精品解析：河北省衡水市阜城县阜城实验中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024-2025学年2月月考物理试卷 一、单选题（共36分） 1. 如图所示属于交变电流的是（　　） A. B. C D. 2. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，在匀强磁场中一矩形金属线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈转动的角速度为 B. 时，线圈平面与中性面重合，线圈转速为 C. 时，线圈中磁通量变化率最大 D. 线圈产生的电动势的有效值为40V 4. 如图所示，是一个正弦式交变电流的波形图。则（　　） A. 该交变电流的周期为2s B. 交变电流瞬时值表达式 C. 若将该电流通过10Ω的电阻时，1 s内产生热量为125 J D. 若将该电流输入匝数比为5∶1的降压变压器，副线圈输出电流的最大值为1A 5. 图1中,单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动。改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图线甲、乙的正弦规律变化。设线圈的电阻为1.0，则（　　） A. 图线甲对应线圈在t=0时产生的感应电动势最大 B. 图线甲、乙对应的线圈在t=2.0s时，线圈平面均平行于磁感线 C. 图线甲、乙对应的线圈转速之比为5:4 D. 图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5πA 6. 如图所示，LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡，小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈，它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象，当开关S接通或断开时，下列说法正确的是（　　） A. S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮 B. S接通时，IA=IB C S断开时，LB立即灭，LA先闪亮一下再灭 D. S断开时，IA=IB 7. 利用图示的实验器材探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈两端应与学生电源的直流挡相连接 B. 多用电表测量电压时，应先用最大电压挡试测 C. 实验时变压器的铁芯闭合与否对实验结果没有影响 D. 实验测量得到原、副线圈两端的电压比严格等于匝数比 8. 如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为11：1，给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示是原线圈的输入的交变电压，小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为20Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入电压的瞬时值表达式为 B. 变压器原副线圈的磁通量变化率之比11：1 C. 电压表的示数为220V D. 灯泡的额定功率为20W 9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 二、多选题（共30分） 10. 八中科技节上，小明制作了一个风力发电机模型如图1所示。空气流动带动风叶下方的磁铁旋转，引起线圈中磁通量发生变化，产生交变电流。某稳定风速环境下，电压传感器上得到的发电机电动势随时间变化的关系如图2所示，则（ ） A. 该交流电的频率为 B. 风力发电机电动势的有效值为 C. 若仅增大风速，使磁铁转速加倍，则电动势表达式为 D. 将击穿电压为的电容器接到电压传感器两端，在各种风速环境下电容器均安全工作 11. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。线圈的电阻为，线圈与外电路连接的定值电阻为，电压表为理想交流电表。线圈产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为 B. 电压表读数为 C. 时，线框平面与磁场平面平行 D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 12. 如图所示，理想变压器原线圈接交流电，为光敏电阻（阻值随着光照强度的增强而减小），电流表为理想交流电表。当电路工作时，灯泡发光，下列说法正确的是（　　） A. 保持滑片不动，若照射的光变强，则灯泡变暗 B. 保持滑片不动，若照射的光变强，则电流表示数变大 C. 保持上的光照强度不变，若滑片向下滑动，则灯泡变亮 D. 保持上的光照强度不变，若滑片向下滑动，则电流表示数减小 13. 电流互感器和电压互感器如图所示，其中分别为四组线圈的匝数，为两只交流电表，则（　　） A. A为电流互感器，且，a是电流表 B. A为电压互感器，且，a是电压表 C. B为电流互感器，且，b是电流表 D. B为电压互感器，且，b是电压表 14. 某发电厂原来用11kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220kV输电，输送的电功率都是P．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的（） A. 根据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的． B. 根据公式，提高电压后输电线上电流增为原来的20倍 C. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的 D. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍 三、计算题（共34分） 15. 如图所示，匝的矩形线圈abcd，ab边长，ad边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动，线圈电阻，外电路电阻，时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求： （1）感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转一圈外力做的功； （3）从图示位置转过的过程中流过电阻R的电荷量。 16. 某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在5kW（即用户得到的功率为95kW）求： （1）输电线上通过的电流； （2）升压变压器输出的电压； （3）升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年2月月考物理试卷 一、单选题（共36分） 1. 如图所示属于交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．电流数值总为正值，表示电流方向不变，是直流电，故ABD错误； C．图中电流强度大小不随时间变化，但方向随时间做周期性改变，是交变电流，故C正确。 故选C。 2. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设该交变电流的有效值为，根据有效值定义可得 解得 故选C。 3. 如图甲所示，在匀强磁场中一矩形金属线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈转动的角速度为 B. 时，线圈平面与中性面重合，线圈转速为 C 时，线圈中磁通量变化率最大 D. 线圈产生的电动势的有效值为40V 【答案】A 【解析】 【详解】A．时，线圈产生的感应电动势为最大值，此时线圈平面与磁场方向平行，由图乙可知，该交流电的周期，则线圈转动的角速度 故A正确； B．由图乙可知，时，感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，线圈的转速为 故B错误； C．由图乙可知，时，感应电动势为0，线圈平面与中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故C错误； D．线圈产生的电动势的有效值为 故D错误。 故选A。 4. 如图所示，是一个正弦式交变电流的波形图。则（　　） A. 该交变电流的周期为2s B. 交变电流瞬时值表达式 C. 若将该电流通过10Ω的电阻时，1 s内产生热量为125 J D. 若将该电流输入匝数比为5∶1的降压变压器，副线圈输出电流的最大值为1A 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，该交变电流的周期为 故A错误； B．由图像可知，交变电流瞬时值表达式为 故B错误； C．电流有效值为 若将该电流通过10Ω电阻时，1 s内产生热量为 故C正确； D．若将该电流输入匝数比为5∶1的降压变压器，副线圈输出电流的最大值为 故D错误。 故选C。 5. 图1中,单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动。改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图线甲、乙的正弦规律变化。设线圈的电阻为1.0，则（　　） A. 图线甲对应线圈在t=0时产生的感应电动势最大 B. 图线甲、乙对应的线圈在t=2.0s时，线圈平面均平行于磁感线 C. 图线甲、乙对应的线圈转速之比为5:4 D. 图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5πA 【答案】C 【解析】 【详解】A、在t=0时，图线甲对应线圈的磁通量最大，所以产生的感应电动势最小，为零，故A错误； B、在t=2.0s时，图线乙对应的线圈的磁通量为零，甲的磁通量最大．甲的线圈平面垂直于磁感线，故B错误； C、由图可知，甲乙周期之比为，而线圈转速可知图线甲、乙对应的线圈转速之比为5：4，故C正确； D、图线甲对应的线圈中交变电压的峰值为，图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为A，故D错误； 故选C． 【点睛】线圈的磁通量最大，所以产生的感应电动势最小，为零，线圈的磁通量为零，所以线圈平面均平行于磁感线，线圈中交变电压的峰值由求出． 6. 如图所示，LA、LB是两个电阻值都为r的完全相同的小灯泡，小灯泡的电阻值大于定值电阻R的电阻值。L是一个自感很大的线圈，它的电阻值与定值电阻的电阻值相等。由于自感现象，当开关S接通或断开时，下列说法正确的是（　　） A. S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮 B. S接通时，IA=IB C. S断开时，LB立即灭，LA先闪亮一下再灭 D. S断开时，IA=IB 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．关接通时，LA、LB灯是串联的关系，所以两灯同时变亮， A错误； B．开关接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故开始时通过灯泡LA的电流较大，B错误； C．开关断开瞬间，电路中电流要立即减小到零，但线圈中由于自感现象线圈中电流要逐渐减小与灯泡LA构成闭合回路放电，LA灯中电流瞬间变为电感中的大电流通过，故LA灯先闪亮一下再逐渐变暗，而LB灯立即熄灭，C正确； D．开关断开瞬间，电路中电流要减小到零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡LA构成闭合回路放电，而LB中电流立即为零，故 ，D错误。 故选C。 7. 利用图示的实验器材探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈两端应与学生电源的直流挡相连接 B. 多用电表测量电压时，应先用最大电压挡试测 C. 实验时变压器的铁芯闭合与否对实验结果没有影响 D. 实验测量得到原、副线圈两端的电压比严格等于匝数比 【答案】B 【解析】 【详解】A．探究原、副线圈电压与匝数的关系时，原线圈两端应与学生电源的交流挡相连接，A错误； B．使用多用电表测量电压时，为避免超量程，应先用最大电压挡试测，B正确； C．实验时变压器的铁芯闭合减少能量损失，对实验结果有影响，C错误； D．考虑到电能损失，实验测量得到原、副线圈两端的电压比大于匝数比，D错误。 故选B。 8. 如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为11：1，给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示是原线圈的输入的交变电压，小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为20Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入电压的瞬时值表达式为 B. 变压器原副线圈的磁通量变化率之比11：1 C. 电压表的示数为220V D. 灯泡的额定功率为20W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，输入电压的最大值和周期分别为 ， 角速度为 则变压器输入电压的瞬时值表达式为 故A错误； B．穿过变压器原副线圈的磁通量变化率相同，比值为1:1，故B错误； C．变压器输入电压的有效值为 根据变压器电压与匝数关系有 解得电压表的示数为 故C错误； D．灯泡的额定功率为 故D正确。 故选D。 9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由 可知输电线路损失的热功率变小，故A错误； B．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由 可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故B正确； C．由于发电厂输出电压恒定不变，根据 可知升压变压器的输出电压U2不变，故C错误； D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故D错误。 故选B。 二、多选题（共30分） 10. 八中科技节上，小明制作了一个风力发电机模型如图1所示。空气流动带动风叶下方的磁铁旋转，引起线圈中磁通量发生变化，产生交变电流。某稳定风速环境下，电压传感器上得到的发电机电动势随时间变化的关系如图2所示，则（ ） A. 该交流电的频率为 B. 风力发电机电动势的有效值为 C. 若仅增大风速，使磁铁转速加倍，则电动势表达式为 D. 将击穿电压为的电容器接到电压传感器两端，在各种风速环境下电容器均安全工作 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可得交流电的周期是 ，则根据 可得该交流电的频率为2.5Hz，A正确； B．由图像可得交流电的电动势的最大值，根据 可得风力发电机电动势的有效值为，B错误； C．转动的角速度 则电动势的瞬时表达式为 使磁铁转速加倍时，转动的角速度加倍，产生的电动势的最大值加倍，则 C正确； D．因为风速增大，磁铁转速加大，则产生的交流电的电动势就会增大，有可能电动势大于15V，所以击穿电压为15V的电容器接到电压传感器两端,在各种风速环境下电容器不一定安全工作，D错误。 故选AC。 11. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。线圈的电阻为，线圈与外电路连接的定值电阻为，电压表为理想交流电表。线圈产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为 B. 电压表的读数为 C. 时，线框平面与磁场平面平行 D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙，交流电的频率为 故A正确； B．电压表的读数为 故B错误； C．时，电压瞬时值为零，磁通量最大，线框平面与磁场平面垂直，故C错误； D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 故D正确。 故选D。 12. 如图所示，理想变压器原线圈接交流电，为光敏电阻（阻值随着光照强度的增强而减小），电流表为理想交流电表。当电路工作时，灯泡发光，下列说法正确的是（　　） A. 保持滑片不动，若照射的光变强，则灯泡变暗 B. 保持滑片不动，若照射的光变强，则电流表示数变大 C. 保持上的光照强度不变，若滑片向下滑动，则灯泡变亮 D. 保持上的光照强度不变，若滑片向下滑动，则电流表示数减小 【答案】BD 【解析】 【分析】考查含变压器电路的动态分析 【详解】AB．照射的光变强，阻值减小，流过光敏电阻的电流变大，流经灯泡的电流不变，副线圈总电流变大，原线圈电流变大，故A项错误，B项正确； CD．滑片向下滑动，副线圈电压减小，两支路电流均减小，副线圈电流减小，则电流表示数减小，C项错误，D项正确。 故选BD。 13. 电流互感器和电压互感器如图所示，其中分别为四组线圈的匝数，为两只交流电表，则（　　） A. A为电流互感器，且，a是电流表 B. A为电压互感器，且，a是电压表 C. B为电流互感器，且，b电流表 D. B为电压互感器，且，b是电压表 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．互感器A原线圈两端均接在火线，即串联在电路中，因此可知互感器A为电流互感器，而电表a接在电流互感器副线圈中，由此可知电表a为电流表，根据原副线圈匝数比与电流比之间的关系 可知，考虑到安全因素，则必须满足副线圈电流小于原线圈电流，即有 故A正确，B错误； CD．互感器B原线圈两端分别接零线和火线，即并联在电路中，因此可知互感器B为电压互感器，而电表b接在电压互感器副线圈两端，则电表b为电压表，根据原副线圈两端电压比与匝数比之间的关系 可知，考虑到安全因素，则必须满足副线圈两端电压小于原线圈两端电压，即有 故C错误，D正确。 故选AD。 14. 某发电厂原来用11kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220kV输电，输送的电功率都是P．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的（） A. 根据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的． B. 根据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的 D. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍 【答案】AC 【解析】 【详解】AB. 输电线上电流为，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20．也可以用来表示，其中为输电线电阻R两端的电压，而不是输送电压，故A正确，B错误； C. 输电线上的功率损失为，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1/400,C正确； D. 如果用，则U应为R两端的电压，故D错误． 三、计算题（共34分） 15. 如图所示，匝的矩形线圈abcd，ab边长，ad边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动，线圈电阻，外电路电阻，时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求： （1）感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转一圈外力做的功； （3）从图示位置转过过程中流过电阻R的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)角速度与转速的关系为 所以线圈的角速度为 感应电动势的最大值为 所以感应电动势的瞬时值表达式为 (2)电动势的有效值 线圈匀速转动的周期 线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即 代入数据得 (3)线圈由如图位置转过的过程中 通过R的电量为 16. 某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在5kW（即用户得到的功率为95kW）求： （1）输电线上通过的电流； （2）升压变压器输出的电压； （3）升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）25A （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 输电线上损失功率 解得 【小问2详解】 升压变压器的输出功率 解得 【小问3详解】 升压变压器 又 解得 降压变压器 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $