山东省菏泽市第一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段测试物理试题

高二下学期第一次月考物理参考答案 1.【答案】D【详解】AB.当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的 电流增大，则b产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈α的磁通量向 下增加，根据楞次定律的推广：“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向 下滑动导致穿过线圈α的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线 圈a应有收缩的趋势，故AB错误；C.穿过线圈a的磁通量增加方向向下，根据楞次定律可以判断出线 圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故C错误；D.开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当 滑动触头向下滑动时，穿过线圈α的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的 增加，故线圈a有远离b的趋势，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。故选D 2.【答案】D【详解】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于 一。=B”,则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动：同理可知线框离开磁场时，线框也受至 R 向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作 用，线框做匀速运动，本题选D 3.【答案】D【详解】A.A与L并联，现象中电压直接加到灯泡A上，A不会出现闪亮现象；而线圈 L有自感电动势，故A错误；B.S闭合的瞬间，电压直接加到灯泡A上，A先亮；随后，由于线圈L产 生的自感电动势逐渐减小，则电路中的电流逐渐增大，电源消耗的内电压增大，所以A两端的电压减小， A会变暗一些。断开S的瞬间，A与L组成自感回路，电流从流过L的电流值开始减小，此时A闪亮一下， 说明电路中的电流稳定时，流过L的电流大于流过A的电流，根据欧姆定律可知，A的电阻值大于L的阻 值；若L的电阻远小于A的电阻，这个电感最后就变成导线了所以灯泡A相当于被短接，会熄灭，故B 错误；C.断开S瞬间，L产生自感电动势，与A形成通路，使A闪亮后熄灭，与电源无关，故C错误： D.合上S瞬间，线圈将一部分电场能转化为磁场能储存起来，则合上S瞬间，电源输出的电能大于灯泡 A和线圈L产生的焦耳热之和，故D正确。故选D。 4.【答案】C【详解】AB.此时小灯泡与M、N相连构成闭合回路，它们一起在磁场中做切割磁感线运 动，闭合回路的磁通量不变，回路中不产生感应电流，小灯泡不工作，故AB错误；C.“天宫一号”绕 行过程中，回路磁通量在变化，会有感应电流，受向后的安培力，会发生电磁阻尼，故C正确；D.地磁 场磁感应强度垂直于MN所在平面的分量在南、北半球方向相反，所以“天宫一号”在南、北半球水平飞 行时M、N间感应电动势方向相反，故D错误。故选C。 5.【答案】A【详解】ACD.闭合开关S后导体棒从静止开始，经t秒以v匀速率运动，可知此时导体棒 不受安培力作用，导体棒中的电流为O,导体棒b产生的电动势与电阻R两端电压相等，则有UR=BLv 此时通过电阻R的电流为I= :,由于此时导体棒电流为0，则通过电阻R的电流等于通过电源的电流， R 把导体棒和电阻R看成负载，根据闭合电路欧姆定律可得E=U®十下，联立可得I=E,则：秒末导 R+r 体棒b两端的电压为Ue=R三ER ER ,联立可得v= (R+r) BL(R+,故A正确，CD错误：B.从0~1秒， 根据能量守恒可知，电源消耗的电能转化为导体棒的动能，电阻R和内阻”的焦耳热，且通过电阻R电流 并不是一直为 所以E≠w+(.。R，故B错误。故选A R+r R+r 6.【答案】C【详解】交流电的有效值是根据等效思想确定的，若同一阻值为R的电阻接在恒压稳流的直 流电路中在交流电的一个周期内产生的热量与接在交流电路中在一个周期内产生的热量相同，则认为该直 流电的电压为交流电电压的有效值，该直流电路中通过电阻R的电流I为交流电电流的有效值，则根据 等效思想有T=5.I+25.T,解得U=N5V,故选C 一T= R 7.【答案】C【详解】原、副线圈的匝数比为4：1，根据 片4，根据题意。飞_1 凸=凸=1 P IR,2 R8 联立得 Ri,故选C。 8.【答案】B【详解】AB.根据右手定则可知，甲图中通过电阻的电流方向始终不变，则甲输出是直流 电，转动一周的过程中电流的有效值为I有= V万2(R+r)2(R+可，转动一周的过程中，每转 1m二 E四 BL@ 过90°，通过电阻的电荷量为，=i=E, △Φ BL …t= ,由于通过电阻的电流方向不变，则 R+r (R+r)t R+r 转动一周的过程中流过电阻的电荷量q4。=R十 4BL ,故A错误，B正确；CD.根据右手定则可知，乙 图中通过电阻的电流方向改变，则乙输出是交流电，转动一周的过程中电阻R上电压最大值为 RE =RBL0,转动一周的过程中电路的总功率为P= EE BL@2 Un=R+ R+r R+r2(R+r）2(R+r) 故CD错误。故选B。 9【答案】如【详解】AR,根据即起定压备的电流之比右分兰受有因为U=1R:U,心，=1R 总-是-专有U=R片R=R-写代=1R-日风，所以当变大时人变水与变 小，所以灯泡变暗，故A正确，B错误；CD.由于P光敏=R=U-R,即 Ba=w-R=乐g0 是 (9v 9 2R. 4只0 9U,所以当1=2R U时，光敏电阻消耗的功率最大，即U= 9U R+ 4 2R 9 2R 9U2 当R=)R时，光敏电阻消耗的功率最大，最大功率为P光m一4尺 。故D正确，C错误。故选AD。 10.【答案】BD【详解】A.交流电源电压的有效值为Uo有= =220V,根据理想变压器的功率关系 √2 有V人=IR+1R,根据理想变压器电流与匝数的关系有1：山，=4：1，可得U南=1R,+R 16 滑动变阻器R的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电阻减小，所以I变大，则I变大，可知电流表示数变 大，原线圈两端电压U1=U贿-I1R,因I1变大，所以U1减小，根据电压匝数关系有U,:U2=1:4, 可知，U2减小，即电压表示数减小，故A错误：B.根据交流电源电压的瞬时值表达式可知⊙=2πf=100π 华将-50.数B疏C原线周与碳监有连电E之比为-电流之北1：-4 IR 联立可得12= 4U随 当R=1OQ时，解得电压表示数为U,=8V,故C错误；D.结合上述有 16R+R )2 4U0南 1,=16R十R:则R获得的功率为月=1R 4U0有 R= 16U6南 16R+R 256R+32R+R 中 当256C=R时，R获得的功率景大，此时解得R=16R,=80Q,故D正确。故选BD. R 11.【答案】CD【详解】A.由图可知=0时刻，磁通量为零，说明线框平面与磁感线平行，故A错误； B.由图可知1=工时刻，磁通量为零，但是磁通量的变化率最大，所以该时刻的电动势最大，线框中的电 2 错误，C,线框感应电动势的最大值为E。=Bo=Φ。2P,历 √2m T 放C正确：D.通过线框某截面的电荷量为q=7=E,-△0_BSsn60°=V50赦D正确，故选cD。 RR R 2R 12.【答案】AB【详解】A.升压变压器原线圈电流为1=号-76x10 380一A=2000A,根据理想变压器 原副线圈电流与线圈匝数的关系 1=少2，解得输电线上的电流为2=100A,故A正确： 12n B.根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 U1= ,解得U2=7600V,降压变压器输入电 U,n2 压U3=U,-I2r=7600-15×100V=6100V,故B正确： C.输电线上损失的功率 △P=r=100×15W=1.5×105W,用户获得的功率为P=P-△P=6.1×10W故C错误；D.降压 变压器的匝数比为 =V3=6100305 n,U,220三11故D错误。故选AB。 13.【答案】①.BD②.D ③.c④. n 122 【详解】(1)A.变压器工作时只是改变电压，不改变频率，即副线圈电压频率与原线圈相同，故A错误； B.实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变一个来探究匝数比 与原副线圈电压之比的关系，用的是控制变量法，故B正确：C,变压器改变的是交流电压，因此为了人 身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12，而用直流电压变压器不能工作， 故℃错误：0。观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据变压器电流与匝数的关系有= ,可知， 匝数少的线圈电流大，为了减小线圈功率损耗，根据电阻定律可知，此时导线应该粗一些。绕制降压变压 器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈中的电流大于原线圈中的电流，则副线圈导线应比原线圈 导线粗一些好，故D正确。故选BD。 (2)若为理整变正器，根起电压与顶致关系有是-是，解得经袋圆青器电性为心-60N,白于实际 变压器存在漏磁与线圈电阻发热引起功率损耗，则实际上原线圈两端电压应该大于6.0V,即原线圈的输 入电压可能为7.0V。故选D。 (3)A.实际的变压器的原、副线圈存在一定的电阻，线圈上通过的电流会发热，存在一定的功率损耗， 导致实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比会有微小差别，故A正确，不符合题意；B.实际的 变压器的铁芯在交变磁场作用下会产生涡旋电流，铁芯会发热，存在一定的功率损耗，导致实验中原、副 线圈的电压之比与它们的匝数之比会有微小差别，故B正确，不符合题意；C.原线圈输入电压发生变化 不会直接引起功率损耗，不会导致实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，故C错误， 符合题意；D.实际的变压器的铁芯会发生漏磁，存在一定的功率损耗，导致实验中原、副线圈的电压之 比与它们的匝数之比会有微小差别，故D正确，不符合题意。故选C。 (4)将左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R。可等效为一个新电源，根据题意等效电动势为U。, 内阻为Ro,将右侧实线框的变压器与可变电阻R等效为一个用电器，等效电阻为 U, 2 2 U 1n2 11 U, R.= R,理想变压器不消耗功率，则等效电阻R,消耗的功率等于可变 L (n2I2 n 11 2 R 电阻R消耗的功率，则有 Ro+R +R,+2Ro 根据数学函数规律可知，当效电阻R等 R 于可变电阻R时，消耗功率最大，则有R=R。,结合上述解得 R_ Ro n 14【答案】【答案】(1)A(2)左40 图丙大 【详解】(1)A.传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，其通常是将非电学量转化 为电学量的装置，故A正确；B.光敏电阻在光照增强时电阻值通常会变小，故B错误；C.金属热电阻的 阻值随温度升高而增大，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故C错误。故选A。 (2)①滑动变阻器采用分压式接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最左端 ②根据欧姆定律有名-么，解R,=182,结合图乙可知，热敏电阻R,所处环境的温度约为：40C: RR. ③温度越低，热敏电阻的阻值越大，图丙中，当R,增大时，热敏电阻所在回路总电阻增大，电路中干路 电流减小，即通过电磁开关的电流减小，当电流小于某一值时加热电路的开关闭合，图丙能够达到要求： 图丁中，当R,增大时，热敏电阻所在回路总电阻增大，电路中干路电流减小，则定值电阻与电源内阻上承 担电压减小，则电磁开关并联部分电压增大，通过电磁开关的电流增大，可知图丁不能够达到要求，即该 电饭锅中电路的是图丙。 ④为了实现锅内米饭温度低于65℃时，加热电路开始工作，相比60℃时开始工作，R阻值更小，而电路 中通过电磁开关的电流小于某一值开关闭合，该电流值保持不变，故电路中的总阻值保持不变，故应将电 阻R的阻值适当变大，故应将R更换为的阻值更大的电阻。 15【答案】(1)e=50W2cos50W2t(V)(2)40V,2A(3)0.04C 【详解】(1)线圈从平行磁场开始计时，感应电动势最大值：Em=nBSw=50W2V. 故表达式为：e=EmCoSwt=-50W2cos50W2t(V); (2)根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，有效值：E=E会 2 代入数据解得E=50V. E 电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得：I= 一，U=IR. R+r 联立解得=2A,U=40V; △φ (3)由图示位置转过90°的过程中，通过R上的电量为：q=l△tn R+r 代入数据解得，q=0.04C. 16【答案】(1)e=40N2cos10t(V) (2)40V 【详解1（1)由题意e=NBSaxosot,得e=20巨x0.02×10xos（10m)V-405cs（0m)V 则感应电动势随时间变化的关系式为e=40W2cos(10πt)V (2)因为线圈内阻不计，所以发电机输出的有效值U即为感应电动势的有效值，所以U=405V=40V 2 即电压表的示数为40V。 (3)由题意，设升压变压器原线圈的电流为，升压变压器负线圈的电流为I(即输电线中的电流)，由 P损=P-P用=IR,解得1=0.5A 则4台 -A=10A 升压变压器工原、副线圈的匝数比及='-05-1 n211020 17.【答案】(1)1.25m/s2或2.5m/s2；(2)0.9J;(3)9.6m 【详解】(1)根据题意可知，杆加速阶段，当杆的速度为4/s时，感应电动势为E=BLv=2V 感应电流为1=E=1A R+r 杆受到的安培力为 F安=BIL=0.5N 由公式P=Fv可得，此时拉力为 5=P-0.75N 由牛顿第二定律可得，杆的加速度的大小为 4-5-E=1.25s 当杆的速度=6m/s时撤去拉力F之后，杆做减速运动，杆的速度减小到4m/s时，杆受到的安培力为 0.5N,由牛顿第二定律可得，杆的加速度的大小为 a= w=2.5m/s m (2)根据题意可知，撤去拉力F到杆停下整个过程中，由能量守恒定律可知，杆的动能转化为电路中产 生的总热量，则有 Q=1m2=3.6 2 则杆上产生的热量为 0-R+,0=0y (3)根据题意，撤去拉力F到杆停下整个过程中，由动量定理有 F安t=mw 由E=BLv,I=E和F=BL可得 R+r B2Lv F楼三R十I vm 可得B x=mv R+r 解得x=mv(R+r B'L -9.6m 18.【答案】(1)0.125；(2)6N;(3)0.3J 【详解】(1)cd刚释放时，加速度a=5m/s2 对cd棒受力分析，由牛顿第二定律得 ng sinθ-umg cos8=ma 解得u=0.125 (2)由图像可知，a=0时cd棒速度达到最大，此时电路中的电流最大，此时cd速度 v=1m/s ab安培力达到最大，对地面压力也达到最大，对cd受力分析 gsin8=F+ng cosθ 对ab棒受力分析 F =mg+F 解得F=2N,FN=6N (3)安培力大小F=BId= B'd'v 2R 解得B=4T 由q=i= E△④Bdx 2R 2R2R 解得x=0.4m cd从开始到速度最大的过程中，根据动能定理得 mgxsin0-jungxcos0-W=m 2 产生的总焦耳热 o-W ab棒上产生的焦耳热 1 2.w=20=0.3J高二下学期第一次月考物理试题 一、选择题(24分，每题3分) 1.如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合，螺 线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是() A.线圈a有扩张的趋势 B.穿过线圈a的磁通量变小 C.线圈α中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大 2.如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(心L) 的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运 动.t仁0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域.下列t图像中，可 能正确描述上述过程的是( 3.如图电路，L是线圈，A是灯泡。在此电路中观察到如下三个现象。a现象：闭合开关S,A发光；b现 象：保持S闭合，A先变暗一些，然后亮度不变；c现象：断开S瞬间，A闪亮一下后熄灭。对这个电路 及三个现象，下列说法正确是() A.a现象中A没有闪亮，表明合上S瞬间，L没有自感电动势 B.b现象表明L的电阻远小于A的电阻 C.c现象表明断开S瞬间电源提供给A的功率瞬间增大 D.合上S瞬间，电源输出的电能大于灯泡A和线圈L产生的焦耳热之和 4.如图所示，假设“天宫一号”正以速度7.5k/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与其太阳帆板两端 相距2OmM、N的连线垂直，太阳帆板视为导体。飞经某处时地磁场磁感应强度垂直于MW所在平面 的分量为1.0×105T,若此时在太阳帆板上将一只“1.5V,0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路 (图中未画出)，太阳帆板内阻不可忽略。则() A.此时太阳帆板中电流M流向N B.此时小灯泡恰好能正常发光 B C.“天宫一号”绕行过程中受到电磁阻尼 D.“天宫一号”在南、北半球水平飞行时M端的电势始终高于N端 5.如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固 定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道 左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源，并联电阻的阻值为R。不计轨道和导体棒的电阻，闭合开 关S后导体棒从静止开始，经t秒以v匀速率运动，则下列判断正确的是() ×2a××××× M 十 ×××× E R X BX X r ××××× 0 P ×b× XXX ER A.速率V= BL(R+r) 从01秒电源消耗的电能E三5v2+(上R R+r C.t秒后通过电阻R的电流为零 D.t秒末导体棒ab两端的电压为E 6.一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T,其电压的有效值为() A.V ◆UV B.26V 3 0 T c.√5v 3 -2W5 D.25V 7.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈通过电阻R1接在电压为220V的正弦交流电源上， 副线圈接有电阻R2,如图所示。电路接通后R1与R2的功率之比为1：2，则R1:R2为() A.2:1 B.4:1 R C.8:1 220 D.16:1 8.边长为L的单匝正方形金属框，电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度⊙绕垂直磁场 的OO'轴转动，外接电阻为R。如图甲所示，第一次在发电机的矩形线框处加水平向右的匀强磁场开始计 时；如图乙所示，第二次在矩形线框处加竖直向下的匀强磁场开始计时。下列说法正确的是() A.甲输出是交流电，转动一周的过程中电流的有效值为J2(R+刀) BLo 4BL B.甲输出是直流电，转动一周过程中流过电阻的电荷量q= R+r C.乙输出是交流电，转动一周的过程中电阻R上电压最大值为Bo2 D.乙输出是直流电，转动一周的过程中电路的总功率为BL@ R+r 二、多选题(16分，每题4分，部分2分) 9.如图，一输出电压为U的恒压交流电源和理想变压器原线圈间接有一光敏电阻R,光敏电阻的阻值随光 照强度变强而减小，副线圈接有一电阻为R的灯泡L,己知变压器原、副线圈的匝数之比，：2=1：3， 当光照强度由强变弱时，下列说法正确的是() A.灯泡的亮度由亮变暗 B.流过光敏电阻和灯泡的电流之比为1：3 n U2 C.当R=R时，光敏电阻消耗的功率最大，最大功率为 4R D.当R=尽时，光领电阻消耗的功率最大，最大功率为 U2 9 R 10.如图，理想变压器原线圈与定值电阻R,串联后接在电压为U。=220W2sil00πt的交流电源上，副线 圈接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R,原、副线圈匝数比为1：4。已知R,=52,R的最大阻值 为1002。下列说法正确的是() A.当P向下移动时，电压表示数不变，电流表示数变大 Ro B.副线圈交变电流频率为50Hz C.当R=102时，电压表示数为55V D.当R=802时，R获得的功率最大 11.一个电阻为R的单匝闭合矩形线框，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ 与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A.t-0时刻，线框平面与磁感线垂直 B.1=T时刻，线框中的电流为零 C.转一个周期线框的感应电动势有效值为√2心。 2 D、从-0时刻转过60°的过程中，通过线框某截面的电荷量为√5心。 2R 12.某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为U,=380V,输电线的总电阻r=152, 为了减小损耗采用了高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为几：n2=1:20,用户 获得的电压为U4=220V,如果某次输电时发电厂的输出功率为P=7.6×105W,则下列说法中正确的 有() A.输电线上的电流为100A 1n33 B.降压变压器的输入电压U3为6100V C.用户获得的功率为1.5×10W 升压变压器 降压变压器 D.降压变压器的匝数比为h:n4=380:11 三、实验题（共2小题） 13.(8分，每空2分)在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 Ro 甲 (1)下列说法正确的是 A.变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是 控制变量法 C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D.绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（接入匝数为800匝），用电表测得 副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为 A.1.5V B.3.5V C.5.5V D.7.0V (3)实验中原、副线圈电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为 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.原线圈输入电压发生变化 D.变压器铁芯漏磁 (4)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻 R,可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的 副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为1、2，在交流电源的电压有效值Uo不变的情况下，调节可变电 R 阻R的过程中，当 Ro 时，R获得的功率最大。 14.（10分，每空2分)传感器在科研、生产和生活中有着广泛的应用。 (1)关于传感器，下列说法中正确的是 (填正确答案的标号) A,传感器通常是将非电学量转化为电学量的装置 B,光敏电阻在光照增强时电阻值通常会变大 C.金属热电阻和热敏电阻的阻值都随温度升高而减小 (2)某实验小组的同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻R的特性。设计了如图 甲所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻R,=2k2。 ①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最 (填“左”或“右”)端； R,/k2 6.0 4.0 3.0 1.0 E 10203040506070 图甲 图乙 ②通过多次实验，得出热敏电阻R的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示，某次实验时，图甲中的电 压表V1、V2的示数分别为4.0V、3.6V,则热敏电阻R所处环境的温度约为℃（保留两位有效数 字) ③该种保温式自动电饭锅，采用电磁开关控制加热电路，电磁开关可等效为定值电阻，通过电磁开关的电 流小于某一值时加热电路的开关闭合。当锅内米饭温度低于60℃时，加热电路开始工作，则下列电路图可 能是该电饭锅中电路的是 (选填“图丙”或“图丁”)： R 电热丝 R 电热丝 电磁开关 电磁开关 E 图丙 图丁 ④为了实现锅内米饭温度低于65℃时，加热电路开始工作，应将电阻R,更换为阻值更 (填“大” 或“小”)的电阻。 四、计算题（共4小题） 15.(10分)如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm, 内阻为-52，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO轴以ω=502rads的角速度匀速转动，转动开 始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=202的电阻相接.求电键S合上后， (1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式； O (2)电压表和电流表示数： (3)从计时开始，线圈转过二的过程中，通过外电阻R的电量. 2 16.(10分)如图所示是某同学模拟远距离输电的实验示意图，矩形线圈abcd电阻不计，面积S=0.02m, 匝数N=200匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴以角速度o=10rd/s匀速转动。已知磁感应强度大 小B=5T,输电线路等效电阻R=16?,输电功率保持P=400V不变，电压表是理想交流电压表，升 2 压变压器T和降压变压器T,均为理想变压器。从图示位置开始计时，求： a T O' E R 用 户 %n (1)写出感应电动势随时间变化的关系式： (2)电压表的示数： (3)若用户得到的功率为396w,升压变压器T原、副线圈的匝数比。 n 17.(10分)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨电阻不计，其间距为 L=1m。左端通过导线连接一个R=1.52的定值电阻，整个导轨处在磁感应强度大小B=0.5T,方向竖 直向下的匀强磁场中，质量m=0.2kg、电阻r=0.52、长度为1m的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导 轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直杆的水平拉力F,使杆由静止开始运动，拉力F的功率P=3W保 持不变，当杆的速度v=6ms时撤去拉力F。求： (1)杆速度为4m/s时，杆的加速度的大小： R (2)从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆上产生的热量Q; (3)从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆滑动的位移大小x。 18.(12分)如图甲所示，倾角为0=37°足够长的倾斜导体轨道与光滑水平轨道平滑连接。轨道宽度 d=0.5,电阻忽略不计。在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场，倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨 道向下的匀强磁场，大小都为B,现将质量m=0.4kg、电阻R=12的两个相同导体棒ab和cd,垂直于 轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，同时由静止释放。导体cd下滑过程中加速度α和速度v的关 系如图乙所示。cd棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd棒的电荷量q=0.4C(sin37°=0.6， cos37°=0.8，g=10m/s2),则： (1)cd和倾斜轨道之间的动摩擦因数是多少； (2)ab和水平轨道之间的最大压力是多少： (3)cd棒从开始运动到速度最大的过程中ab棒上产生的焦耳热是多少。 +a/(m's2) 0 1 v/(m/s) 乙