精品解析：黑龙江齐齐哈尔九校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

高二物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修第二册。 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，有选错的得0分。 1. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针 C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N 2. 如图所示，在一通有恒定电流的长直导线的右侧，有一带正电的粒子以初速度沿平行于导线的方向射出。粒子重力及空气阻力均忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 粒子将往左偏且半径变大 B. 粒子将往左偏且半径变小 C. 粒子将做匀速圆周运动 D. 粒子将做匀速直线运动 3. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比摩擦力刹车更稳定。如图所示为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　） A. 将铜片换成陶瓷片也能起到刹车作用 B. 将强力磁铁的磁极调换方向后不能起到刹车作用 C. 若强力磁铁产生的是匀强磁场，则刹车效果会更好 D. 过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 4. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 5. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。如图1所示的LC振荡电路中，电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 时间内，回路中电流沿逆时针方向 B. 时间内，回路中的电流在减小 C. 时间内，电容器在放电 D. 时刻，线圈中的磁场能最大 6. 我国海上风电集群通过绕有多组副线圈的理想变压器向岸电系统输电，变压器原线圈匝数n1=1000匝，接入电压的交变电流，原线圈的输入功率。副线圈有两个：n2=100匝向近海平台供电，n3向远方城市输电，简化图如图所示。已知向近海平台输电的副线圈输出功率，城市输电线路的总电阻，城市输电导线的电阻损耗的功率是，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈n2的电流为100A B. 城市输电线路中的电流为20A C. 匝 D. 保持输入电压和功率不变，撤除近海平台的副线圈，则城市输电导线的电阻损耗的功率为 7. 如图所示，同一金属线圈在匀强磁场中，两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴从中性面开始匀速转动，第1次转动的周期T1=0.02s ，产生的电动势峰值，第2次转动产生的电动势峰值，下列说法正确的是（ ） A. 第2次转动的周期T2=0.1s B. 第2次转动0.05s时刻，线圈中的电流最大 C. 第1次转动0~0.005s时间内，线圈中的平均感应电动势为 D. 若线圈阻值为，第1次转动0~0.005s时间内，通过线圈的电荷量为 8. 如图所示的4种传感器，图1是“液位监测仪”用来监测液面高度的变化，图2是某电子秤的电路图，图3是霍尔元件的示意图，图4是安装在汽车上的加速度计，它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是（ ） A. 图1中，液面的变化实际改变的是电容器两极板的正对面积，从而改变电容 B. 图2中，电子秤的表盘由电流表改装得到，且改装后电子秤的表盘刻度是均匀的 C. 图3中，若磁场沿x轴正方向，且UMN为正值，则自由移动的电荷是电子 D. 图4中，输出信号电压U与装置的加速度a成正比 9. 2024年12月，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔推力器在国际上实现首次飞行应用。如图甲所示，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，其工作原理为闭合环轨道中的电子在磁场中受到约束。如图乙所示，在较窄的环形空间内有沿径向向内的磁场，该磁场在环形空间内的磁感应强度近似认为大小均为；在垂直于环面同时加上方向向右的匀强电场E（场强大小未知）和方向向左的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。在各个场的共同作用下，电子恰好能在环形空间内沿图中方向做半径为R的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子重力。下列说法正确的是（　　） A. 沿径向向内的磁场产生的洛伦兹力与电场力平衡 B. 若电子的速度反向，则电子仍然能做匀速圆周运动 C. 电子的运动速率为 D. 电场强度大小为 10. 如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　） A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同 B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同 C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为 D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 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，在时间内通过线圈的电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 （2）若将线圈向下移动一段距离，让同一磁铁从同一位置由静止下落，电脑图像中显示有电流的时间区间会变___________（选填“长”或“短”）。 （3）若将玻璃管换成铜管，保持线圈位置不变，让同一磁铁从同一位置由静止下落，则线圈中的电流峰值会变___________（选填“大”或“小”）。 12. 某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。 （1）实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接________（选填“ab”或“cd”）； （2）若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为________V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头________（选填“4”或“5”）； （3）若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为________（选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为________（说出一种理由即可）。 13. 如图所示某山村附近有一条河流，现建成一座小型水电站，可满足村镇、小型企业的用电需求。水电站发电机的输出电压为200V。水电站到用户之间输电线的总电阻为10Ω，输电线上损耗的功率为发电机输出功率的10%，用户所需要的电压为220V，用户消耗的总功率为9000W，认为所用的变压器均为理想变压器。求： （1）输电线上的电流I； （2）升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。 14. xOy坐标平面第一象限内存在如图所示的匀强磁场边界，其中ACD为半圆弧，OA=AD=2l，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一质量为m，电荷量为q的带负电粒子从坐标原点O以不同的初速度沿y轴正方向射入磁场，不计粒子的重力。 （1）求粒子刚好打在C点时对应的初速度v0； （2）若使粒子在磁场中运动的时间最长，求粒子的初速度范围。 15. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，导轨间距为，导轨左端通过单刀双掷开关连接电源或电容器，电源电动势为，内阻不计，电容器的电容为且初始不带电。导体棒与导轨垂直放置且与导轨始终接触良好，导体棒的质量为，接入电路的电阻为，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。初始时导体棒静止，现将开关接，一段时间后导体棒达到稳定速度（未知），此时将开关接，一段时间后导体棒达到稳定速度（未知），求： （1）的大小和开关接1过程中流过导体棒的电荷量； （2）开关接过程中导体棒上产生的焦耳热； （3）开关接过程中流过导体棒的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修第二册。 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，有选错的得0分。 1. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针 C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据楞次定律的“增反减同”及右手螺旋定则， 感应电流方向沿顺时针，故A正确； B．线圈向右运动时，穿过其的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，故B错误； C．由，B减小，则穿过闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，即导体棒中的电流从N到M，故C错误； D．导体棒做切割磁感线运动时，由右手定则，即导体棒中的电流从N到M，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，在一通有恒定电流的长直导线的右侧，有一带正电的粒子以初速度沿平行于导线的方向射出。粒子重力及空气阻力均忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 粒子将往左偏且半径变大 B. 粒子将往左偏且半径变小 C. 粒子将做匀速圆周运动 D. 粒子将做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据安培定则，通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里。粒子带正电，初速度向上，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力方向向左，所以粒子将往左偏转。由于洛伦兹力不做功，粒子的速率保持不变。离通电直导线越近，磁场越强，即磁感应强度越大。根据粒子在磁场中运动的半径公式，当增大时，半径变小。故A错误B正确； C．由于磁场是非匀强磁场，磁感应强度随位置变化，半径变化，粒子不做匀速圆周运动，故C错误； D．粒子受洛伦兹力作用，合力不为零，不做匀速直线运动，故D错误； 故选B。 3. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比摩擦力刹车更稳定。如图所示为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　） A. 将铜片换成陶瓷片也能起到刹车作用 B. 将强力磁铁的磁极调换方向后不能起到刹车作用 C. 若强力磁铁产生的是匀强磁场，则刹车效果会更好 D. 过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．陶瓷片是绝缘体，内部没有自由移动的电荷。当陶瓷片在磁场中运动时，无法产生感应电流（涡流），因此不会受到安培力的阻碍作用，不能起到刹车作用，故A错误； B．将强力磁铁的磁极调换方向后，磁场方向反向。根据右手定则（或楞次定律），产生的感应电流方向会反向，但根据左手定则，安培力的方向仍然与运动方向相反，阻碍过山车的运动，所以仍能起到刹车作用，故B错误； C．强力磁铁产生的是匀强磁场，当铜片完全进入磁场后，穿过铜片的磁通量保持不变，根据法拉第电磁感应定律，铜片中不会产生感应电流，也就没有安培力阻碍运动，刹车效果会变差甚至消失，故C错误； D．速度越大，磁通量变化率越大，感应电动势、涡流、安培力也就越大，刹车阻力随之增大，故D正确。 故选D。 4. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．开关闭合瞬间，由于自感线圈L的存在，灯泡L1逐渐变亮，灯泡L2立刻变亮，A错误，B正确； C．开关断开的瞬间，自感线圈L、L1、L2组成闭合回路，由于自感线圈阻碍原电流的变化，所以灯泡L1和L2都逐渐熄灭，故C错误； D．开关闭合瞬间，通过灯泡L2的电流向右，开关断开瞬间，由于自感线圈产生感应电流，通过灯泡L2的电流向左，故D错误。 故选B。 5. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。如图1所示的LC振荡电路中，电容器上极板的电荷量q随时间t变化的规律如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 时间内，回路中电流沿逆时针方向 B. 时间内，回路中的电流在减小 C. 时间内，电容器在放电 D. 时刻，线圈中的磁场能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．时间内，上极板电量为正值，增加，可知在给上极板充正电，回路中电流沿逆时针方向，A 正确； B．时间内，上极板电量为正值，减小，则电容器放电，回路中的电流在增大，B 错误； C．时间内，上极板电量为负值，增加，则电容器在充电，C 错误； D．时刻，电容器充电完成，线圈中的电场能最大，磁场能最小，D 错误。 故选A。 6. 我国海上风电集群通过绕有多组副线圈的理想变压器向岸电系统输电，变压器原线圈匝数n1=1000匝，接入电压的交变电流，原线圈的输入功率。副线圈有两个：n2=100匝向近海平台供电，n3向远方城市输电，简化图如图所示。已知向近海平台输电的副线圈输出功率，城市输电线路的总电阻，城市输电导线的电阻损耗的功率是，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈n2的电流为100A B. 城市输电线路中的电流为20A C. 匝 D. 保持输入电压和功率不变，撤除近海平台的副线圈，则城市输电导线的电阻损耗的功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．副线圈n2的电压 副线圈n2的电流 ，A 错误； B．城市输电线路中的电流满足 ，解得 ，B 错误； C．副线圈n3的功率 副线圈n3的电压 副线圈的匝数匝，C 正确； D．保持输入电压和功率不变，撤除近海平台的副线圈，则副线圈n3的功率 副线圈n3的电流 则城市输电导线的电阻损耗的功率为 ，D 错误。 故选C。 7. 如图所示，同一金属线圈在匀强磁场中，两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴从中性面开始匀速转动，第1次转动的周期T1=0.02s ，产生的电动势峰值，第2次转动产生的电动势峰值，下列说法正确的是（ ） A. 第2次转动的周期T2=0.1s B. 第2次转动0.05s时刻，线圈中的电流最大 C. 第1次转动0~0.005s时间内，线圈中的平均感应电动势为 D. 若线圈阻值为，第1次转动0~0.005s时间内，通过线圈的电荷量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一次转动的角速度 由峰值，可得 又 ，可得，则 ，A正确； B．由于两次均从中性面开始转动，则两次转动的电动势的瞬时值随时间变化的图像均满足正弦函数，第2次转动0.05s=0.5T2时刻，线圈转到中性面，此时的电流为0，B错误； C．第1次转动0~0.005s时间内，线圈中的平均感应电动势 ，C错误； D．若线圈电阻为，第1次转动0~0.005s时间内，通过线圈的电荷量，D错误。 故选A。 8. 如图所示的4种传感器，图1是“液位监测仪”用来监测液面高度的变化，图2是某电子秤的电路图，图3是霍尔元件的示意图，图4是安装在汽车上的加速度计，它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是（ ） A. 图1中，液面的变化实际改变的是电容器两极板的正对面积，从而改变电容 B. 图2中，电子秤的表盘由电流表改装得到，且改装后电子秤的表盘刻度是均匀的 C. 图3中，若磁场沿x轴正方向，且UMN为正值，则自由移动的电荷是电子 D. 图4中，输出信号电压U与装置的加速度a成正比 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图1中，液面的变化实际改变的是电容器的介电常数，从而改变电容，A错误； B．图2中，电路中电流，称重物时，在重物重力作用下使滑片P下移，RPB减小，则电路中电流增大，因 RPB减小量与重物的重力G成正比，可知电流与重物的重力G不是成正比的关系，故改装后电子秤的表盘刻度不是均匀的，B错误； C．图3中，由左手定则，若磁场沿x轴正方向，则自由电荷向下偏转，又 UMN为正值，则自由移动的电荷是电子，C正确； D．图4中，设回路中的电流为I，滑动变阻器的长度为L，阻值为 R，当汽车的加速度为a时，设弹簧的形变量为，由牛顿第二定律得 输出信号电压 由两式得，即 ，D正确。 故选CD。 9. 2024年12月，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔推力器在国际上实现首次飞行应用。如图甲所示，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，其工作原理为闭合环轨道中的电子在磁场中受到约束。如图乙所示，在较窄的环形空间内有沿径向向内的磁场，该磁场在环形空间内的磁感应强度近似认为大小均为；在垂直于环面同时加上方向向右的匀强电场E（场强大小未知）和方向向左的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。在各个场的共同作用下，电子恰好能在环形空间内沿图中方向做半径为R的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子重力。下列说法正确的是（　　） A. 沿径向向内的磁场产生的洛伦兹力与电场力平衡 B. 若电子的速度反向，则电子仍然能做匀速圆周运动 C. 电子的运动速率为 D. 电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．由左手定则可知，垂直环面向左的匀强磁场产生的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力，有 可得电子的运动速率为 沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力向右，与向左的电场力平衡，故A正确，C错误； B．若电子的速度反向，沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力反向，但是电场力不变，可知电子不能做匀速圆周运动，故B错误； D．沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力向右，与向左的电场力平衡，则有 可得电场强度大小为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　） A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同 B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同 C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为 D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两种方式离开磁场瞬间（末态）只有边切割磁感线，且边切割磁感线的速度相同，则边产生的感应电动势相等，两端的电压等于感应电动势的，所以线框离开瞬间两端的电压相同，A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知线框中产生的平均感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得平均感应电流为 流过横截面的电荷量 且 整理得 所以两种方式流过某一横截面的电荷量相同，B错误； C．方式①：感应电动势 平均感应电流为 运动时间 焦耳热 方式②：感应电动势最大值 感应电动势有效值 感应电流有效值为 运动时间 焦耳热 因此，C正确。 D．平均电流， 因此，D正确。 故选 CD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 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，在时间内通过线圈的电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 （2）若将线圈向下移动一段距离，让同一磁铁从同一位置由静止下落，电脑图像中显示有电流的时间区间会变___________（选填“长”或“短”）。 （3）若将玻璃管换成铜管，保持线圈位置不变，让同一磁铁从同一位置由静止下落，则线圈中的电流峰值会变___________（选填“大”或“小”）。 【答案】（1）逆时针 （2）短 （3）小 【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】 若将线圈向下移动一段距离，让同一磁铁从同一位置静止下落，磁铁到达线圈位置的速度变大，则发生相同的位移所用的时间变短，可见电脑图像中显示有电流的时间区间会变短。 【小问3详解】 若将玻璃管换成铜管，则磁铁在下落过程中会在铜管中产生涡流，铜管涡流磁场会给磁铁施加向上的阻力，所以磁铁下落到线圈位置时的速度会变小，线圈中的磁通量变化更慢，则线圈中的电流峰值会变小。 12. 某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。 （1）实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接________（选填“ab”或“cd”）； （2）若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为________V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头________（选填“4”或“5”）； （3）若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为________（选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为________（说出一种理由即可）。 【答案】（1）cd （2） ①. 6.0 ②. 5 （3） ①. 1.9V ②. 变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感现象，需要原线圈中通入变化的电流产生变化的磁场，从而在副线圈中产生感应电动势。直流电产生恒定磁场，无法在副线圈产生感应电压。图乙中，ab端标有“+”、“-”，为直流输出端；cd端标有“~”，为交流输出端。因此，实验时变压器原线圈的两端应接交流电源，即cd端。 【小问2详解】 [1][2]多用电表旋钮旋至10V挡位，由图丙可知，读数为。根据理想变压器电压与匝数的关系 其中匝，解得匝。 题目已知触头5对应的线圈匝数为200匝，故此时副线圈单刀多掷开关接的是触头5。 【小问3详解】 [1][2]原线圈接触头3，对应匝数匝；副线圈接触头5，对应匝数匝。原线圈电压。若为理想变压器，根据 解得副线圈电压为2.00V，但在实际实验中，变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素，导致能量损失，副线圈的实际输出电压会略低于理论计算值，故示数可能为。 13. 如图所示某山村附近有一条河流，现建成一座小型水电站，可满足村镇、小型企业的用电需求。水电站发电机的输出电压为200V。水电站到用户之间输电线的总电阻为10Ω，输电线上损耗的功率为发电机输出功率的10%，用户所需要的电压为220V，用户消耗的总功率为9000W，认为所用的变压器均为理想变压器。求： （1）输电线上的电流I； （2）升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）10A （2）， 【解析】 【小问1详解】 设发电机输出的功率为P，根据能量守恒有 P-P损=P用 又，解得P=10000W 则 P损=1000W 输电线上损耗的功率 解得 I线=10A 【小问2详解】 升压变压器输出电压为 故升压变压器原、副线圈匝数比为 输电线上损失的电压为 降压变压器的输入电压为 U3=U2-U损=900V 故降压变压器原、副线圈匝数比为 14. xOy坐标平面第一象限内存在如图所示的匀强磁场边界，其中ACD为半圆弧，OA=AD=2l，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一质量为m，电荷量为q的带负电粒子从坐标原点O以不同的初速度沿y轴正方向射入磁场，不计粒子的重力。 （1）求粒子刚好打在C点时对应的初速度v0； （2）若使粒子在磁场中运动的时间最长，求粒子的初速度范围。 【答案】（1） （2）或 v≥ 【解析】 【小问1详解】 粒子刚好打在C点时，轨迹如图所示 设此时粒子的轨迹半径为r1，由几何关系有 解得 由 解得 【小问2详解】 若要使粒子运动的时间最长，则粒子要打在OA段或D点右侧 若粒子打在A点，此时粒子的轨迹半径 由，得 若粒子打在D点，此时粒子的轨迹半径 r3=2l 由，得 则粒子的速度范围 0 < v⩽v1或 v≥v2 即 或 v≥ 15. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，导轨间距为，导轨左端通过单刀双掷开关连接电源或电容器，电源电动势为，内阻不计，电容器的电容为且初始不带电。导体棒与导轨垂直放置且与导轨始终接触良好，导体棒的质量为，接入电路的电阻为，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。初始时导体棒静止，现将开关接，一段时间后导体棒达到稳定速度（未知），此时将开关接，一段时间后导体棒达到稳定速度（未知），求： （1）的大小和开关接1过程中流过导体棒的电荷量； （2）开关接过程中导体棒上产生的焦耳热； （3）开关接过程中流过导体棒的电荷量。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当导体棒的感应电动势等于电源电动势时，导体棒速度达到，有 解得 对由动量定理有 ，即 解得 【小问2详解】 开关接过程电路产生的总电能，动能增量 代入， 由能量守恒有 【小问3详解】 开关接后，导体棒给电容器充电，当电容器电压等于导体棒的感应电动势时，导体棒速度达到，设此时电容器电压为 有， 对导体棒由动量定理有，即 解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $