精品解析：江苏徐州市第三中学2025-2026学年高二下学期开学物理试题

高二物理寒假检测卷 （3月2日）[分值：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，闭合开关后，的电阻两端的交流电压为，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　） A. 该交流电周期为 B. 电压表的读数为 C. 电流表的读数为 D. 电阻的电功率为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．该交流电的周期 B．电压表的读数为交流电的有效值，即 选项B错误； C．电流表的读数为 选项C正确； D．电阻的电功率为 选项D错误。 故选C。 2. 钳形电流表是一种测量电流的仪表，其结构和外形如图所示，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感器组成，互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为一匝线圈，图中各序号对应的部分为：1-电流表，2-电流互感器，3-铁芯，4-手柄，5-二次绕组，6-被测导线，7-量程开关，下列说法正确的是（  ） A. 测量时，需先断开被测电路 B. 钳形电流表既可以测量交变电流，又可以测量直流电流 C. 该装置可以通过改变二次绕组的匝数，获得不同的量程 D. 若被测导线中交流电的频率减小，电流表的示数也将减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．钳形电流表是利用电磁感应制成的，测量时，不需先断开被测电路，只可以测量交变电流，不可以测量直流电流，故AB错误； C．该装置可以通过改变二次绕组的匝数，获得不同的量程，故C正确； D．电流表的示数为电流的有效值，若被测导线中交流电的频率减小，电流表的示数不变，故D错误。 故选C。 3. 我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（　　） A. 送电端先升压再整流 B. 用户端先降压再变交流 C. 1100kV是指交流电的最大值 D. 输电功率由送电端电压决定 【答案】A 【解析】 【详解】AB．升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A正确，B错误； C．1100kV指的是交流电的有效值，故C错误； D．输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误。 故选A。 4. 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，则（　　） A. 时，线圈中的电流改变方向 B. 时，线圈平面垂直于磁感线 C. 时，线圈中的感应电动势为0 D. 一个周期内，线圈产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值），电流的方向改变一次，时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流方向不改变，A错误； B．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，B错误； C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，C正确； D．感应电动势有效值 一个周期内，线圈产生的热量为 D错误 故选C。 5. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为（V），氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的是（　　） A. 开关接通后，氖泡的发光频率为50Hz B. 开关接通后，电压表的示数为V C. 开关断开后，电压表的示数变大 D. 开关断开后，变压器输出功率变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据交变电压瞬时值的表达式，交流电的频率 由于氖泡一个周期内发光两次，因此氖泡发光频率为100Hz，选项A错误； B．根据正弦交变电流电压的瞬时值的表达式可求得，电压的有效值 根据理想变压器电压与变比关系，副线圈两端电压 电压表示数为100V，故B错误； C．开关断开后，理想变压器原线圈电压不变，匝数比不变，根据理想变压器电压与匝数关系，可知电压表的示数不变，故C错误； D．开关断开后，氖泡不工作，负载电流变小，副线圈两端电压不变，根据功率公式P=UI可知，变压器输出功率变小，故D正确。 故选D。 6. 汽车启动的工作原理如图所示，首先由转换器将蓄电池的直流电转换为正弦式电流，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为理想交流电压表。当变压器副线圈输出电压的瞬时值达到12000V时，火花塞产生电火花点燃发动机汽缸内的雾化汽油，发动机开始工作。已知开关S闭合时，电压表的示数为12V，要使发动机点火成功，变压器原、副线圈匝数比的最大值为（　　） A. 1000 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】变压器副线圈输出电压的有效值为 根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 变压器原、副线圈匝数比的最大值为 故选D。 7. 远距离输电的原理图如图所示，发电机的输出功率为P，输电线上损失的功率为P线，变压器均为理想变压器，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电压与匝数的关系有 故A错误； B．输电线路上损耗的电压 根据输电线上电压的关系有 解得 故B错误； C．输电线上损耗的功率 结合上述解得 故C错误； D．发电机输出的功率为 故D正确。 故选D。 8. 图甲是小型交流发电机示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为，外接一只阻值为的电阻，不计电路的其他电阻，则（　　） A. 电流表的示数为0.31A B. 时线圈平面与磁场方向平行 C. 线圈转动的角速度为 D. 在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，感应电动势最大值为，则有效值为 电流表的示数为，故A错误； B．由图乙可知，时感应电动势为0，穿过线圈平面的磁通量最大，线圈平面与磁场方向垂直，故B错误； C．由图乙可知，周期为，线圈转动的角速度为，故C错误； D．在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为，故D正确。 故选D。 9. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流，原理如图所示。矩形线圈 abcd面积为 S。 匝数为 N，电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'以角速度ω匀速转动，利用该发电机向定值电阻 R供电，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 线圈由图示位置转过60°时电流表的示数为 B. 线圈由图示位置转过 60°时，线圈中电流为 C. 线圈每转动一个周期电流方向改变 1 次 D. 电压表的读数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．线圈中产生的感应电动势最大值为 感应电流最大值 电流表的读数为有效值则电流表读数 选项A正确； B．线圈由图示位置转过 60°时，线圈中的电流为 选项B错误； C．线圈每转动一个周期电流方向改变 2 次，选项C错误； D．电压表的读数为 选项D错误。 故选A。 10. 如图（甲）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2= 55∶4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（乙）所示，则下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表V的读数为64V B. 灯泡L两端电压的有效值为32V C. 当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数减小 D. 由图乙可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，原线圈输入电压有效值为440V，根据 = 可得副线圈电压为32V，交流电压表V的示数为有效值，即为32V，A错误； B．设灯泡L两端电压的有效值为U′，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有 = T 解得 U′ = 22.6V B错误； C．当滑动变阻器的触头P向下滑动时，滑动变阻器阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表A2示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A1示数也增大，C错误； D．根据 ω = = = 100π（rad/s） 可知，交流发电机转子的角速度为100πrad/s，D正确； 故选D。 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。 11. 在“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有 （填选项字母）。 A. B. C. D. E. （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、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的________（选填“有效”或“最大”）值。某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图所示，其对应的选择开关是交流电压10V挡，则此时多用电表读数为________ V。 （3）某次实验中，用匝数na=400匝和nb=800匝的线圈实验，测量的数据如表所示，下列说法中正确的是 。 Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 A. 原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制 B. 副线圈的匝数为na，用较细导线绕制 C. 原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制 D. 副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制 （4）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________（选填“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________（选填“大于”“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。 【答案】（1）BDE （2） ①. 有效 ②. 4.8 （3）C （4） ①. 正比 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 根据探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验原理可知，本实验需要低压交流电源B。不需要干电池A；需要多用电表D的交流电压挡测电压，不需要直流电压表C；需要可拆变压器E，故AC错误，BDE正确。 故选BDE。 【小问2详解】 [1]交流电压表测出的是电压的有效值； [2]0～10V电压挡的分度值为0.2V，读数为4.8V； 【小问3详解】 若b为原线圈，原副线圈的匝数比 根据理想变压器电压与匝数比的关系 而实际变压器存在铁损和磁损，副线圈两端电压小于真实值，电压之比大于2：1；根据表格数据分析可得，因此线圈b为原线圈； 根据功率公式P=UI可知，线圈a两端电压小，通过的电流大，需要用较粗的导线绕制，线圈b两端电压大，通过的电流小，需要用较细的导线绕制；综上分析，原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制。故选C。 【小问4详解】 [1][2]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“磁损”，则，即，即导致原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。 12. 如图所示，OO'右侧的空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；U形金属线圈的匝数为N，面积为S，总电阻为r，以ω的速度绕OO'轴匀速转动，外电路电阻为R。求： （1）线圈中产生感应电动势的最大值Um； （2）线圈从图示位置转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）交流电流表的示数I。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电动势的最大值 （2）感应电动势的平均值 感应电流的平均值 根据电流的定义式有 解得 在转动60°的过程中磁通量的变化量 解得 （3）根据有效值的定义 可得感应电流的有效值即交流电流表的示数 13. 贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100、面积为，电阻为，若磁体转动的角速度为，线圈中产生的感应电流为。求： （1）线圈中感应电动势的有效值E； （2）线圈的输出功率P。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）电动势的最大值 有效值 解得 带入数据得 （2）输出电压 输出功率 解得 代入数据得 14. 电动晒衣杆方便实用，在日常生活中得到广泛应用。如图所示，一理想变压器，原、副线圈的匝数比为5:1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为（V），副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。当开关S接通后，电动机带动质量为4kg的晾衣杆以速度0.2m/s匀速上升，此时电流表读数为0.2A，重力加速度为10m/s2。求： （1）电动机的输入功率； （2）电动机线圈电阻。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知原线圈电压的有效值为 根据理想变压器变压规律 求得 电动机的输入功率 （2）由物体匀速上升可得 又由 求得 15. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，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10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）线圈转动的角速度 由 得 （2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式 （3）输电线上的电流 的输入电流 则原、副线圈匝数比 副线圈两端电压 原线圈两端电压 则原、副线圈匝数比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理寒假检测卷 （3月2日）[分值：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，闭合开关后，的电阻两端的交流电压为，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　） A. 该交流电周期为 B. 电压表的读数为 C. 电流表读数为 D. 电阻的电功率为 2. 钳形电流表是一种测量电流的仪表，其结构和外形如图所示，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感器组成，互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为一匝线圈，图中各序号对应的部分为：1-电流表，2-电流互感器，3-铁芯，4-手柄，5-二次绕组，6-被测导线，7-量程开关，下列说法正确的是（  ） A. 测量时，需先断开被测电路 B. 钳形电流表既可以测量交变电流，又可以测量直流电流 C. 该装置可以通过改变二次绕组的匝数，获得不同的量程 D. 若被测导线中交流电的频率减小，电流表的示数也将减小 3. 我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（　　） A. 送电端先升压再整流 B. 用户端先降压再变交流 C. 1100kV是指交流电的最大值 D. 输电功率由送电端电压决定 4. 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，则（　　） A. 时，线圈中的电流改变方向 B. 时，线圈平面垂直于磁感线 C. 时，线圈中的感应电动势为0 D. 一个周期内，线圈产生的热量为 5. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为（V），氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的是（　　） A. 开关接通后，氖泡的发光频率为50Hz B. 开关接通后，电压表的示数为V C. 开关断开后，电压表的示数变大 D. 开关断开后，变压器的输出功率变小 6. 汽车启动的工作原理如图所示，首先由转换器将蓄电池的直流电转换为正弦式电流，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为理想交流电压表。当变压器副线圈输出电压的瞬时值达到12000V时，火花塞产生电火花点燃发动机汽缸内的雾化汽油，发动机开始工作。已知开关S闭合时，电压表的示数为12V，要使发动机点火成功，变压器原、副线圈匝数比的最大值为（　　） A. 1000 B. C. D. 7. 远距离输电的原理图如图所示，发电机的输出功率为P，输电线上损失的功率为P线，变压器均为理想变压器，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为，外接一只阻值为的电阻，不计电路的其他电阻，则（　　） A. 电流表的示数为0.31A B. 时线圈平面与磁场方向平行 C. 线圈转动的角速度为 D. 在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为 9. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流，原理如图所示。矩形线圈 abcd面积为 S。 匝数为 N，电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'以角速度ω匀速转动，利用该发电机向定值电阻 R供电，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 线圈由图示位置转过60°时电流表的示数为 B. 线圈由图示位置转过 60°时，线圈中的电流为 C. 线圈每转动一个周期电流方向改变 1 次 D. 电压表的读数为 10. 如图（甲）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2= 55∶4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（乙）所示，则下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表V的读数为64V B. 灯泡L两端电压的有效值为32V C. 当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数减小 D. 由图乙可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s 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。 11. 在“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有 （填选项字母）。 A. B. C. D. E. （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、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的________（选填“有效”或“最大”）值。某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图所示，其对应的选择开关是交流电压10V挡，则此时多用电表读数为________ V。 （3）某次实验中，用匝数na=400匝和nb=800匝的线圈实验，测量的数据如表所示，下列说法中正确的是 。 Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 998 A. 原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制 B. 副线圈的匝数为na，用较细导线绕制 C. 原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制 D. 副线圈匝数为nb，用较粗导线绕制 （4）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________（选填“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________（选填“大于”“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。 12. 如图所示，OO'右侧的空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；U形金属线圈的匝数为N，面积为S，总电阻为r，以ω的速度绕OO'轴匀速转动，外电路电阻为R。求： （1）线圈中产生感应电动势的最大值Um； （2）线圈从图示位置转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）交流电流表的示数I。 13. 贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100、面积为，电阻为，若磁体转动的角速度为，线圈中产生的感应电流为。求： （1）线圈中感应电动势的有效值E； （2）线圈的输出功率P。 14. 电动晒衣杆方便实用，在日常生活中得到广泛应用。如图所示，一理想变压器，原、副线圈匝数比为5:1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为（V），副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。当开关S接通后，电动机带动质量为4kg的晾衣杆以速度0.2m/s匀速上升，此时电流表读数为0.2A，重力加速度为10m/s2。求： （1）电动机的输入功率； （2）电动机线圈电阻。 15. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，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10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $