高中物理第三章传感器第一节认识传感器预习导学案粤教选修

第一节认识传感器
【思维激活】
在爱国主义教育影片《地雷战》中，有鬼子拿着探雷器探测地雷的镜头。

你知道探雷器是利用什么工作原理的吗？
提示：探雷器是利用涡流工作的。

它的组成主要是一个长柄线圈，线圈中通有变化的电流，线圈中通有变化的电流，线圈贴着地面涡流，涡流的磁场反过来会影响线圈中的电流，使探雷器发出警报声。

这种探雷器只能探测金属地雷或有较大金属部件的地雷。

像《地雷战》中的石头地雷它是探测不到的。

【自主整理】
传感器：1。

传感器是能将所感受的物理量如力、热、光、声等换成便于电学的量的一种元件。

2.光电传感器利用光敏电阻将光信号转换成电信号的传感器；热电传感器是利用热敏电函将温度信号转换成电信号的传感器。

【高手笔记】
1.传感器
传感器是通过对某一物理量敏感的元件（如光敏电阻、热敏电阻等）将感受的信号（如：力、热、光、声信号）转换成便于测量的量（一般是电学量）从而直接反应出具体变化。

传感器中的主要部件一般是阻值容易随光照、温度、受力等变化而变化的材料制成的电阻。

如光敏电阻、热敏电阻，就可以把光、热的信号变化转换为电信号的变化。

如果这些电阻再和继电器、控制系统配合，就可以进行自动计数、自动报警等自动控制工作了。

2.光电计数器是怎样实现自动计数的？
剖析：光电计数器利用光敏电阻的特性，当射向光敏电阻的光被遮，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高；当射向光敏电阻的光无物品挡住时，光敏电阻的阻值变小，供给信号处理系统的电压变低，这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能。

【名师解惑】
1.光敏电阻的阻值与光照强度是什么关系？
剖析：光敏电阻的阻值随强度的增大而减小，有的光敏电阻在无光照射时为几十兆欧姆，当光照射后电阻只有几十千欧姆。

2.热敏电阻的阻值与温度高低是什么关系？
剖析：半导体的电阻率随着温度的上升而明显下降，（负温度系数），这与金属的电阻率随温度的升高而增加是不同的，如半导体锗材料，当温度从20℃上升到32℃时，它的电阻率将减小一半左右。

【讲练互动】
例1.如图3-1-1所增是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（）
图3-1-1
A.h增大
B.h减小
C.h不变
D.无法确定
解析：由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时，相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化，与平行板电容器类比可得，导电液体深度h增大时，导电芯和导电液体正对面积增大，电容器的值变大，故答案是A。

答案：A
【变式训练】
1.如图3-1-2所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池。

请利用上述器材，设计一个住宅楼顶上的自动注水装置。

图3-1-2
（1）连接电路图（如图3-1-2）
（2）简述其工作原理。

（涉及的元件可用字母代替）
解析：（1）电路图如图3-1-3所增：
图3-1-3
（2）按图接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路（控制电路）工作，电磁铁F有磁力，拉下衔铁E。

使S2断开，电机M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离接触时，控制电路停止工作，F无磁性，D拉开E，使S2接通，M工作。

【问题探究】
【问题】探究变隙电感式压力传感器是如何测量压力的？
【导思】根据压力的变化分析引起其它量的变化。

【探究】图3-1-4是变隙电感式压力传感器的结构图。

它由膜盒、铁芯、衔铁及线圈等组成，衔铁与膜盒的上端连在一起。

当压力进入膜盒时，膜盒的顶端在压力P的作用下产生与压力P大小成正比的位移，于是衔铁也发生移动，从而使气隙发生变化，流过线圈的电流也发生相应的变化，电流表A的指示值反
映了被测压力的大小。

图3-1-4
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示，以19.6m/的水平初速v 0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为450的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是
A ．1s
B ．2s
C ．3s
D ．3s
2．如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U 。

理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡123L L L 、、接在副线圈电路中。

开始时开关S 闭合，三盏灯都亮。

现在把开关S 断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（ ）
A ．电流表和电压表的示数都不变
B ．灯1L 变暗
C ．灯2L 变暗
D ．电源消耗的功率变大
3．如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a 、b 、c ，频率νa ＞νb ＞νc ，下列说法正确的是
A ．照射氢原子的光子能量为12.75eV
B ．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为νa
C ．从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为νc
D ．光a 能使逸出功为10.2eV 的某金属发生光电效应
4．已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（）A．频率变小，波长变长B．频率变大，波长变短
C．频率不变，波长变长D．频率不变，波长变短
5．如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。

有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁体中实验时用导线连接铜盘的中心C。

用导线通过滑片与钢盘的边线D连接且按触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使圆盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势（）
A．如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化
B．如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势
C．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自下而上D．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下6．一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是（）
A．B．
C．D．
7．物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J，则物块回到斜面底端时的动能为（）
A．10J B．20J C．30J D．40J
8．一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀加速直线运动，飞机每隔相同时间自由释放一个物体，共连续释放了6个物体（不计空气阻力）。

下图是从地面某时刻观察到的6个空投物体的图像，其中正确的是
A．B．
C．D．
9．如图所示，OAB为四分之一圆柱体的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为53°，则C点到B点的距离为（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（）
A．4
15
R
B．
2
15
R
C．
2
R
D．
3
R
10．绝缘光滑水平面上有ABO三点，以O点为坐标原点，向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴，A点坐标为－2m，B点坐标为2m，如图甲所示。

A、B两点间的电势变化如图乙，左侧图线为四分之一圆弧，右侧图线为一条倾斜线段。

现把一质量为m，电荷量为q的负点电荷，由A点静止释放，则关于负点电荷的下列说法中正确的是（忽略负点电荷形成的电场）
（）
A．负点电荷在AO段的加速度大于在OB段的加速度
B．负点电荷在AO段的运动时间小于在OB段的运动时间
C．负点电荷由A点运动到O点过程中，随着电势的升高电势能变化越来越快
D2m2m时，电场力的功率相等
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
11．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10Ω，其余电阻均不计。

从某时刻开始在c、d两端加上如图乙所示的交变电压。

则下列说法中正确的有（）
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V
B．当单刀双掷开关与b连接时，在t＝0.01s时刻，电流表示数为4.4A
C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz
D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小
12．如图所示。

在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。

质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。

图中实线是它们的轨迹。

已知O是PQ的中点。

不计粒子重力。

下列说法中正确的是（）
A．粒子c带正电，粒子a、b带负电
B．射入磁场时粒子c的速率最小
C．粒子a在磁场中运动的时间最长
D．若匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，则a粒子运动时间不变
13．如图所示，卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。

认为重力近似等于万有引力。

下列说法正确的是（）
A．a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等
B．b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g
C．a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度
D．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期
14．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是__________．(填正确答案标号)
A．质点振动频率是0.25 Hz
B．在10 s内质点经过的路程是20 cm
C．第4 s末质点的速度最大
D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同
E.在t＝2 s和t＝4 s两时刻，质点速度大小相等、方向相同
15．如图所示，是小型交流发电机的示意图，正对的异名磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，A为理想交流电流表。

匝数为n、面积为S。

阻值为r的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO´以角速度ω匀速转动，定值电阻阻值为R，从图示位置开始计时。

下列说法正确的是（）
A．线圈每转动一周，电流方向改变2次
B．图示位置时交流电流表的示数为
ω=
+
nBS I
R r
C．
π
2
t
ω
=时，线框中的磁通量最大，瞬时感应电动势最大
D．电阻R消耗的热功率为
2
2
ω
⎛⎫= ⎪
+
⎝⎭
R nBS
P
R r
三、实验题：共2小题
16．一小灯泡上标有“3.8V，1.14W”的字样，现用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材可供选用：
A．电压表V1（0～3V，内阻R V1约为5kΩ）
B．电压表V2（0～15V，内阻R V2约为25kΩ）
C．电流表A1（量程为200mA，内阻R A1为10Ω）
D．电流表A2（量程为600mA，内阻R A2约为4Ω）
E.定值电阻R0（10Ω）
F.滑动变阻器R（0～9Ω，1A）
G.电源E（6V，内阻约为1Ω）
H.单刀开关一个、导线若干
(1)要求测量尽量准确，且测量范围尽可能大，并能测量小灯泡的额定电流，实验中应选用的两个电表分别是_____、____（填对应器材前的字母序号）；
(2)请利用(1)问中选择的电表，在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整（要求在图中需标明所选器材的字母代号）；
(3)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示。

如果用两节干电池组成的电源E1（电动势3V，内阻1Ω）和滑动变阻器R1（0~19Ω），将该小灯泡连接成如图丙所示的电路。

闭合开关S，调节滑动变阻器R1的滑片，则流过小灯泡的最小电流为____A。

（结果保留2位小数）
17．某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：
(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．
(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．
①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-1
M
”或“v2-
1
M m
”）图线．
④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．四、解答题：本题共3题
18．如图所示，一束半径为R的半球形玻璃体放置在水平桌面|上，圆心为O，一束半径为
3
2
R的单色光
柱正对球面竖直射向半球体，光柱的圆心与半球体圆心在一条直线上。

已知玻璃的折射率为3，真空中的光速为c，忽略水平面上光的反射，求：
①光在玻璃体中传播的最长时间；
②)玻璃体水平面上光斑的面积。

19．（6分）如图所示，足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m，平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP，A、B两滑块的质量分别为m A=4kg、m B=2kg，滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定，两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离，之后A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了1.8m，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s2，求：
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能E P ；
(2)若在滑块A 冲到传送带时传送带立即以速度v 1=1m/s 逆时针匀速运动，求滑块A 与传送带系统因摩擦产生的热量Q ；
(3)若在滑块A 冲到传送带时传送带立即以速度v 2顺时针匀速运动，试讨论滑块A 运动至P 点时做平抛运动的水平位移x 与v 2的关系?(传送带两端的轮子半径足够小)
20．（6分）如图所示，两个完全相同的长木板A 、B 靠在一起(不连接)放在光滑的水平面上，A 、B 的长均为L ，质量均为m ，一物块C ，质量也为m ，以初速度v 0从A 木板的左端滑上木板，最终刚好能滑到木板A 的右端，重力加速度为g ，物块与两长木板间的动摩擦因数相同，不计滑块C 的大小。

求：
（1）物块与长木板间的动摩擦因数μ；
（2）物块滑到A 的右端时，再给C 一个向右的瞬时冲量，使C 的速度变为043
v ，试判断C 会不会从B 的右端滑出，要求写出判断的推理过程。

参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．B
【解析】
物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为45°的斜面上时，物体的速度方向与斜面垂直，把物体的速度分解如图所示，
由图可得：此时物体的竖直方向上的分速度的大小为 v y =v 0=19.6m/s ，由v y =gt 可得运动的时间为：19.629.8
y
v t s s g ===，故选B ． 2．B
【解析】
【详解】
A ．S 断开，副线圈负载电阻增大，而电压2U 由初级电压和匝数比决定，则U 2不变，原、副线圈中的电流都减小，选项A 错误；
BC ．副线圈中电流2I 减小，1L 两端电压减小、2L 两端电压增大，灯1L 变暗、灯2L 变亮，选项B 正确，C 错误；
D ．2I 减小，则22U I 减小，电源的功率减小，选项D 错误。

故选B 。

3．D
【解析】
【详解】
根据公式2
3n C =，可知，n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级； A ．根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为：△E 31=E 3-E 1=-1.51-（-13.6）=12.09eV ，故A 错误；
B ．频率大小关系为v a ＞v b ＞v c ，从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为v c ，故B 错误；
C ．氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量最大，辐射出的光频率为v a ，故C 错误；
D ．氢由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09eV ，依据光电效应方程，所以能使逸出功为10.2eV 的金属能发生光电效应，故D 正确。

4．D
【解析】
【详解】
当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf 可知，波长变短。

A ．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A 错误；
B ．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B 错误；
C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；
D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线而产生的，故AB错误；
CD．若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C到D(电源内部)，D端是感应电动势的正极，所以通过R的电流自下而上，故C正确，D错误。

故选C。

6．D
【解析】
【详解】
依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，则物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动。

根据速度－时间图象的斜率等于加速度可知，v－t图象的斜率先增大后减小，故ABC错误，D正确。

故选D。

7．B
【解析】
【详解】
由能量守恒可知物块沿斜面上滑的过程中，产生的摩擦热为20J。

由于上滑过程和下滑过程中摩擦力的大小相同，相对位移大小也相同，所以上滑过程中的摩擦生热和下滑过程中的摩擦生热相等。

对全程用能量守恒，由于摩擦生热40J，所以物块回到斜面底端时的动能为20J。

故B正确，ACD错误。

故选B。

8．A
【解析】
【详解】
因为物体做平抛运动，而飞机做匀加速直线运动，所以做平抛运动的不同物体的初速度越来越大，在竖直方向上做自由落体运动，所以相等时间间隔内的位移越来越大。

A．该图与结论相符，选项A正确；
B ．该图与结论不相符，选项B 错误；
C ．该图与结论不相符，选项C 错误；
D ．该图与结论不相符，选项D 错误；
故选A 。

9．B
【解析】
【详解】
由题意知得：小球通过D 点时速度与圆柱体相切，则有
v y =v 0tan53°
小球从C 到D ，水平方向有
Rsin53°=v 0t
竖直方向上有
2y
v y t =
联立解得
815
y R = 根据几何关系得，C 点到B 点的距离 215315CB y y R cos R =--︒=
（） 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在电势随两点间距离的变化图线中，图线的斜率的绝对值表示电场强度的大小，设C 点的坐标值为－
m ，则C 点圆弧切线斜率大小等于直线斜率的绝对值，即此时电场强度大小相等，由牛顿第二定律可知，此时加速度大小相等，故A 错误；
B ．由于沿场强方向电势降低，所以AO 段场强沿OA 方向，OB 段场强沿OB 方向，负点电荷在AO 段做加速度减小的加速运动，在OB 段做匀减速运动，由于B 点电势等于A 点电势，所以负点电荷在B 点速度为
零，则AO 段的平均速度大于OB 段的平均速度，所以AO 段的运动时间小于OB 段的运动时间，故B 正确；
C ．相等距离上电势能变化越快，说明该处电场力越大，即场强越大，由A 到O 点场强逐渐减小，所以电
势能变化应越来越慢，故C 错误；
D
m
m
m
m 处的速度，所以电场力的功率不相等，故D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
11．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A ．当单刀双掷开关与a 连接时，变压器原副线圈的匝数比为10∶1，输入电压
1U =＝220 V 故根据变压比公式
1122101
U n U n == 可得输出电压为22 V ，电压表的示数为22V ，故A 正确；
B ．当单刀双掷开关与b 连接时，变压器原副线圈的匝数比为5∶1，输入电压U 1＝220 V ，故根据变压比公式，输出电压为44 V ，根据欧姆定律，电流表的示数即为输出电流的有效值
2244A=4.4A 10
U I R == 故B 正确；
C ．由图象可知，交流电的周期为2210s -⨯，所以交流电的频率为
150Hz f T
== 当单刀双掷开关由a 拨向b 时，变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz 。

故C 错误；
D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，根据变压比公式，输出电压增加，故输出电流增加，故输入电流也增加，则原线圈的输入功率变大，故D 错误。

故选AB 。

12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则可知粒子c 带正电，粒子a 、b 带负电，A 正确；
B ．洛伦兹力提供向心力
2
v qvB m R
= 解得
qBR v m
= 根据几何关系可知粒子a 运动的半径最小，所以粒子a 的速率最小，B 错误；
C ．粒子在磁场中运动的周期为
22R m T v qB
ππ== 粒子a 在磁场中轨迹对应的圆心角最大，大小为180︒，所以粒子a 在磁场中运动的时间最长，为半个周期，C 正确；
D ．洛伦兹力提供向心力
2
v qvB m R
= 解得粒子运动半径
mv R qB
= 磁感应强度B 增大，可知粒子a 运动的半径减小，所以粒子运动的圆心角仍然为180︒，结合上述2m T qB
π=可知粒子运动的周期改变，所以粒子a 运动的时间改变，D 错误。

故选AC 。

13．BD
【解析】
【详解】 A ．两卫星的质量相等，到地心的距离相等，所以受到地球的万有引力相等。

卫星a 在赤道上随地球自转而做圆周运动，万有引力的一部分充当自转的向心力，卫星b 在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a 、b 做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，A 项错误； B ．对卫星b 重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力，所以向心加速度等于重力加
速度g ，B 项正确；
C ．卫星b 在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，其公转速度就是最大的环绕速度，也是第一宇宙速度，卫星a 在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转的向心力小于卫星b 的公转向心力，根据牛顿第二定律，卫星a 的线速度小于b 的线速度，即a 的线速度小于第一字宙速度，C 项错误；
D ．a 在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转周期等于地球的自转周期，同步卫星的公转周期也等于地球的自转周期，所以a 做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，D 项正确。

故选BD 。

14．ABC
【解析】
【详解】
A 、振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可知，质点运动的周期T ＝4 s ，其频率f ＝1T
＝0.25 Hz ，故A 正确； B 、10 s 内质点运动了52T ，其运动路程为s ＝52×4A ＝52
×4×2 cm ＝20 cm ，故B 正确； C 、第4 s 末质点在平衡位置，其速度最大，故C 正确；
D 、t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，由图象可知，位移大小相等、方向相反，故D 错误；
E 、在t ＝2 s 质点处于平衡位置，其速度最大，但t ＝2 s 和t ＝4 s 两时刻，速度方向相反，故E 错误． 15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．线圈每转动一周，正弦交流电一个周期内，电流方向改变2次。

故A 正确；
B ．交流电流表的示数为电流的有效值，为
I ==故B 错误；
C ．24
T t πω==时，线框转到中性面位置，磁通量最大，瞬时感应电动势为零，故C 错误； D ．电阻R 消耗的热功率为 22
2R nBS P I R R r ω⎛⎫== ⎪+⎝⎭ 故D 正确。

故选AD 。

三、实验题：共2小题
16．CD 0. 13（0. 12～0. 13均可）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]．小灯泡的额定电流为 1.14A=0.3A 3.8
I =，则电流表选择A 2；小灯泡额定电压为3V ，两个电压表量程除了偏小就是偏大，可用已知内阻的电流表A 1与定值电阻R 0串联，可相当于量程为
10()4V g A U I R R =+= 的电压表；则两个电表选择CD ；
(2)[3]．电路如图
(3)[4]．当电流最小时，滑动变阻器电阻取最大值19Ω，将滑动变阻器的阻值等效为电源内阻，则U=E-Ir=3-20I ，将此关系画在灯泡的U-I 线上如图，交点坐标为I=130mA=0.13A 。