四川省成都市成飞中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

石室成飞中学2023-2024学年下期5月月考 高2022级物理试卷 (考试时间：90分钟总分：100分) 注意事项： 01.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上，或将条形码贴在答题卡 规定的位置上. 02. 答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干 净后，再选涂其他答案标号. 03. 答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的住置上. 04. 所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效. 05.考试结束后，只将答题卡交回. 一、选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24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.物理学是科学家们智慧的结晶，科学家们在物理学的发展过程中起到了非常重要的作用，下列叙述 符合史实的是( ) A. 伽利略通过理想斜面实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将一直运动下去，并得出结 论“力是改变物体运动的原因”,推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点 B. 牛顿发现了万有引力定律并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量 C. 法拉第首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应 D. 安培发现了右手定则，用于判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向 2.如图，一束单色光从厚度均匀的玻璃砖上表面M 点射入，在下表面P 点反射的光线经上表面N 点射出，出射光线b 相对入射光线a 偏转60°,已知 M 、P 、N三点连线组成等边三角形，则该玻璃砖的折射率为( ) A.√2 B.1.5 C.√3 D.2 3.长为1的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示， 当B方向垂直斜面向上，电流为I₁ 时导体处于平衡状态，若B方向改为竖直向上，则电流为I₂ 时导体处于 答案第1页，共8页 平衡状态，电流比值 应 为 ( ) A. B.tanθ C.sinθ D.cosθ n 00- ( 4.氢原子的能级图如图所示，用一群处于第3能级的氢原子跃迁发出的光照射 金属钛，钛的表面有光电子逸出，测得光电子的最大初动能为8.42 eV, 则金属钛的 )3二 2— E/eV 0 -0.85 -1.51 —-3.40 逸出功为( ) A.12.09eV B.6.9leV C.3.67eV D.1.51eV 1 — —-13.6 5.如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示 的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的情况不 可能的是() A. 始终做匀速运动 B. 始终做减速运动，最后静止于杆上 C. 先做加速运动，最后做匀速运动 D. 先做减速运动，最后做匀速运动 6.如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器， R₀和R 分别为定值电阻和滑动变阻器；R₁ 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；S为报警装置(可 视为阻值恒定的电阻),其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使S 在温度更低时报警，下列做法 一 定可行的是( ) A.仅将滑片P 左移 B.仅将滑片P 右移 C.将滑片P左移，同时将滑片P₂ 下移 D. 将滑片P 右移，同时将滑片P₂ 上移 答案第2页，共8页 7. 如图所示，在直角边长为2L 的等腰Rt△ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场。用金属丝制成 的边长为L 的正方形线框 abcd, 沿纸面从左向右以速度v 匀速通过整个磁场区域。设电流逆时针方向为正 方向，则线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是( ) A. C. B. D. 8.质量为m,, 电量为q 的微粒以速度v 与水平方向成0角从O 点进入方向如图所示的正交的匀强电 场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A, 重 力加速度为g。下列说法中正确的是( ) A. 该微粒可能带正电荷也可能带负电荷 B. 微粒从O 到 A 的运动一定是匀加速直线运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的场强为Bvcosθ 二 、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9.物理实验助推物理学理论的发展。对以下实验的表述，说法正确的是( ) 答案第3页，共8页 ( 金箔 ) ( 荧光屏 ) ( 显 微 镜 ) ( 放 射 源 ) ( □A ) ( B 乙 丙 ) ( 喷雾器 C 元 油滴室 金属板 显微镜 金属板 甲 ) A. 图甲：密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量，证实了电子具有波动性。 B. 图乙：库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律，并测量了静电力常量 C. 图丙：卢瑟福根据α粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型 D. 图丁：汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，揭示了原子具有内部结构 10.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的电压如图乙所示。氖泡在两端电 压达到100V时开始发光。下列说法中正确的是( ) 甲 A. 图乙中电压的有效值为10 √2v B. 开关接通后，氖泡的发光频率为50Hz C. 开关断开后，电压表的示数变大 D. 开关断开后，变压器的输出功率不变 ( u/V 20 √2 |0 0.01 0.02 t/s 0.03 ) 乙 11 .如图所示，MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L, 导轨弯曲部分光滑，平直部分 粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d 、方向竖直向 上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。质量为m、电阻也为R 的金属棒从高度为h 处静止释放，到达磁场 右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好。则金属 棒穿过磁场区域的过程中( ) A. 金属棒的最大电压为 B. 金属在磁场中的运动时间为 C. 克服安培力所做的功为mgh D. 右端的电阻R 产生的焦耳热为 答案第4页，共8页 ( 光 电 光电管 ) ( K ) ( G )12.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v 的光照射光电 管阴极K 时，有光电子产生。由于光电管K、A 间加的是反向电压，光电子 从阴极K 发射后将向阳极A 做减速运动。光电流i 由图中电流计G 测出，反 向电压U 由电压表V 测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为 反向截止电压U.,在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是( ) A. 反向电压U 和频率v一定时， 光电流i与光强I的光系 C. 光强I和频率v一定时，光 电流与反向电压U的关系 B. 遏止电压Ue与频率v 的关系 D. 光强/和频率v一定时，光电流i 与产生光电子的时间t的关系 13.随着我国航空母舰数量的增加，我国海上军事力量进一步加强，新一代航母阻拦系统将采用电磁 阻拦技术，基本原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住绝缘阻拦索并拉动轨道上的一根 金属棒ab,导轨间距为d,飞机质量为M, 金属棒质量为m, 飞机着舰后与金属棒以共同速度v。进入磁场， 轨道端点MP 间电阻为R, 金属棒电阻为r, 不计其它电阻和阻拦索的质量。轨道内有竖直方向的匀强磁 场，磁感应强度为B。金属棒运动一段距离x 后与飞机一起停下，测得此过程中电阻R 产生的焦耳热为Q, 不计一切摩擦，则( ) A.金属棒以速度v。进入磁场时的加速度大小为 B. 整个过程中通过电阻R 的电荷量为 C. 经过 位置时，金属棒克服安培力做功的功率小于 D. 通过最后 的过程中，金属棒上产生的焦耳热为 答案第5页，共8页 三、填空题：本题共2小题，共14分。 14.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确 操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。 (1)此玻璃的折射率计算式为n= (用图中的θ1、θ2表示); (2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选 用宽度 (选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量； 大头针 0₂ 宽度 业 (3)若该同学用他测得的多组入射角θ₁与折射角02做出sin0₁-sin0₂的图像如图所示，下列判断不正 ( 确的是 。 ) ( A. 他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B. 玻璃的折射率为0.67 C. 玻璃的折射率为1.5 D. 玻璃临界角的正弦值为0.67 ) ( sinθ₁ sinθ₂ 0 0.67 ) 15.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图甲所示。 甲 乙 (1)变压器的铁芯，它的结构和材料是 。 (填字母) A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 (2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 _。(填“多”或“少”) (3)用匝数n。=400匝和n,=800 匝的变压器，实验测量数据如表： Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 U,/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断原线圈匝数为 匝。(填“400”或“800”) (4)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻 R。可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R 与该变压器的 答案第6页，共8页 副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n、n, 在交流电源的电压有效值U₀ 不变的情况下，调节可变电 阻 R 的过程中，当时 ，R 获得的功率最大。 四 、解答题：本题共4小题，共42分 16. (6分)一细束单色光在三棱镜ABC 的侧面AC 上以大角度由D 点入射(入射面在棱镜的横截面 内),入射角为i, 经折射后射至AB 边 的E 点，如图所示，逐渐减小i,E 点 向B 点移动， 当 时， 恰好没有光线从AB 边射出棱镜，且DE=DA。 求棱镜的折射率。 17. (10分)如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW, 输出电压为400V, 向距离较远的 用户供电，为了减少电能损失，使用2kV 高压输电，输电线上损失了0.5kW, 最后用户得到220V 的电压， 求： (1)升压变压器原、副线圈的匝数比n₁ :n₂ ; (2)输电线的总电阻R; (3)降压变压器原、副线圈的匝数比n₃:n₄。 18. (12分)如图所示，在xOy 平面内固定一圆形金属线框，圆心为O₁, 半径为R,与 y 轴相切于原 点O。 空间存在方向垂直于xOy 平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。 一长度为2R 的均匀导体棒 MN, 以速率 vo 由 O 点开始沿x 轴正方向在金属线框上匀速滑过。运动过程中导体棒MN 始终与y 轴平行， 并且中点始终在x 轴上，与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为r, 金属框电阻可忽略。求： (1)导体棒MN 运动到O₁ 位置时，通过MN 的电流大小和方向； 答案第7页，共8页 ( 2 ) 导 体 棒MN 运动位移为x(0≤x≤2R) 时，导体棒所受安培力的大小。 19. (14分)如图所示，间距为l=1m 且足够长的平行金属导轨MM₁ M₂ 与NN₁ N₂ , 由倾斜与水平两部 分平滑连接组成。倾角θ=37°的倾斜光滑导轨间有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，水平粗糙导轨间有竖 直向上的匀强磁场，两个匀强磁场的磁感应强度均为B=1T。 质量均为m=1kg 的金属棒a、b 分别垂直放 在倾斜和水平导轨上，a、b 棒与水平粗糙导轨间的动摩擦因数均为μ=0.2,现将α棒从倾斜导轨某位置 由静止开始释放，并同时锁定b 棒，使其保持静止。已知a 棒穿过M₁N₁之前已做匀速直线运动，且当a 棒刚穿过M₁N₁ 时，立即解除b 棒锁定并同时给b 棒施加F=4N 水平向右的恒定拉力，b 棒运动t=2s 后两 棒速度相等。已知a、b棒接入电路的电阻均为R=1Q, 不计导轨的电阻，两棒始终与导轨保持接触良好， 在运动过程中两棒不会发生碰撞，取g=10m/s²,sin37°=0.6, 求 ： (1)金属棒a 到达斜面底端M₁N₁ 时的速度v。的大小； (2)为了保证两棒不会发生碰撞，初始时金属棒b 到M₁N₁ 的最小距离△s; (3)a、b 两棒最终运动的速度va,v₀ 大小。 答案第8页，共8页 石室成飞中学 2023-2024 学年下期 5 月月考 高 2022 级物理试卷（参考答案及解析） 1 ．A 【详解】A ．伽利略通过理想斜面实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将一直运动下去，并得出结论“力是 改变物体运动的原因” ，推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点，故 A 正确； B ．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，故 B 错误； C ．奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应，故 C 错误； D．安培发现了右手定则，用于判断直线电流或环形电流周围的磁场方向，而用于判断通电导线在磁场中受到磁场力的 方向是左手定则，故 D 错误。 故选 A。 2 ．C 【详解】由于出射光线 b 相对入射光线 a 偏转60 ，可知入射角为 60 ；又因为 M、P、N 三点连线组成等边三角形， 则可知折射角为 =30 ，所以折射率为n = ，故选 C。 3 ．D 【详解】根据平衡条件有 BI1L mg sin ， BI2L mg tan 解得 cos2 故选 D。 4 ．C 【详解】当从第 3 能级跃迁至第 1 能级时释放的能量最大 ΔE 13.60eV 1.51eV 12.09eV m 所以由爱因斯坦光电效应方程可得金属钛的逸出功为 W0 12.09eV 8.42eV 3.67eV 故选 C。 5 ．C 【详解】A ．当带负电的环进入磁场时，若竖直向上的洛伦兹力恰好等于自身的重力，则环与杆没有相互作用力，没有 摩擦力，滑环做匀速运动，A 正确； B ．当带负电的环进入磁场时，若竖直向上的洛伦兹力小于自身的重力，则环与杆有相互作用力，有摩擦力，因此滑环 在摩擦力作用下，做减速运动，直到停止，B 正确； 答案第 1页，共 8页 学科网（北京）股份有限公司 C．当带负电的环进入磁场时，若竖直向上的洛伦兹力不等于重力，滑环一定受到向后的摩擦力，滑环不可能加速运动， C 错误； D ．当带负电的环进入磁场时，若竖直向上的洛伦兹力大于自身的重力，则环与杆有相互作用力，有摩擦力，因此滑环 做减速运动，导致洛伦兹力减小，当洛仑兹力等于重力时，环开始做匀速直线运动，D 正确。 故选 C。 6 ．A 【详解】 A ． RT 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，欲使S 在温度更低时报警，则需要温度更低时，报警装置两端电压 超过设定值而发出警报，若仅将滑片P1 左移，则滑动变阻器的阻值调小，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流增大， 故可以在温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，故 A 正确； B ．若仅将滑片P1 右移，则滑动变阻器的阻值调大，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流减小，故在温度升高时，报 警装置两端电压才能达到设定值，故 B 错误； C．若将滑片P1 左移，同时将滑片P2 下移，则滑动变阻器的阻值调小，而副线圈电压变小，因此副线圈电流不一定变化， 故 C 错误； D ．若将滑片P1 右移，同时将滑片P2 上移，则滑动变阻器的阻值调大，而副线圈电压变大，因此副线圈电流不一定变 化，故 D 错误。 故选 A。 7 ．B 【详解】线框开始进入磁场运动 L 的过程中，只有边 bc 切割，切割有效长度不变，感应电动势不变，感应电流不变， 由右手定则可知感应电流为逆时针方向（正方向）；前进 L 后，边 bc 开始出磁场，边 ad 开始进入磁场，回路中的感应 电动势为边 ad 产生的减去 bc 边在磁场中产生的电动势，线圈切割磁感线的有效长度从零逐渐增大，回路中感应电动 势从零逐渐增大，感应电流从零逐渐增大，感应电流为顺时针方向（负方向）；当线圈再前进 L 时，边 bc 完全出磁场， ad 边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，感应电动势从零逐渐减小，感应电流逐渐减小，感应电流为顺时针方向 （（负方向）。 故选 B。 8 ．C 【详解】A ．若粒子带正电， 电场力向左，洛伦兹力垂直于 OA 线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡， 若粒子带负电，电场力向右，洛伦兹力垂直于 OA 线斜向左上方，则电场力、洛伦兹力和重力能平衡符合题意，故 A 错误； B．粒子受到重力和电场力不变，洛伦兹力大小若发生变化，则微粒不能能沿直线运动，所以微粒一定是匀速直线运动， 答案第 2页，共 8页 学科网（北京）股份有限公司 故 B 错误； C. 粒子受力如图 由平衡条件得qvBcos⁰=mg 解得 故C 正确； D. 由图可得qE=qvBsinθ 解得E=Bvsinθ 故D 错误。 故 选C。 9.CD F落 0 mg F 电 学科网（北京）股份有限公司 【详解】A. 图甲：密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量，揭示了电荷的量子化。戴维孙和革末做的电子束在晶体 表面上的散射实验证实了电子具有波动性。故A 错误； B. 库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律，静电力常量既不是库仑通过扭秤测出来的，也不是后人通过库仑扭 秤测出来的，而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的，故B 错误； C. 图丙：卢瑟福根据α粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型，故C 正确； D. 图丁：汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，揭示了原子具有内部结构，故D 正确。 故选CD。 10.AB 【详解】A. 根据有效值的定义，令图乙中电压的有效值为U₁, 则 有 解得U₁=10√2v A 正确； B. 理想变压器不改变交流电的频率，从图乙中可知交流电的周期为0.02s, 所以频率为50Hz, 故开关接通后，氖泡的 发光频率为50 Hz,B 正确； C. 根据电压匝数比关系可知，开关断开后，副线圈两端的电压不变，所以电压表示数不变，C 错误； D. 开关断开后，由于副线圆中少了一条支路，负载电阻增大，负线图电压一定，根据 可知，副线圈中的电功 率减小，则变压器的输出功率减小，D 错误。 故 选AB。 11.AD 【详解】A. 金属棒在下滑过程中，由机械能守恒定律得则得金属棒到达水平面时的速度v=√2gh 金属棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力而做减速运动，则金属棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电 动势为B=BLv金属棒的最大电压为 A 正确； 答案第3页，共8页 B ．金属棒在磁场中运动时，取向右为正方向，根据牛顿第二定律得 B2L2v v mg 2R ma m t 即得 mgt t mv 两边求和得 (mg t t) mv 则得 mgt 0 mv 解得金属在磁场中的运动时间为 m t mg B 错误； C ．金属棒在整个运动过程中，由动能定理得 mgh WB mgd 0 0 则克服安培力做功 WB mgh mgd C 错误； D ．克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热 QR Q WB ( mgh mgd) D 正确。 故选 AD。 12 ．AD 【详解】A ．反向电压 U 和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极 A 的光电 子数与光强也成正比，反向电压 U 和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极 A 的光电子数与光强也成正比，故光电流 i 与光强 I 成正比，故 A 项正确； B ．由动能定理 -qU0 = 0 -Ekm 又因 Ekm h W 答案第 4页，共 8页 学科网（北京）股份有限公司 所以 可知截止电压U₀与频率V是线性关系，不是正比关系，故B 项错误； C. 当光强与入射光频率一定时，单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是一定的，所形成电流强度会 随反向电压增大而减少，再结合光电子动能大小的分布概率以及发出后的方向可知，其光电流i与反向电压并不是成线 性关系减小。当达到截止电压时，将没有光电子可以到达阴极板A, 即电流计示数为零。所以当反向电压达到U。时， 光电流为零。故C 项错误； D. 由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10-9s,10-9s 后，光强1和频率v 一定时，光电 流恒定，故D 项正确。 故选ACD。 13.BD 【详解】A. 金属棒以速度v。进入磁场时产生的感应电动势为E=Bdv₀, 回路中的感应电流为金属棒受到的 安培力为F=BId, 金属棒以速度v₀ 进入磁场时的加速度大小为 故A 错误； B. 整个过程中对导体棒和飞机应用动量定理，规定初速度方向为正方向，有 -BId△t=0-(M+m)v₀ 通过电阻R 的电荷量 , 故B 正确 C. 金属棒和飞机整个过程做加速度减小的减速运动，根据速度-时间图像 可知经 时的瞬时速度大于,所以经过 位置时金属棒克服安培力做功的功率大于 , 故C 错误； D. 金属棒运动一段距离x 后与飞机一起停下，此时速度为零，根据动量定理得 -BId△t=0-(M+m)v 通过电阻R 的电荷量为 磁通量的变化△Φ=Bdx, 联立，得 设经过时速度为v, 通过最后的过程中，对金属杆和飞机应用动量定理，规定初速度方向为正方向，有 答案第5页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 BIdΔt 0 M m v 通过电阻 R 的电荷量为q I t ，磁通量的变化ΔΦ Bd ，解得 v 0 v 2 金属棒运动一段距离 x 后与飞机一起停下，测得此过程中电阻 R 产生的焦耳热为 Q ，根据能量守恒，有 R r M m v0 (2) 通过最后 的过程中，整个电路产生的焦耳热为Q‘ M mv0 (2) ，金属棒上产生的焦耳热为， Qr 故 D 正确。 故选 BD。 14 ． 1 大 Bcos cos2 【详解】（1）[1]据题意可知入射角为 90°-θ1 ，折射角为 90°-θ2 ，则玻璃的折射率为n s (s)i (i)n (n)((90 (90) )) （2）[2]玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确。故应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （3）[3]A ．由 sinθ1－sinθ2 图像可知 1.5 1 故光是从空气射入玻璃的，入射角为θ1 ，故 A 正确，不符合题意； BC ．由折射率的定义知n=1.5 ，B 错误，符合题意，C 正确，不符合题意； D ．由临界角定义知临界角的正弦值sin C 0.67 ，故 D 正确，不符合题意。 故选 B。 2 15 ．(1)D (2)少 (3)800 (4) 【详解】（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。故选 D。 （2）根据变流比可知，匝数少的线圈电流大，则应用较粗的导线，即导线粗的线圈匝数少。 （3）观察发现， Ua 总是略小于Ub 的一半，考虑变压器不是理想变压器，有漏磁现象，故Ub 是原线圈电压，根据变压 比可知，原线圈匝数为 800 匝。 （4）将左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻 R0 可等效为一个新电源，根据题意等效电动势为U0 ，内阻为 R0， 将右侧实线框 的变压器与可变电阻 R 等效为一个用电器，等效电阻为 U1 U2 n1 2 U2 n1 2 Rx I1 I2 n2 I2 n2 R 理想变压器不消耗功率，则等效电阻Rx 消耗的功率等于可变电阻 R 消耗的功率，则有 答案第6页，共 8页 学科网（北京）股份有限公司 根据数学函数规律可知，当效电阻R 等于可变电阻R 时，消耗功率最大，则有R₄=R。 结合上述解得 16. (6分) 因为当时，恰好没有光线从AB 边射出，可知光线在E 点发生全反射，设临界角为C, 则 ( 2 分 ) 由几何关系可知，光线在D 点的折射角为 r=90°-2C(1 分 ) 则 (2分) 联立可得 n=1.5(1 分 ) 17. (10分) (1)升压变压器、副线圈匝数比 (2)发电机输出功率等于升压变压器的输出功率，有(2分) 导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有P损=IfR(2 分) 输电线的总电阻 (3)设降压变压器原线圈上电压为U₃=U₂-I₂R=(2000-5×20)V=1900V (2 分 ) 降压变压器原、副线圈匝数比 (1分) 19. (14分) 【详解】(1)研究a 棒下滑过程，得 BIl=mgsinθ(2 分) ( 1 分 ) 答案第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 v0 12m/s （ 1 分） （2）研究 a 、b 棒组成的系统，因所受的摩擦力与拉力 F 等大反向，可知系统动量守恒 mv0 2mv （1 分） 研究 b 棒在水平面上的运动，得 Ft BILt mgt mv 0 （2 分） BIlt t （ 1 分） Δs xa xb 4m （1 分） （3）研究 a 、b 棒运动全过程，得 mv0 mv a mvb （2 分） 研究 a 棒最终在水平面做匀速直线运动，得 （2 分） 解得 v0=4m/s（1 分），vb=8m/s（ 1 分） 答案第 8页，共 8页 $$