广东省江门市棠下中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份广东省江门市棠下中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版），共25页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
本试卷共7页，17小题，满分l00分，考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。
2.做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本大题共有8小题，每小题3分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（ ）
A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领
B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D. 手机通话使用的微波，波长比可见光短
2. 一个小球在水平方向上做简谐运动，其振动图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球的振幅是8cm，频率是4Hz
B. t=0到t=1s时间内，小球的加速度方向与速度方向相反
C. t=1.5s到t=2.5s时间内，小球的路程为8cm
D. 该小球的振动方程为
3. 某兴趣小组自制了一台风力发电机，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，产生的交流电电流随时间变化的图象如图乙中所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图线圈在磁场中位置时产生的电流最大
B. 电流的有效值为10A
C. 电流的频率为5Hz
D. 电流的瞬时值表达式为
4. 如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（ ）
A. 若增大线圈角速度，则比亮
B. 若增大电容器两极板间距，则变亮
C. 若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变暗
D. 若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗
5. 霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 左表面的电势高于右表面
C. 如果用该元件测赤道处磁场，应保持平面呈水平状态
D. 如果在霍尔元件中电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
6. “南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
C. 线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻
D. 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
7. 如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P）左端接在一电压恒为U的交流电源两端。此4盏灯刚好正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A. 该变压器的原副线圈匝数比为1∶3
B. 此时交流电源输出的功率为3P
C. U=4U
D. 如果灯L2突然烧断，L1将变亮，而其余2盏将变暗
8. 某同学设计了一个加速度计，如图所示，较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着：R为滑动变阻器，4是滑动片，它与变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电源E完全相同。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，下列说法正确的是（ ）

A. 这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电压
B. 若观察到电压表的指针向右偏转，说明物体具有与图示方向相同的加速度
C. 若观察到电压表指针在零点，说明物体处于静止状态
D. 若观察到电压表指针在零点，说明物体的加速度等于0
二、多项选择题：本大题共有4小题，每小题4分，共16分。在每小题列出的四个选项中，有两项或者两项以上是符合题目要求的。
9. Wi-Fi无线网络实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的电磁波信号。最新的Wi-Fi6技术使用2.4GHz或5GHz电磁波，属于电磁波谱中的某个波段，如图所示。下列关于电磁波和Wi-Fi的说法，正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言了电磁波，楞次首次用实验证实了电磁波的存在
B. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
C. Wi-Fi信号使用的电磁波属于无线电波
D. Wi-Fi信号使用的电磁波中，的波长比的更长
10. 金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是（ ）
A. 电路中的电流正在减小B. a点电势比b点电势高
C. 电容器所带电荷量正在减小D. 线圈磁场能正在增大
11. 如图所示为某电吹风的电路图，扇形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种工作状态。变压器为理想变压器，当P使b、c接触时，标有“6 V，6 W”的小风扇正常工作，下列说法正确的是（ ）

A. 该时刻电吹风吹的是冷风
B. 该时刻小风扇两端电压最大值为6 V
C. 该时刻流过小风扇的电流小于1A
D. 变压器原、副线圈匝数比
12. 某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
A.
B. 为压力传感器
C. 若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D. 若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
二、实验题（共16分）
13. 图甲为教学用的可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
（1）为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把A线圈与学生电源连接，B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上。
（2）将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡__________（选填“变亮”或“变暗”）。
（3）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。
A B. C. D.
（4）导致实验误差的原因可能是__________。
A. 变压器的铁芯漏磁
B. 原线圈所加电压小
C. 变压器的铁芯产生涡流
14. 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连（均选填“A”或“B”）；
(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，警铃报警；
(3)如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是__________
A.适当减小U1 B.适当增大U1 C.适当减小U2 D.适当增大U2
四、计算题（共3小题，共44分。15题13分，16题15分，17题16分，解答应写出必要的文字说明，方程式重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15. 研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表的量程为（不计其电阻），电源电压恒为，为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在℃时，其阻值随温度t的变化关系为（单位：）。
（1）若要把放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，即电流为，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（2）保持（1）中滑动变阻器接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？
（3）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？
16. 如图所示，面积为，匝数为100匝的矩形线圈，在的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。已知线圈总电阻，外电路电阻。求：
(1)从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式；
(2)在线圈由图示位置转过90°的过程中，电阻R上产生的焦耳热（取3.14）；
(3)在线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。
17. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长L=100cm，匝数N=100匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，转速n=100r/s；已知电动势最大值Em=500V。
（1）求发电机中匀强磁场磁感应强度大小；
（2）如图乙所示，将发电机通过升压变压器T1升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器T2把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则T1、T2的原副线圈匝数比和分别为多少？
2024~2025学年第二学期3月份月考考试
高二物理
本试卷共7页，17小题，满分l00分，考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。
2.做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本大题共有8小题，每小题3分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（ ）
A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领
B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D. 手机通话使用的微波，波长比可见光短
【答案】A
【解析】
【详解】A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，故A正确；
B．遥控器采用的是红外线不是紫外线，故B错误；
C．微观炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故C错误；
D．手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光，故D错误。
故选A。
2. 一个小球在水平方向上做简谐运动，其振动图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球的振幅是8cm，频率是4Hz
B. t=0到t=1s时间内，小球的加速度方向与速度方向相反
C. t=1.5s到t=2.5s时间内，小球的路程为8cm
D. 该小球的振动方程为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由图像可知，小球的振幅是8cm，周期是4s，频率是0.25Hz，选项A错误；
B. t=0到t=1s时间内，小球的加速度方向与速度方向均沿x轴负向，可知方向相同，选项B错误；
C. 由数学知识可知，在t=1.5s和t=2.5s时刻，小球的位移均为
可知小球的路程为
选项C错误；
D．因
该小球的振动方程为
选项D正确。
故选D。
3. 某兴趣小组自制了一台风力发电机，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，产生的交流电电流随时间变化的图象如图乙中所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图线圈在磁场中位置时产生的电流最大
B. 电流有效值为10A
C. 电流的频率为5Hz
D. 电流瞬时值表达式为
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲图线圈与磁场垂直，处在中性面，感应电流为零，A错误；
B．电流的有效值为
B错误；
C．电流的频率为
C正确；
D．电流的瞬时值表达式为
D错误。
故选C。
4. 如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（ ）
A. 若增大线圈角速度，则比亮
B. 若增大电容器两极板间距，则变亮
C. 若抽掉电感线圈内部铁芯，则变暗
D. 若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗
【答案】A
【解析】
【详解】A．若增大线圈转动角速度，根据
知交流电的频率增大，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流将比的大，所以灯泡将比更亮，故A正确；
B．若增大电容器C两极板间的距离，根据知，电容器的电容减小，容抗增大，使得通过灯泡的电流减小，所以灯泡L1变暗，故B错误；
C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，感抗减小，使得通过灯泡的电流增大，所以灯泡L2变亮，故C错误；
D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。
故选A。
5. 霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 左表面的电势高于右表面
C. 如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D. 如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，故A错误；
B．由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负B．电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，故B错误；
C．如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无电压产生，故C错误；
D．根据
得
由电流的微观定义式
（n是单位体积内的导电粒子数，q是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度）
整理得
联立解得
可知保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，故D正确。
故选D。
6. “南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
C. 线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻
D. 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量为零，最小，选项A错误；
B．根据右手定则可知，线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势，选项B错误；
C．线圈转动一周电流方向改变两次，线圈经过中性面一次电流方向改变，则图示位置不是电流变向的时刻，选项C错误；
D．根据左手定则可知，线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上，选项D正确。
故选D。
7. 如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P）左端接在一电压恒为U的交流电源两端。此4盏灯刚好正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A. 该变压器的原副线圈匝数比为1∶3
B. 此时交流电源输出的功率为3P
C. U=4U
D. 如果灯L2突然烧断，L1将变亮，而其余2盏将变暗
【答案】C
【解析】
【详解】A．设灯泡正常发光时，额定电流为，由题图可知原线圈中电流
副线圈中3灯并联，副线圈中电流
根据理想变压器的基本规律得
故A错误；
B．根据总功率等于各部分功率之和知电源输出功率为，故B错误；
C．副线圈中电压
根据理想变压器的基本规律得
所以
故C正确；
D．如果灯突然烧断，总功率减小，故副线圈总电流减小，原线圈电流也减小，故灯将变暗，而原线圈电压变大，故副线圈电压变大，其余2盏灯将变亮，故D错误；
故选C。
8. 某同学设计了一个加速度计，如图所示，较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着：R为滑动变阻器，4是滑动片，它与变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电源E完全相同。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，下列说法正确的是（ ）

A. 这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电压
B. 若观察到电压表的指针向右偏转，说明物体具有与图示方向相同的加速度
C. 若观察到电压表指针在零点，说明物体处于静止状态
D. 若观察到电压表指针在零点，说明物体的加速度等于0
【答案】D
【解析】
【详解】A．本题是一个加速度传感器，输入的是加速度，输出的物理量是电压，故A错误；
CD．当电压表指针在零点时，此时滑块的加速度等于0，滑块可能是静止，也可能是做匀速直线运动，故C错误，D正确；
B．当电压表指针在零点时，此时P和Q两点的电势相等，当指针向右偏转时，，此时滑块是从开始的位置向右滑导致右边的弹簧压缩量变大，左边弹簧的压缩量变小，即右边弹簧的弹力大于左边弹簧的弹力，所以滑块的合力向左，加速度方向也向左，与图示加速度的方向相反，故B错误。
故选D。
二、多项选择题：本大题共有4小题，每小题4分，共16分。在每小题列出的四个选项中，有两项或者两项以上是符合题目要求的。
9. Wi-Fi无线网络实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的电磁波信号。最新的Wi-Fi6技术使用2.4GHz或5GHz电磁波，属于电磁波谱中的某个波段，如图所示。下列关于电磁波和Wi-Fi的说法，正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言了电磁波，楞次首次用实验证实了电磁波的存在
B. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
C. Wi-Fi信号使用的电磁波属于无线电波
D. Wi-Fi信号使用的电磁波中，的波长比的更长
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，选项B正确；
CD．Wi-Fi信号使用的电磁波波长
由电磁波的范围可知属于无线电波，2.4GHz的波长比5GHz的更长，故CD正确。
故选BCD。
10. 金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是（ ）
A. 电路中的电流正在减小B. a点电势比b点电势高
C. 电容器所带电荷量正在减小D. 线圈磁场能正在增大
【答案】AB
【解析】
【详解】电容器中场强向下，电容器上极板带正电，根据回路电流方向可知，电容器正在充电，电容器电荷量在增大，电容器两极板的电场增强，电场能在增加，根据能量守恒定律可知，磁场能在减小，回路电流在减小，a点与正极板相连，b与负极板相连，则a点电势比b点电势高，故AB正确，CD错误。
故选AB。
11. 如图所示为某电吹风的电路图，扇形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种工作状态。变压器为理想变压器，当P使b、c接触时，标有“6 V，6 W”的小风扇正常工作，下列说法正确的是（ ）

A. 该时刻电吹风吹的是冷风
B. 该时刻小风扇两端电压最大值为6 V
C. 该时刻流过小风扇的电流小于1A
D. 变压器原、副线圈的匝数比
【答案】AD
【解析】
【详解】A．该时刻P使b、c接触时，电吹风吹的是冷风，故A正确；
B．该时刻小风扇两端电压有效值为6 V，故B错误；
C．该时刻流过小风扇的电流
故C错误；
D．变压器原、副线圈的匝数比
故D正确。
故选AD。
12. 某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
A.
B. 为压力传感器
C. 若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D. 若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
【答案】C
【解析】
【详解】AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为
若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。
故选C。
二、实验题（共16分）
13. 图甲为教学用的可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
（1）为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把A线圈与学生电源连接，B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上。
（2）将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡__________（选填“变亮”或“变暗”）。
（3）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。
A. B. C. D.
（4）导致实验误差的原因可能是__________。
A. 变压器的铁芯漏磁
B. 原线圈所加电压小
C. 变压器的铁芯产生涡流
【答案】（1）交流 （2）变暗
（3）D （4）AC
【解析】
【小问1详解】
变压器只能改变交流电压，则A线圈应连到学生电源的交流输出端上。
【小问2详解】
将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，次级电压减小，则继续实验，则灯泡变暗。
【小问3详解】
若为理想变压器，则次级电压为
考虑实际变压器有漏磁和发热因素，则输出电压小于3V，可能为2.8V，故选D。
【小问4详解】
导致实验误差原因可能是变压器的铁芯漏磁或者变压器的铁芯产生涡流，故选AC。
14. 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连（均选填“A”或“B”）；
(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，警铃报警；
(3)如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是__________
A.适当减小U1 B.适当增大U1 C.适当减小U2 D.适当增大U2
【答案】 ①. B ②. A ③. 减小 ④. 增大 ⑤. 80 ⑥. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]根据“当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，知警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
(2)[3][4][5]当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，由欧姆定律知电路中电流增大，则继电器的磁性将增大。当线圈中的电流等于50mA时，继电器的衔铁刚好被吸合，则控制电路中电阻最大值为
此时热敏电阻阻值为
由图乙知，此时环境温度为，所以环境温度在大于等于时，警铃报警；
(3)[6]要使报警电路在更高的温度就报警，则线圈中的电流等于50mA时，热敏电阻R变大，由（2）知，热敏电阻
则可通过适当减小U1达到这个目的。
故选A
四、计算题（共3小题，共44分。15题13分，16题15分，17题16分，解答应写出必要的文字说明，方程式重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15. 研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表的量程为（不计其电阻），电源电压恒为，为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在℃时，其阻值随温度t的变化关系为（单位：）。
（1）若要把放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，即电流为，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（2）保持（1）中滑动变阻器接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？
（3）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？
【答案】（1）100Ω
（2）0.018W （3）指针偏转越大，对应的温度越低，同时温度刻度不均匀。
【解析】
【小问1详解】
温度为0℃处，则
【小问2详解】
当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率
【小问3详解】
根据
则可知指针偏转越大，对应的温度越低，同时电流与温度不成正比，所以刻度不均匀。
16. 如图所示，面积为，匝数为100匝的矩形线圈，在的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。已知线圈总电阻，外电路电阻。求：
(1)从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式；
(2)在线圈由图示位置转过90°的过程中，电阻R上产生的焦耳热（取3.14）；
(3)在线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)感应电动势的最大值为
从垂直中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为
(2)电阻R上产生的焦耳热为
由闭合电路欧姆定律可得
其中
，
联立可得
(3)电荷量
根据欧姆定律可知
其中
，
联立可得
17. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长L=100cm，匝数N=100匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，转速n=100r/s；已知电动势最大值Em=500V。
（1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）如图乙所示，将发电机通过升压变压器T1升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器T2把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则T1、T2的原副线圈匝数比和分别为多少？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）线圈转动的角速度
由
得
（2）输电线上的电流
的输入电流
则原、副线圈匝数比
副线圈两端电压
原线圈两端电压
则原、副线圈匝数比