資源簡介

物理
第十二章　核心素養提升練
1．如圖所示是一臺發電機的結構示意圖，其中N、S是永久磁體的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸，鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯M共軸的固定轉動軸旋轉。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的磁場。若從圖示位置開始計時，當線框繞固定轉動軸勻速轉動時，下列圖像中能正確反映線框中感應電動勢e隨時間t變化規律的是(　　)
2．一氣體放電管，當其兩電極間的電壓超過500 V時，就放電而發光，在它發光的情況下逐漸降低電壓，要降到500 V時才熄滅。放電管兩電極不分正負。現有一正弦交流電源，輸出電壓峰值為1000 V，頻率為50 Hz，若用它給上述放電管供電，則在一小時內放電管實際發光的時間為(　　)
A．15分鐘 B．25分鐘
C．30分鐘 D．45分鐘
3．(2025·四川省內江市高三上零模)(多選)如圖所示，為了測量儲物罐中不導電液體的高度，有人設計了一個監測液面高度變化的傳感器。將與儲物罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容C置于儲物罐中，電容C可通過開關S與電感或電源相連，當開關從a撥到b時，由電感L和電容C構成的回路中產生振蕩電流。通過檢測振蕩電流的頻率變化，可以推知液面的升降情況。關于此裝置下面說法正確的是(　　)
A．電源電動勢越小，則振蕩電流的頻率越低
B．當電路中電流最大時，電容器兩端的電壓最小
C．開關a撥向b瞬間，電感L的自感電動勢為零
D．檢測到振蕩電流的頻率增加，說明液面高度在降低
4．在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個臂上，當通以交流電時，每個線圈產生的磁通量都只有三分之一通過另一個線圈，其余的通過中間的臂。已知當線圈1輸入電壓900 V時，在不接負載的情況下，線圈2的輸出電壓為600 V。則當線圈2的輸入電壓為600 V時，在不接負載的情況下，線圈1的輸出電壓為(　　)
A．900 V B．600 V
C．400 V D．100 V
5．電流隨時間變化的規律如圖所示，每個周期的前半個周期電流隨時間按照正弦形式的規律變化，后半個周期的電流為0，已知電流的最大值為I0，則在0～T過程中的平均電流為(　　)
A．I0 B．I0
C．I0 D．I0
6．(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為k，且k>1，電源輸出電壓U0保持恒定，定值電阻的阻值分別為R1、R2，電流表、電壓表均為理想電表。開始時，滑動變阻器的觸頭位于某一位置，電流表、電壓表的示數分別用I1和U1表示；現將變阻器的觸頭向b端移動后，電流表、電壓表的示數分別用I2和U2表示，電流表、電壓表示數變化分別用ΔI和ΔU表示。下列表達式正確的是(　　)
A．＝ B．<
C．＝k2R1 D．＝
7．在我國某海域，人們設計了一個浮筒式波浪發電燈塔。如圖甲所示，磁體由支柱固定在暗礁上，浮筒內固定有N＝100匝的線圈，線圈與阻值R＝14 Ω的燈泡相連。浮筒及線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向上下運動且始終處于磁場中，其運動速度v＝2sin(πt) m/s。輻向磁場中線圈所在處的磁感應強度大小B＝0．2 T，線圈周長L＝1．5 m，總電阻r＝1 Ω，圓形線圈所在處截面如圖乙所示。下列說法正確的是(　　)
A．燈泡中流過電流的最大值為4 A
B．燈泡的電功率為240 W
C．以開始運動時線圈所受安培力的方向為正，則線圈所受安培力的表達式為FA＝1．2sin(πt) N
D．線圈所受安培力的最大功率為480 W
8．(2024·北京高考)如圖所示為一個加速度計的原理圖?；瑝K可沿光滑桿移動，滑塊兩側與兩根相同的輕彈簧連接；固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好，且不計摩擦；兩個電源的電動勢E相同，內阻不計。兩彈簧處于原長時，M位于R的中點，理想電壓表的指針位于表盤中央。當P端電勢高于Q端時，指針位于表盤右側。將加速度計固定在水平運動的被測物體上，則下列說法正確的是(　　)
A．若M位于R的中點右側，P端電勢低于Q端
B．電壓表的示數隨物體加速度的增大而增大，但不成正比
C．若電壓表指針位于表盤左側，則物體速度方向向右
D．若電壓表指針位于表盤左側，則物體加速度方向向右
9．(2024·廣東高考)某科技小組模仿太陽能發電中的太陽光自動跟蹤系統，制作光源跟蹤演示裝置，實現太陽能電池板方向的調整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路，所用器材有：電源E(電動勢3 V)；電壓表和(量程均有3 V和15 V，內阻均可視為無窮大)；滑動變阻器R；兩個相同的光敏電阻RG1和RG2；開關S；手電筒；導線若干。圖乙是實物圖，圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉軸上，控制單元與檢測電路的連接未畫出，控制單元對光照方向檢測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。
(1)電路連接。
圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關S和電壓表、間的實物圖連線。
(2)光敏電阻阻值與光照強度關系測試。
①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強度比RG2表面的小。
②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。的示數如圖丙所示，讀數U1為________ V，的示數U2為1．17 V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值________(填“較大”或“較小”)。
③斷開S。
(3)光源跟蹤測試。
①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2。
②閉合S，并啟動控制單元?？刂茊卧獧z測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉動。此時兩電壓表的示數U1第十二章　核心素養提升練（解析版）
1．如圖所示是一臺發電機的結構示意圖，其中N、S是永久磁體的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸，鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯M共軸的固定轉動軸旋轉。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的磁場。若從圖示位置開始計時，當線框繞固定轉動軸勻速轉動時，下列圖像中能正確反映線框中感應電動勢e隨時間t變化規律的是(　　)
答案：D
解析：因發電機的兩個磁極N、S呈半圓柱面形狀，磁極間的磁感線呈輻向分布，線框與磁感線垂直的兩邊所在處的磁感應強度的大小相等，故線框在磁場中轉動時垂直切割磁感線，產生的感應電動勢的大小不變，A、B錯誤；線框越過豎直方向的空隙段后，線框切割磁感線產生的感應電動勢的方向發生變化，故C錯誤，D正確。
2．一氣體放電管，當其兩電極間的電壓超過500 V時，就放電而發光，在它發光的情況下逐漸降低電壓，要降到500 V時才熄滅。放電管兩電極不分正負?，F有一正弦交流電源，輸出電壓峰值為1000 V，頻率為50 Hz，若用它給上述放電管供電，則在一小時內放電管實際發光的時間為(　　)
A．15分鐘 B．25分鐘
C．30分鐘 D．45分鐘
答案：C
解析：根據題意該交流電電壓的瞬時值表達式為u＝Umsin2πft＝1000sin(100πt) V，在前半個周期內，當t＝時開始發光，t＝時停止發光，發光時間為Δt＝－＝，整個周期的發光時間為t＝2Δt＝，故一個小時內的發光時間為t0＝×＝30 min，故C正確，A、B、D錯誤。
3．(2025·四川省內江市高三上零模)(多選)如圖所示，為了測量儲物罐中不導電液體的高度，有人設計了一個監測液面高度變化的傳感器。將與儲物罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容C置于儲物罐中，電容C可通過開關S與電感或電源相連，當開關從a撥到b時，由電感L和電容C構成的回路中產生振蕩電流。通過檢測振蕩電流的頻率變化，可以推知液面的升降情況。關于此裝置下面說法正確的是(　　)
A．電源電動勢越小，則振蕩電流的頻率越低
B．當電路中電流最大時，電容器兩端的電壓最小
C．開關a撥向b瞬間，電感L的自感電動勢為零
D．檢測到振蕩電流的頻率增加，說明液面高度在降低
答案：BD
解析：在LC振蕩電路中，振蕩電流的頻率為f＝，與電源電動勢無關，故A錯誤；當電路中電流最大時，電容器放電完畢，此時電容器兩端的電壓最小，故B正確；開關a撥向b瞬間，電流最小，電流的變化率最大，則電感L的自感電動勢最大，故C錯誤；檢測到振蕩電流的頻率增加，說明電容器的電容減小，根據C＝可知 r減小，說明兩極板間作為電介質的不導電液體減少，即液面高度在降低，故D正確。
4．在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個臂上，當通以交流電時，每個線圈產生的磁通量都只有三分之一通過另一個線圈，其余的通過中間的臂。已知當線圈1輸入電壓900 V時，在不接負載的情況下，線圈2的輸出電壓為600 V。則當線圈2的輸入電壓為600 V時，在不接負載的情況下，線圈1的輸出電壓為(　　)
A．900 V B．600 V
C．400 V D．100 V
答案：D
解析：由變壓器原理知，當從線圈1輸入電壓U1＝900 V時，線圈2的輸出電壓為U2＝600 V，根據＝＝＝，又＝，解得＝；當從線圈2輸入電壓U2′＝600 V時，得＝＝×＝6，得U1′＝100 V，故D正確。
5．電流隨時間變化的規律如圖所示，每個周期的前半個周期電流隨時間按照正弦形式的規律變化，后半個周期的電流為0，已知電流的最大值為I0，則在0～T過程中的平均電流為(　　)
A．I0 B．I0
C．I0 D．I0
答案：D
解析：根據＝n，＝，＝，聯立解得q＝n，在0～T過程中ΔΦ＝2BS，電流的最大值為I0＝＝，聯立解得0～T過程通過某截面的電荷量q＝，在0～T過程中的平均電流為＝＝＝I0，所以D正確，A、B、C錯誤。
6．(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為k，且k>1，電源輸出電壓U0保持恒定，定值電阻的阻值分別為R1、R2，電流表、電壓表均為理想電表。開始時，滑動變阻器的觸頭位于某一位置，電流表、電壓表的示數分別用I1和U1表示；現將變阻器的觸頭向b端移動后，電流表、電壓表的示數分別用I2和U2表示，電流表、電壓表示數變化分別用ΔI和ΔU表示。下列表達式正確的是(　　)
A．＝ B．<
C．＝k2R1 D．＝
答案：BD
解析：根據歐姆定律有U＝I(R＋R2)，則＝R＋R2，將變阻器的觸頭向b端移動后，R增大，則<，A錯誤，B正確；設變壓器原線圈中的電流為I′，原線圈兩端的電壓為U′，有U0＝I′R1＋U′，根據變壓器規律得＝k，＝k，聯立可得U0＝I＋kU，變形得U＝－I，因此＝，C錯誤，D正確。
7．在我國某海域，人們設計了一個浮筒式波浪發電燈塔。如圖甲所示，磁體由支柱固定在暗礁上，浮筒內固定有N＝100匝的線圈，線圈與阻值R＝14 Ω的燈泡相連。浮筒及線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向上下運動且始終處于磁場中，其運動速度v＝2sin(πt) m/s。輻向磁場中線圈所在處的磁感應強度大小B＝0．2 T，線圈周長L＝1．5 m，總電阻r＝1 Ω，圓形線圈所在處截面如圖乙所示。下列說法正確的是(　　)
A．燈泡中流過電流的最大值為4 A
B．燈泡的電功率為240 W
C．以開始運動時線圈所受安培力的方向為正，則線圈所受安培力的表達式為FA＝1．2sin(πt) N
D．線圈所受安培力的最大功率為480 W
答案：D
解析：線圈在磁場中垂直切割磁感線，感應電動勢的瞬時值表達式為e＝NBLv＝100×0．2×1．5×2sin(πt) V＝60sin(πt) V，則知線圈中產生正弦式交變電流，且感應電動勢最大值為Em＝60 V，燈泡中流過電流的最大值為Im＝＝ A＝4 A，燈泡中流過電流的有效值為I＝＝4 A，燈泡的電功率為P＝I2R＝42×14 W＝224 W，故A、B錯誤；由上述分析知，線圈中電流的瞬時值為i＝＝4sin(πt) A，根據右手定則和左手定則可知，線圈所受安培力垂直于線圈平面，所以線圈的有效長度為NL，則以開始運動時線圈所受安培力的方向為正，線圈所受安培力FA＝iNLB＝120sin(πt) N，C錯誤；線圈所受安培力的功率大小PA＝FAv＝480sin2(πt) W，則最大功率為480 W，D正確。
8．(2024·北京高考)如圖所示為一個加速度計的原理圖。滑塊可沿光滑桿移動，滑塊兩側與兩根相同的輕彈簧連接；固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好，且不計摩擦；兩個電源的電動勢E相同，內阻不計。兩彈簧處于原長時，M位于R的中點，理想電壓表的指針位于表盤中央。當P端電勢高于Q端時，指針位于表盤右側。將加速度計固定在水平運動的被測物體上，則下列說法正確的是(　　)
A．若M位于R的中點右側，P端電勢低于Q端
B．電壓表的示數隨物體加速度的增大而增大，但不成正比
C．若電壓表指針位于表盤左側，則物體速度方向向右
D．若電壓表指針位于表盤左側，則物體加速度方向向右
答案：D
解析：由題圖可知，P端電勢與M的電勢始終相等，Q端電勢與R的中點的電勢始終相等。因電路中的電流沿逆時針方向，則滑動變阻器R上的電勢從右向左逐漸降低，若M位于R的中點右側，則M的電勢高于R的中點的電勢，即P端電勢高于Q端電勢，A錯誤；設滑塊與滑動片的總質量為m，兩彈簧的勁度系數均為k，滑動變阻器單位長度的電阻為R0，電路總電阻為R總，當物體加速度為a時，滑塊與滑動片加速度也為a，根據牛頓第二定律可得，彈簧形變量x＝，而回路中電流始終為I＝，R的中點與M間的電阻Rx＝xR0，R的中點與M間的電壓即電壓表示數U＝IRx，聯立得U＝a，即電壓表的示數與物體的加速度成正比，B錯誤；由題意可知，若電壓表指針位于表盤左側，則Q端電勢高于P端，即R的中點的電勢高于M的電勢，M位于R的中點左側，所以滑塊左側彈簧壓縮、右側彈簧伸長，滑塊所受合力向右，故物體加速度方向向右，物體可能向右做加速運動，也可能向左做減速運動，故C錯誤，D正確。
9．(2024·廣東高考)某科技小組模仿太陽能發電中的太陽光自動跟蹤系統，制作光源跟蹤演示裝置，實現太陽能電池板方向的調整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路，所用器材有：電源E(電動勢3 V)；電壓表和(量程均有3 V和15 V，內阻均可視為無窮大)；滑動變阻器R；兩個相同的光敏電阻RG1和RG2；開關S；手電筒；導線若干。圖乙是實物圖，圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉軸上，控制單元與檢測電路的連接未畫出，控制單元對光照方向檢測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。
(1)電路連接。
圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關S和電壓表、間的實物圖連線。
(2)光敏電阻阻值與光照強度關系測試。
①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強度比RG2表面的小。
②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。的示數如圖丙所示，讀數U1為________ V，的示數U2為1．17 V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值________(填“較大”或“較小”)。
③斷開S。
(3)光源跟蹤測試。
①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2。
②閉合S，并啟動控制單元。控制單元檢測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉動。此時兩電壓表的示數U1答案：(1)如圖所示　(2)①b?、?．60　較大
(3)②逆時針　U1＝U2
解析：(1)由題圖甲可知，滑動變阻器采用分壓式接法，RG1與RG2串聯，、分別測RG1、RG2兩端電壓，又電源電動勢為3 V，所以電壓表選擇0～3 V量程，據此完成實物圖連線如答圖所示。
(2)①為了保證電路的安全，實驗開始前，應使閉合開關S后分壓電路兩端電壓為0，則要將R的滑片置于b端。
②電壓表量程為3 V，由題圖丙知精度為0．1 V，則讀數為1．60 V；電壓表比電壓表的示數大，根據串聯電路分壓規律可知，RG1＞RG2，結合題中信息可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值較大。
(3)②兩電壓表的示數U1＜U2，根據(2)分析可知，RG1表面的光照強度比RG2表面的大，則手電筒的光應從左上方斜射下來，因此電動機應帶動電池板逆時針轉動，直至U1＝U2時停止轉動，從而使電池板正對手電筒發出的光。
7(共24張PPT)
第十二章　
核心素養提升練
1．如圖所示是一臺發電機的結構示意圖，其中N、S是永久
磁體的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，
它與磁極的柱面共軸，鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯M共軸
的固定轉動軸旋轉。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的磁場。若從圖示位置開始計時，當線框繞固定轉動軸勻速轉動時，下列圖像中能正確反映線框中感應電動勢e隨時間t變化規律的是(　　)
解析：因發電機的兩個磁極N、S呈半圓柱面形狀，磁極間
的磁感線呈輻向分布，線框與磁感線垂直的兩邊所在處的磁感應
強度的大小相等，故線框在磁場中轉動時垂直切割磁感線，產生
的感應電動勢的大小不變，A、B錯誤；線框越過豎直方向的空
隙段后，線框切割磁感線產生的感應電動勢的方向發生變化，故C錯誤，D正確。
3．(2025·四川省內江市高三上零模)(多選)如圖所示，為了測量儲物罐中不導電液體的高度，有人設計了一個監測液面高度變化的傳感器。將與儲物罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容C置于儲物罐中，電容C可通過開關S與電感或電源相連，當開關從a撥到b時，由電感L和電容C構成的回路中產生
振蕩電流。通過檢測振蕩電流的頻率變化，可以推知液面的升降
情況。關于此裝置下面說法正確的是(　　)
A．電源電動勢越小，則振蕩電流的頻率越低
B．當電路中電流最大時，電容器兩端的電壓最小
C．開關a撥向b瞬間，電感L的自感電動勢為零
D．檢測到振蕩電流的頻率增加，說明液面高度在降低
4．在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個臂上，當通以交流電時，每個線圈產生的磁通量都只有三分之一通過另一個線圈，其余的通過中間的臂。已知當線圈1輸入電壓900 V時，在不接負載的情況下，線圈2的輸出電壓為600 V。則當線圈2的輸入電壓為600 V時，在不接負載的情況下，線圈1的輸出電壓為(　　)
A．900 V B．600 V
C．400 V D．100 V
8．(2024·北京高考)如圖所示為一個加速度計的原理圖?；瑝K可沿光滑桿移動，滑塊兩側與兩根相同的輕彈簧連接；固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好，且不計摩擦；兩個電源的電動勢E相同，內阻不計。兩彈簧處于原長時，M位于R的中點，理想電壓表的指針位于表盤中央。當P端電勢高于Q端時，指針位于表盤右側。將加速度計固定在水平運動的被測物體上，則下列說法正確的是(　　)
A．若M位于R的中點右側，P端電勢低于Q端
B．電壓表的示數隨物體加速度的增大而增大，但不成正比
C．若電壓表指針位于表盤左側，則物體速度方向向右
D．若電壓表指針位于表盤左側，則物體加速度方向向右
答案：如圖所示
b
1．60
較大
(3)光源跟蹤測試。
①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2。
②閉合S，并啟動控制單元?？刂茊卧獧z測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉動。此時兩電壓表的示數U1逆時針
U1＝U2

展開更多......

收起↑