精品解析：陕西省宝鸡市凤翔区某校2025-2026学年高二下学期第一次质量检测物理试卷

凤翔中学2025--2026学年度第二学期高二年级第一次质量检测 物理科试题 （75分钟完成，满分100分） 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（　　） A. 紫外线和X射线都常用于医学上透视人体 B. 红外线可以使荧光物质发光 C. 电磁波谱中频率最小的为γ射线 D. 无线电波的波长比可见光长 2. 电磁炉（图甲）是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A. 家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 B. 家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C. 简易电磁炉工作时，利用自感产生的电流来加热水 D. 仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间 3. 如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，M、N两点的电势差为（ ） A. B. C. D. 4. 在如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断错误的是（　　） A. S刚闭合瞬间，A灯和B灯同时亮 B. S闭合后电路稳定前，A灯逐渐变暗 C. S闭合电路稳定后，A灯和B灯亮度相同 D. S闭合电路稳定后，再断开S时，A灯闪亮一下后熄灭 5. 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，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　） A. t=0.01s时刻穿过线圈的磁通量最大 B. t=0.02s时刻线圈平面与磁场方向平行 C. 交变电流的有效值为 D. 交变电流瞬时值表达式为 6. 在两个相同的定值电阻中分别通以如图甲、乙所示的交变电流（乙为正弦式图像），则在一个相同周期内产生的热量大小之比为（　　） A. 5∶4 B. 4∶5 C. 3∶2 D. 2∶3 7. 如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，已知v1＝2v2，则在先后两种情况下( ) A. 线圈中的感应电动势之比E1：E2＝1∶2 B. 线圈中的感应电流之比I1∶I2＝1∶2 C. 线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1 D. 通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2＝1∶2 8. 如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（ ） A. 变压器原、副线圈匝数比为 B. 输电线上由R造成的电压损失为 C. 变压器原线圈中的电流为 D. 变压器原、副线圈中电流的频率不同 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电流计的电流方向向左 B. 电容器的电荷量正在减小 C. 线圈中的磁感应强度正在增大 D. 电容器两板间的电场强度正在增大 10. 如图所示，理想变压器输入电压恒定不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入功率增大 B. 电表的示数都不变 C. 电表的示数都减小 D. 电阻消耗的电功率增大 11. 如图所示，两根电阻不计、足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，ab是一根始终与导轨垂直且与导轨接触良好的金属杆，ab杆具有一定质量和电阻。开关S断开，ab杆由静止释放时开始计时，一段时间后，将开关S闭合,下列关于ab杆运动的速度随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度，线圈的匝数、总电阻，线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（　　） A. 图示位置，线圈中的电流最大，电流方向为 B. 从图示位置开始计时，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为 C. 电路中交流电压表的示数为 D. 线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量为 三、实验题：（每空2分，共14分） 13. 某同学为了验证楞次定律，利用实验室中的器材，制作了简易的实验装置，如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁（N极向下）从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。 （1）从俯视角度看线圈，在t1~t2时间内通过线圈电流方向为___________（顺时针、逆时针）。 （2）若将磁铁两极翻转后重复实验，流进电流表电流方向___________（会、不会）发生变化。 （3）若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，电脑图像中显示有电流的时间区间___________（会、不会）变长。 14. 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。 （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、副线圈的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R0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n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。 四、解答题：（本题共3小题，共30分） 15. 如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l=0.4m，一端接有电阻R=0.4Ω，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻r=0.1Ω，以v=5m/s的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求： (1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向； (2)导体棒所受安培力F的大小； (3)电阻R上消耗的功率P。 16. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，求： (1)副线圈回路中电阻两端的电压； (2)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比。 17. 如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。两导轨间距为，导轨足够长。金属棒和的质量分别为、，电阻分别为、。棒静止于导轨水平部分，现将棒从高处自静止沿弧形导轨下滑，通过点进入导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。重力加速度。求： （1）棒刚进入磁场时，棒的加速度大小； （2）从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，流过棒的电荷量； （3）从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中，棒中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网命组卷网 凤翔中学2025-2026学年度第二学期高二年级第一次质量检测 物理科试题 (75分钟完成，满分100分) 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项符合题目要求) 1.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是() A.紫外线和X射线都常用于医学上透视人体 B.红外线可以使荧光物质发光 C.电磁波谱中频率最小的为Y射线 D.无线电波的波长比可见光长 【答案】D 【解析】 【详解】A.紫外线用来杀菌消毒，医学上用来透视人体的是X射线，故A错误； B.红外线常用来加热，红外线不能够使荧光物质发光，故B错误： C.电磁波谱中频率最大的为Y射线，故C错误： D.根据电磁波谱的分布规律可知，无线电波的波长比可见光长，故D正确。 故选D。 2.电磁炉（图甲）是前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原 理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电 源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是() 面板 交 流。 电。 源 甲 乙 A.家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 第1页/共19页 命学科网命组卷网 B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C.简易电磁炉工作时，利用自感产生的电流来加热水 D.仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A.家用电磁炉工作时，通过锅体的磁通量发生变化，锅体中会产生涡流，利用涡流的热效应来 加热食物或者水，故A错误： B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷中不能产生涡流，铁中能产生涡流，故B错误： C.简易电磁炉工作时，金属杯中会产生涡流，利用涡流的热效应来加热水，故C错误： D.仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，通过金属杯的磁通量变化率增大，感应电动势增大，感应电 流增大，电功率增大，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间，故D正确。 故选D。 3.如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁 场。当圆环运动到图示位置（∠MON=90°）时，MN两点的电势差w为() xx xBx X X 3v2 √2 A.4 BRv B.- BRv 4 C.2BRv BR D.2 【答案】A 【解析】 【详解】由右手定则可知N点电势高，M点电势低，由法拉第电磁感应定律知电路总电动势为 E=-BL省数y,其中L省效V5R E UMN 由欧姆定律有RR然，其中飞4R 4 第2页/共19页 6学科网命组卷网 3√2 解得 UMN = BRV,BCD错误，A正确。 故选A。 4.在如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线 圈，则下列判断错误的是() B A.S刚闭合瞬间，A灯和B灯同时亮 B.S闭合后电路稳定前，A灯逐渐变暗 C.S闭合电路稳定后，A灯和B灯亮度相同 D.S闭合电路稳定后，再断开S时，A灯闪亮一下后熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】ABC.开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光：由于线圈的电阻可以忽略， 灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，A灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过B的电流增大，所以B灯 变亮，故AB正确，C错误： D.S闭合电路稳定后，断开开关$的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭；流过线圈的电流将要减小， 产生自感电动势，相当电源，维持L中的电流逐渐减小，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 5.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、$间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁 场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙 所示。以下判断正确的是() 第3页/共19页 6学科网6组卷网 ↑ilA 3N2 /(×102s) -32 甲 A.=0.01s时刻穿过线圈的磁通量最大 B.0.02s时刻线圈平面与磁场方向平行 C.交变电流的有效值为 V2A D.交变电流瞬时值表达式为=3V2c0s(50π0)A 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据图像可知，O.01s时刻，感应电流最大，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，穿过 线圈的磁通量为零，故A错误： B.0.02s时刻，感应电流最大，穿过线圈的磁通量为零，此时线圈平面与磁场方向平行，故B正确： I=m=3A C.交变电流的最大值为3√2A,有效值为√2 故C错误； D.由图乙可得，交变电流瞬时值表达式为i=1ncos2票1=32c0s(100z)A T 故D错误。 故选B。 6.在两个相同的定值电阻中分别通以如图甲、乙所示的交变电流（乙为正弦式图像），则在一个相同周期 内产生的热量大小之比为() 个iA 2T於 2 甲 第4页/共19页 学科网 命组卷网 A.5:4 B.4:5 C.3:2 D.2:3 【答案】A 【解析】 【详解】在一个相同周期内产生的热冠大小分别为g=后R子+ 2 22 28 RT-3ERT 9=5 则在一个相同周期内产生的热量大小之比为Q24,故选A。 7.如图所示，先后以速度和2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，已知1=22，则在先后两种 情况下() B A.线圈中的感应电动势之比E1:E2=1:2 B.线圈中的感应电流之比：=1：2 C.线圈中产生的焦耳热之比Q:Q2=2:1 D.通过线圈某截面的电荷量之比h:=1:2 【答案】C 【解析】 【详解】AB.因为： y=2v2 根据： E=BLv 知感应电动势之比2：1，感应电流： 1=E R 第5页/共19页 学科网命组卷网 则感应电流之比为2：1故A错误，B错误 C.根据： y=2y2 知时间比为：2，根据： O=IRt 知产生热量之比为2：1.故C正确。 D.根据： q=lt=n △Φ R 两种情况磁通量的变化量相同，所以通过某截面的电荷量之比为：1所以D错误， 8.如图所示。某光伏电站输出功率1000kW、电压400V的交流电，经理想变压器升压至10kV后，通过 输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为52。下列说法正确的是() 变压器 输电线 光 变 电 R 站 A.变压器原、副线圈匝数比为1：100 B.输电线上由R造成的电压损失为500V C.变压器原线圈中的电流为l00A D.变压器原、副线圈中电流的频率不同 【答案】B 【解析】 第6页/共19页 6学科网命组卷网 4=0=400=1 【详解】A.根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得乃2U21000025 A错误； P_100000A=100A B.原副线圈两端的功率相等，流过线圈的电流，U,10000 △U=L,R=100×5V=500V 输电线上由R造成的电压损失为 B正确； P_100000A=2500A 一变压器原线圈中的电流为U,4 C错误； D.变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。 故选B。 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 9.在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所 示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是() A.流过电流计的电流方向向左 B.电容器的电荷量正在减小 C.线圈中的磁感应强度正在增大 D.电容器两板间的电场强度正在增大 【答案】AD 【解析】 第7页/共19页 命学科网命组卷网 【详解】A.由线圈电流产生磁场的方向，结合右手螺旋定则，可知流过电流计的电流方向向左，故A正 确； BD.由电容器极板间的场强E的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电， 电容器的电荷量正在增大，两板间的电压、电场强度都在增大，故B错误，D正确： C.由LC振荡电路的规律可知线圈中的电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故C错误。 故选AD。 10.如图所示，理想变压器输入电压恒定不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是 ( A.原线圈输入功率增大 B电表VV的示数都不变 C.电 A,A2的示数都减小 D.电阻B消耗的电功率增大 【答案】AD 【解析】 Um 【详解】ABC.理想变压器输入电压保持不变，则电压表V示数不变，而线圈匝数不变，根据U2乃2 可知副线圈两端电压 乙，不变，滑动变阻器的滑动触头向下移动，则R接入电路中的阻值减小，根据欧姆 U2 定律则有【2=R+R 41-h 可知，I2增大，A2示数增大，根据I2% 可知指大，A示数增大，而凡两瑞电压增大，则滑动变阻器两端电压减小，即电压表V示数减小， 第8页/共19页 学科网组卷网 根据功幸？=U4 可知原线圈输入功率增大，A正确，BC错误； D.由R=R可知，电阻R,消耗的电功率增大，D正确。 故选AD。 11.如图所示，两根电阻不计、足够长的光滑金属导轨N、PQ竖直放置，b是一根始终与导轨垂直且与 导轨接触良好的金属杆，b杆具有一定质量和电阻。开关S断开，b杆由静止释放时开始计时，一段时间 后，将开关S闭合，下列关于b杆运动的速度V随时间t变化的图像可能正确的是() S P M ×××× a ×××× b ×××× ×××× ×××× 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意可知，开关S断开，b杆由静止释放时开始计时，b杆做自由落体运动，一段时间后， 将开关闭合，b杆受到重力和安培力作用 AB.若开关闭合时，重力大于安培力，则继续做加速运动，随着速度的增大，安培力增大，由牛顿第二定 第9页/共19页 学科网命组卷网 律可知，加速度减小，当安培力增大到等于重力时，速度最大，则b杆先做加速度减小的加速运动，后以 最大速度做匀速运动，故B错误，A正确： C.若开关闭合时，重力等于安培力，则b杆将做匀速运动，故C正确： D,若开关闭合时，重力小于安培力，则b杆将做减速运动，随着速度的减小，安培力减小，由牛顿第二 定律可知，加速度减小，当安培力减小到等于重力时，做匀速运动，则b杆先做加速度减小的减速运动， 后做匀速运动，故D错误。 故选AC。 l2.如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按图示 方向匀速转动，转动角速度0=50rd/s,线圈的匝数n=l00、总电阻r=l02,线圈围成的面积 S=0.1m2。线圈两端与阻值 =902 的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。己知磁场的磁感应强度 B=0.2T 图示位置矩形线圈与磁感线平行。则() O A.图示位置，线圈中的电流最大，电流方向为abcda Φ=0.02cos50t(Wb) B.从图示位置开始计时，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为 C.电路中交流电压表的示数为 45V2V D.线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C 【答案】ACD 【解析】 【详解】A,图示位置磁通量为零，电动势最大，电流最大，根据右手定则可知，线圈中电流方向为 第10页/共19页 命学科网命组卷网 abcda ,A正确： B.从图示位置开始计时，通过矩形线圈的磁通量①随时间t变化的关系式为 Φ=Φsin ot=BS sin @t=-0.02sin50t(Wb) B错误； C.电动势的最大值 Em=nBSo=100×0.2×0.1×50V=100V 则电动势的有效值 E=E=100y=50N2y √2V2 由闭合电路欧姆定律，可得电路中交流电压表的示数 U=ER=502 ×90V=45√2V R+r90+10 C正确： D,线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量 9=T4t=nAΦ AM=nA0=nBS=100×0.2x0.lC=0.02C △t(R+r)R+rR+P90+10 D正确。 故选ACD。 三、实验题：（每空2分，共14分） 13.某同学为了验证楞次定律，利用实验室中的器材，制作了简易的实验装置，如图甲所示，将线圈套在 长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁(N极向下)从长玻璃管上 端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。 第11页/共19页 命学科网命组卷网 强磁铁 IA 0.6 电流传感器 0.4 接电脑 0.2 0 -0.2 线圈 -0.4 -0.6 0.8 1.0 甲 (1)从俯视角度看线圈，在时间内通过线圈电流方向为 (顺时针、逆时针)。 (2)若将磁铁两极翻转后重复实验，流进电流表电流方向， (会、不会)发生变化。 (3)若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，电脑图像中显示有电流的时间区间 (会、不会)变长。 【答案】(1)逆时针 (2)会 (3)会 【解析】 【小问1详解】 强磁铁释放后穿过线圈的磁场先向下增强后向下减弱，则穿过线圈的磁通量先向下增加后向下减少，由楞 次定律和安培定则知，从俯视角度看线圈，线圈中电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，结合图乙知，在 (~时间内通过线圈电流方向为逆时针。 【小问2详解】 将磁铁两极翻转后重复实验，此时穿过线圈的磁场先向上增强后向上减弱，则穿过线圈的磁通量先向上增 加后向上减少，由楞次定律和安培定则知，从俯视角度看线圈，线圈中电流先沿顺时针方向后沿逆时针方 向，可见流进电流表电流方向会发生变化。 【小问3详解】 若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，磁铁所受的磁场力阻力增大，磁铁运动的 加速度减小，同一位置的速度变小，则发生相同的位移所用的时间变长，可见电脑图像中显示有电流的时 间区间会变长。 14.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。 第12页/共19页 命学科网命组卷网 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、副线圈的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、，在交流电源的电压有效值6不变的情况下，调节可变电阻 R R的过程中，当R, 时，R获得的功率最大。 【答案】 ①.BD#DB ②.D③.C ④. n 【解析】 【详解】(1)[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： 第13页/共19页 6学科网6组卷网 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12V,而用直流电压变压器不能工作，故C错误： D.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 Im2 12n 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)[2]若为理想变压器，根据电压与匝数关系有 丛=4 U2 n 解得原线圈两端电压为 U=6.0V 由于实际变压器存在漏磁与线圈电阻发热引起的功率损耗，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)[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。 第14页/共19页 学科网命组卷网 U (4)[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 内阻为R,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 2 2 R,= n n n 1 R n2 、n2 n n 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电阻R消耗的功率，则有 12 R U Ro +R. +R.+2Ro R R 根据数学函数规律可知，当效电阻等于可变电阻R时，消耗功率最大，则有 Rs=Ro 结合上述解得 R n2 Ro n 四、解答题：（本题共3小题，共30分） 15.如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨 间距=0.4m,一端接有电阻R-0.42,其余部分电阻不计。导体棒b的电阻=0.12，以1=5m/s的速度向右 匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求： (1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒b中的电流方向； (2)导体棒所受安培力F的大小： (3)电阻R上消耗的功率P。 第15页/供19页 6学科网 命组卷网 【答案】(1)0.4A,方向由b到a;(2)0.01N:(3)0.064W 【解析】 【详解】(1)导体棒切割产生的感应电动势 E=Bh 回路中感应电流 I、E R+r 联立解得 I=0.4A 方向由b到a (2)导体棒b所受安培力 F-BI F=0.016N (3)电阻R上消耗的功率 P-PR P=0.064W 16.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电 阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，求： (1)副线圈回路中电阻两端的电压： (2)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比。 1 【答案】(1)66V:(2)9 第16页/共19页 命学科网命组卷网 【解析】 【详解】(1)设原线圈的电流为【，则根据理想变压器电流关系，得副线圈中的电流为3！，变压器输入电 功率与输出电功率相等，则有 220I-I2R=(3I）R 求得原线圈中电流 22 I= R 原线圈中电阻两端的电压为22V,输入电压 U=220-22V=198V 再根据理想变压器电压关系得副线圈电压 U,=4=66v 3 (2)根据焦耳定律得原、副线圈电路的功率分别为 P=IR B=(3I)2R 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比 R-I P9 17.如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T。两导轨间 距为L=0.5m,导轨足移长。金属裤“和b的质至分别为m,=1.5g、m,=1kg。电阻分别为 =12 R,=40。b棒静止于导轨水平部分，现将“棒从h=1.25m高处自静止沿弧形导轨下滑，通过C点进入 导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。重力加速度 8=10m/s 。求： 第17页/共19页 6学科网组卷网 (1)口棒刚进入磁场时，b棒的加速度大小， (2)从棒进入磁场到“棒匀速运动的过程中，流过“棒的电荷量， (3)从“棒进入场到口棒匀速运动的过程中，“棒中产生的焦耳热巴。 【答案】(1) 1m/s2 (2)3C (3)1.5J 【解析】 【小问1详解】 a棒沿那形轨道下滑h过程中，根据机械能守恒m&h、刀 Q E=BLv 棒进入磁场瞬间感应电动势 = E 根据闭合电路欧姆定律R,+R, 对b棒有=BL 根据牛顿第二定律 F安=m,a, 解得a%=lm/s2 【小问2详解】 第18页/供19页 6学科网 命组卷网 对Q、b,由动量守恒定律得m,v=(m,+m,)失 对口棒，应用动量定理有-BL1=m,失-m,y 有9。-7 解得93C 【小问3详解】 1 a、b棒在水平面内运动过程，由能量守恒定律2 mr2-(m,+m,)候=0e R。一总 根据焦耳定律可知巴。2+2 解得巳，-1.5J 第19页/供19页