则有
解得
加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比为
【分析】（1）将摄氏温度化为热力学温度，气体做等容变化，根据查理定律列式求解。
（2）加热过程中，压强不变，根据盖吕萨克定律列式求解。
14．【答案】（1）小树叶位于P点，见解析；（2）0.2s；（3）0.16m
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】（1）根据同侧法可知，0.6s时刻，质点P沿y轴负方向振动，质点Q沿y轴正方向振动，根据图丙可知，0.6s时刻，该质点沿y轴负方向振动，即小树叶位于P点。
（2）根据波长与波速关系有
结合图像解得
根据
结合图像，解得波源的振动形式第一次传到P点需要的时间
（3）结合上述，质点P在小石头入水后0.6s内振动的时间
则质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程为
【分析】（1）根据同侧法可知质点振动方向，结合振动图像进行分析；
（2）根据波长与波速关系求解波速，路程除以速度等于时间；
（3）在一个周期，质点振动路程为4A，两个周期质点振动路程为8A.
15．【答案】（1）；（2），；（3）
【知识点】动量定理；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】（1）闭合开关瞬间，由闭合电路欧姆定律得
此时导棒cd两端的电压为
解得
（2）导棒ab的加速度为零时，速度达到最大，则
解得
对导体棒ab由动量定理得
解得
（3）导体棒切割产生的动生电动势与电容器板间电压相等时，导体棒速度最大，则
联立解得
【分析】（1）闭合开关瞬间，由闭合电路欧姆定律求解电流，电流乘以电阻等于电压；
（2）导棒ab的加速度为零时，速度达到最大，对导体棒ab由动量定理求解电荷量；
（3）导体棒切割产生的动生电动势与电容器板间电压相等时，导体棒速度最大，结合动量定理求解。
1 / 1重庆市主城四区2023-2024学年高二下学期期末学业质量调研物理试题
1．（2024高二下·重庆市期末）如图是一个竖直放置的肥皂膜，上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息判断，从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】薄膜呈现上面薄的劈尖形状，下面厚，故从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是C。
故选C。
【分析】根据重力的作用分析肥皂膜的形状。
2．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，由条形磁铁做成的磁性小车右边放有一固定的螺线管，绕线两端并联了发光二极管a和b。某时刻磁性小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，下列所描述的实验现象正确的是（ ）
A．发光二极管a亮 B．发光二极管b亮
C．发光二极管a、b均亮 D．发光二极管a、b均不亮
【答案】B
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律可知，螺线管上产生顺时针的感应电流，二极管有单向导向性，发光二极管b亮，a不亮，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，磁通量减少。根据楞次定律判断电流方向。
3．（2024高二下·重庆市期末）如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在△t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为△B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（ ）
A．手机端的接收线圈b点的电势低于a点
B．手机端的接收线圈a和b间的电势差值为
C．接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递
D．增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变
【答案】B
【知识点】自感与互感；变压器原理；楞次定律
【解析】【解答】A．手机端的接收线圈b点的电势高于a点，A错误；
B．手机端的接收线圈a和b间的电势差值为
B正确；
C．接收线圈和发射线圈是通过互感实现能量传递的，C错误；
D．会使磁场的变化率增加，则接收线圈a和b间的电势差变大，D错误。
故选B。
【分析】由楞次定律得判断电势高低，由法拉第电磁感应定律得到电势差，增加c、d间电流的变化率导致电势差变大。
4．（2024高二下·重庆市期末）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的热力学温度为300K，关于图示热力学过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该气体在状态C时的热力学温度为200K
B．气体从状态A到状态B其分子平均动能增加
C．该气体从状态A到状态C全程均放出热量
D．该气体从状态A到状态C与外界交换的热量是200J
【答案】D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；温度和温标
【解析】【解答】A．根据
解得
A错误；
B．温度降低，所以分子的平均动能减小，B错误；
C．气体从状态A到状态B内能减小，气体释放热量；气体由状态B到状态C，外界对气体做负功，
那么气体由状态B到状态C吸收热量，C错误；
D．A到状态C外界对气体做功为
=0
解得
从外界吸收热量为200J，D正确。
故选D。
【分析】由理想气体状态方程得到温度，温度降低，平均动能减小，体积不变，外界对气体做功为零，温度升高，内能增加。
5．（2024高二下·重庆市期末）如图甲所示，一圆形线圈置于垂直纸面向里的磁场中，线圈右端通过导线与两块平行金属板相连接，金属板间宽度d足够大。有一带正电粒子q静止在平行板正中央，从t=0时刻开始，磁场按如图乙所示变化，不计粒子重力。以竖直向上运动为正方向，下列关于粒子在一个周期内的运动图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】楞次定律；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】0~1s时间，根据楞次定律可知，下极板带正电，粒子受电场力向上，加速度向上，1~2s时间，根据楞次定律可知，上极板带正电，粒子受电场力向下，加速度向下，同理2~3s时间，加速度向下，3~4s时间，加速度向上。
可知加速度大小不变，速度图像应均匀变化。
故选C。
【分析】磁场向里均匀变大增大，磁通量变大，磁场向里减小，磁通量变小，根据法拉第电磁感应定律求解电动势。v-t图像斜率表示加速度。
6．（2024高二下·重庆市期末）如图所示为某研究小组设计的非常规变压器，该变压器原线圈上由ac和bd两条导线双线绕制，均为n1匝，a、b、c、d为四个接头。副线圈为单绕线，共n2匝。通过控制A、B接头不同接法会得到不同的实验效果。下列分析正确的是（ ）
A．若A接a，B接c，且将bc短接，负载R的电压为零
B．若A从接a改接b，B从接c改接d，负载R消耗的电功率增加
C．若A接a，B接b，且将cd短接，原副线圈电压之比
D．若A接a，B接d，且将bc短接，原副线圈电流之比
【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．原线圈的匝数为 n1匝，负载R的电压不为零，A错误；
B．原线圈的匝数为 n1匝，负载R的电压不变，那么负载R消耗的电功率不变，B错误；
C．会造成原线圈的电流方向相反，从而穿过原线圈上的磁通量为零，副线圈两端电压则为零，C错误；
D．原线圈的匝数为 2n1匝，原副线圈电流之比等于匝数反比，即
D正确。
故选D。
【分析】负载R的电压不变，那么负载R消耗的电功率不变，原副线圈电流之比等于匝数反比。
7．（2024高二下·重庆市期末）半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场，垂直纸面向里的磁感应强度大小为2B，垂直纸面向外的磁感应强度大小为B，如图所示。AEO为八分之一圆导线框，其总电阻为R，以角速度ω绕O轴逆时针匀速转动，从图中所示位置开始计时，用i表示导线框中的感应电流（顺时针方向为正），线框中感应电流i随时间t变化图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】在时间内，产生的感应电流为顺时针方向（正方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流；
在时间内，产生的感应电流为顺时针方向（正方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流；
在时间内，据楞次定律可知，产生的感应电流为逆时针方向（负方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流；
在时间内，产生的感应电流为逆时针方向（负方向），产生的电动势大小为
在时间内，线圈不会产生感应电流。
综上分析可知，线框中感应电流i随时间t变化图像可能是A。
故选A。
【分析】根据楞次定律可知感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律求解电动势，根据欧姆定律求解感应电流。
8．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，不计电阻、边长为10cm的正方形线框ABCD，置于磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，线框匝数为100，某时刻线框开始以的转速绕OO'匀速转动，电刷接头EF串联阻值为10Ω的定值电阻R和理想电流表。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．理想电流表的示数为2A
B．线框转过90°通过电阻R的电量为0.02C
C．将电阻R换成电容使其不击穿，其耐压值为20V
D．线框产生的电动势的瞬时表达式为
【答案】A,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】A．根据
得
故A正确；
B．电量为
故B错误；
C．将电阻R换成电容使其不击穿，其耐压值为，故C错误；
D．电动势的瞬时表达式为
故D错误；
故选AB。
【分析】根据交变电流电动势表达式求解感应电动势的最大值，根据欧姆定律可知电流，根据电流定义式结合法拉第电磁感应定律七届电荷量。电容器的耐压值是指最大值。
9．（2024高二下·重庆市期末）如图为我国航天领域某透明光学部件截面示意图，其截面一侧是半径为R的四分之一圆弧，其余两侧为直面AC与BC，且AC=BC=R。该部件独特的性能是放在O点的光源发出的光线，在圆弧AB上有三分之二最终能从AC、BC面射出，光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．该透明光学部件的全反射临界角为30°
B．该透明光学部件的折射率为
C．光线透过该部件最长时间为
D．该透明光学部件AC边不透光长度为
【答案】A,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．由题意可知该两部分占圆弧的三分之二，可知
选项A正确，B错误；
C．根据
最长时间
选项C正确；
D．AC边不透光长度为
选项D错误。
故选AC。
【分析】射到E点和G点的光线恰能发生全反射，可知射到AE之间和GB之间的光线都能从透明光学部件中射出。画出光路图结合折射定律求解。
10．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，在水平面内质量为0.2kg的导棒置于AB、CD组成的宽为2m导轨上，导轨电阻不计，导棒电阻，轨道间充满垂直纸面向里的磁感应强度为0.4T的磁场，导轨BD端连接一原副线圈匝数比为2：1的理想变压器，副线圈接有阻值为R=2Ω的电阻。某时刻开始，导棒在外力的作用下以的速度开始运动，向右为正方向，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．导棒中产生的电动势e=4sin20πt（V）
B．原线圈两端的电压
C．电阻R的消耗功率为2W
D．0~0.025s内外力对导棒做的功为
【答案】B,D
【知识点】变压器原理；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．根据
故A错误；
B．根据
原线圈两端的电压
故B正确；
C．根据
故C错误；
D．在这段时间内有效值为，所以在本段时间内产生的热量为
故D正确。
故选BD。
【分析】根据法拉第电磁感应定律求解导棒中产生的电动势，根据理想变压器的匝数比可得电压比和电流比。
11．（2024高二下·重庆市期末）某小组同学在学校实验室利用“插针法”测量玻璃砖的折射率，实验原理如图甲所示，他们组提出的处理数据方案是：多次测出入射角i和折射角r，作出sin i-sin r的图像，利用图像求出玻璃的折射率。
（1）下列说法正确的是________。
A．实验开始后，玻璃砖在纸上的位置不可移动
B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高精确度
C．玻璃砖应选用两光学表面间距较大且两光学表面平行的玻璃砖，以免影响折射率的测定结果
（2）采用该组同学数据处理方案，玻璃折射率计算式为n= （用θ1、θ2表示）。
（3）设计好方案后实验操作时发现忘带量角器，只带了刻度尺。于是他们将光线与玻璃砖上aa'表面与bb'表面的交点分别设为O点和P点，过P点做玻璃砖aa'表面的垂线PQ，再将入射光线延长与PQ交于点M，如图乙所示。测得OP=L1，OM=L2，则该玻璃砖的折射率n= 。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】 （1）A．玻璃砖在纸上的位置不可移动，故A正确；
B．针之间的距离应取得大些，可以提高精确度，故B错误；
C．玻璃砖的形状不影响实验结果，故C错误；
故选A。
（2）根据题意得
（3）根据
，
得
【分析】（1）玻璃砖在纸上的位置不可移动，针距离应取得大些，玻璃砖的形状对测定结果无影响。
（2）求解入射角和折射角求解折射率；
（3）根据几何关系求解入射角以及折射角正弦值，根据折射定律求解折射率。
12．（2024高二下·重庆市期末）某项目式学习小组，在老师带领下设计了一个汽车轮胎温度报警器，其电路如图甲所示，其中温度传感器RT（核心部件在常温下阻值约为几千欧姆的热敏电阻）与一块变阻箱并联，滑动变阻器R1的最大阻值为10kΩ，电路中没有使用电流表，而是将一块满偏电压表与定值电阻R0=90Ω并联，电源不计内阻，且U=3V。
（1）在连接电路时可供选择的变阻箱有两个不同规格：阻值范围为0-999.99Ω的变阻箱R2；阻值范围为0-9999.9Ω的变阻箱R3。应该选用 （选填“R2”或“R3”）进行实验。
（2）连接好电路后，在老师的带领下同学们测量温度传感器RT“温度一电阻”变化规律。闭合开关前应将变阻器R1的滑片往 （选填“a”或“b”）端滑。
（3）将图乙所示的传感器测温探头放在温度不断上升的水中，然后做如下操作：将S2闭合到“1”位置，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0（接近满偏），再迅速将开关S2闭合到“2”位置，调节电阻箱使电压表示数再次为U0（忽略该操作过程液体温度变化），此时变阻箱的阻值就是温度传感器热敏电阻RT在此温度下的阻值。待温度上升下一个记录温度时，重复上述操作得到了下表数据。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
阻值/kΩ 9.99 5.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20
请在图丙坐标纸上将剩余的点描完，并绘出热敏电阻，RT的阻值随温度变化规律。
（4）有同学利用测出的热敏电阻RT的阻值随温度变化规律，又设计了如图丁所示电路图，采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，可以实现变档测温，通过控制开关S1能够实现0~40℃和0~100℃的两种测温范围，改装后的电流表不同档位对应不同测温范围。由此可推测Rc= Ω。将开关S1接到 （选填“c”或“d”）测温量程为0~100℃。
【答案】（1）
（2）b
（3）见解析
（4）2；c
【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
【解析】【解答】 （1）变阻箱阻值和传感器电阻应该阻值接近，由于温度传感器RT在常温下阻值约为几千欧姆，则变阻箱应该选用。
（2）
闭合开关前，为了保护电路，将变阻器R1的滑片滑到阻值最大值往b端滑。
（3）
（4）有
，
若将开关S1接到d，则有
可知将开关S1接到c测温量程为0~100℃。
【分析】 （1）变阻箱阻值和传感器电阻应该阻值接近。
（2）为了保护电路，将变阻器R1的滑片滑到阻值最大值。
（3）根据表格数据描出剩余点，并作出RT的阻值随温度变化的图线。
（4）改装成电压表要串联一个定值电阻，改装成电流表要并联一个定值电阻。
13．（2024高二下·重庆市期末）如图所示，“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，加热后小罐内的温度为67℃，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位。室温为27℃，大气压。罐内气体可视为理想气体。求：
（1）上罐时忽略罐内空气体积变化，当罐内空气温度回到室温时，罐内空气的压强；
（2）加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比。
【答案】（1）Pa；（2）
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】（1）加热后小罐内的空气
、
罐内空气温度变为室温时
气体做等容变化，则
解得
（2）设室温时气体体积为V，加热过程中，压强不变，则有
解得
加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比为
【分析】（1）将摄氏温度化为热力学温度，气体做等容变化，根据查理定律列式求解。
（2）加热过程中，压强不变，根据盖吕萨克定律列式求解。
14．（2024高二下·重庆市期末）如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点O，以此为计时起点，沿波传播的某个方向建立O—x坐标轴，在x轴上离O点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示t=0.6s时的波动图像，图丙为小树叶的部分振动图像。
（1）请判断小树叶位于P、Q两点中的哪一点？并写出合理的解释；
（2）波源的振动形式第一次传到P点需要的时间；
（3）求质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程。
【答案】（1）小树叶位于P点，见解析；（2）0.2s；（3）0.16m
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】（1）根据同侧法可知，0.6s时刻，质点P沿y轴负方向振动，质点Q沿y轴正方向振动，根据图丙可知，0.6s时刻，该质点沿y轴负方向振动，即小树叶位于P点。
（2）根据波长与波速关系有
结合图像解得
根据
结合图像，解得波源的振动形式第一次传到P点需要的时间
（3）结合上述，质点P在小石头入水后0.6s内振动的时间
则质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程为
【分析】（1）根据同侧法可知质点振动方向，结合振动图像进行分析；
（2）根据波长与波速关系求解波速，路程除以速度等于时间；
（3）在一个周期，质点振动路程为4A，两个周期质点振动路程为8A.
15．（2024高二下·重庆市期末）如图甲所示为简易普通电磁炮原理图。连接在电动势为E内阻为r的电源上的平行光滑导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，平行导轨宽度为L。将两根质量均为m的ab、cd匀质导棒平行放置在导轨上且接触良好，且与导轨垂直。两导棒与轨道接触点之间的电阻均为R，cd导棒固定在轨道上，导轨电阻忽略。
（1）闭合开关瞬间，此时导棒cd两端的电压为多少？
（2）闭合开关，导棒ab从静止开始运动，求导棒ab的最大速度和加速过程中流过导棒ab的电荷量？
（3）如图乙所示为改进后的电磁炮，其他条件不变，在图甲基础上去掉了导棒cd，加入了电容C，其原理图如图丙。先将开关接到“1”，电容充电结束后将开关拔开并接到“2”，求导体棒的最大动能的极值。
【答案】（1）；（2），；（3）
【知识点】动量定理；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】（1）闭合开关瞬间，由闭合电路欧姆定律得
此时导棒cd两端的电压为
解得
（2）导棒ab的加速度为零时，速度达到最大，则
解得
对导体棒ab由动量定理得
解得
（3）导体棒切割产生的动生电动势与电容器板间电压相等时，导体棒速度最大，则
联立解得
【分析】（1）闭合开关瞬间，由闭合电路欧姆定律求解电流，电流乘以电阻等于电压；
（2）导棒ab的加速度为零时，速度达到最大，对导体棒ab由动量定理求解电荷量；
（3）导体棒切割产生的动生电动势与电容器板间电压相等时，导体棒速度最大，结合动量定理求解。
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