精品解析：辽宁省实验中学2025-2026学年高二上学期第二次月考物理试卷

辽宁省实验中学2025—2026学年度上学期第二次月考 高二物理试卷 考试时间：75分钟试题满分：100分 一、选择题（第1~7题单选，每小题4分；第8~10题多选，每小题6分） 1. 如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A. Oa时间段，线圈中磁场能在减小 B. b、d两时刻电路中电流最大 C. b、d两时刻电容器中电场能最大 D. 该电路可以有效的把电磁波发射出去 【答案】C 【解析】 【详解】A．从q-t图像可知，Oa时间段，电容器的电荷量在减少，故电容器的电场能在减少，线圈中的磁场能在增加，故A错误； BC．从q-t图像可知，b、d两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最小，故电路中电流最小，B错误，C正确； D．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故D错误。 故选C。 2. 一小型交流发电机，N匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动（如图甲），穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，线圈转动周期为T。则（　　） A. 线圈产生的电动势有效值 B. 在时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 C. 在时，磁通变化率最大，但电路中电流变化率也最大 D. 在时间内，通过线圈导线截面的电荷量为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈产生的电动势最大值 有效值，选项A正确； B．在时，线圈中磁通量最大，但是磁通量变化率为零，感应电动势为零，选项B错误； C．在时，磁通变化率最大，感应电动势最大，电路中感应电流最大，电流变化率最小，选项C错误； D．在时间内，根据 可知通过线圈导线截面的电荷量不为零，选项D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼振动，位移x随时间t变化的示意图如图乙所示（初始静止位置为原点，向上为正方向，经t0时间，可认为振幅A衰减到0）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. x＞0的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力 B. x=0的那些时刻线圈中没有感应电流 C. 更换电阻率更大的线圈，振幅A会更快地衰减到零 D. 增加线圈的匝数，t0会减小，线圈产生的内能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据“来拒去留”，则x＞0的那些时刻，当磁铁远离线圈向上运动时，磁铁对线圈有向上的作用力，此时线圈对桌面的压力小于线圈的重力；当磁铁靠近线圈向下运动时，磁铁对线圈有向下的作用力，此时线圈对桌面的压力大于线圈的重力，选项A错误； B．x=0的那些时刻磁铁的速度最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，则线圈中有感应电流，选项B错误； C．更换电阻率更大的线圈，线圈中产生的感应电流会变小，线圈中产生的感应电流的磁场变弱，对磁铁的“阻碍”作用变弱，则振幅A会更慢慢地衰减到零，选项C错误； D．增加线圈的匝数，线圈中产生的感应电动势变大，感应电流变大，机械能很快就转化为内能，则t0会减小，由于开始时线圈的机械能不变，则线圈产生的内能不变，选项D正确。 故选D。 4. 一电阻的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则下列有效值正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】0～π×10-2s内磁通量按正弦规律变化，等效的正弦交流电周期为 则产生正弦交流电的最大值 解得Emax=200V π×10-2s～3π×10-2s时间内，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 同理，3π×10-2s～5π×10-2s时间内，感应电动势大小 由交流电有效值的定义 解得 可得 故选B。 5. 在如甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E，除电阻R外，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的相同初速度，以下说法正确的是（　　） A. 在导体棒刚开始运动时，甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同 B. 三种情形下导体棒ab最终都将静止 C. 最终只有乙中导体棒ab静止，甲、丙中导体棒ab都将做匀速直线运动 D. 在导体棒ab运动的全部过程中，三个电阻R产生的热量大小是 【答案】C 【解析】 【详解】A．导体棒刚开始运动时，导体棒产生的感应电动势为 甲、乙中，感应电流都为 丙图中，感应电动势与电池的电动势方向相同，感应电流为 故A错误； BC．图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动；图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R转化为内能，ab棒速度减小，当ab棒的动能全部转化为内能时，ab棒静止；图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，故B错误，C正确； D．甲中棒的部分动能转化为内能，乙图过程中，棒的动能全部转化为内能；丙图中，电源的电能和棒的动能转化为内能，故有，故D错误。 故选C。 6. 如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示，则当用户增多，处于用电高峰期时，下列说法正确的是（　　） A. 变大 B. 增大 C. 变大 D. 变小 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据 可知，不变，选项A错误； B. 当用户增多，处于用电高峰期时，降压变压器次级消耗的功率变大，导致输入功率变大，则导线上的电流变大，则 增大，选项B正确； C. 根据 可知U3减小，则降压变压器次级电压变小，选项C错误； D. 用户消耗的功率变大，导线上功率损失变大，则升压变压器输入功率变大，因U1不变，则变压器变大，选项D错误。 故选B。 7. 两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 与无关，与成反比 B. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C. 通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率大于重力做功的功率 D. 调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则此过程中产生的热量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．组合体下底边刚进入磁场时，竖直方向的速度为 下底边切割磁感线，电流方向为逆时针，水平方向速度使左右两边切割磁感线，产生的电动势相互抵消，组合体匀速通过磁场，则有 又 ，， 联立可得 可知与无关，与成反比，A错误； B．当下方金属框的上面一条边进入磁场时，产生的电流方向为顺时针，与组合体下底边刚进入磁场时产生的电流方向相反，B错误； C．根据能量守恒，通过磁场的过程中组合体动能不变，只有重力和安培力做功，则组合体克服安培力做功的功率和重力做功的功率相等，C错误； D．无论、和怎么变化，只要组合体匀速通过磁场，则其产生的焦耳热均为 D正确； 故选D。 8. 如图所示的电路中，L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻几乎为0，A、B和C是三只相同的小灯泡，S为开关。下列说法正确的是（　　） A. S闭合瞬间，A立即发光，B和C逐渐变亮 B. S断开后，A闪亮后熄灭，B逐渐熄灭，C立即熄灭 C. S断开后，L中的磁场能转化为电能 D. S断开瞬间，A右端电势高于左端 【答案】CD 【解析】 【详解】A．S闭合瞬间，小灯泡A与小灯泡C串联后直接与电源相连，因此A和C立即发光，而小灯泡B因为线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，因此逐渐变亮，A错误； B．电路稳定后，A、B中的电流相等，S断开时，小灯泡A、B和线圈L构成闭合回路，线圈的自感电动势产生闭合回路中的电流，此时的电流不大于原来的电流，因此A不会闪亮，则A、B会逐渐熄灭，C立即熄灭，B错误； C．电路稳定后，线圈中储存有磁场能，S断开瞬间，线圈中产生自感电动势继续点亮小灯泡A、B，因此S断开后，L中的磁场能转化为电能，C正确； D ．S断开瞬间，通过线圈Ｌ的电流减小，则线圈Ｌ产生的自感电动势右端电势高，因此流过A的电流方向从右向左，则A右端电势高于左端，D正确。 故选CD。 9. 小明同学自制了如图所示的理想自耦变压器，接在正弦交流电源上，原线圈Ⅰ铁芯上只绕一组线圈，P为线圈的滑动触头，初始时位于中间位置，副线圈Ⅱ、Ⅲ可通过移动触头P各取其中一部分，Ⅱ、Ⅲ部分的线圈匝数之和等于原线圈Ⅰ的匝数，副线圈Ⅱ接一滑动变阻器R，最大阻值为2R0，其滑片开始时置于中间位置，副线圈Ⅲ接一定值电阻R0，图中A1、A2、V1、V2均为理想电表，不计导线电阻，则（　　） A. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，电压表V1的示数不变 B. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，电压表V2的示数变大 C. 仅将线圈触头P向下移动，电流表A1的示数变大，电压表V1的示数变大 D. 仅将线圈触头P向上移动，电流表A1的示数变小，电压表V2的示数变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．仅将滑动变阻器滑片向上移动，Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ线圈匝数比不变，所以电压比均不变，电压表V1的示数和电压表V2的示数均不变。故AB错误； D．仅将线圈触头P向上移动，n1不变，n2变小，n3变大，根据变压比有 ， 可知，电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，因 ， 又 则 由数学知识可知，当 时，电流表A1的示数最小，即线圈触头P初始在中间位置时电流表A1的示数最小，仅将线圈触头P向上移动，电流表A1的示数变大。故D错误； C．同理，仅将线圈触头P向下移动，电流表A1的示数变大，电压表V1的示数变大。故C正确。 故选C。 10. 如图所示，绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两条相同金属棒a、b垂直导轨放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度和同时沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AC．a棒以速度2v0先进入磁场切割磁感线产生的感应电流为 a棒受安培阻力做变加速直线运动，感应电流也随之减小，安培力随之减小，速度大小的变化率减小，i的变化率减小，即图像的斜率逐渐变小；设当b棒刚进入磁场时a棒减速的速度为，此时的瞬时电流为 若，即 此时双棒双电源反接，电流为零，不受安培力，两棒均匀速运动离开，图像中无电流的图像，故A正确，C错误； BD．若，即 此时双棒双电源的电动势不等要抵消一部分，因b棒的速度大，电流方向以b棒的流向，与原a棒的流向相反，即为负，大小为 b棒通电受安培力要减速，a棒受安培力而加速，则电流从小于的值逐渐减小，故BD错误。 故选A。 二、填空题（每空2分，共12分。） 11. 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，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，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”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他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”）。 【答案】（1）CD （2）磁通量变化率 （3）负极 【解析】 【小问1详解】 断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通减小，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，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。 【小问2详解】 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。 【小问3详解】 使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，测量时欧姆挡指针没有偏转，根据多用电表欧姆挡黑表笔接表内电源的正极，由红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极。 12. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是______。 A. 电压 B. 电流 C. 功率 D. 频率 （3）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，________。 实验次数 /匝 /匝 1 1400 400 12.1 3.42 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 （4）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是_____。 A. 原、副线圈的电压不同步 B. 变压器线圈中有电流通过时会发热 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 【答案】（1）A （2）CD （3）原、副线圈的电压比与匝数比相等，即 （4）BCD 【解析】 【小问1详解】 当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，如本实验中，保持原线圈输入的电压一定，探究副线圈输出的电压与和匝数、的关系。 故选A。 【小问2详解】 由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变，通过副线圈的电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。 故选CD。 【小问3详解】 通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即。 【小问4详解】 变压器并非理想变压器，能量损失主要来源于三个方面，分别是BCD项中的绕制线圈的铜导线发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损）。 故选BCD。 三、计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。13题10分，14题14分，15题18分，共42分。） 13. 正方形线框的质量，边长，匝数匝，总电阻，用绳子将其吊在天花板下，线框竖直静止且上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁场方向如图甲所示，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，求： （1）求通过线框的电流大小和6s内流过导线横截面的电量； （2）在时绳子的拉力大小。 【答案】（1）， （2）F=140N 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 通过线框的电流大小 6s内流过导线横截面的电量 【小问2详解】 线框受安培力方向向下，则在t=4s时绳子的拉力大小 其中B4=0.4T 解得F=140N 14. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100π rad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3：n410：1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求： （1）交流发电机产生电动势的最大值Em； （2）输电线路上损耗的电功率ΔP； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n21：8，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。 【答案】（1）；（2）160W；（3）4：1 【解析】 【分析】 【详解】（1）电动势的最大值 （2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为，电动机恰能正常工作，有 由于，解得 所以输电线路上损耗的电功率 （3）由于，可得 升压变压器副线圈两端电压 又由，可得 又升压变压器的原线圈输入功率 又 解得 故发电机线圈内阻上消耗的热功率 所以 15. 如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为的光滑平行水平导轨平滑连接，足够长的水平导轨全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。在导轨上放置长度略大于的导体棒、、。棒的质量为，接入电路的电阻为，棒和棒的质量均为，接入电路的电阻均为。已知初始时棒和棒间距为，且均处于静止状态。现让棒从圆弧导轨上高为处由静止释放，棒与棒如果发生碰撞则会粘在一起。已知重力加速度大小为，导轨电阻不计，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）棒刚进入磁场时，求棒和棒的加速度之比； （2）若使棒与棒不发生碰撞，求初始时棒离磁场左边界的距离应满足的条件； （3）若初始时棒离磁场左边界的距离，且棒与棒没有发生碰撞，试求、、三棒在全过程中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当棒进入磁场时产生感应电动势，、棒并联，两端的电压总相等，则有， 又， 根据牛顿第二定律可得， 联立可得棒和棒的加速度之比为 【小问2详解】 对棒：由动能定理得 解得棒刚进入磁场的速度大小为 由（1）可知，棒、棒总是相对静止的，由于棒受到的安培力与、棒受到的安培力的合力为0，所以棒、棒、棒构成的系统动量守恒，设三棒速度相等时的速度为，以向右为正方向，则根据动量守恒定律有 解得 对棒，由动量定理得 又 其中 联立解得 则要棒与棒不发生碰撞，棒离磁场左边界的距离应满足 【小问3详解】 因为棒进入磁场时与棒之间的距离 所以棒与棒将发生碰撞并粘在一起。全过程三棒减少的机械能中，一部分转化为三棒生成的焦耳热，另一部分在棒与棒的完全非弹性碰撞中损失掉。则有 棒与棒碰撞前瞬间，设棒、棒的速度大小均为，棒的速度大小为，以向右为正方向，根据动量守恒定律得 对棒，由（2）得 联立解得， 棒与棒碰撞过程，由动量守恒定律可得 解得 碰撞瞬间损失的机械能为 则、、三棒在全过程中产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省实验中学2025—2026学年度上学期第二次月考 高二物理试卷 考试时间：75分钟试题满分：100分 一、选择题（第1~7题单选，每小题4分；第8~10题多选，每小题6分） 1. 如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A. Oa时间段，线圈中磁场能在减小 B. b、d两时刻电路中电流最大 C. b、d两时刻电容器中电场能最大 D. 该电路可以有效的把电磁波发射出去 2. 一小型交流发电机，N匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动（如图甲），穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，线圈转动周期为T。则（　　） A. 线圈产生的电动势有效值 B. 在时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 C. 在时，磁通变化率最大，但电路中电流变化率也最大 D. 在时间内，通过线圈导线截面的电荷量为零 3. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼振动，位移x随时间t变化的示意图如图乙所示（初始静止位置为原点，向上为正方向，经t0时间，可认为振幅A衰减到0）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. x＞0的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力 B. x=0的那些时刻线圈中没有感应电流 C. 更换电阻率更大的线圈，振幅A会更快地衰减到零 D. 增加线圈的匝数，t0会减小，线圈产生的内能不变 4. 一电阻的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则下列有效值正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 在如甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E，除电阻R外，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的相同初速度，以下说法正确的是（　　） A. 在导体棒刚开始运动时，甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同 B. 三种情形下导体棒ab最终都将静止 C. 最终只有乙中导体棒ab静止，甲、丙中导体棒ab都将做匀速直线运动 D. 在导体棒ab运动的全部过程中，三个电阻R产生的热量大小是 6. 如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示，则当用户增多，处于用电高峰期时，下列说法正确的是（　　） A. 变大 B. 增大 C. 变大 D. 变小 7. 两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 与无关，与成反比 B. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C. 通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率大于重力做功的功率 D. 调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则此过程中产生的热量不变 8. 如图所示的电路中，L为自感系数很大的线圈，其自身的电阻几乎为0，A、B和C是三只相同的小灯泡，S为开关。下列说法正确的是（　　） A. S闭合瞬间，A立即发光，B和C逐渐变亮 B. S断开后，A闪亮后熄灭，B逐渐熄灭，C立即熄灭 C. S断开后，L中的磁场能转化为电能 D. S断开瞬间，A右端电势高于左端 9. 小明同学自制了如图所示的理想自耦变压器，接在正弦交流电源上，原线圈Ⅰ铁芯上只绕一组线圈，P为线圈的滑动触头，初始时位于中间位置，副线圈Ⅱ、Ⅲ可通过移动触头P各取其中一部分，Ⅱ、Ⅲ部分的线圈匝数之和等于原线圈Ⅰ的匝数，副线圈Ⅱ接一滑动变阻器R，最大阻值为2R0，其滑片开始时置于中间位置，副线圈Ⅲ接一定值电阻R0，图中A1、A2、V1、V2均为理想电表，不计导线电阻，则（　　） A. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，电压表V1的示数不变 B. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，电压表V2的示数变大 C. 仅将线圈触头P向下移动，电流表A1的示数变大，电压表V1的示数变大 D. 仅将线圈触头P向上移动，电流表A1的示数变小，电压表V2的示数变大 10. 如图所示，绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两条相同金属棒a、b垂直导轨放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度和同时沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有（　　） A. B. C. D. 二、填空题（每空2分，共12分。） 11. 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，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，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”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他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”）。 12. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是______。 A. 电压 B. 电流 C. 功率 D. 频率 （3）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，________。 实验次数 /匝 /匝 1 1400 400 12.1 3.42 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 （4）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是_____。 A. 原、副线圈的电压不同步 B. 变压器线圈中有电流通过时会发热 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 三、计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。13题10分，14题14分，15题18分，共42分。） 13. 正方形线框的质量，边长，匝数匝，总电阻，用绳子将其吊在天花板下，线框竖直静止且上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁场方向如图甲所示，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，求： （1）求通过线框的电流大小和6s内流过导线横截面的电量； （2）在时绳子的拉力大小。 14. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100π rad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3：n410：1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求： （1）交流发电机产生电动势的最大值Em； （2）输电线路上损耗的电功率ΔP； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n21：8，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。 15. 如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为的光滑平行水平导轨平滑连接，足够长的水平导轨全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。在导轨上放置长度略大于的导体棒、、。棒的质量为，接入电路的电阻为，棒和棒的质量均为，接入电路的电阻均为。已知初始时棒和棒间距为，且均处于静止状态。现让棒从圆弧导轨上高为处由静止释放，棒与棒如果发生碰撞则会粘在一起。已知重力加速度大小为，导轨电阻不计，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）棒刚进入磁场时，求棒和棒的加速度之比； （2）若使棒与棒不发生碰撞，求初始时棒离磁场左边界的距离应满足的条件； （3）若初始时棒离磁场左边界的距离，且棒与棒没有发生碰撞，试求、、三棒在全过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $