精品解析：山东省烟台市莱州市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2023级高二第三次质量检测物理试题 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 下列关于电磁感应的说法中正确的是（　　） A. 只要闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就一定产生感应电流 B. 只要导体在磁场中做相对运动，导体两端就一定会产生电势差 C. 闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关，而与回路的导体材料无关 D. 感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 2. 如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A. B. C. D. 3. 一正弦式交变电流的i - t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t0.4 s时电流改变方向 B. 该交变电流的周期为0.5 s C. 该交变电流的表达式为 D. 该交变电流的有效值为 4. 如图所示，水平放置的“”型光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中，左端接有电阻R。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力F作用下由静止开始做匀加速运动。不计导轨和金属杆的电阻。关于外力F随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，竖直面内的正方形导线框，以某一初速度垂直进入水平向里的有界匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框出磁场的过程中可能做匀减速直线运动 C. 线框在进和出的两过程中受到安培力的冲量一定相等 D. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热一定相等 6. 风力发电将成为福建沿海实现“双碳”目标的重要途径之一。如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则（ ） A. 当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为 B. 当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零 C. 当线圈转到图示位置时磁通量变化率最大 D. 穿过线圈的最大磁通量为 7. 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（　　） A. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B. 乙图中的曲线表示电流传感器A2测得的数据 C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 时刻小灯泡与线圈的电阻相等 8. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　　） A. t＝0时，线圈平面垂直于磁感线 B. t＝1s时，线圈中的电流改变方向 C. t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大 D. t＝2s时，线圈中的感应电流最大 9. 如图所示电路中，电阻与阻值相同，理想二极管与并联，在AB间加峰值电压不变的正弦式电流，则与的电功率之比是（ ） A. 1∶5 B. 1∶4 C. 1∶2 D. 10. 如图所示，两条相距L的平行虚线间存在一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。现将一个上底为L、下底为3L、高为2L的等腰梯形闭合线圈，从图示位置以垂直于磁场边界的速度向右匀速穿过磁场，取逆时针方向为感应电流正方向，则该过程线圈中感应电流i随位移x变化的图像是（　　） A. B. C. D. 11. A、 B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共6小题，共24分。 12. 如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针N极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针N极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 13. 如图甲所示，用材料和粗细均相同的金属导线制成的单匝矩形线框固定在水平绝缘桌面上，线框两长边中点所在直线一侧区域存在匀强磁场，时磁场方向垂直于桌面向上，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知线框长为，宽为，单位长度电阻为，则在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 俯视桌面，线框中感应电流的方向始终为逆时针方向 B. 线框中感应电流的大小为 C. 线框受到的安培力大小恒为 D. 通过导线某横截面的电荷量为 14. 如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） A. B. C. D. 15. 如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次 B. 电压表的示数为14.1V C. 电动机线圈的电阻为6.25Ω D. 电动机的效率为62.5％ 16. 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10，R3=20，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 所用交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为100V C. 电流表的示数为1.0A D. 变压器传输的电功率为15.0W 三、实验题：本大题共1小题，共8分。 17. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，（下列操作中同样能使指针向右偏转的有__________。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”，“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的__________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯__________（选填“C”或“D”）短暂亮起。 四、计算题：本大题共2小题，共24分。 18. 如图，水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环；金属杆MN垂直导轨静止放置，金属杆OP一端在圆环圆心O处，另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。OP绕O点逆时针匀速转动；闭合K，待MN匀速运动后，使OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B，MN质量为m，OP的角速度为ω，OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L，MN和OP的电阻阻值均为r，忽略其余电阻和一切摩擦，求： （1）闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向； （2）MN匀速运动时的速度大小； （3）从OP停止转动到MN停止运动的过程，MN产生的焦耳热。 19. 图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为，共有匝，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以的转速绕轴匀速转动，求： （1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式； （2）线圈从图示位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量； （3）外力对线圈做功的功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二第三次质量检测物理试题 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 下列关于电磁感应的说法中正确的是（　　） A. 只要闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就一定产生感应电流 B. 只要导体在磁场中做相对运动，导体两端就一定会产生电势差 C. 闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关，而与回路的导体材料无关 D. 感应电动势大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．当闭合导体与磁场发生相对运动，若磁通量不变，则不会产生感应电动势，因此也没有感应电流，故A错误； B．如果导线在磁场中沿着磁感线的方向运动，不切割磁感线，不会产生感应电动势，故B错误； C．由 可知闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关，与回路的导体材料无关，故C正确； D．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率及线圈的匝数成正比，故D错误。 故选C。 2. 如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。 故选C。 3. 一正弦式交变电流的i - t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t0.4 s时电流改变方向 B. 该交变电流的周期为0.5 s C. 该交变电流的表达式为 D. 该交变电流的有效值为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知t0.4 s时电流为正方向最大，电流方向没有发生变化，故A错误； B．由图可知，该交变电流周期为T=0.4s，故B错误； C．由图可知，电流的最大值为，角速度为 故该交变电流的表达式为 故C正确； D．该交变电流的有效值为 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，水平放置的“”型光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中，左端接有电阻R。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力F作用下由静止开始做匀加速运动。不计导轨和金属杆的电阻。关于外力F随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C D. 【答案】D 【解析】 【详解】对杆受力分析得 金属杆产生的感应电动势为 感应电流为 又 整理得 可知该图像为不过原点的直线。 故选D。 5. 如图所示，竖直面内的正方形导线框，以某一初速度垂直进入水平向里的有界匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框出磁场的过程中可能做匀减速直线运动 C. 线框在进和出的两过程中受到安培力的冲量一定相等 D. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．线框进磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，故A错误； B．根据 ，， 可得 当速度发生变化时，安培力发生变化，所以线框出磁场的过程中不可能做匀减速直线运动，故B错误； C．安培力的冲量为 又 则有 可知线框在进和出的两过程中受到安培力的冲量一定相等，故C正确； D．线框在进和出的两过程中，由于线框刚进入磁场时的速度与刚离开磁场时的速度不一定相等，所以两个过程不一定具有相同的运动情况，产生的焦耳热不一定相等，故D错误。 故选C。 6. 风力发电将成为福建沿海实现“双碳”目标的重要途径之一。如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则（ ） A. 当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为 B. 当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零 C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大 D. 穿过线圈的最大磁通量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当线圈转到题图示位置时，根据右手定则判断知产生感应电流方向为，A错误； B．当线圈转到竖直位置时，感应电流的瞬时值为零，但电流表测量的是有效值，示数不为零，B错误； C．当线圈转到题图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，C正确； D．由得，穿过线圈的最大磁通量为 D错误。 故选C。 7. 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（　　） A. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B. 乙图中的曲线表示电流传感器A2测得的数据 C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 时刻小灯泡与线圈的电阻相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关时，其线圈自感电动势等于电源电动势，则自感线圈中电流为零，故A错误； B．中电流等于自感线圈中电流，自感线圈中电流从零开始逐渐增大，最后趋于稳定，故中数据应为乙图中b曲线，故B错误； C．断开开关前，两支路中电流相等，刚断开开关时，通电线圈的电流不变，故灯泡不会发生明显闪亮，而是逐渐熄灭，故C错误； D．时刻，两支路中电压相等，电流相等，则电阻相等，即小灯泡与线圈的电阻相等，故D正确。 故选D。 8. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　　） A. t＝0时，线圈平面垂直于磁感线 B. t＝1s时，线圈中的电流改变方向 C. t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大 D. t＝2s时，线圈中的感应电流最大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图像可知，在时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，选项A错误； B．图像的斜率为，即表示磁通量的变化率，在之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流方向不变，选项B错误； C．图像的斜率为，t＝1.5s时，斜率为零，则线圈中磁通量的变化率为零，选项C错误； D．根据法拉第电磁感应定律可得 所以在时，斜率为最大，则感应电动势为最大，感应电流最大，选项D正确。 故选D。 9. 如图所示电路中，电阻与阻值相同，理想二极管与并联，在AB间加峰值电压不变的正弦式电流，则与的电功率之比是（ ） A. 1∶5 B. 1∶4 C. 1∶2 D. 【答案】A 【解析】 【详解】设在AB间加峰值电压为，周期为，则电压的有效值为 设，一周期内，的产生的焦耳热为 一周期内，的产生的焦耳热为 与的电功率之比是 故选A。 10. 如图所示，两条相距L的平行虚线间存在一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。现将一个上底为L、下底为3L、高为2L的等腰梯形闭合线圈，从图示位置以垂直于磁场边界的速度向右匀速穿过磁场，取逆时针方向为感应电流正方向，则该过程线圈中感应电流i随位移x变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由右手定则知，刚进入磁场时，感应电流为逆时针方向，故感应电流为正，设两腰与水平面夹角为，则有效切割长度为 则感应电流为 即感应电流与位移成线性关系，且随位移增大而增大。右侧底边出磁场后，有效切割长度为 即感应电流保持不变。之后左侧底边进入磁场后，由右手定则可知感应电流方向为顺时针方向，即感应电流为负，同理可知有效长度增大，即感应电流增大。 故选A。 11. A、 B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设A、 B的电阻为，根据有效值的定义，对A通以图甲所示的方波交变电流，则有 则 对B图乙所示的正弦交变电流，则有 则 故两电热器的电功率之比 故选C。 二、多选题：本大题共6小题，共24分。 12. 如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确； BC．开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，BC错误； D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。 故选AD。 13. 如图甲所示，用材料和粗细均相同的金属导线制成的单匝矩形线框固定在水平绝缘桌面上，线框两长边中点所在直线一侧区域存在匀强磁场，时磁场方向垂直于桌面向上，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知线框长为，宽为，单位长度电阻为，则在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 俯视桌面，线框中感应电流的方向始终为逆时针方向 B. 线框中感应电流的大小为 C. 线框受到的安培力大小恒为 D. 通过导线某横截面的电荷量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图乙可知磁场先垂直桌面向上减小，后垂直于桌面向下增大，故磁通量先向上减小，后向下增大，由楞次定律定律可知，俯视桌面，线框中感应电流的方向始终为逆时针方向，故A正确； B．线框中感应电动势 感应电流 故B正确； C．左右两边线框受到的安培力大小相等，方向相反，故整个线框受到的安培力大小等于下边线框所受的安培力，因为电流恒定不变，磁感应强度大小在变化，故安培力为变力，故C错误； D．通过导线某横截面的电荷量 故D正确。 故选ABD。 14. 如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开 【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析． 15. 如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次 B. 电压表的示数为14.1V C. 电动机线圈的电阻为6.25Ω D. 电动机的效率为62.5％ 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据交流电源的表达式可知周期为 一个周期内电流方向改变两次，则通过电流表的电流方向每秒变化100次，故A正确； B．根据交流电源的表达式可知原线圈输入电压有效值为 则副线圈输出电压有效值为 则电压表的示数为，故B错误； CD．通过指示灯的电流为 则通过电动机的电流为 则电动机的电功率为 电动机的输出功率为 动机的热功率为 解得电动机线圈的电阻为 电动机的效率为 故C错误，D正确。 故选AD。 16. 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10，R3=20，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 所用交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为100V C. 电流表的示数为1.0A D. 变压器传输的电功率为15.0W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．交流电的频率为 A正确； B．通过电流的有效值为 两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知 根据理想变压器的电压规律可知原线圈的电压 电阻两端分压即为电压表示数，即 B错误； C．电流表的示数为 C错误； D．副线圈中流过的总电流为 变压器原副线圈传输的功率为 D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共1小题，共8分。 17. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，（下列操作中同样能使指针向右偏转的有__________。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中 （2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”，“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的__________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯__________（选填“C”或“D”）短暂亮起。 【答案】 ①. CD##DC ②. 磁通量的变化率 ③. 负 ④. C 【解析】 【详解】（1）[1]断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通量减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。 A．闭合开关，A线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误； B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，A线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误； C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确； D．开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。 故选CD。 （2）[2]释放高度越高，磁铁落入线圈的速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。 （3）[3]某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明测量的是二极管的反向电阻，此时黑表笔接触的是二极管的负极； [4]当磁铁插入线圈时，通过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中出现如图所示方向的电流，灯C短暂亮起。 四、计算题：本大题共2小题，共24分。 18. 如图，水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环；金属杆MN垂直导轨静止放置，金属杆OP一端在圆环圆心O处，另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。OP绕O点逆时针匀速转动；闭合K，待MN匀速运动后，使OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B，MN质量为m，OP的角速度为ω，OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L，MN和OP的电阻阻值均为r，忽略其余电阻和一切摩擦，求： （1）闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向； （2）MN匀速运动时的速度大小； （3）从OP停止转动到MN停止运动的过程，MN产生的焦耳热。 【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当OP绕O点逆时针匀速转动时，由右手定则可知O点电势高，OP切割磁感线产生感应电动势为 闭合K瞬间，由闭合电路欧姆定律可知，通过MN的电流大小为 方向由M到N。则有MN所受安培力大小为 由左手定则可知，安培力方向水平向左。 （2）闭合K后，则有MN向左做加速运动，速度逐渐增大，MN切割磁感线产生感应电动势，则感应电流方向与原电流方向相反，减弱原电流，可知MN受安培力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，当MN中电流减小到零时，安培力是零，加速度是零，MN的速度达到最大，设为，此时做匀速直线运动，则有MN切割磁感线产生感应电动势与OP产生的感应电动势大小相等，可知 解得 （3）从OP停止转动到MN停止运动的过程，由能量守恒定律可知，电路中产生的焦耳热为 MN产生的焦耳热为 19. 图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为，共有匝，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以的转速绕轴匀速转动，求： （1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式； （2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量； （3）外力对线圈做功的功率。 【答案】（1）；（2）；（3）0.9W 【解析】 【详解】（1）线圈产生的最大感应电动势为 又 线圈从垂直中性面位置开始转动，电动势的瞬时表达式为 （2）线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值 感应电流的平均值为 又 解得 （3）电动势的有效值为 电流的有效值为 电路的热功率为 由能量转化关系，可知外力对线圈做功的功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$