精品解析：河南驻马店市新蔡县第一高级中学2025-2026学年下学期4月阶段检测高二物理试题

新蔡一高2025-2026学年下学期4月月考 高二物理试题 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 如图所示，电荷量为q的带正电粒子（不计重力）以水平向右、大小为v的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动。该粒子形成的等效电流大小和方向分别为（　　） A. ，沿顺时针方向 B. ，沿逆时针方向 C. ，沿顺时针方向 D. ，沿逆时针方向 2. 如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场，击中光屏同一位置的粒子一定是相同的粒子 B. 乙图中磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越大 C. 丙图中只要回旋加速器D形盒足够大，粒子就能获得无限大的速度 D. 丁图中，无论是电子还是质子从左向右水平射入速度选择器中均可能做匀速直线运动 3. 2025年9月22日福建舰上首次完成了多种型号舰载机的弹射起飞和着舰训练，标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示，光滑固定导轨CD、EF与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，驱动电流在导轨之间产生磁场，可将该磁场视作匀强磁场，该磁场对处于其中的导电飞翔体MN产生安培力F，从而推动飞翔体由静止开始加速。已知弹射过程中回路中驱动电流I大小保持恒定，驱动电流产生的磁场的磁感应强度B大小与驱动电流I大小成正比。下列说法正确的是（　　） A. 图中飞翔体MN将在安培力作用下沿方向加速 B. 若改变CMNF回路中驱动电流的方向，飞翔体MN所受安培力方向不变 C. 若将驱动电流I大小变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D. 若不计一切阻力，飞翔体MN在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I大小变为原来的2倍，则飞翔体最终的弹射速度将变为原来的4倍 4. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。在振动过程中，某时刻磁场分界线位于正方形线圈的正中间，如图乙所示。（永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈）关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　） A. 此时穿过线圈的磁通量为 B. 此时线圈中的感应电流为0 C. 永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈受到的安培力向下 5. 如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正放置，内侧轨道接地，金属棒垂直两轨道水平放置，其长度与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）。在金属棒从向匀速圆周运动的过程中，其上点的电势（　　） A. 保持不变 B. 先降低再升高 C. 先升高再降低 D. 一直降低 6. 某同学设计的发电装置如图所示，已知永磁铁的往复运动在螺线管中产生正弦式交流电，周期为，电压有效值恒为，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接电阻箱和理想交流电流表，原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（ ） A. 螺线管两端交流电压的瞬时值表达式为 B. 副线圈两端电压最大值为 C. 增大电阻箱接入电路的电阻，电流表的示数减小 D. 增大电阻箱接入电路的电阻，变压器的输入功率不变 7. 2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 减小，可以提高远距离输电的输电效率 B. 图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D. 当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 二、多选题（每题6分，共18分，选对不全得3分，选错不得分） 8. 在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，直流电阻不计，灯泡A1和A2是两个相同的灯泡，R为定值电阻，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，灯泡A1和A2都立即变亮 B. 开关闭合稳定后，灯泡A1和A2一样亮 C. 开关由闭合再突然断开，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭 D. 开关由闭合再突然断开，线圈L的左端电势低于右端 9. 如图，两条“Λ”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，左、右两导轨与水平面夹角均为，均处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为和。将导体棒、在导轨上同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，、的质量分别为和，两棒长度均为，两棒的电阻均为，经过时间两棒的速度不再变化。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为，两棒在下滑过程中（　　） A. 回路中的电流方向为 B. 棒最终电流为 C. 棒最终下滑速度为 D. 棒在时间内运动位移大小为 10. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 落磁实验是研究电磁感应现象的经典实验，某兴趣小组利用如图甲所示装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素， 图甲中灵敏电流计的正中间为零刻度， 电流从 “+” 极流入时，指针向右偏转。 （1）当强磁铁从图甲位置向下靠近线圈，灵敏电流计的指针会________（选填“向左”或“向右”）偏转。 （2）仅将灵敏电流计更换成电流传感器，强磁铁从螺线管上端由静止下落（无桌面阻挡），电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流 i 与时间 t的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是_____。 A. t2 时刻的速度大小等于 t4时刻的速度大小 B. 在t1∼t3时间段，强磁铁的加速度小于重力加速度 C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D. 在t1∼t5的时间内，强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量 12. 如图甲所示为教学用的可拆变压器，它有两个外观基本相同的线圈和，线圈外部还可以绕线。 （1）某同学用多用电表的欧姆挡分别测量了、线圈的电阻值，发现线圈电阻约为线圈电阻的倍，则可推断___________线圈的匝数多（选填“”或“”）； （2）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，如图乙所示，该同学把线圈与学生电源连接，另一个线圈与小灯泡连接。其中线圈应连到学生电源的___________（选填“直流”或“交流”）输出端上； （3）将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将___________（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压___________（选填“变大”或“变小”）； （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为匝和匝，学生电源输出端的电压为，则小灯泡两端的电压值可能是___________。 A. B. C. D. 四、解答题（10分+15分+15分） 13. 如图甲所示，理想变压器的原线圈两端接有如图乙所示的正弦交变电流，副线圈接有阻值相等的灯泡L1、L2、L3，已知灯泡L1两端电压U=8V，通过灯泡的电流I=1A。求： （1）变压器原、副线圈的匝数比 （2）通过变压器原线圈电流的有效值I1。 14. 两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=1Ω的直流电源，现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=3.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒受到的摩擦力； （3）导体棒金属导轨间的动摩擦因数。 15. 如图所示，MN与PQ是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为，质量、电阻的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为，导轨左端接阻值的电阻，导轨电阻不计。时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4s末ab杆的速度为。求： （1）4s末ab杆受到的安培力的大小； （2）若时间内，电阻R上产生的焦耳热为2J，这段时间内水平拉力F做的功为多少； （3）若第4s末以后，拉力不再变化，且4s末至ab杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量，则该过程ab杆克服安培力做的功为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新蔡一高2025-2026学年下学期4月月考 高二物理试题 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 如图所示，电荷量为q的带正电粒子（不计重力）以水平向右、大小为v的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动。该粒子形成的等效电流大小和方向分别为（　　） A. ，沿顺时针方向 B. ，沿逆时针方向 C. ，沿顺时针方向 D. ，沿逆时针方向 【答案】B 【解析】 【详解】根据左手定则可知，带正电的粒子做圆周运动的方向为逆时针，即等效电流的方向为逆时针；粒子做圆周运动的周期为 则等效电流为 故选B。 2. 如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场，击中光屏同一位置的粒子一定是相同的粒子 B. 乙图中磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越大 C. 丙图中只要回旋加速器D形盒足够大，粒子就能获得无限大的速度 D. 丁图中，无论是电子还是质子从左向右水平射入速度选择器中均可能做匀速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场，在加速电场中有 根据洛伦兹力提供向心力 击中光屏同一位置 可知击中光屏同一位置的粒子比荷一定相等，但不一定是相同的粒子，故A错误： B．乙图中，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 当电子的速度一定时，磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越小，故B错误； C．丙图中只要回旋加速器的D形盒足够大，加速粒子就能获得较大的能量，具有较大的速度，可当能量达到25MeV~30 MeV后就很难再加速了，原因是按照狭义相对论，粒子的质量随速度的增大而增大，而质量的变化会导致其回旋周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步，因此加速粒子就不能获得无限大的速度，故C错误； D．丁图中带正电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的电场力和向上的洛伦兹力，当两个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出；当带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的洛伦兹力和向上的电场力，当两个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出，故D正确。 故选D。 3. 2025年9月22日福建舰上首次完成了多种型号舰载机的弹射起飞和着舰训练，标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示，光滑固定导轨CD、EF与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，驱动电流在导轨之间产生磁场，可将该磁场视作匀强磁场，该磁场对处于其中的导电飞翔体MN产生安培力F，从而推动飞翔体由静止开始加速。已知弹射过程中回路中驱动电流I大小保持恒定，驱动电流产生的磁场的磁感应强度B大小与驱动电流I大小成正比。下列说法正确的是（　　） A. 图中飞翔体MN将在安培力作用下沿方向加速 B. 若改变CMNF回路中驱动电流的方向，飞翔体MN所受安培力方向不变 C. 若将驱动电流I大小变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D. 若不计一切阻力，飞翔体MN在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I大小变为原来的2倍，则飞翔体最终的弹射速度将变为原来的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据安培定则，两导轨之间磁场方向垂直导轨平面向外；由左手定则可得，MN所受安培力方向沿FE方向，故A错误； B．改变回路驱动电流方向后，的电流方向反向，同时电流产生的磁场B也反向。安培力方向由电流和磁场共同决定，二者同时反向，安培力方向不变，故B正确； C． 由可知，安培力大小与成正比，若变为原来的2倍，安培力变为原来的4倍，故C错误； D．由动能定理，距离不变，变为2倍时变为原来的4倍，因此，可得，即末速度变为原来的2倍，故D错误。 故选B。 4. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。在振动过程中，某时刻磁场分界线位于正方形线圈的正中间，如图乙所示。（永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈）关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　） A. 此时穿过线圈的磁通量为 B. 此时线圈中的感应电流为0 C. 永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈受到的安培力向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．图乙中，线圈上半部分面积为，磁通量向外，大小为 下半部分面积为，磁通量向里，大小为 两部分磁通量大小相等，方向相反，总磁通量为0，故A错误； B．虽然此时总磁通量为0，但永磁铁振动时，线圈内总磁通量随相对运动不断变化，磁通量的变化率不为0，感应电动势不为零，因此感应电流不为0，故B错误； C．永磁铁相对线圈上升时，线圈中向里的磁场面积增大，总磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中会产生逆时针方向感应电流，故C错误； D．根据楞次定律可知，安培力会阻碍相对运动。永磁铁相对线圈向下运动，因此永磁铁受到向上的作用力，根据牛顿第三定律，线圈受到的安培力方向向下，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正放置，内侧轨道接地，金属棒垂直两轨道水平放置，其长度与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）。在金属棒从向匀速圆周运动的过程中，其上点的电势（　　） A. 保持不变 B. 先降低再升高 C. 先升高再降低 D. 一直降低 【答案】B 【解析】 【详解】因为内侧轨道接地，所以，金属棒在轨道左侧加速下滑时，速度的水平分量增大，据右手定则得， 而 又 故先降低，金属棒在轨道右侧减速上滑时，速度的水平分量减小，减小，则升高 故选B。 6. 某同学设计的发电装置如图所示，已知永磁铁的往复运动在螺线管中产生正弦式交流电，周期为，电压有效值恒为，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接电阻箱和理想交流电流表，原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（ ） A. 螺线管两端交流电压的瞬时值表达式为 B. 副线圈两端电压最大值为 C. 增大电阻箱接入电路的电阻，电流表的示数减小 D. 增大电阻箱接入电路的电阻，变压器的输入功率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，电压峰值，则螺线管两端交流电压的瞬时值表达式为，故A错误； B．由，则副线圈两端电压有效值，故B错误； C．副线圈两端电压不变，电阻增大，电流减小，故C正确； D．由，可知当电阻箱接入电路的电阻增大时，功率减小，因为是理想变压器，输入功率等于变压器的输出功率，即变压器的输入功率减小，故D错误。 故选C。 7. 2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 减小，可以提高远距离输电的输电效率 B. 图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D. 当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 【答案】C 【解析】 【详解】A. 输电效率 其中 减小，根据可知升压变压器副线圈电压减小，导致输电电流增大，输电线上损耗的功率增大，输电效率降低，故A错误。 B. 由图乙可知，线圈平面与磁感线垂直，处于中性面位置，此时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。线圈转过时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误。 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，根据可知增大。由可知输电电流减小。输电线中损耗的功率，因减小，所以减小，故C正确。 D. 当用户端接入的用电器增多时，用户端总电阻减小，降压变压器副线圈电流增大，原线圈电流（即输电线电流）增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小。用户电压随之减小。为维持用户电压稳定，应增大变压比，即适当增大，故D错误。 故选C。 二、多选题（每题6分，共18分，选对不全得3分，选错不得分） 8. 在如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈，直流电阻不计，灯泡A1和A2是两个相同的灯泡，R为定值电阻，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，灯泡A1和A2都立即变亮 B. 开关闭合稳定后，灯泡A1和A2一样亮 C. 开关由闭合再突然断开，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭 D. 开关由闭合再突然断开，线圈L的左端电势低于右端 【答案】CD 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，A1逐渐变亮，A2立即变亮，故A错误； B．闭合稳定后，L电阻不计，A1支路电阻较小，所以A1支路电流更大，A1更亮，故B错误； CD．开关由闭合再突然断开时，A1逐渐熄灭，A2闪亮一下再熄灭，线圈右端电势更高，故CD正确。 故选CD。 9. 如图，两条“Λ”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，左、右两导轨与水平面夹角均为，均处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为和。将导体棒、在导轨上同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，、的质量分别为和，两棒长度均为，两棒的电阻均为，经过时间两棒的速度不再变化。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为，两棒在下滑过程中（　　） A. 回路中的电流方向为 B. 棒最终电流为 C. 棒最终下滑速度为 D. 棒在时间内运动位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】根据右手定则回路中电流方向为abcda，回路中电流大小为 对ab棒 对cd棒 则两棒加速度大小相同，两棒均做加速度减小的加速运动并同时达到最大速度，当a=0时，回路中电流大小为， 对ab棒根据动量定理 得ab棒的位移 故选BD。 10. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．已知单匝线圈内阻，外电阻，由图乙得电动势最大值，周期，电动势有效值 角速度 转速 不是，故A错误； B．电流表、电压表示数均为有效值。电路电流有效值 电流表示数为。电压表测的电压， 不是，故B错误； C．电荷量 由，得 为半个周期，初始时，线圈在中性面，末态线圈位于另一侧中性面，磁通量变化量大小 代入得，故C正确； D．时，线圈完成一个周期转动，回到初始中性面位置，此时电动势，由法拉第电磁感应定律 得 即穿过线圈的磁通量变化率为零，故D正确。 故选CD。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 落磁实验是研究电磁感应现象的经典实验，某兴趣小组利用如图甲所示装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素， 图甲中灵敏电流计的正中间为零刻度， 电流从 “+” 极流入时，指针向右偏转。 （1）当强磁铁从图甲位置向下靠近线圈，灵敏电流计的指针会________（选填“向左”或“向右”）偏转。 （2）仅将灵敏电流计更换成电流传感器，强磁铁从螺线管上端由静止下落（无桌面阻挡），电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流 i 与时间 t的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是_____。 A. t2 时刻的速度大小等于 t4时刻的速度大小 B. 在t1∼t3时间段，强磁铁的加速度小于重力加速度 C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D. 在t1∼t5的时间内，强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量 【答案】（1）向左 （2）BD 【解析】 【小问1详解】 强磁铁N极向下靠近线圈，穿过线圈向下的磁通量增加。根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量增加；结合安培定则和电路接线可判断，电流从灵敏电流计的“-”极流入，题目规定电流从“+”极流入时指针向右偏转，因此指针向左偏转。 【小问2详解】 A．是磁铁进入线圈过程电流峰值对应时刻，是离开线圈过程电流峰值对应时刻，磁铁一直向下加速下落，时刻位置更靠下，速度大于时刻速度，故A错误； B．是磁铁进入线圈的过程，穿过线圈的磁通量持续变化，一直存在感应电流，安培力阻碍磁铁下落、方向向上，因此加速度，故B正确； C．根据楞次定律“来拒去留”，磁铁进入和离开线圈时，安培力都阻碍相对运动，因此受到线圈的作用力始终向上，故C错误； D．根据能量守恒，磁铁下落过程中，重力势能的减少量一部分转化为线圈的焦耳热，另一部分转化为磁铁的动能，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，故D正确。 故选BD。 12. 如图甲所示为教学用的可拆变压器，它有两个外观基本相同的线圈和，线圈外部还可以绕线。 （1）某同学用多用电表的欧姆挡分别测量了、线圈的电阻值，发现线圈电阻约为线圈电阻的倍，则可推断___________线圈的匝数多（选填“”或“”）； （2）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，如图乙所示，该同学把线圈与学生电源连接，另一个线圈与小灯泡连接。其中线圈应连到学生电源的___________（选填“直流”或“交流”）输出端上； （3）将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将___________（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压___________（选填“变大”或“变小”）； （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为匝和匝，学生电源输出端的电压为，则小灯泡两端的电压值可能是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2）交流 （3） ①. 变暗 ②. 变小 （4）C 【解析】 【小问1详解】 [1]线圈电阻约为线圈电阻的倍。根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为的电阻比大，所以线圈匝数多。 【小问2详解】 [2]变压器只能改变交变电压，副线圈上的感应电动势，是通过两个线圈间的互感现象产生的，所以线圈应连到学生电源交流电输出端上。 【小问3详解】 [3][4]将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，与灯泡相连的线圈匝数减少，根据 可知灯泡两端的电压变小，灯泡变暗。 【小问4详解】 [5]由理想变压器的规律 代入数据解得 由于两线圈具有电阻，则灯泡两端电压小于，可能值为。 故选C。 四、解答题（10分+15分+15分） 13. 如图甲所示，理想变压器的原线圈两端接有如图乙所示的正弦交变电流，副线圈接有阻值相等的灯泡L1、L2、L3，已知灯泡L1两端电压U=8V，通过灯泡的电流I=1A。求： （1）变压器原、副线圈的匝数比 （2）通过变压器原线圈电流的有效值I1。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 灯泡的电阻 由于三个灯泡的阻值相等，因此通过、的电流均为，两端电压 副线圈两端电压的有效值 变压器原、副线圈的匝数比 其中 解得 【小问2详解】 变压器副线圈的输出功率 变压器原线圈的输入功率 解得 14. 两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=1Ω的直流电源，现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=3.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒受到的摩擦力； （3）导体棒金属导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1）0.2N （2）0.4N，沿导轨向上 （3）0.5 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 解得 所以安培力大小为 【小问2详解】 根据平衡条件可得 代入数据得 方向沿导轨向上； 【小问3详解】 滑动摩擦力公式为 则动摩擦因数 15. 如图所示，MN与PQ是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为，质量、电阻的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为，导轨左端接阻值的电阻，导轨电阻不计。时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4s末ab杆的速度为。求： （1）4s末ab杆受到的安培力的大小； （2）若时间内，电阻R上产生的焦耳热为2J，这段时间内水平拉力F做的功为多少； （3）若第4s末以后，拉力不再变化，且4s末至ab杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量，则该过程ab杆克服安培力做的功为多大。 【答案】（1）3.2N （2）34.5J （3）25.5J 【解析】 【小问1详解】 末杆产生的感应电动势 感应电流 末杆受到的安培力 【小问2详解】 由可得 所以 故时间内克服安培力做功为 对由动能定理得 解得 【小问3详解】 内杆运动的加速度 末由牛顿第二定律得 解得 杆最终匀速运动有 得 设杆从末至匀速运动前通过的位移为，通过杆的电荷量 解得 末至杆达到最大速度的过程，由动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $