精品解析：福建省三明市沙县区三明北附高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

三明北附高二物理月考试卷 考试时间：90分钟 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 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。 2. 反渗透RO膜过滤净水器，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称““尾水”。 “尾水”中含有较多矿物质（正离子和负离子）及其他无法透过反渗透RO膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。某学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为d，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，稳定后M、N两点之间电压为U。则（　　） A. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由M指向N B. M点的电势低于N点的电势 C. 上管壁M点聚集正离子 D. “尾水”的流速为 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据左手定则，正离子所受洛伦兹力方向由M指向N，向N侧偏转，负离子所受洛伦兹力方向由N指向M，向M侧偏转，下管壁N点聚集正离子，上管壁M点聚集负离子，则M点的电势低于N点的电势，故AC错误，B正确； D．当M、N两点间电压稳定时，离子所受洛伦兹力与电场力平衡，有 可得“尾水”的流速为 故D错误。 故选B。 3. 如图所示，固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 棒产生的电动势为Bl²ω B. 电容器所带的电荷量为CBlω C. 电阻消耗的电功率为 D. 微粒的电荷量与质量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．棒产生的电动势为 选项A错误； B．电容器所带的电荷量为 选项B错误； C．电阻消耗的电功率为 选项C错误； D．微粒处于平衡状态，则 则电荷量与质量之比为 选项D正确。 故选D。 4. 如图所示，两个灯泡、的电阻相等，电感线圈L的直流电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关时，、同时变亮，然后、逐渐变暗 B. 闭合开关时，、同时变亮，然后逐渐变得更亮，逐渐变暗熄灭 C. 再次断开开关时，立即熄灭、逐渐变暗 D. 再次断开开关时，逐渐变暗，闪亮一下再熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关之后，电感线圈L由于自感现象，相当于断路，灯泡、串联，同时变亮；电路稳定后，电感线圈电阻为零，则灯泡被短路，逐渐变暗，逐渐变亮，故A错误，B正确； CD．断开开关之后，灯泡立即熄灭，电感线圈L中电流要减小，产生自感电动势，电流流过灯泡，故灯泡闪亮一下再熄灭，故CD错误。 故选B。 5. 一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为；若该电阻接到图乙交流电源上，在一个周期内产生的热量为。则等于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得 得 图乙中交变电流有效值为 再根据焦耳定律得，两个电热器在一个周期内产生的热量之比为 故选C。 6. 如图所示，矩形线圈面积为、匝数为，线圈总电阻为，在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕轴以一定的角速度匀速转动，外电路电阻。下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线圈处于中性面，通过线圈磁通量变化率为0 B. 线圈由图示位置转过角时的位置为中性面，磁通量变化率最大 C. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 D. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．图示位置线圈平面与磁感线平行，为峰值面，通过线圈的磁通量变化率最大，中性面是指线圈平面转动至垂直于磁感线时的特定位置，当线圈通过中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，故线圈由图示位置转过角时的位置为中性面，磁通量变化率最小，故AB错误； CD．由，，可知通过电阻的电荷量 初始位置线圈有效面积为，由图示位置转过角的位置处线圈有效面积为 则在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 故C正确，D错误。 故选C。 7. 图为某种发电机的原理图。边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为ω，其中P、Q为固定的半圆环，分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触，线圈电阻不计，外接电阻R和电容C，下列说法正确的是（　　） A. 从图示位置开始计时，R中流过的是正弦交流电 B. 电容器的耐压值可以为 C. 从图示位置转过90°流过R中的电量 D. 线圈一个周期内R上产生的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于P、Q为固定的半圆环，分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触，则流过R中的电流如图所示，并不是正弦交流电，故A错误； B．电容器的耐压值为其最大电压，必须保证最大电压小于耐压值，而电容器接到电路中的最大电压为，故B错误； C．由 得 故C错误； D．一个周期内产生的热量 则 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴 匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。当线圈平面转动到与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中感应电动势的表达式为 B. P上移时，电流表示数减小 C. 时，电压表示数为 D. 当原、副线圈匝数比为时，电阻上消耗功率为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，是从最大感应电动势的位置开始计时的，则有 ， 它的表达可写为 可知A错误； B．当P向上移动时，原线圈匝数减少，由可知，输出电压增大，输出电流增大，输出功率增大。根据理想变压器原理可知输入功率增大，电流表示数增大，B错误； C．电压表的示数指的是有效值，即为，C错； D．当原、副线圈匝数比为时，输出电压为，则电阻R上消耗的功率为 D正确； 故选D。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 如图所示的理想变压器电路中，电流表、电压表均为理想交流电表，在a、b两端输入正弦交流电压，三个定值电阻、、的阻值相等，变压器原、副线圈的匝数比为3：2，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表A1与A2的示数之比为2：3 B. 电压表V1与V2的示数之比为4：3 C. 电阻与消耗的功率之比为16：9 D. a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为3：2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．副线圈端、并联可得 由变压器电流和匝数的关系可得 联立可得电流表A1与A2的示数之比为 故A错误； B．电压表V1的示数为 电压表V2的示数为 三个定值电阻、、的阻值相等，可得 故B正确； C．电阻消耗的功率 电阻消耗的功率 可得 故C正确； D．电阻消耗的功率 a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，匝数的矩形金属线框通过滑环外接一理想自耦式变压器电路。现让线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴以恒定角速度转动，已知线框面积为，副线圈接有一只灯泡和定值电阻R，电流表为理想电表，线框电阻不计，当自耦变压器的触头位于线圈正中间时，闭合开关S，灯泡L刚好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量为0，但此时感应电动势最大 B. 若仅将开关S断开，灯泡将变暗 C. 仅将开关S断开后，电流表示数为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．线框在图示位置时，线框平面与磁感线平行，穿过线框磁通量为0，此时感应电动势最大，故A正确； BC．仅将开关S断开，线框产生的感应电动势不变，变压器匝数比不变，线框电阻不计，灯泡两端的电压不变，则灯泡亮度不变，流过灯泡的电流 根据变压器原副线圈的电流关系 可知流过原线圈的电流为0.1A，电流表示数为，故C正确，B错误； D．根据变压器原副线圈电压关系 可得线框产生的感应电动势的有效值为 则线框产生的感应电动势的最大值为 根据 解得 故D错误。 故选AC。 11. 如图所示，在某次汽车正面碰撞测试中，汽车以90km/h的速度发生碰撞后停止。车内假人的质量为60kg，使用安全带时，假人用时1s停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下。以下说法正确的是（　　） A. 使用安全带的目的是为了减小假人受到的冲量 B. 不使用安全带时，假人动量变化量较大 C. 使用安全带时，假人动量变化量大小为1500kg·m/s D. 不使用安全带时，假人受到的平均撞击力约为7500N 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．不论是否使用安全带，前后状态的动量变化量一样，依据动量定理，假人的所受冲量也是一样，故AB错误； C．假人前后动量变化量大小即为末动量减去初动量，取绝对值。末状态静止下来，动量为0；初状态以90km/h运动，即25m/s，依据公式 因此前后 大小为1500kg·m/s，故C正确； D．不使用安全带时，经过0.2s停下来，即作用时间为0.2s；依据动量定理 解得 F=7500N 故D正确。 故选CD。 12. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　） A. 气流速度大小为 B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为 C. 若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 D. 单位时间内风机做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对时间内吹向游客的气体，设气体质量为，由动量定理可得 由于游客处于静止状态，故满足 另外 联立可得 故A正确； B．单位时间内流过风洞某横截面的气体体积为 联立解得 故B错误； C．若风速变为原来的，设风力为，由动量定理可得 另外 联立可得 由牛顿第二定律可得 解得 故C错误； D．风洞单位时间流出的气体质量为M 单位时间内风机做的功为 故D正确。 故选AD。 三、填空题：本大题共2小题，共8分。 13. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。一名质量为的运动员，从离水平网面高处自由落下，与网接触后竖直向上蹦回到离水平网面高处。运动过程不考虑肢体动作对重心的影响，重力加速度，从开始下落到至与网接触前，重力对人的冲量大小为__，人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力大小为__。 【答案】 ①. 480 ②. 1650 【解析】 【详解】[1]设人自由下落与网接触瞬间，所用时间为，速度为，则 解得 从开始下落到至与网接触前，重力对人的冲量大小为 [2]设人竖直弹起上升到最高点过程中所用时间为，弹起瞬间速度大小为，则根据逆向思维分析有 解得 设人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力为F，取向上为正方向，根据动量定理有 解得 14. 一个位于光滑水平面上、质量为2kg的物体在力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。 （1）0～3s 内F的冲量大小是_______N·s； （2）t＝4s 时物体的速度大小________m/s。 【答案】 ①. 12 ②. 4 【解析】 【详解】（1）[1]图像与坐标轴围成的面积代表F的冲量大小，则0～3s 内F的冲量大小是 （2）[2]根据动量定理可知 解得 m/s 四、实验题：本大题共1小题，共9分。 15. 某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。 （1）实验需要以下哪种电源___________； A．低压直流电源 B．高压直流电源 C．低压交流电源 D．高压交流电源 （2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的___________值（填“有效”或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为___________； （3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成___________（填“正比”或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损，导致原线圈与副线圈的电压之比一般___________（填“大于”“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。 （4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为___________。（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化 【答案】 ①. C ②. 有效 ③. 7.2V ④. 正比 ⑤. 大于 ⑥. D 【解析】 【详解】（1）[1]探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，应选择低压交流电源。 故选C。 （2）[2][3]多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；多用电表选用的挡位是交流电压的10V挡位，所以应该在0～10V挡位读数，所以读数应该是7.2V。 （3）[4][5]根据可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。实验中由于变压器的铜损和铁损，变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以导致副线圈的电压的实际值一般略小于理论值，所以导致。 （4）[6]原、副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别；变压器铁芯漏磁，也会导致电压比与匝数比有差别；原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比。 故选D。 五、计算题：本大题共3小题，共3步分。 16. 如图所示，一质量m=1kg的小物块放在水平地面上A点，A点与竖直墙面的距离为2m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.8。若小物块从A点以v0=9m/s的初速度向正对墙面方向运动，在与墙壁碰撞后以v，=6m/s的速度反弹。小物块可视为质点，g取10m/s2。 （1）求小物块在地面上运动时的加速度大小a； （2）求小物块与墙壁碰撞前的速度大小v； （3）若碰撞时间为t=0.1s，求碰撞过程中墙与物块间平均作用力的大小F。 【答案】（1）8m/s2；（2）7m/s；（3）130N 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律可得 联立解得 a=8m/s2 （2）由动能定理可得 解得 v=7m/s （3）以反弹后的速度方向为正方向，由动量定理可得 联立方程，解得 F=130N 17. 一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8×10－8 Ω·m，横截面积为10－5 m2的输电线向4×103 m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不得超过发电机总功率的4%，求： (1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于 220 V？若用电器电路中电流为100 A，求此时用电器两端的电压数值． 【答案】(1)1∶12　(2)288∶11　(3)大于220 V　227 V 【解析】 【详解】(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为r＝ρ＝1.8×10－8×Ω＝14.4 Ω 由题意知P损＝P×4%＝()2r 代入数据得U2＝6 000 V 升压变压器原、副线圈匝数比 (2)I2＝A U损＝I2·r＝×14.4 V＝240 V 而U3＝U2－U损＝6 000 V－240 V＝5 760 V 降压变压器原、副线圈匝数比为288∶11. (3)用电器总数减少时，用电器两端电压将增大 由题知I4′＝100 A则由 所以I3′＝A U损′＝I3′·r＝×14.4 V＝55 V 而U1、U2不变 U3′＝U2－U损′＝(6 000－55) V＝5 945 V ， U4′＝U3′＝×5 945 V≈227 V. 点睛：解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率P损=I2R．输电线上损失的功率往往是突破口． 18. 如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．一个氕核11H和一个氘核21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向．已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场．11H的质量为m，电荷量为q不计重力．求 （1）11H第一次进入磁场位置到原点O的距离 （2）磁场的磁感应强度大小 （3）12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的能力． 【详解】（1）在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示．设在电场中的加速度大小为，初速度大小为，它在电场中的运动时间为，第一次进入磁场的位置到原点Ｏ的距离为．由运动学公式有 ① ② 由题给条件，进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角．进入磁场时速度的y分量的大小为 ③ 联立以上各式得 ④ （2）在电场中运动时，由牛顿第二定律有 ⑤ 设进入磁场时速度的大小为，由速度合成法则有 ⑥ 设磁感应强度大小为B，在磁场中运动的圆轨道半径为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 ⑦ 由几何关系得 ⑧ 联立以上各式得 ⑨ （3）设在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为，在电场中的加速度大小为，由题给条件得 ⑩ 由牛顿第二定律有 ⑪ 设第一次射入磁场时的速度大小为，速度的方向与x轴正方向夹角为，入射点到原点的距离为，在电场中运动的时间为．由运动学公式有 ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ 联立以上各式得 ，， ⑯ 设在磁场中做圆周运动的半径为，由⑦⑯式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得 ⑰ 所以出射点在原点左侧．设进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为，由几何关系有 ⑱ 联立④⑧⑯⑰⑱式得，第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为 ⑲ 【点睛】此题与2004年全国理综卷第25题情景类似，都是带电粒子在匀强电场中类平抛运动后进入匀强磁场中做匀速圆周运动，且都是在第一象限和第二象限设置了竖直向下的匀强电场，在第三象限和第四象限设置了方向垂直纸面向外的匀强磁场，解答需要的知识都是带电粒子在匀强电场中的类平抛运动规律和洛伦兹力等于向心力、几何关系等知识点．带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在匀强磁场中的匀速圆周运动是教材例题和练习中的常见试题，此题可认为是由两个课本例题或习题组合而成． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三明北附高二物理月考试卷 考试时间：90分钟 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 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 2. 反渗透RO膜过滤净水器，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称““尾水”。 “尾水”中含有较多矿物质（正离子和负离子）及其他无法透过反渗透RO膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。某学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为d，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，稳定后M、N两点之间电压为U。则（　　） A. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由M指向N B. M点的电势低于N点的电势 C. 上管壁M点聚集正离子 D. “尾水”的流速为 3. 如图所示，固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 棒产生电动势为Bl²ω B. 电容器所带电荷量为CBlω C. 电阻消耗的电功率为 D. 微粒的电荷量与质量之比为 4. 如图所示，两个灯泡、的电阻相等，电感线圈L的直流电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关时，、同时变亮，然后、逐渐变暗 B. 闭合开关时，、同时变亮，然后逐渐变得更亮，逐渐变暗熄灭 C. 再次断开开关时，立即熄灭、逐渐变暗 D. 再次断开开关时，逐渐变暗，闪亮一下再熄灭 5. 一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为；若该电阻接到图乙交流电源上，在一个周期内产生的热量为。则等于（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，矩形线圈面积为、匝数为，线圈总电阻为，在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕轴以一定的角速度匀速转动，外电路电阻。下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线圈处于中性面，通过线圈磁通量变化率为0 B. 线圈由图示位置转过角时的位置为中性面，磁通量变化率最大 C. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 D. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 7. 图为某种发电机的原理图。边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为ω，其中P、Q为固定的半圆环，分别始终与转动中的左侧、右侧线圈保持良好接触，线圈电阻不计，外接电阻R和电容C，下列说法正确的是（　　） A. 从图示位置开始计时，R中流过的是正弦交流电 B. 电容器的耐压值可以为 C. 从图示位置转过90°流过R中的电量 D. 线圈一个周期内R上产生的热量 8. 如图所示，面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴 匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。当线圈平面转动到与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中感应电动势的表达式为 B. P上移时，电流表示数减小 C. 时，电压表示数为 D. 当原、副线圈匝数比为时，电阻上消耗的功率为 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 如图所示的理想变压器电路中，电流表、电压表均为理想交流电表，在a、b两端输入正弦交流电压，三个定值电阻、、的阻值相等，变压器原、副线圈的匝数比为3：2，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表A1与A2的示数之比为2：3 B. 电压表V1与V2的示数之比为4：3 C. 电阻与消耗的功率之比为16：9 D. a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为3：2 10. 如图所示，匝数的矩形金属线框通过滑环外接一理想自耦式变压器电路。现让线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴以恒定角速度转动，已知线框面积为，副线圈接有一只灯泡和定值电阻R，电流表为理想电表，线框电阻不计，当自耦变压器的触头位于线圈正中间时，闭合开关S，灯泡L刚好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量为0，但此时感应电动势最大 B. 若仅将开关S断开，灯泡将变暗 C. 仅将开关S断开后，电流表示数为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 11. 如图所示，在某次汽车正面碰撞测试中，汽车以90km/h的速度发生碰撞后停止。车内假人的质量为60kg，使用安全带时，假人用时1s停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下。以下说法正确的是（　　） A. 使用安全带的目的是为了减小假人受到的冲量 B. 不使用安全带时，假人动量变化量较大 C. 使用安全带时，假人动量变化量大小为1500kg·m/s D. 不使用安全带时，假人受到的平均撞击力约为7500N 12. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　） A. 气流速度大小为 B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为 C. 若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 D. 单位时间内风机做的功为 三、填空题：本大题共2小题，共8分。 13. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。一名质量为的运动员，从离水平网面高处自由落下，与网接触后竖直向上蹦回到离水平网面高处。运动过程不考虑肢体动作对重心的影响，重力加速度，从开始下落到至与网接触前，重力对人的冲量大小为__，人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力大小为__。 14. 一个位于光滑水平面上、质量为2kg的物体在力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。 （1）0～3s 内F的冲量大小是_______N·s； （2）t＝4s 时物体的速度大小________m/s。 四、实验题：本大题共1小题，共9分。 15. 某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。 （1）实验需要以下哪种电源___________； A．低压直流电源 B．高压直流电源 C．低压交流电源 D．高压交流电源 （2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的___________值（填“有效”或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为___________； （3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成___________（填“正比”或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损，导致原线圈与副线圈的电压之比一般___________（填“大于”“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。 （4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为___________。（填字母代号） A．原、副线圈上通过电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化 五、计算题：本大题共3小题，共3步分。 16. 如图所示，一质量m=1kg的小物块放在水平地面上A点，A点与竖直墙面的距离为2m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.8。若小物块从A点以v0=9m/s的初速度向正对墙面方向运动，在与墙壁碰撞后以v，=6m/s的速度反弹。小物块可视为质点，g取10m/s2。 （1）求小物块在地面上运动时的加速度大小a； （2）求小物块与墙壁碰撞前的速度大小v； （3）若碰撞时间为t=0.1s，求碰撞过程中墙与物块间平均作用力的大小F。 17. 一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8×10－8 Ω·m，横截面积为10－5 m2的输电线向4×103 m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不得超过发电机总功率的4%，求： (1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ (3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于 220 V？若用电器电路中电流为100 A，求此时用电器两端的电压数值． 18. 如图，在y>0区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．一个氕核11H和一个氘核21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向．已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场．11H的质量为m，电荷量为q不计重力．求 （1）11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离 （2）磁场的磁感应强度大小 （3）12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$