精品解析:重庆市第十一中学2025-2026学年高二下学期期中物理试卷
2026-06-13
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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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 南岸区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.02 MB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58333793.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年重庆第十一中学教育集团高二(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 如图所示,处在匀强磁场中的线圈匝数为,面积为S,磁场方向平行于线圈轴线向右,若在时间内,磁感应强度大小由均匀增加到,则该段时间线圈两端和之间的电势差( )
A. 恒为 B. 从0均匀变化到
C. 恒为 D. 从0均匀变化到
【答案】C
【解析】
【详解】穿过线圈的磁感应强度均匀增加,故产生恒定的感应电动势,根据法拉第电磁感应定律,有
根据楞次定律,如果线圈闭合,感应电流的磁场向左,故感应电动势顺时针(从右侧看),故
即有
故选C。
2. 在物理兴趣活动时,兆兵老师组织10位同学进行了“千人震”实验。实验电路如下图,两节干电池,开关,带铁芯的多匝线圈(电阻很小),同学们彼此之间手拉手连入电路。先闭合开关,待电路稳定后再断开开关,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关瞬间,同学们有触电的感觉
B. 断开开关瞬间,同学们有触电的感觉
C. 断开开关瞬间,流过同学们的电流突然减小
D. 断开开关瞬间,流过同学们的电流方向为A到B
【答案】B
【解析】
【详解】A.两节干电池电动势约为,闭合开关瞬间,人体两端的电压等于电源两端电压为,因人体电阻特别大,流过同学们的电流非常小,同学们没有触电的感觉,故A错误;
BC.断开开关的瞬间,由于电流变化太快,导致线圈产生的感应电动势非常大,故线圈两端电压会变大,流过同学们的电流变大,同学们有触电的感觉,故B正确,C错误;
D.断开开关瞬间,线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小,因此感应电流的方向与原方向相同,自左向右,断开开关时,线圈与人组成新的闭合回路,因此流过人体的电流从B到A,故D错误。
故选B。
3. 某交变电流在一个周期T内的变化情况如图所示,前半个周期呈正弦式变化,最大值为,后半个周期电流为,则该交变电流的有效值是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由交变电流的有效值定义
解得
故选D。
4. 如图所示,圆心为O、半径为的金属圆形轨道固定在水平面内,长度为的直导体棒OA置于圆导轨上面,金属圆形轨道内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小,直导体棒O端和圆轨道引出导线分别与电阻、和电容器相连。导体棒在外力作用下绕O点以角速度顺时针匀速转动。已知导体棒的电阻,,,电容器的电容,不计金属圆形导轨电阻,下列说法中正确的是( )
A. 通过导体棒的电流为
B. M板带负电
C. 外力做功的功率为
D. 电容器极板的带电荷量
【答案】D
【解析】
【详解】A.由导体切割磁感线产生电动势可知
由闭合电路欧姆定律有
故A错误;
B.由右手定则可以判断,导体棒中的电流方向为O到A,所以电容器M板带正电,故B错误;
C.回路消耗的总电功率
由能量转化与守恒可知外力做功的功率等于回路消耗的总功率,即
故C错误;
D.由欧姆定律可知电容器两端的电压
所以电容器的带电量
故D正确。
故选D。
5. 电压、电流按正弦规律变化的叫正弦交流电,下列回路或线圈中不能产生正弦交流电的是( )
A. 图(a)中磁感应强度随时间按规律变化
B. 图(b)中闭合开关(电容器已充满电)
C. 图(c)中导体棒在匀强磁场中切割磁感线的速度随时间按规律变化
D. 图(d)中导体棒在匀强磁场中以恒定速率沿平行的半圆形导轨运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.图(a)中穿过线圈的磁通量随时间按余弦规律变化,由法拉第电磁感应定律可知,线圈中产生正弦规律变化的电流,故A错误;
B.图(b)中闭合开关后,回路中产生正弦规律变化的振荡电流,故B错误;
C.图(c)中导体棒的切割速度随时间按规律变化,产生的电流随时间线性增大,方向不变,不是正弦交流电,故C正确;
D.图(d)中导体棒以恒定速率沿平行的半圆形导轨运动的过程中有效切割速度按正弦规律变化,产生正弦交流电。选择不能产生正弦交流电的,故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,边长为l的正方形导线框abcd,以恒定速度沿x轴向右运动,穿过图中所示的匀强磁场区域。从导线框在图示位置的时刻开始计时,则乙图的纵轴对应的物理量为导线框( )
A. 所包围面积的磁通量 B. b、c两点的电势差Ubc
C. bc边所受安培力大小 D. 所受外力的功率
【答案】B
【解析】
【详解】A. 磁通量
时,线框进入磁场,进入磁场的面积随增大线性增大,也线性增大,不符合乙图中该段为恒定值的特点,故A错误;
B.设线框总电阻为,每边电阻为,线框速度为。时,线框未进入磁场,无感应电动势,,符合;时,边切割磁感线,总感应电动势,电流,为路端电压,大小,为恒定值,符合;
时,整个线框在磁场中,感应电流,但边仍切割磁感线,电动势为,无电流时,为恒定值,符合;
时,线框出磁场,边切割磁感线,电流,为外电路电阻,,为恒定值,符合乙图规律,故B正确;
C.由B选项,时,线框感应电流,因此边安培力为,不符合乙图中该段为最大值的特点,故C错误;
D.线框匀速运动,外力功率等于感应电流功率,时感应电流为,功率为,不符合乙图中该段为最大值的特点,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,的左边有一闭合电路,当在外力的作用下运动时,向左运动,则所做的运动可能是( )
A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动
C. 向右减速运动 D. 向左减速运动
【答案】D
【解析】
【详解】根据安培定则可知,ab右侧产生的磁场方向垂直纸面向里,MN在安培力作用下向左运动,说明MN受到的安培力向左,由左手定则可知MN中电流N流向M,线圈L1中感应电流的磁场向下,由楞次定律可知,线圈L1中的磁场应该向上增强,或向下减弱,则线圈L2中的磁场向上增强,或向下减弱,由安培定则可知PQ中感应电方向由Q到P且增大,或PQ中感应电流方向由P到Q且减小,再由右手定则可知PQ可能向右加速运动或向左减速运动。
故选D。
8. 如图甲所示,倾角为、宽度为l、电阻不计的光滑平行金属轨道足够长,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。轨道上端的定值电阻阻值为R,金属杆MN的电阻为r,质量为m。将金属杆MN由静止释放,杆始终与轨道垂直且接触良好。通过数据采集器得到电流i随时间t的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为x时,可认为电流达到最大值。已知时刻的电流为,重力加速度为g,下列说法中不正确的是( )
A. 磁感应强度的大小
B. 时刻金属杆的加速度大小
C. 金属杆的最大速度大小
D. 杆下滑位移为x的过程中,电阻R产生的焦耳热
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,金属杆稳定运动的电流为,杆受重力、支持力和安培力三个力平衡,根据平衡条件有
解得
故A正确,不符题意;
B.在时刻,对金属杆根据牛顿第二定律可得
解得金属杆的加速度大小为
故B正确,不符题意;
C.金属杆速度最大时,克服安培力做功的功率等于重力做功的功率,则有
解得金属杆的速度大小为
故C正确,不符题意;
D.当金属杆下滑的位移为时,可认为电流达到最大值,此过程中,根据动能定理可知
根据功能关系可得产生的总焦耳热为
杆下滑位移为的过程中,电阻产生的焦耳热为
解得
故D错误,符合题意。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9. 某交变电压为,则( )
A. 用此交变电压作打点计时器的电源时,打点周期为
B. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光
C. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁
D. 耐压6V的电容器能直接用在此电源上
【答案】AB
【解析】
【详解】A.打点计时器打点周期等于交流电的周期,由交流电 可知,由可得,打点周期 ,故A正确;
BC.由题电压的最大值,有效值 ,可以使额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,正常发光,故B正确,C错误;
D.使用此交流电时,耐压6 V的电容器不能直接接在此电源上,因为最大值超过6V,故D错误。
故选AB。
10. 关于以下四幅图说法正确的是( )
A. 图甲,由静止释放的强磁铁可以在竖直铝管中做自由落体运动
B. 图乙,断开开关时,延时继电器的弹簧并不会立刻将衔铁拉起
C. 图丙,真空冶炼炉接高频交流电,能利用炉内金属产生的涡流使金属熔化
D. 图丁,用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了美观、方便组装
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲中,强磁铁在竖直铝管下落时,会产生电磁阻尼现象,所以磁铁不会做自由落体运动,故A错误;
B.图乙中,断开开关S时,线圈A中的电流消失,但线圈B会产生互感现象,感应电流会维持一段时间,因此弹簧K不会立刻将衔铁D拉起,故B正确;
C.图丙中,真空冶炼炉接高频交流电时,炉内金属会因电磁感应产生涡流,涡流的热效应使金属熔化,故C正确;
D.图丁中,用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯,是为了减小涡流造成的电能损耗和铁芯发热,故D错误。
故选BC。
11. 图甲为风力发电的简易模型,发电机与一理想变压器的原线圈相连,变压器原、副线圈的匝数之比为,某一风速时,变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像(余弦函数)如图乙所示,发电机的内阻忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 若仅断开开关S,电压表的示数为
B. 若仅断开开关S,则通过滑动变阻器的电流会减小
C. 若保持开关S闭合,仅将滑动变阻器的滑片P向下移动,小灯泡会变暗
D. 若保持开关S闭合,仅增大风速,电压表的示数会增大,变压器的输入功率也会增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若仅断开开关S,电压表测量变压器原线圈两端电压的有效值保持不变,则
电压表测量变压器副线圈两端的电压,根据
可知电压表的示数,A项正确;
B.若仅断开开关S,副线圈负载总电阻会增大,因不变,故不变,通过副线圈的总电流会减小,定值电阻两端的电压会减小,滑动变阻器两端的电压会增大,故通过滑动变阻器的电流会增大,B项错误;
C.若保持开关S闭合,仅将滑动变阻器的滑片向下移动,副线圈负载总电阻会减小,通过副线圈的电流会增大,定值电阻两端的电压会增大,小灯泡两端的电压会减小,故小灯泡的实际功率会降低,会变暗,C项正确;
D.若保持开关S闭合,仅增大风速,永磁体转得更快,电源的电动势增大,原线圈两端的电压增大,副线圈两端的电压增大,通过副线圈的电流增大,变压器输出功率增大,其输入功率也增大,D项正确。
故选ACD。
12. 如图所示,光滑绝缘水平面上有连续相邻、宽均为d的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Ⅰ、Ⅲ区域有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B;Ⅱ区域有竖直向上的匀强磁场,感应强度大小也为B。给正方形线框一水平向右的初速度进入磁场,线框最终恰好离开Ⅲ区域,金属线框abcd的质量为m、匝数为n,边长为,电阻为R。金属线框运动过程中bc边始终与磁场边界平行,则( )
A. 进入区域Ⅰ过程,通过线框的电荷量为
B. 线框的初速度大小为
C. 刚开始进区域Ⅱ时,线框的加速度为
D. 进入区域Ⅰ与离开区域Ⅲ过程,克服安培力做功之比为1:1
【答案】AC
【解析】
【详解】设线框单边切割磁感线时,根据动量定理有
即 ,由此可确定线框在磁场中发生位移x时对应的速度改变量。
A.在线框进入区域Ⅰ的过程中,根据电荷量公式
可得通过线框的电荷量为,故A正确;
B.线框进入区域Ⅰ和离开区域Ⅲ时,均只有一条边切割磁感线,位移均为L,依据动量定理,速度变化量的大小均为
线框进入区域Ⅱ和进入区域Ⅲ时,均有两条边分别在方向相反的磁场中切割磁感线,等效电动势
所受合安培力
根据动量定理,这两段过程的速度变化量大小均为
由于线框最终恰好完全离开区域Ⅲ,其末速度为零,则初速度大小
解得,故B错误;
C.线框刚开始进入区域Ⅱ时,其速度大小
解得:
此刻有两条边切割磁感线,线框的加速度大小
代入数据解得,故C正确;
D.线框进入区域Ⅰ过程克服安培力做功
代入数据解得
离开区域Ⅲ过程克服安培力做功
解得
两过程克服安培力做功之比为19:1,故D错误。
故选AC。
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示,标出的数值为线圈匝数。
(1)观察变压器的铁芯,它的结构和材料是 。
A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯
C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数______。(选填“多”或“少”)
(3)实验中将电源接在左线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱之间,用电表测得右线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为,则左线圈的输入电压可能为 。
A. B. C.
【答案】(1)D (2)少 (3)C
【解析】
【小问1详解】
为了防止涡流烧坏变压器,变压器的铁芯是由彼此绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
【小问2详解】
观察两个线圈的导线,发现粗细不同,根据,可知匝数少的电流大,则导线越粗,导线粗的线圈匝数少;
【小问3详解】
若是理想变压器,则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系为,若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱,副线圈接“0”和“400”两个接线柱,可知原副线圈的匝数比为2:1,副线圈的电压为3V,则原线圈的电压为: ,考虑到不是理想变压器,有漏磁等现象,则原线圈所接的电源电压大于6V,可能为7V。
故选C。
14. 某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。
(1)利用图甲电路测量压敏电阻的阻值。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于__________端(填“”或“”);已知电流表内阻为,某次测量中电压表示数为、电流表示数为,则压敏电阻__________(用所给物理量符号表示);
(2)改变作用在压敏电阻上的压力大小,测出不同压力下压敏电阻的阻值,可得到图乙所示的图像;
(3)将该压敏电阻连入图丙电路中,电源电动势,内阻,电流表量程,内阻,如果压力时,电流表刚好满偏,电阻箱的阻值应调整为__________;
(4)在图丙电路中,保持不变,将该电流表改装为压力计,则压力与电流的关系式为__________(代入(3)中各已知量的数值,表达式中只有电流未知)
【答案】 ①. ②. ③. 10 ④.
【解析】
【详解】[1]闭合开关前,滑动变阻器应调到接入阻值最大处保护电路,由图甲的接法可知,滑片位于端时接入电阻最大,故填。
[2]甲图中电压表测量压敏电阻和电流表的总电压,由欧姆定律得
整理得压敏电阻
[3]由图乙的图像可得与的关系
当时,, 此时电流表达到满偏电流
根据闭合电路欧姆定律
解得
[4]保持不变,总电阻满足
代入已知数值得,整理得
结合
整理得
四、计算题:本大题共4小题,共38分。
15. 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,边长。求
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向;
(3)在到时间内,金属框中电流的电功率P。
【答案】(1)0.08V;(2)0.016N,方向垂直于ab向左;(3)0.064W
【解析】
【详解】(1)在到的时间内,磁感应强度的变化量,设穿过金属框的磁通量变化量为,有
①
由于磁场均匀变化,金属框中产生的电动势是恒定的,有
②
联立①②式,代入数据,解得
③
(2)设金属框中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,有
④
由图可知,时,磁感应强度为,金属框ab边受到的安培力
⑤
联立①②④⑤式,代入数据,解得
⑥
方向垂直于ab向左。⑦
(3)在到时间内,金属框中电流的电功率
⑧
联立①②④⑧式,代入数据,解得
⑨
16. 如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)1min内R上消耗的电能;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
【答案】(1);(2)27000J;(3)0.1C
【解析】
【详解】(1)线框从磁通量最小位置开始转动,因此感应电动势的瞬时值表达式为
(V)
(2)电动势有效值为
1min内R上消耗的电能为
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中
通过R的电量为
17. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图.升压变压器副线圈两端接有一理想电压表,示数,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率,额定电压,变压器均视为理想变压器.求:
(1)升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压;
(2)通过输电线上的电流及输电线的总电阻;
(3)供电电路的效率。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
额定电压,根据
得
【小问2详解】
充电桩充电时的额定功率,可知降压变压器的输入功率为,通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
【小问3详解】
配电设施的输出功率
供电电路的效率
18. 如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB、FG和直窄轨BC、GH以及直宽轨DE、IJ组合而成,AB、FG段为竖直平面内的圆弧,半径相等,分别在B、G两点与窄轨BC、GH相切,窄轨和宽轨均处于同一水平面内,相邻段互相垂直,窄轨间距为L,宽轨间距为2L。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度分别为B和2B。由同种材料制成的相同金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好,两棒的长度均为2L,质量分别为m和2m,其中b棒电阻为R。初始时b棒静止于导轨BC段某位置,a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的,重力加速度为g,求:
(1)b棒刚到达C位置要进入宽轨道前a棒的速度v1;
(2)b棒刚到达C位置要进入宽轨道前b棒加速度ab的大小;
(3)b棒在BC段运动过程中,a棒和b棒的相对位移;
(4)若a棒到达宽轨前已做匀速运动,则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Qb。(结果均可用分式表示)
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)设a棒到B处时速度为,从A到B根据动能定理有
解得
①
设b棒运动到C位置时,a、b棒的速度分别为、,根据动量守恒定律有
②
根据题意有
③
联立①②③得
④
(2)b棒刚到达C位置要进入宽轨道前,电路感应电动势
⑤
由
,
知
当a、b棒都在窄轨道时
⑥
⑦
对b棒,根据牛顿第二定律有
⑧
由③~⑧得
⑨
(3)对b棒,根据动量定理有
⑩
⑪
⑫
由③⑩⑪⑫得
⑬
(4)设a、b棒匀速运动的速度分别为v3和v4,则
即
⑭
对a棒,根据动量定理有
⑮
对b棒,根据动量定理有
⑯
由⑭⑮⑯得
, ⑰
根据能量守恒有
⑱
由①③④⑭~⑱得
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2025-2026学年重庆第十一中学教育集团高二(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 如图所示,处在匀强磁场中的线圈匝数为,面积为S,磁场方向平行于线圈轴线向右,若在时间内,磁感应强度大小由均匀增加到,则该段时间线圈两端和之间的电势差( )
A. 恒为 B. 从0均匀变化到
C. 恒为 D. 从0均匀变化到
2. 在物理兴趣活动时,兆兵老师组织10位同学进行了“千人震”实验。实验电路如下图,两节干电池,开关,带铁芯的多匝线圈(电阻很小),同学们彼此之间手拉手连入电路。先闭合开关,待电路稳定后再断开开关,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关瞬间,同学们有触电的感觉
B. 断开开关瞬间,同学们有触电的感觉
C. 断开开关瞬间,流过同学们的电流突然减小
D. 断开开关瞬间,流过同学们的电流方向为A到B
3. 某交变电流在一个周期T内的变化情况如图所示,前半个周期呈正弦式变化,最大值为,后半个周期电流为,则该交变电流的有效值是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,圆心为O、半径为的金属圆形轨道固定在水平面内,长度为的直导体棒OA置于圆导轨上面,金属圆形轨道内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小,直导体棒O端和圆轨道引出导线分别与电阻、和电容器相连。导体棒在外力作用下绕O点以角速度顺时针匀速转动。已知导体棒的电阻,,,电容器的电容,不计金属圆形导轨电阻,下列说法中正确的是( )
A. 通过导体棒的电流为
B. M板带负电
C. 外力做功的功率为
D. 电容器极板的带电荷量
5. 电压、电流按正弦规律变化的叫正弦交流电,下列回路或线圈中不能产生正弦交流电的是( )
A. 图(a)中磁感应强度随时间按规律变化
B. 图(b)中闭合开关(电容器已充满电)
C. 图(c)中导体棒在匀强磁场中切割磁感线的速度随时间按规律变化
D. 图(d)中导体棒在匀强磁场中以恒定速率沿平行的半圆形导轨运动
6. 如图甲所示,边长为l的正方形导线框abcd,以恒定速度沿x轴向右运动,穿过图中所示的匀强磁场区域。从导线框在图示位置的时刻开始计时,则乙图的纵轴对应的物理量为导线框( )
A. 所包围面积的磁通量 B. b、c两点的电势差Ubc
C. bc边所受安培力大小 D. 所受外力的功率
7. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,的左边有一闭合电路,当在外力的作用下运动时,向左运动,则所做的运动可能是( )
A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动
C. 向右减速运动 D. 向左减速运动
8. 如图甲所示,倾角为、宽度为l、电阻不计的光滑平行金属轨道足够长,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。轨道上端的定值电阻阻值为R,金属杆MN的电阻为r,质量为m。将金属杆MN由静止释放,杆始终与轨道垂直且接触良好。通过数据采集器得到电流i随时间t的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为x时,可认为电流达到最大值。已知时刻的电流为,重力加速度为g,下列说法中不正确的是( )
A. 磁感应强度的大小
B. 时刻金属杆的加速度大小
C. 金属杆的最大速度大小
D. 杆下滑位移为x的过程中,电阻R产生的焦耳热
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9. 某交变电压为,则( )
A. 用此交变电压作打点计时器的电源时,打点周期为
B. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光
C. 把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁
D. 耐压6V的电容器能直接用在此电源上
10. 关于以下四幅图说法正确的是( )
A. 图甲,由静止释放的强磁铁可以在竖直铝管中做自由落体运动
B. 图乙,断开开关时,延时继电器的弹簧并不会立刻将衔铁拉起
C. 图丙,真空冶炼炉接高频交流电,能利用炉内金属产生的涡流使金属熔化
D. 图丁,用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了美观、方便组装
11. 图甲为风力发电的简易模型,发电机与一理想变压器的原线圈相连,变压器原、副线圈的匝数之比为,某一风速时,变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像(余弦函数)如图乙所示,发电机的内阻忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 若仅断开开关S,电压表的示数为
B. 若仅断开开关S,则通过滑动变阻器的电流会减小
C. 若保持开关S闭合,仅将滑动变阻器的滑片P向下移动,小灯泡会变暗
D. 若保持开关S闭合,仅增大风速,电压表的示数会增大,变压器的输入功率也会增大
12. 如图所示,光滑绝缘水平面上有连续相邻、宽均为d的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Ⅰ、Ⅲ区域有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B;Ⅱ区域有竖直向上的匀强磁场,感应强度大小也为B。给正方形线框一水平向右的初速度进入磁场,线框最终恰好离开Ⅲ区域,金属线框abcd的质量为m、匝数为n,边长为,电阻为R。金属线框运动过程中bc边始终与磁场边界平行,则( )
A. 进入区域Ⅰ过程,通过线框的电荷量为
B. 线框的初速度大小为
C. 刚开始进区域Ⅱ时,线框的加速度为
D. 进入区域Ⅰ与离开区域Ⅲ过程,克服安培力做功之比为1:1
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示,标出的数值为线圈匝数。
(1)观察变压器的铁芯,它的结构和材料是 。
A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯
C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数______。(选填“多”或“少”)
(3)实验中将电源接在左线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱之间,用电表测得右线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为,则左线圈的输入电压可能为 。
A. B. C.
14. 某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。
(1)利用图甲电路测量压敏电阻的阻值。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于__________端(填“”或“”);已知电流表内阻为,某次测量中电压表示数为、电流表示数为,则压敏电阻__________(用所给物理量符号表示);
(2)改变作用在压敏电阻上的压力大小,测出不同压力下压敏电阻的阻值,可得到图乙所示的图像;
(3)将该压敏电阻连入图丙电路中,电源电动势,内阻,电流表量程,内阻,如果压力时,电流表刚好满偏,电阻箱的阻值应调整为__________;
(4)在图丙电路中,保持不变,将该电流表改装为压力计,则压力与电流的关系式为__________(代入(3)中各已知量的数值,表达式中只有电流未知)
四、计算题:本大题共4小题,共38分。
15. 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,边长。求
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向;
(3)在到时间内,金属框中电流的电功率P。
16. 如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)1min内R上消耗的电能;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
17. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图.升压变压器副线圈两端接有一理想电压表,示数,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率,额定电压,变压器均视为理想变压器.求:
(1)升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压;
(2)通过输电线上的电流及输电线的总电阻;
(3)供电电路的效率。
18. 如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB、FG和直窄轨BC、GH以及直宽轨DE、IJ组合而成,AB、FG段为竖直平面内的圆弧,半径相等,分别在B、G两点与窄轨BC、GH相切,窄轨和宽轨均处于同一水平面内,相邻段互相垂直,窄轨间距为L,宽轨间距为2L。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度分别为B和2B。由同种材料制成的相同金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好,两棒的长度均为2L,质量分别为m和2m,其中b棒电阻为R。初始时b棒静止于导轨BC段某位置,a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的,重力加速度为g,求:
(1)b棒刚到达C位置要进入宽轨道前a棒的速度v1;
(2)b棒刚到达C位置要进入宽轨道前b棒加速度ab的大小;
(3)b棒在BC段运动过程中,a棒和b棒的相对位移;
(4)若a棒到达宽轨前已做匀速运动,则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Qb。(结果均可用分式表示)
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