学易金卷:高二物理下学期第三次月考(陕晋青宁专用)
2026-05-07
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6份
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32页
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302人阅读
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省,山西省,宁夏回族自治区,青海省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.37 MB |
| 发布时间 | 2026-05-07 |
| 更新时间 | 2026-05-07 |
| 作者 | 物理杂货铺 |
| 品牌系列 | 学易金卷·第三次学情自测卷 |
| 审核时间 | 2026-05-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57723008.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以电磁学核心知识为载体,融合公交卡感应、风力发电等科技与生活情境,梯度设计考查物理观念与科学思维,适配高二选择性必修第二册月考需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|电磁感应、交变电流、变压器|第2题以公交卡感应考楞次定律,第9题结合风力发电图像分析,体现科技应用|
|实验题|2/14|感应电流方向、光敏电阻特性|第12题设计光控电路,培养科学探究与模型建构能力|
|解答题|3/40|线圈转动、远距离输电、金属棒运动|第15题结合电压图像分析金属棒运动,综合考查科学推理与能量观念|
内容正文:
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第2~5章,人教版2019选择性必修第二册。
4.难度系数:0.6。
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.如图所示的电路中,P、Q是两个相同的小灯泡,线圈L的自感系数很大、电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,P、Q先同时亮,然后P变得更明亮,Q逐渐变暗至熄灭
B.闭合开关S,Q先亮,P逐渐变亮
C.断开开关S,P、Q均立即熄灭
D.断开开关S,P、Q均闪亮后再熄灭
2.公交卡是感应式芯片卡,其内部嵌有感应线圈,读卡设备同样内置驱动线圈,二者的位置关系可简化为:读卡设备的线圈位于上方,芯片卡的线圈位于下方,两线圈平行正对。当芯片卡靠近读卡设备时,读卡设备线圈中的电流会激发交变磁场,该磁场穿过芯片卡的线圈并产生感应电流,以此为芯片供电并触发信息交互。在某次测试中保持两线圈静止,在读卡机线圈中通以如图所示的交流电,设从上往下观察,顺时针方向为电流正方向,则在时间内,芯片线圈中的电流是( )
A.沿顺时针方向且大小逐渐增大
B.沿顺时针方向且大小逐渐减小
C.沿逆时针方向且大小逐渐减小
D.沿逆时针方向且大小保持不变
3.如图甲所示,一个匝数的圆形导体线圈,面积,电阻在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻,将其两端、分别与图甲中的圆形线圈相连接,端接地,则下列说法正确的是( )
A.圆形线圈中产生的感应电动势
B.在时间内通过电阻的电荷量
C.设端电势为零,则端的电势
D.在时间内电阻上产生的焦耳热
4.如图所示,小型发电机连在原、副线圈匝数比为的理想变压器电路中,已知发电机输出电压为,定值电阻,滑动变阻器阻值可调,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计,下列说法正确的是( )
A.线圈在图示位置时感应电动势最大
B.流经的电流方向每秒改变次
C.调节,当电流表的示数为时消耗的电功率最大
D.调节,当电流表的示数为时阻值为
5.如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压恒定,输电线总电阻为,变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器减少时,相当于R变大,当用电进入低谷时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电流表的读数减小,电流表的读数减小
B.电压表、的读数均减小,电流表的读数增大,电流表的读数增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值减小
D.线路损耗功率增大
6.如图是某同学设计的温控报警系统:交流电源输出有效值恒定的电压,变压器可视为理想变压器,R0和R1为滑动变阻器;RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小;S为报警装置(可视为阻值恒定的电阻),其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使S在温度更低时报警,下列做法一定可行的是( )
A.将滑片P1左移,同时将滑片P2下移
B.将滑片P1右移,同时将滑片P2上移
C.将滑片P0左移,同时将滑片P2上移
D.将滑片P0右移,同时将滑片P2上移
7.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为,原线圈与阻值的电阻串联后接在匝的线圈上,线圈电阻不计,线圈处于竖直向下的匀强磁场中,线圈面积,转速为,线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器、电容器和电阻的灯泡,电压表为理想电压表,则( )
A. 电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流
B. 电压表的示数为
C. 时,每匝线圈的磁通量为零
D. 仅将滑动变阻器滑片向上滑动,变压器输出功率将增大
8.如图所示,电源的电动势恒定不变,L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻不可忽略,A、B两灯泡的阻值相等,闭合开关,电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是( )
A.闭合开关时,A、B同时亮起来
B.断开开关,流过A的电流方向与原来相反
C.断开开关,流过B的电流方向与原来相同
D.断开开关,A会闪亮一下,然后逐渐熄灭
9.如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动产生如图乙所示的交流电,并通过两理想变压器和远距离输电给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为1:10,输电线的总电阻为,电压表为理想电表,风力发电机的输出功率为75kW。下列说法正确的是( )
A.线圈转动的角速度为
B.时穿过线圈的磁通量为零
C.用电高峰期相当于滑片P下移动,则电压表的示数变大
D.若电压表的示数为220V,则降压变压器原副线圈的匝数比为95:11
10.某科技小组利用物理知识研究一款无接触驱动的游戏装置,如图所示,导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成,其右端与水平导轨c、d良好衔接,导轨a、b部分宽度为,导轨c、d部分宽度为,金属棒Р与金属棒Q上分别固定有绝缘卡通玩偶,营造出猫追老鼠的氛围,两者将随金属棒始终无翻转水平运动,金属棒Р与“猫”总质量为,金属棒Q与“老鼠”总质量为,接入导轨间的电阻大小均为,Q棒静止在c、d导轨上并被锁定,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将Р棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放,经过时间Р棒到达圆弧轨道最低点,此时Р棒对导轨压力为其重力的两倍,金属棒与轨道接触良好,不考虑一切摩擦,重力加速度为g取10m/s2,则( )
A.从释放Р棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量为0.3C
B.在Q棒一直锁定下,要使Р棒不能带“猫”进入c、d轨道,则a、b轨道水平部分长度至少为2m
C.当Р棒到达圆弧最低点时,若Q棒立即解除锁定,水平导轨均足够长,且P棒始终在ab上运动,Q棒始终在cd上运动,则两金属棒运动稳定时速度大小分别为m/s,m/s
D.Р棒在导轨ab的水平部分运动过程,两者运动状态第一次稳定后,Р棒进入cd导轨时,若此时距Q棒1m,则此后两者将会相碰
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题7分,第二小题7分)
11.(1)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置:
①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或 “不”);
②连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S瞬间
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁铁的运动方向是向________(填“上”“下”);图丙中电流表指针应________(填“向左”“向右”)偏转;图丁中的条形磁铁下端为________极(填“N”“S”)。
12. 为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻RG在不同照度下的阻值如下表所示。
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
75
40
28
23
20
18
(1)根据表中的数据,请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点;
(2)如图所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电阻RG(符号,阻值见表);
直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题12分,第二小题12分,第三小题16分;须写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长l1=20 cm,ad边长l2=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω。t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求:
(1)t=0时感应电流的方向;
(2)感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转一圈外力做的功;
(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
14.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流,河水的流量为,落差,河水的密度为,现利用其发电,若发电机的总效率为,输出电压为,输电线的总电阻为,用户获得220V的电压,此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。取)
(1)求输电线中的电流;
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比;
(3)如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用,求能够正常发光的电灯的盏数。
15.如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨MM′和NN'固定在水平面上,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻,右端连接一个理想电压表,整个导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=1T。质量为m=1kg的金属棒ab放在导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,用平行于导轨平面的拉力F拉金属棒,使金属棒由静止开始向右运动,t1=2s时刻撤去拉力,t2=4s时刻金属棒速度减小到零。金属棒向右运动的整个过程中,电压表的示数随时间变化的图像如图乙所示,其中U0=2V,金属棒沿导轨运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直,金属棒接入电路的电阻为1Ω。重力加速度为g取10m/s2,不计导轨电阻,求:
(1)撤去拉力的瞬间,金属棒的速度v0大小;
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式;
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离x及撤去拉力后整个电路产生的焦耳热Q。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.(7分)
(1)①.______(2分);②._________(2分)
(2)_______(1分);_______(1分);_______(1分)
12.
(7分)(1)
(2)
(2分)
______________________(2分)
(3分)
13.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
D
A
D
D
BC
AD
BC
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题7分,第二小题7分)
11. (1) ①.向右(2分) ②.BD(2分)
(2) 下(1分); 向右(1分); S(1分)
12.(1) (2分);光敏电阻的阻值随光的照度的增大而非线性减小(2分)
(2) (3分)
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题12分,第二小题12分,第三小题16分;须写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位))
13.【答案】(1)感应电流方向沿adcba (2)e=314cos(100πt)V(3)98.6 J (4)0.1 C
【解析】(1)根据右手定则,线圈感应电流方向为adcba。
(2)线圈的角速度ω=2πn=100π rad/s
题图所示位置的感应电动势最大,其大小为Em=NBl1l2ω
代入数据得Em=314 V
感应电动势的瞬时值表达式
e=Emcos ωt=314cos(100πt)V。
(3)电动势的有效值E=
线圈匀速转动的周期T==0.02 s
线圈匀速转动一圈,外力做功大小等于电功的大小,
即W=I2(R+r)T=·T
代入数据得W≈98.6 J。
(4)从t=0起线圈转过90°的过程中,Δt内流过R的电荷量:q=Δt==
代入数据得q=0.1 C。
14.【答案】(1)2),(3)470盏
【解析】(1)发电机的输出功率
输电线上损失的电功率
又
解得输电线中的电流为。
(2)升压变压器原线圈两端的电压
副线圈两端的电压为
故升压变压器原、副线圈的匝数比为
输电线上的电压损失为
降压变压器原线圈两端的电压为
降压变压器副线圈两端的电压为,故降压变压器原、副线圈的匝数比为
(3)设正常发光的电灯的盏数为,则
15.【答案】(1)撤去拉力瞬间金属棒的速度大小为3m/s。
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式为。
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离为3m,撤去拉力后整个电路产生的焦耳热为1.5J。
【解析】(1)撤去拉力的瞬间,电压表的示数为U0,根据闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电动势
设此时金属棒的速度大小为v0,则E0=BLv0
解得m/s=3m/s。
(2)由于在时间0~t1内,由图可知,解得
因此金属在这段时间内做匀加速直线运动,加速度大小为
在t时刻,电路中电流
根据牛顿第二定律有F﹣μmg﹣ILB=ma
可得,解得F。
(3)撤去F后,金属棒向右做变减速运动,根据动量定理得﹣μmg(t2﹣t1)LB(t2﹣t1)=0﹣mv0
设撤去拉力后,金属棒向右运动的距离为x,由,
可得,
解得x=3m
设撤去拉力后整个电路产生的焦耳热为Q,根据能量守恒定律有,可得,解得Q=1.5J。
答:(1)撤去拉力瞬间金属棒的速度大小为3m/s。
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式为。
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离为3m,撤去拉力后整个电路产生的焦耳热为1.5J。
3 / 3
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2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第2~5章,人教版2019选择性必修第二册。
4.难度系数:0.6。
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.如图所示的电路中,P、Q是两个相同的小灯泡,线圈L的自感系数很大、电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,P、Q先同时亮,然后P变得更明亮,Q逐渐变暗至熄灭
B.闭合开关S,Q先亮,P逐渐变亮
C.断开开关S,P、Q均立即熄灭
D.断开开关S,P、Q均闪亮后再熄灭
【答案】A
【解析】AB.闭合开关瞬间,线圈产生自感电动势阻碍电流增加,相当于断路,电流通过、,两灯同时亮;稳定后,线圈电阻不计,将逐渐短路,逐渐变暗至熄灭,电路总电阻减小,电流增大,变得更明亮。故A正确,B错误;
CD.断开开关瞬间,所在干路电流立即切断,立即熄灭;线圈产生自感电动势,与构成闭合回路,闪亮后熄灭。故CD错误;故选A。
2.公交卡是感应式芯片卡,其内部嵌有感应线圈,读卡设备同样内置驱动线圈,二者的位置关系可简化为:读卡设备的线圈位于上方,芯片卡的线圈位于下方,两线圈平行正对。当芯片卡靠近读卡设备时,读卡设备线圈中的电流会激发交变磁场,该磁场穿过芯片卡的线圈并产生感应电流,以此为芯片供电并触发信息交互。在某次测试中保持两线圈静止,在读卡机线圈中通以如图所示的交流电,设从上往下观察,顺时针方向为电流正方向,则在时间内,芯片线圈中的电流是( )
A.沿顺时针方向且大小逐渐增大
B.沿顺时针方向且大小逐渐减小
C.沿逆时针方向且大小逐渐减小
D.沿逆时针方向且大小保持不变
【答案】B
【解析】由题图可知,从上往下观察,在时间内,读卡机中的电流正在逆时针增大,且增大得越来越慢,则根据安培定则可知,读卡机在芯片线圈处产生的磁场方向为竖直向上,且磁感应强度随电流的增大而增强,所以穿过芯片线圈的磁通量正在向上增大,则根据楞次定律可知,芯片线圈中产生的感应磁场方向应为竖直向下。再根据安培定则可判断,芯片线圈中的感应电流为顺时针方向。又因为读卡机中的电流增大得越来越慢,则根据法拉第电磁感应定律可知,感应电流应越来越小。综上所述,芯片线圈中的电流为沿顺时针方向且大小逐渐减小。
故选B。
3.如图甲所示,一个匝数的圆形导体线圈,面积,电阻在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻,将其两端、分别与图甲中的圆形线圈相连接,端接地,则下列说法正确的是( )
A.圆形线圈中产生的感应电动势
B.在时间内通过电阻的电荷量
C.设端电势为零,则端的电势
D.在时间内电阻上产生的焦耳热
【答案】D
【解析】A.根据法拉第电磁感应定律可得圆形线圈产生的感应电动势,故A错误;
B.由闭合电路欧姆定律可知电路中感应电流
则通过电阻的电荷量,故B错误;
C.由楞次定律可知,电流沿顺时针方向,点电势高,点电势低,有
又,可得,故C错误;
D.在时间内电阻上产生的焦耳热,故D正确。
故选D。
4.如图所示,小型发电机连在原、副线圈匝数比为的理想变压器电路中,已知发电机输出电压为,定值电阻,滑动变阻器阻值可调,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计,下列说法正确的是( )
A.线圈在图示位置时感应电动势最大
B.流经的电流方向每秒改变次
C.调节,当电流表的示数为时消耗的电功率最大
D.调节,当电流表的示数为时阻值为
【答案】D
【解析】A.当线圈在图示位置时,磁通量最大,磁通量的变化率为零,所以感应电动势为零,故A错误;
B.线圈转动角速度为由可得变压器不能改变交流电的频率,所以流经的电流频率也为,方向每秒改变次,故B错误;
C.可将发电机与一起当作电源,当作电源内阻,当内、外电阻相等时电源输出功率最大,此时分得的电压为电源电动势的一半即,可知(为R0两端电压),故C错误。
D.发电机电压有效值当电流表的示数为时,变压器输入电压为根据匝数关系可知变压器输出电压为,电流为,阻值为,故D正确。故选D。
5.如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压恒定,输电线总电阻为,变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器减少时,相当于R变大,当用电进入低谷时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电流表的读数减小,电流表的读数减小
B.电压表、的读数均减小,电流表的读数增大,电流表的读数增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值减小
D.线路损耗功率增大
【答案】A
【解析】A.电压表的读数均不变,因为输入电压和匝数比都不变,用电低谷期,输送功率减小,可知电流减小,根据电流与匝数成反比知电流都减小,故A正确;
B.输电线上的电压损失减小,故电压表的读数均增大,电流表的读数减小,电流表的读数减小,故B错误;
C.电压表的读数之差与电流表的读数的比值不变,等于输电线的电阻值,C错误;
D.根据,又输电线上的电流减小,电阻不变,所以输电线上的功率损失减小,D错误。故选A。
6.如图是某同学设计的温控报警系统:交流电源输出有效值恒定的电压,变压器可视为理想变压器,R0和R1为滑动变阻器;RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小;S为报警装置(可视为阻值恒定的电阻),其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使S在温度更低时报警,下列做法一定可行的是( )
A.将滑片P1左移,同时将滑片P2下移
B.将滑片P1右移,同时将滑片P2上移
C.将滑片P0左移,同时将滑片P2上移
D.将滑片P0右移,同时将滑片P2上移
【答案】D
【解析】RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,欲使S在温度更低时报警,则需要温度更低时,报警装置两端电压超过设定值而发出警报。若仅将滑片P1左移,则滑动变阻器的阻值调小,由于副线圈电压不变,因此副线圈电流增大,故可以在温度更低时,报警装置两端电压超过设定值而发出警报;若仅将滑片P2上移,副线圈电压变大,报警装置两端电压超过设定值而发出警报;若仅将滑片P0右移,原线圈电压变大、副线圈电压变大,报警装置两端电压超过设定值而发出警报;只有选项D符合报警装置两端电压一定超过设定值而发出警报,选项A、B、C只有可能超过设定值而发出警报,故D正确。
故选D。
7.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为,原线圈与阻值的电阻串联后接在匝的线圈上,线圈电阻不计,线圈处于竖直向下的匀强磁场中,线圈面积,转速为,线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器、电容器和电阻的灯泡,电压表为理想电压表,则( )
A. 电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流
B. 电压表的示数为
C. 时,每匝线圈的磁通量为零
D. 仅将滑动变阻器滑片向上滑动,变压器输出功率将增大
【答案】D
【解析】A.变压器副线圈输出的是交流电,通过的电流发生变化,由于自感对交流电的阻碍效果,不能视为导线,电容器由于两极板电压不断改变,所在支路存在充放电流,所以滑动变阻器并不会被短路,电容器和滑动变阻器所在支路始终存在电流,故A错误;
B.线圈转动产生的感应电动势最大值为
由于线圈电阻不计,则电压表示数等于感应电动势的有效值,所以示数为
故B错误;
C.线圈转动的周期为
由于线圈从中性面开始转动并计时,所以时线圈和中性面重合,此时每匝线圈的磁通量为最大值,故C错误;
D.根据欧姆定律有
根据理想变压器变压、变流规律可得
,
解得
将发电线圈、变压器原、副线圈整体视为一个等效电源,则该等效电源的电动势和内阻分别为
,
设变压器副线圈所接回路总电阻为,则变压器输出功率为
根据数学知识可知当时,随的减小而增大,由于
所以一定大于,仅将滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入回路阻值减小,即减小,此时变压器输出功率将增大,故D正确。
故选D。
8.如图所示,电源的电动势恒定不变,L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻不可忽略,A、B两灯泡的阻值相等,闭合开关,电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是( )
A.闭合开关时,A、B同时亮起来
B.断开开关,流过A的电流方向与原来相反
C.断开开关,流过B的电流方向与原来相同
D.断开开关,A会闪亮一下,然后逐渐熄灭
【答案】BC
【解析】A.闭合开关瞬间,电感线圈会产生感应电动势,由于L的自感系数较大,所以产生的感应电动势也较大,阻碍B灯电流的增大,所以A灯先亮,B灯逐渐变亮,故 A错误;
BC.断开开关前,通过A、B的电流都向右;断开开关瞬间,电感线圈也会产生较大的感应电动势,阻碍B灯电流的减小,即产生一个向右的感应电流通过B,因线圈中产生与原A、B灯和线圈构成小回路,所以此时有向左通过A的感应电流,即A的电流方向与原来相反 ,B的电流方向与原来相同,故BC正确;
D.断开开关前,正常发光时,由于线圈的直流电阻不可忽略,A、B是两个完全相同的灯泡,所以此时通过A的电流大于通过B的电流;断开开关瞬间,电感线圈也会产生较大的感应电动势,阻碍B灯电流的减小,产生一个向右的感应电流,且从B原来的电流大小开始不断减小,所以A灯不会闪亮,A、B灯都逐渐熄灭,故D错误。
故选BC。
9.如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动产生如图乙所示的交流电,并通过两理想变压器和远距离输电给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为1:10,输电线的总电阻为,电压表为理想电表,风力发电机的输出功率为75kW。下列说法正确的是( )
A.线圈转动的角速度为
B.时穿过线圈的磁通量为零
C.用电高峰期相当于滑片P下移动,则电压表的示数变大
D.若电压表的示数为220V,则降压变压器原副线圈的匝数比为95:11
【答案】AD
【解析】A.由图乙可知,周期线圈转动的角速度为,故A正确;
B.时感应电动势为零,所以此时穿过线圈的磁通量最大,故B错误;
C.用电高峰期相当于滑片P下移动,用户负载电压减小,所以通过输送回路的电流增大,则两端电压增大,根据,所以减小,。降压变压器原副线圈匝数不变,所以电压表的示数变小,故C错误;
D.由图可知有效值为
根据,可得输送回路电流的电压为
根据,故D正确。故选AD。
10.某科技小组利用物理知识研究一款无接触驱动的游戏装置,如图所示,导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成,其右端与水平导轨c、d良好衔接,导轨a、b部分宽度为,导轨c、d部分宽度为,金属棒Р与金属棒Q上分别固定有绝缘卡通玩偶,营造出猫追老鼠的氛围,两者将随金属棒始终无翻转水平运动,金属棒Р与“猫”总质量为,金属棒Q与“老鼠”总质量为,接入导轨间的电阻大小均为,Q棒静止在c、d导轨上并被锁定,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将Р棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放,经过时间Р棒到达圆弧轨道最低点,此时Р棒对导轨压力为其重力的两倍,金属棒与轨道接触良好,不考虑一切摩擦,重力加速度为g取10m/s2,则( )
A.从释放Р棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量为0.3C
B.在Q棒一直锁定下,要使Р棒不能带“猫”进入c、d轨道,则a、b轨道水平部分长度至少为2m
C.当Р棒到达圆弧最低点时,若Q棒立即解除锁定,水平导轨均足够长,且P棒始终在ab上运动,Q棒始终在cd上运动,则两金属棒运动稳定时速度大小分别为m/s,m/s
D.Р棒在导轨ab的水平部分运动过程,两者运动状态第一次稳定后,Р棒进入cd导轨时,若此时距Q棒1m,则此后两者将会相碰
【答案】BC
【解析】A.从释放P捧到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量
故A错误;
B.导体棒P到达圆弧导轨最低点时速度为,由牛顿第二定律有
且 解得
在Q棒一直锁定下,P棒将减速到停,由动量定理 为平均电流,
由 为平均感应电动势,联立可得 解得 故B正确;
C.解除锁定后,P棒做减速运动,,Q棒做加速运动,两棒最终均做匀速运动,回路中电流为零,设两棒最终速度分别为和,由于 即
由动量定理对P棒有
对Q棒有 得 故C正确;
D.P棒在导轨ab的水平部分运动过程两者运动状态第一次稳定后速度小于Q棒,上到cd轨道后虽然加速,但距离还会加大,最后速度相等,不可能碰上,故D错误。故选BC。
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题7分,第二小题7分)
11.(1)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置:
①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或 “不”);
②连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S瞬间
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁铁的运动方向是向________(填“上”“下”);图丙中电流表指针应________(填“向左”“向右”)偏转;图丁中的条形磁铁下端为________极(填“N”“S”)。
【答案】 (1)①向右 ②BD (2)下 向右 S
【解析】 (1)①已知闭合开关瞬间,A线圈中的磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转,可知磁通量增加时,灵敏电流计的指针向右偏转;当开关闭合后,将A线圈迅速插入B线圈中时,B线圈中的磁通量增加,所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。
②要使灵敏电流计的指针向左偏转,根据楞次定律知,磁通量应减小。插入铁芯时,B线圈中的磁通量增加,故A错误;拔出A线圈时,B线圈中的磁通量减小,故B正确;变阻器的滑片向左滑动时,电流增大,B线圈中的磁通量增大,故C错误;断开开关S瞬间,电流减小,B线圈中的磁通量减小,故D正确。
(2)图乙中指针向左偏,可知感应电流的方向是顺时针(俯视),感应电流的磁场方向向下,条形磁铁的磁场方向向上,由楞次定律可知,磁通量增加,条形磁铁向下插入;图丙中条形磁铁N极向下运动,线圈中为向下磁通量增大,感应电流方向应为逆时针方向,电流表指针向右偏转;图丁中可知指针向右偏,则感应电流的方向逆时针(俯视),由安培定则可知,感应电流的磁场方向向上,条形磁铁向上拔出,即磁通量减小,由楞次定律可知,条形磁铁的磁场方向应该向上,所以条形磁铁上端为N极,下端为S极。
12. 为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻RG在不同照度下的阻值如下表所示。
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
75
40
28
23
20
18
(1)根据表中的数据,请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点;
(2)如图所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电阻RG(符号,阻值见表);
直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干。
【答案】(1)见解析图 光敏电阻的阻值随光的照度的增大而非线性减小 (2)见解析
【解析】(1)阻值随照度变化曲线如图甲所示。
(2)原理:利用串联电路的分压规律设计电路。当照度降低至1.0 lx时,光敏电阻RG=20 kΩ,由题中信息可知U12=2 V,E=3 V,=,代入数据解得R=10 kΩ,所以定值电阻应选R1。电路原理图如图乙所示。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题12分,第二小题12分,第三小题16分)
13.如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长l1=20 cm,ad边长l2=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω。t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求:
(1)t=0时感应电流的方向;
(2)感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转一圈外力做的功;
(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
【答案】(1)感应电流方向沿adcba (2)e=314cos(100πt)V(3)98.6 J (4)0.1 C
【解析】(1)根据右手定则,线圈感应电流方向为adcba。
(2)线圈的角速度ω=2πn=100π rad/s
题图所示位置的感应电动势最大,其大小为Em=NBl1l2ω
代入数据得Em=314 V
感应电动势的瞬时值表达式
e=Emcos ωt=314cos(100πt)V。
(3)电动势的有效值E=
线圈匀速转动的周期T==0.02 s
线圈匀速转动一圈,外力做功大小等于电功的大小,
即W=I2(R+r)T=·T
代入数据得W≈98.6 J。
(4)从t=0起线圈转过90°的过程中,Δt内流过R的电荷量:q=Δt==
代入数据得q=0.1 C。
14.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流,河水的流量为,落差,河水的密度为,现利用其发电,若发电机的总效率为,输出电压为,输电线的总电阻为,用户获得220V的电压,此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。取)
(1)求输电线中的电流;
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比;
(3)如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用,求能够正常发光的电灯的盏数。
【答案】(1)2),(3)470盏
【解析】(1)发电机的输出功率
输电线上损失的电功率
又
解得输电线中的电流为。
(2)升压变压器原线圈两端的电压
副线圈两端的电压为
故升压变压器原、副线圈的匝数比为
输电线上的电压损失为
降压变压器原线圈两端的电压为
降压变压器副线圈两端的电压为,故降压变压器原、副线圈的匝数比为
(3)设正常发光的电灯的盏数为,则
15.如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨MM′和NN'固定在水平面上,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻,右端连接一个理想电压表,整个导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=1T。质量为m=1kg的金属棒ab放在导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,用平行于导轨平面的拉力F拉金属棒,使金属棒由静止开始向右运动,t1=2s时刻撤去拉力,t2=4s时刻金属棒速度减小到零。金属棒向右运动的整个过程中,电压表的示数随时间变化的图像如图乙所示,其中U0=2V,金属棒沿导轨运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直,金属棒接入电路的电阻为1Ω。重力加速度为g取10m/s2,不计导轨电阻,求:
(1)撤去拉力的瞬间,金属棒的速度v0大小;
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式;
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离x及撤去拉力后整个电路产生的焦耳热Q。
【答案】(1)撤去拉力瞬间金属棒的速度大小为3m/s。
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式为。
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离为3m,撤去拉力后整个电路产生的焦耳热为1.5J。
【解析】(1)撤去拉力的瞬间,电压表的示数为U0,根据闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电动势
设此时金属棒的速度大小为v0,则E0=BLv0
解得m/s=3m/s。
(2)由于在时间0~t1内,由图可知,解得
因此金属在这段时间内做匀加速直线运动,加速度大小为
在t时刻,电路中电流
根据牛顿第二定律有F﹣μmg﹣ILB=ma
可得,解得F。
(3)撤去F后,金属棒向右做变减速运动,根据动量定理得﹣μmg(t2﹣t1)LB(t2﹣t1)=0﹣mv0
设撤去拉力后,金属棒向右运动的距离为x,由,可得,
解得x=3m
设撤去拉力后整个电路产生的焦耳热为Q,根据能量守恒定律有,可得,解得Q=1.5J。
答:(1)撤去拉力瞬间金属棒的速度大小为3m/s。
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式为。
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离为3m,撤去拉力后整个电路产生的焦耳热为1.5J。
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$2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
考生禁填:
缺考标记
证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂■
4
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][√][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A[B[C][D]
6 [A][B][c][D]
2[A][B][C][D]
7 [A][B][c][D]
3 [A][B][C][D]
8 [A][B][c][D]
4[AJ[B][C][D]
9[AJ[B][C][D]
5 [A][B][c][D]
10[A[B][C[D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
三
11.
(7分)
(1)①.
(2分);②
(2分)
(2)
(1分):
(1分);
(1分)
80电阻k0
12
601
50月
(7分)(1)
40
0
(2分)
(2分)
20
00.20.40.60.81.01.21.4照度/x
照明系统
控制开关
(2)
(3分)
物理第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
13.(12分)
0
物理第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(12分)
升压变压器
降压变压器
发电机
n
用户
物理第3页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
M
M
U
+
RI
×××
B
×
N
t1
6
N
甲
乙
物理第4页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
答题区
物理第5页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
答题区
物理第6页(共6页)
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第2~5章,人教版2019选择性必修第二册。
4.难度系数:0.6。
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.如图所示的电路中,P、Q是两个相同的小灯泡,线圈L的自感系数很大、电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,P、Q先同时亮,然后P变得更明亮,Q逐渐变暗至熄灭
B.闭合开关S,Q先亮,P逐渐变亮
C.断开开关S,P、Q均立即熄灭
D.断开开关S,P、Q均闪亮后再熄灭
2.公交卡是感应式芯片卡,其内部嵌有感应线圈,读卡设备同样内置驱动线圈,二者的位置关系可简化为:读卡设备的线圈位于上方,芯片卡的线圈位于下方,两线圈平行正对。当芯片卡靠近读卡设备时,读卡设备线圈中的电流会激发交变磁场,该磁场穿过芯片卡的线圈并产生感应电流,以此为芯片供电并触发信息交互。在某次测试中保持两线圈静止,在读卡机线圈中通以如图所示的交流电,设从上往下观察,顺时针方向为电流正方向,则在时间内,芯片线圈中的电流是( )
A.沿顺时针方向且大小逐渐增大
B.沿顺时针方向且大小逐渐减小
C.沿逆时针方向且大小逐渐减小
D.沿逆时针方向且大小保持不变
3.如图甲所示,一个匝数的圆形导体线圈,面积,电阻在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻,将其两端、分别与图甲中的圆形线圈相连接,端接地,则下列说法正确的是( )
A.圆形线圈中产生的感应电动势
B.在时间内通过电阻的电荷量
C.设端电势为零,则端的电势
D.在时间内电阻上产生的焦耳热
4.如图所示,小型发电机连在原、副线圈匝数比为的理想变压器电路中,已知发电机输出电压为,定值电阻,滑动变阻器阻值可调,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计,下列说法正确的是( )
A.线圈在图示位置时感应电动势最大
B.流经的电流方向每秒改变次
C.调节,当电流表的示数为时消耗的电功率最大
D.调节,当电流表的示数为时阻值为
5.如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压恒定,输电线总电阻为,变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器减少时,相当于R变大,当用电进入低谷时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电流表的读数减小,电流表的读数减小
B.电压表、的读数均减小,电流表的读数增大,电流表的读数增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值减小
D.线路损耗功率增大
6.如图是某同学设计的温控报警系统:交流电源输出有效值恒定的电压,变压器可视为理想变压器,R0和R1为滑动变阻器;RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小;S为报警装置(可视为阻值恒定的电阻),其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使S在温度更低时报警,下列做法一定可行的是( )
A.将滑片P1左移,同时将滑片P2下移
B.将滑片P1右移,同时将滑片P2上移
C.将滑片P0左移,同时将滑片P2上移
D.将滑片P0右移,同时将滑片P2上移
7.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为,原线圈与阻值的电阻串联后接在匝的线圈上,线圈电阻不计,线圈处于竖直向下的匀强磁场中,线圈面积,转速为,线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器、电容器和电阻的灯泡,电压表为理想电压表,则( )
A. 电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流
B. 电压表的示数为
C. 时,每匝线圈的磁通量为零
D. 仅将滑动变阻器滑片向上滑动,变压器输出功率将增大
8.如图所示,电源的电动势恒定不变,L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻不可忽略,A、B两灯泡的阻值相等,闭合开关,电路稳定后A、B均恰好正常发光。下列说法正确的是( )
A.闭合开关时,A、B同时亮起来
B.断开开关,流过A的电流方向与原来相反
C.断开开关,流过B的电流方向与原来相同
D.断开开关,A会闪亮一下,然后逐渐熄灭
9.如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图,风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动产生如图乙所示的交流电,并通过两理想变压器和远距离输电给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为1:10,输电线的总电阻为,电压表为理想电表,风力发电机的输出功率为75kW。下列说法正确的是( )
A.线圈转动的角速度为
B.时穿过线圈的磁通量为零
C.用电高峰期相当于滑片P下移动,则电压表的示数变大
D.若电压表的示数为220V,则降压变压器原副线圈的匝数比为95:11
10.某科技小组利用物理知识研究一款无接触驱动的游戏装置,如图所示,导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成,其右端与水平导轨c、d良好衔接,导轨a、b部分宽度为,导轨c、d部分宽度为,金属棒Р与金属棒Q上分别固定有绝缘卡通玩偶,营造出猫追老鼠的氛围,两者将随金属棒始终无翻转水平运动,金属棒Р与“猫”总质量为,金属棒Q与“老鼠”总质量为,接入导轨间的电阻大小均为,Q棒静止在c、d导轨上并被锁定,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将Р棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放,经过时间Р棒到达圆弧轨道最低点,此时Р棒对导轨压力为其重力的两倍,金属棒与轨道接触良好,不考虑一切摩擦,重力加速度为g取10m/s2,则( )
A.从释放Р棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量为0.3C
B.在Q棒一直锁定下,要使Р棒不能带“猫”进入c、d轨道,则a、b轨道水平部分长度至少为2m
C.当Р棒到达圆弧最低点时,若Q棒立即解除锁定,水平导轨均足够长,且P棒始终在ab上运动,Q棒始终在cd上运动,则两金属棒运动稳定时速度大小分别为m/s,m/s
D.Р棒在导轨ab的水平部分运动过程,两者运动状态第一次稳定后,Р棒进入cd导轨时,若此时距Q棒1m,则此后两者将会相碰
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题7分,第二小题7分)
11.(1)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置:
①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或 “不”);
②连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S瞬间
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁铁的运动方向是向________(填“上”“下”);图丙中电流表指针应________(填“向左”“向右”)偏转;图丁中的条形磁铁下端为________极(填“N”“S”)。
12. 为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻RG在不同照度下的阻值如下表所示。
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
75
40
28
23
20
18
(1)根据表中的数据,请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点;
(2)如图所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电阻RG(符号,阻值见表);
直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题12分,第二小题12分,第三小题16分;须写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长l1=20 cm,ad边长l2=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω。t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求:
(1)t=0时感应电流的方向;
(2)感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转一圈外力做的功;
(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
14.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流,河水的流量为,落差,河水的密度为,现利用其发电,若发电机的总效率为,输出电压为,输电线的总电阻为,用户获得220V的电压,此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。取)
(1)求输电线中的电流;
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比;
(3)如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用,求能够正常发光的电灯的盏数。
15.如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨MM′和NN'固定在水平面上,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻,右端连接一个理想电压表,整个导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=1T。质量为m=1kg的金属棒ab放在导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,用平行于导轨平面的拉力F拉金属棒,使金属棒由静止开始向右运动,t1=2s时刻撤去拉力,t2=4s时刻金属棒速度减小到零。金属棒向右运动的整个过程中,电压表的示数随时间变化的图像如图乙所示,其中U0=2V,金属棒沿导轨运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直,金属棒接入电路的电阻为1Ω。重力加速度为g取10m/s2,不计导轨电阻,求:
(1)撤去拉力的瞬间,金属棒的速度v0大小;
(2)作用于金属棒上的拉力F随时间t变化的表达式;
(3)撤去拉力后金属棒继续运动的距离x及撤去拉力后整个电路产生的焦耳热Q。
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