江苏省连云港市城头高级中学2024-2025学年高二下学期第一次质量检测物理试题

连云港市城头高级中学 2024 - 2025 学年度第二学期第一次质量检测 高二年级 物理试题 考试时间为 75 分钟，满分 100 分。 一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分，每题只有一个选项最符合题意。 1.如图所示，T 为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时（ ） A. A1的读数不变，A2的读数变大 B. A1的读数变大，A2的读数变大 C. A1的读数不变，A2的读数变小 D. A1的读数变小，A2的读数变小 2.图所示的电路图中，L 为直流电阻不为 0 的电感线圈。下列说法正确的是（ ） A. 闭合 S 瞬间，A 立即发光 B. 断开 S 瞬间，A 立即熄灭 C. 闭合 S 瞬间和断开 S 瞬间，流过 A 中电流方向相同 D. 闭合 S，电路稳定后，A 中电流一定小于 L 中电流 3.如题图所示，两条抛物线形状的平行光滑固定导轨，其顶端切线水平，底端连接一开关S。一细直金属棒置于导轨顶端，与两导轨垂直并接触良好。当该金属棒从导轨顶端以初速度v0水平抛出后，恰好能沿导轨无挤压地运动至底端。若在整个空间加上一竖直向下的匀强磁场，该金属棒再以相同速度v0从导轨顶端水平抛出，不计空气阻力，则在该金属棒落地前的运动过程中（ ） A. 若开关 S 断开，回路中的感应电动势为零 B. 若开关 S 断开，回路中的感应电动势逐渐变大 C. 若开关 S 闭合，该金属棒不会离开导轨 D. 若开关 S 闭合，该金属棒在竖直方向做自由落体运动 4.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=2:1，原线圈通过电流表和定值电阻R1连接电压为 U 的交变电源，定值电阻R1=R2=10Ω，电流表、电压表均为理想电表，电压表的示数为 8V。则（ ） A. 电流表示数为 1A B. 交流电源电源 U 为 20V C. 电阻R1的功率为 25.6W D. 电阻R2的功率为 3.2W 5.如图甲所示是新型的高效节能厨具 —— 电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列关于电磁炉的说法正确的是（ ） A. 提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果 B. 炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的 C. 利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热 D. 电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流 6.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（ ） 7.如图为某交流电电流随时间变化的图像，其有效值为（ ） 8.如图所示，质量为 m 的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为 g，则在磁感应强度减小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（ ） A. 大于环的重力mg，沿顺时针方向 B. 小于环的重力mg，沿顺时针方向 C. 大于环的重力mg，沿逆时针方向 D. 小于环的重力mg，沿逆时针方向 9.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5，原线圈与正弦交流电源连接，其输入电压 u 如图所示。若副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（ ） A. 流过电阻的电流是 20A B. 与电阻并联的电压表的示数是100V C. 经过 1min，电阻产生的热量是6×10 3J D. 变压器的输入功率是1×10 3W 10.如图所示，一对平行金属板长为 L，两板间距为 d，两板间所加交变电压为UAB，交变电压的周期T=，大量质量为 m、电荷量为 e 的电子先后从平行板左侧以速度v0沿两板的中线持续不断地进入平行板之间，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出，不计重力和电子间的相互作用，则（ ） A. 所有电子在极板间运动的时间均为 T B. 所有电子离开电场时得动能都不相同 C. t=时刻进入电场的电子，两板间运动时最大侧位移为 D. t=时刻进入电场的电子，两板间运动时最大侧位移为 11.如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，交流电压表和电流表均可视为理想电表，定值电阻R1=9Ω，R2=24Ω，灯泡的电阻恒定。当开关 S 断开、电路的输入端接入如图乙所示的交流电压时，灯泡正常发光，电压表示数为 36V，电流表示数为 1A，则下列说法正确的是（ ） A. 灯泡中的电流是频率为 0.5Hz 的交流电 B. 理想变压器原、副线圈的匝数比为 3:1 C. 若将开关 S 闭合，则电压表的示数将变为 27V D. 若将开关 S 闭合，则小灯泡的功率将变为 81W 二、非选择题：共 5 题，共 60 分。其中第 12 题 - 第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12.（15 分）我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 （1）如图甲所示，当磁铁的 N 极向下运动时，发现电流计指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道______。 （2）如图乙所示，闭合开关后，线圈 A 相当于条形磁铁，下端为______极（填 “N” 或 “S”）；实验中发现闭合开关瞬间，电流计指针向左偏。电路稳定后，若向右移动滑动触头，此过程中电流计指针向______偏转（填 “左” 或 “右”），此时线圈 B 中感应电流的方向_____（从上向下看，填 “逆时针” 或 “顺时针”）；若将线圈 A 抽出，此过程中电流计指针向______偏转（填 “左” 或 “右”）。 13.（6 分）一输出功率为 180W 的太阳能板输出的直流电，经转换后变成题图所示交流电。将该交流电接入一理想变压器原线圈，与副线圈相连的一额定电压为 220V 的用电器正常工作。求： （1）该理想变压器原、副线圈匝数之比； （2）通过该用电器的最大电流和 1s 时间内电流方向变化的次数。 14.（9 分）某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为 1:5，降压变压器原、副线圈匝数比为 5:1，输电线的总电阻为r = 25Ω。全校共有 33 个班，每班有 6 盏 “220V 40W” 的灯，若要保证全部电灯正常发光，求： （1）降压变压器副线圈中的电流的大小？ （2）输电线上损失的功率的大小？ （3）升压变压器的输入电压的大小？ 15.（12 分）如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，两导轨之间的距离为 L，导轨下端连接阻值为 R 的定值电阻。一质量为 m，长为 L 的金属杆 ab 始终与导轨垂直且接触良好，金属杆 ab 及导轨电阻不计。在矩形区域 dfie 内有垂直于纸面向里的匀强磁场，c、e间的距离为H，cdfe区域内磁场的磁感应强度大小 B 随时间 t 变化的关系图像如图乙所示（B0，t1为已知量）。在t = 0时刻，将金属杆 ab 从图示位置由静止释放，金属杆 ab 在t1时刻进入磁场，离开磁场时的速度为进入磁场时的一半。已知重力加速度大小为 g，忽略空气阻力，求： （1）金属杆 ab 刚进入磁场时的加速度大小； （2）金属杆 ab 从开始下落到离开磁场的过程，回路中产生的热量。 16.（14 分）如图所示，间距为L = 0.5m、足够长的两条平行金属导轨与水平面成θ= 37°夹角固定放置，导轨上端电阻箱与电动势E = 15V、内阻不计的电源串联，电阻箱阻值 R 的调节范围足够大，磁感应强度为B = 2T的匀强磁场垂直导轨所在的平面向下，开关闭合，质量为m = 1kg、电阻为r = 1Ω的导体棒垂直导轨放置，始终处于静止状态，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ= 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导线、导轨的电阻均忽略不计，重力加速度g = 10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8。求： （1）当电阻箱阻值为R0=4Ω时，导体棒所受安培力的大小； （2）电阻箱的阻值范围。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B A C B A D D A D C C 1. 答案：B 0. 解析：原线圈两端接恒压交流电源，原线圈输入电压保持不变。根据理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比，副线圈输出电压不变。当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R3接入电路的电阻减小，副线圈电路总电阻减小。由欧姆定律可知，副线圈电流I2增大，R1分压增大，R2分压减小，通过R2的电流减小，电流表A2的读数变大。再根据理想变压器原、副线圈电流比等于匝数的反比可得 0. 0. 可知原线圈电流增大，电流表A1的读数变大。所以选 B。 2.答案：A 0. 解析：A. 闭合 S 瞬间，A 灯泡中瞬间有电流通过，所以立即发光，A 正确。 0. B. 闭合开关并到达稳定状态后，L 中有稳定不变的电流，断开 S 瞬间，因为线圈的自感现象使 L 中的电流不能发生突变，此时在 L 与 A 组成的回路中，L 充当电源的作用，所以 A 不会立即熄灭，只能逐渐熄灭，B 错误。 0. C. 闭合 S 瞬间，A 和 L 中电流方向均向右，断开 S 瞬间，L 充当电源，与 A 构成回路，A 中电流突变为向左的，即闭合 S 瞬间和断开 S 瞬间，流过 A 中电流方向不同，C 错误。 0. D. 因为不知 L 的直流电阻与灯泡 A 电阻的大小关系，所以无法判断电路稳定后二者电流的大小关系，D 错误。故选 A。 3.答案：C 0. 解析：AB. 若开关 S 断开，该金属棒做平抛运动，水平方向速度不变，回路中的感应电动势不变，AB 均错误。 0. C. 若开关 S 闭合，该金属棒受到水平向左的安培力作用，不会离开导轨，C 正确。 0. D. 若开关 S 闭合，该金属棒受到导轨斜向右上方的弹力，在竖直方向不是做自由落体运动，D 错误。故选 C。 4.答案：B 0. 解析：AB. 设U1、U2为原副线圈上的电压值，I1、I2为原副线圈上的电流值，已知R1=R2=10Ω，U2=8V，由欧姆定律可得副线圈的电流为 0. I2== 0.8A 0. 由变压器的规律有 0. 0. 可知 0. I1=0.4A，U1=16V 0. 对原线圈电路由闭合电路的欧姆定律有 0. U = U1+I1R1 0. 解得U = 20V，故 A 错误，B 正确。 0. CD. R1的功率为P1=I1 2R1=1.6W，R2的功率为P2=I22R2=6.4W，故 CD 错误。故选 B。 5.答案：A 0. 解析：A. 提高励磁线圈中电流变化的频率，可以提高产生交变磁场变化的频率，从而提高穿过炊具底面磁通量的变化率，进而增大涡流，提高电磁炉的加热效果，A 正确。 0. B. 炊具中的涡流是由励磁线圈中的交变电流产生的磁场产生的，B 错误。 0. C. 陶瓷是绝缘体，无法形成涡流，所以利用陶瓷材料制成的炊具无法在电磁炉上正常加热，C 错误。 0. D. 电磁炉工作时，炊具底面将产生强大的涡流，D 错误。故选 A。 6.答案：D 0. 解析：根据感应电动势大小E = BLv，导体棒有效长度 L 等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度。因此进入磁场过程中，感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，感应电流也逐渐减小。再根据右手定则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。故选 D。 7.答案：D 0. 解析：根据电流的热效应， 0. 解得I=A。故选 D。 8.答案：A 0. 解析：磁感应强度减小，穿过金属环的磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为顺时针方向。再由左手定则可得，金属环所受安培力 F 的方向竖直向下。金属环始终保持静止，则细线的拉力FT=mg + F>mg。故选 A。 9.答案：D 0. 解析：由图可知，原线圈电压U1=220V，所以副线圈电压为，流过电阻 R 的电流是，A、B 错误。经过 1min 电阻产生的热量是Q = I22Rt = 102×10×60J = 6×104J，C 错误。变压器的输入功率P = U1I1=U2I2=1000W，D 正确。 10.答案：C 0. 解析：A. 电子进入电场后做类平抛运动，在两板间的运动时间为t== 2T。不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图像如图所示 0. 0. 所有电子离开电场时竖直方向分速度vy=0，速度都等于v0，即不同时刻进入极板间的电子离开极板时其速度相同，所有电子离开电场时的动能都相同，故 AB 错误。 0. C. 在t=时刻进入电场的电子，在t=时刻位移最大，最大位移为在t = 0时刻进入电场的电子侧位移最大为d，则有联立得ymax=，故 C 正确。 0. D. 在t=时刻进入电场的电子在垂直方向的速度时间图像 0. 0. 在t=时刻侧位移最大，最大位移为，故 D 错误。故选 C。 11.答案：C 0. 解析：A. 由图乙可知，电路输入端输入的交变电流的频率为f==Hz = 50Hz，变压器不改变交变电流的频率，所以灯泡中电流的频率为 50Hz，故 A 错误。 0. B. 当开关断开时，电阻R1两端的电压为UR1=I1R1=9V，电路输入电压的有效值为，则原线圈两端的电压为U1=U - UR1=72V。电压表测量的是副线圈的电压，根据，故 B 错误。 0. C. 根据，可得副线圈的电流为I2=2A，则灯泡的电阻为。副线圈在原线圈中的等效电阻为。此时原线圈中的电流为，电阻R1的分压为，原线圈的电压为U1'=U - UR1'=54V，则电压表的示数，即副线圈的电压为，故 C 正确。 0. D. 灯泡的功率为，故 D 错误。故选 C。 12.答案：(1) 电流表指针偏转方向与电流方向间的关系；(2) N；右；顺时针；右 0. 解析：(1) 若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向。 0. (2) 根据安培定则，闭合开关后，线圈 A 相当于条形磁铁，下端为 N 极。因为当闭合开关时，电路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增加，已知此时产生的感应电流使电流表指针向左偏。电路稳定后，若向右移动滑动触头，变阻器接入电路阻值增大，则电流减小，穿过线圈的磁通量减少，则此过程中电流计指针向右偏。由上分析，穿过线圈向下的磁通量减少，根据楞次定律和安培定则，此时线圈 B 中感应电流的方向从上向下看 “顺时针”。若将线圈 A 抽出，穿过线圈向下的磁通量减少，则此过程中电流表指针向右偏转。 13.答案：(1)(2) 0. 解析：(1) 由题知，原线圈两端的电压U1=22V，原、副线圈的匝数之比。 0. (2) 通过原线圈的电流有效值，通过用电器的最大电流值，解得。该交流电的周期T = 0.02s，t = 1s内电流方向变化的次数n = 2·=100（次）。 14.答案：(1)36A；(2)1296W；(3)256V 0. 解析：(1) 降压变压器副线圈中的电流为，解得I4=36A。 0. (2) 降压变压器原线圈的电流为，所以输电线上损失的功率为，代入数据解得嘚ΔP = 1296W。 0. (3) 降压变压器原线圈的电压为，输电线上损失的电压为Δ U = I3r，升压变压器的输出电压为U2=U3+ΔU，则升压变压器的输入电压为，解得U1=256V。 15.答案：(1)；(2) 0. 解析：(1) 设金属杆运动到cd位置时的速度为v，则有v2=2gh，得v=。由题意，t1时刻磁场的强度为B0，此时金属杆切割磁感线产生的电动势为E = B0Lv = B0L。由闭合电路欧姆定律得，金属杆中的电流为，所以此时金属杆受到的安培力为，方向竖直向上。由牛顿第二定律得。 0. (2) 在0 - t1过程中，电路的平均电动势为，电路中的电流为I1=，则此过程系统产生的焦耳热为。金属杆由cd运动到ef过程中，由能量守恒可得，解得。则从金属杆开始下落到离开磁场的过程，回路中产生的焦耳热为。 16.答案：(1)3N；(2)0.5Ω≤R≤6.5Ω 0. 解析：(1) 当电阻箱阻值为R0=4Ω时，电路中的电流为。根据左手定则可知导体棒所受安培力方向沿斜面向上，大小为。 0. (2) 导体棒在斜面上的最大静摩擦力，即滑动摩擦力大小为。对导轨进行受力分析，导轨始终处于静止状态，则安培力的极大值和极小值分别在导轨沿斜面向上和向下的滑动临界状态时取得，有 0. 0. 又根据 0. 代入数据,解得 Rmax=6.5 Ω, Rmin=0.5 Ω 0. 电阻箱的阻值范围 0.5Ω≤R≤6.5Ω 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$