精品解析:四川成都市锦江区嘉祥外国语高级中学2025-2026学年高二下学期期中质量监测物理试题
2026-06-23
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2份
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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) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | 锦江区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58452756.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
嘉祥教育集团2025-2026学年下学期质量监测试题
高二物理
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题共46分)
一、单项选择题:本题共7小题。每小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小
B. 空间某处的电场或磁场发生变化,就一定能产生周期性变化的电磁波
C. 许多物质在红外线的照射下会发出荧光,可以用于制作防伪标记
D. X射线具有很强的穿透本领,可以用来检查人体的内部器官
2. 如图所示,线圈abcd在水平匀强磁场中匀速转动会产生正弦式交变电流。当线圈逆时针转动到图示水平位置时,下列说法正确的是( )
A. 线圈处于中性面位置
B. 线圈中瞬时感应电动势为零
C. 穿过线圈平面的磁通量变化率最大
D. 线圈中电流方向为abcda
3. 一个半径为的均质透明水晶球,通过球心的截面如图所示。球面内侧单色点光源发出的一束光在点射出,出射光线与球直径平行。已知,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A. 光束在点的折射角为30°
B. 光束在水晶球中的折射率为
C. 光束在水晶球中的传播速度为
D. 光束在水晶球中的传播时间为
4. 将阻值为电阻接在正弦式交流电源上,电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。图中电压最大值为,周期为。下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为100Hz
B. 通过电阻电流的峰值为0.2A
C. 电阻两端电压的有效值为10V
D. 电阻在1min内消耗的电能为600J
5. 如图所示,灯泡A1和A2的规格完全相同,线圈L的电阻不计,下列说法中正确的是( )
A. 当接通电路时,A1和A2始终一样亮
B. 当接通电路时,A2先达到最大亮度,A1后达到最大亮度,最后两灯一样亮
C. 闭合电键电路稳定后断开电路时,A2立即熄灭、A1过一会才熄灭
D. 闭合电键电路稳定后断开电路时,A2突然闪亮一下再熄灭
6. 等腰三角形abc为一棱镜的横截面,ab=ac;一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜,在bc边反射后从ac边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
B. 甲光的频率比乙光的高
C. 甲光的波长比乙光的长
D. 甲光和乙光在棱镜中的传播速度相同
7. 如图所示,光滑水平面上有水平向右的x轴,坐标轴一侧有两个相邻且方向相反的有界磁场,两磁场宽度均为L,磁感应强度大小分别为B和2B。从零时刻开始,腰长也为L的等腰直角三角形导线框在外力作用下沿x轴正方向匀速穿过该磁场区域,在运动过程中,三角形bc边始终与x轴平行(零时刻,导线框b点与O点重合,x轴代表导线框b点运动的距离)。设导线框中感应电动势大小为E,感应电流大小为I,外力大小为F,安培力的功率大小为P,则以下四图中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、不定项选择题:本题共3小题。每小题6分,共18分。每个小题有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,错选或不选得0分。
8. 互感式钳形电流表内部结构如图所示,电流表与次级线圈相连,用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合,则( )
A. 互感式钳形电流表可用来测量恒定电流
B. 互感式钳形电流表测电流时相当于升压变压器
C. 次级线圈匝数越少,通过内部电流表的电流越大
D. 测量时互感式钳形电流表应串联在被测通电导线中
9. 关于教材中下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子在磁场中被加速
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,其中极板是发电机的负极,极板是正极
C. 图丙是某霍尔元件的原理示意图,若磁感应强度增大,则上下两表面间的电压增大
D. 图丁为速度选择器和质谱仪的装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器、击中底片上相同位置的粒子一定具有相同质量
10. 2025年9月21日,中国首艘电磁弹射型航母福建舰首次对外公开舰载机起降测试影像。如图是一种简化的电磁弹射模型,直流电源的电动势为,电容器的电容为,两条相距的固定光滑水平导轨,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将一质量为,电阻为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态,并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电,充电结束后,再将K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下加速运动,达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻,忽略空气阻力。则金属滑块( )
A. 在轨道上运动时受到安培力的方向为水平向左
B. 在轨道上运动的最大加速度为
C. 在轨道上运动的最大速度为8m/s
D. 滑离轨道时电容器两端的电压为1.5V
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分,其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,然后画出玻璃砖与空气的两个界面和,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,做上标记表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。
(1)在插和时,应使挡住和的像,使挡住、的像和。
(2)用“插针法”找出与入射光线对应的折射光线,以入射点为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B两点作的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率_____(用图中线段表示,如、、等)。
(3)为了减小实验误差,实验时的正确操作有( )
A.入射角应当越小越好
B.玻璃砖的宽度应当越小越好
C.大头针应垂直地插在纸面上
D.大头针、及、之间的距离应适当大些
(4)该同学在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如图丙所示,则他测得的折射率比实际折射率_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,两个学习小组采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究,原、副线圈的电压由电压传感器获得。
(1)观察变压器的铁芯,发现它的结构和材料是______________;
A. 整块不锈钢铁芯
B. 整块硅钢铁芯
C. 绝缘的不锈钢片叠加而成
D. 绝缘的硅钢片叠加而成
(2)第一组同学将变压器正确组装好,如图乙所示。连接到图乙中的电源,闭合电源开关,发现原线圈两端电压传感器有示数,但无论如何调节电源的电压旋钮,副线圈两端电压传感器均无示数,经检查导线和各连接处均无断路,则最可能的原因是______________。
(3)第二组同学正确组装变压器后,记录数据如下:
原线圈(匝)
100
100
400
400
副线圈(匝)
200
800
200
800
原线圈电压(伏)
1.96
1.50
4.06
2.80
副线圈电压(伏)
3.90
11.8
12.00
5.48
通过分析实验数据可得出的实验结论是______________。
(4)第二组同学继续探究实验,把2.0V的学生电源cd接到原线圈“0”“100”接线柱,副线圈接到“200”“800”接线柱,则接在副线圈两端的传感器示数最有可能是______________。
A. 1.0V B. 2.0V C. 11.5V D. 15.8V
13. 如图所示,某个小水电站发电机的输出功率为1000kW,发电机的输出电压为500V。通过升压变压器升压后向远处输电,输电线的总电阻为R0=25Ω,用户端需求为240V、960kW。为满足发电机与用户需求的匹配,请你计算:
(1)降压变压器输出的电流多大;
(2)升压变压器输出的电流多大;
(3)升压变压器的匝数比n1∶n2应等于多少?
14. 如图所示,有两个质量均为、初速度均为零的带电粒子1、2经电压为的电场加速后,从顶点沿方向进入一个边长为 的正六边形区域,正六边形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,已知粒子1刚好从顶点射出,粒子2刚好从边的点(图中未画出)垂直于射出,粒子重力不计,求:
(1)粒子1所带的电荷量;
(2)G点到点的距离。
15. 如图所示,光滑固定平行金属导轨由水平轨道、、竖直圆弧轨道、及水平轨道、组成,其中圆弧轨道和水平轨道在平滑连接。两绝缘水平台面高度差为0.4 m。导轨间距均为0.5 m,圆弧部分圆心角为,半径为0.5 m,水平部分、足够长。空间中右侧存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。导体棒 静置于右侧边缘处,导体棒静置于水平导轨上距端足够远处。a、b的质量分别为和,接入电路中的电阻分别为和。现给 一水平向右的瞬时初速度,使其从水平抛出,恰无碰撞地从沿切线滑入圆弧轨道。导体棒a、b在轨道上运动时始终与两导轨垂直且接触良好,不计摩擦和空气阻力,重力加速度取,求:
(1)导体棒 从水平抛出的瞬时初速度大小;
(2)导体棒最大加速度的大小;
(3)导体棒 从进入磁场开始计时,经过足够长的时间,导体棒产生的焦耳热。
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嘉祥教育集团2025-2026学年下学期质量监测试题
高二物理
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题共46分)
一、单项选择题:本题共7小题。每小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小
B. 空间某处的电场或磁场发生变化,就一定能产生周期性变化的电磁波
C. 许多物质在红外线的照射下会发出荧光,可以用于制作防伪标记
D. X射线具有很强的穿透本领,可以用来检查人体的内部器官
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁波在真空中的传播速度恒为光速,与频率无关,故A错误;
B.只有周期性振荡的电场和磁场交替激发才能产生电磁波,若电场或磁场均匀变化,只能产生恒定的磁场或电场,无法形成电磁波,故B错误;
C.紫外线可使许多物质发出荧光,常用于制作防伪标记,红外线的核心效应是热效应,不具备荧光激发作用,故C错误;
D.X射线频率高、波长短,穿透本领强,医学上可用于透视、拍片以检查人体内部器官,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,线圈abcd在水平匀强磁场中匀速转动会产生正弦式交变电流。当线圈逆时针转动到图示水平位置时,下列说法正确的是( )
A. 线圈处于中性面位置
B. 线圈中瞬时感应电动势为零
C. 穿过线圈平面的磁通量变化率最大
D. 线圈中电流方向为abcda
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.当线圈处于图示水平位置时,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,但磁通量变化率最大,线圈中瞬时感应电动势最大,故AB错误,C正确;
D.当线圈逆时针转动到图示水平位置时,图中ab边向下切割磁感线,cd边向上切割磁感线,根据右手定则可知,线圈中电流方向为adcba,故D错误。
故选C。
3. 一个半径为 的均质透明水晶球,通过球心 的截面如图所示。球面内侧单色点光源发出的一束光在点射出,出射光线与球直径平行。已知,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A. 光束在点的折射角为30°
B. 光束在水晶球中的折射率为
C. 光束在水晶球中的传播速度为
D. 光束在水晶球中的传播时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,光束在点的折射角大小等于,故A错误;
B.光束在水晶球中的折射率为,故B正确;
C.光束在水晶球中的传播速度为,故C错误;
D.由题图可知,光束在水晶球中的传播路程为
光束在水晶球中的传播时间为,故D错误。
故选B。
4. 将阻值为电阻接在正弦式交流电源上,电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。图中电压最大值为,周期为。下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为100Hz
B. 通过电阻电流的峰值为0.2A
C. 电阻两端电压的有效值为10V
D. 电阻在1min内消耗的电能为600J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,电压的最大值
周期
频率,故A错误;
B.电流峰值,故B错误;
C.电压有效值,故C正确。
D.电阻消耗的电功率
1min内消耗的电能,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,灯泡A1和A2的规格完全相同,线圈L的电阻不计,下列说法中正确的是( )
A. 当接通电路时,A1和A2始终一样亮
B. 当接通电路时,A2先达到最大亮度,A1后达到最大亮度,最后两灯一样亮
C. 闭合电键电路稳定后断开电路时,A2立即熄灭、A1过一会才熄灭
D. 闭合电键电路稳定后断开电路时,A2突然闪亮一下再熄灭
【答案】B
【解析】
【详解】AB.开关闭合瞬间,线圈会产生自感电动势,阻碍自身电流的增大,因此所在支路电流逐渐增大,逐渐变亮;而所在支路没有电感,接通瞬间就有电流,因此一开始就达到最大亮度。 电路稳定后,线圈电阻不计,两个灯泡规格相同,两条并联支路电阻相等,因此两支路电流相等,最终两灯亮度相同,故A错误,B正确;
CD.电路稳定后,由于两支路电阻相等,因此通过和的电流大小相等。断开开关后,电源被切断,线圈自感维持原有电流,、、形成闭合的自感回路,两灯都会逐渐熄灭,不会立刻熄灭;同时流过的初始电流大小等于原来的电流,因此不会闪亮, 故CD错误。
故选B。
6. 等腰三角形abc为一棱镜的横截面,ab=ac;一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜,在bc边反射后从ac边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
B. 甲光的频率比乙光的高
C. 甲光的波长比乙光的长
D. 甲光和乙光在棱镜中的传播速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示
由图可知,光线从棱镜左侧射入时,甲光的偏折程度小于乙光的偏折程度,所以该棱镜对甲光的折射率小于对乙光的折射率,则甲光的频率比乙光的低,根据可知,甲光的波长比乙光的长,故AB错误,C正确;
D.根据,由于该棱镜对甲光的折射率小于对乙光的折射率,则甲光在棱镜中的传播速度大于乙光在棱镜中的传播速度,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,光滑水平面上有水平向右的x轴,坐标轴一侧有两个相邻且方向相反的有界磁场,两磁场宽度均为L,磁感应强度大小分别为B和2B。从零时刻开始,腰长也为L的等腰直角三角形导线框在外力作用下沿x轴正方向匀速穿过该磁场区域,在运动过程中,三角形bc边始终与x轴平行(零时刻,导线框b点与O点重合,x轴代表导线框b点运动的距离)。设导线框中感应电动势大小为E,感应电流大小为I,外力大小为F,安培力的功率大小为P,则以下四图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】当时,感应电动势为
电流为
外力为
安培力的功率大小为
当时,感应电动势为前一过程的3倍,当时,感应电动势为第一过程的2倍,ABD错误,C正确。
故选C。
二、不定项选择题:本题共3小题。每小题6分,共18分。每个小题有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,错选或不选得0分。
8. 互感式钳形电流表内部结构如图所示,电流表与次级线圈相连,用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合,则( )
A. 互感式钳形电流表可用来测量恒定电流
B. 互感式钳形电流表测电流时相当于升压变压器
C. 次级线圈匝数越少,通过内部电流表的电流越大
D. 测量时互感式钳形电流表应串联在被测通电导线中
【答案】BC
【解析】
【详解】A.互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理,不能测量恒定电流,故A错误;
B.该电表原线圈为单匝,次级线圈匝数大于初级线圈匝数根据变压器规律知相当于升压变压器,故B正确;
C.由电流大小与线圈匝数成反比,所以次级线圈匝数越少,电流表读数越大,故C正确;
D.测量时,用手柄控制钳形铁芯上方开口打开,将被测通电导线圈放入其中,不需要将电流表串联在被测通电导线中,故D错误;
故选BC。
9. 关于教材中下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子在磁场中被加速
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,其中极板是发电机的负极,极板是正极
C. 图丙是某霍尔元件的原理示意图,若磁感应强度增大,则上下两表面间的电压增大
D. 图丁为速度选择器和质谱仪的装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器、击中底片上相同位置的粒子一定具有相同质量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲是回旋加速器的示意图,带电粒子在回旋加速器中,磁场的作用是使粒子做圆周运动,改变粒子的运动方向,但洛伦兹力始终与速度方向垂直,对粒子不做功,所以粒子不能从磁场中获得能量,粒子是在D形盒之间的电场中被加速,从而获得能量,故A错误;
B.图乙是磁流体发电机的示意图,等离子体(包含正、负离子)射入磁场,磁场方向水平向左,根据左手定则,正离子受到的洛伦兹力方向向下,向B极板偏转,使B极板带正电,负离子受到的洛伦兹力方向向上,向A极板偏转,使A极板带负电,因此,A极板是发电机的负极,B极板是正极,故 B 正确;
C.图丙是霍尔元件的原理示意图,设霍尔元件沿y轴宽为b,沿z轴高为h,当达到稳定状态时,有,霍尔电压表达式,若磁感应强度B增大,则上下两表面间的电压U增大,故C正确;
D.图丁为质谱仪的示意图,能沿直线通过速度选择器的粒子有
进入偏转磁场有
解得,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子不一定具有相同质量,故D错误。
故选BC。
10. 2025年9月21日,中国首艘电磁弹射型航母福建舰首次对外公开舰载机起降测试影像。如图是一种简化的电磁弹射模型,直流电源的电动势为,电容器的电容为,两条相距的固定光滑水平导轨,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将一质量为,电阻为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态,并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电,充电结束后,再将K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下加速运动,达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻,忽略空气阻力。则金属滑块( )
A. 在轨道上运动时受到安培力的方向为水平向左
B. 在轨道上运动的最大加速度为
C. 在轨道上运动的最大速度为8m/s
D. 滑离轨道时电容器两端的电压为1.5V
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当开关接a时,电容器充电,电容器的上极板带正电荷。当开关接b时,图中的金属滑块有向下的电流,根据左手定则判断可知受到的安培力方向应向右,故A错误;
B.电容器充满电时极板间的电压最大,有
刚接开关b时,根据欧姆定律,有
此时安培力最大,金属滑块的加速度也最大,,故B正确;
C.当金属滑块的速度最大时,滑块运动切割磁感线产生的感应电动势大小与电容器极板上的电势差大小相等,即
电容器刚充满电时有
当滑块匀速运动时,有
金属滑块加速的过程中应用动量定理,有
可解得,故C错误;
D.金属滑块滑离轨道时电容器两端的电压为,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分,其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,然后画出玻璃砖与空气的两个界面和,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,做上标记表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。
(1)在插和时,应使挡住和的像,使挡住、的像和。
(2)用“插针法”找出与入射光线对应的折射光线,以入射点 为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B两点作的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率_____(用图中线段表示,如、、 等)。
(3)为了减小实验误差,实验时的正确操作有( )
A.入射角应当越小越好
B.玻璃砖的宽度应当越小越好
C.大头针应垂直地插在纸面上
D.大头针、及、之间的距离应适当大些
(4)该同学在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如图丙所示,则他测得的折射率比实际折射率_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. CD##DC ③. 偏小
【解析】
【详解】[1] 根据几何关系入射角正弦值为,折射角正弦值为,且
根据折射定律有
[2] A. 为减小实验误差,入射角应适当大些,故A错误;
B. 为减小实验误差,玻璃砖的宽度宜大一些,故B错误;
C. 为了便于大头针挡住前面大头针的像,大头针应垂直地插在纸面上,故C正确;
D. 为减小实验误差,大头针、及、之间的距离应适当大些,故D正确。
故选CD。
[3] 根据题意作出光路图,由图可知,入射角不变,但是折射角变大,根据折射定律可知,所测折射率偏小。
12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,两个学习小组采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究,原、副线圈的电压由电压传感器获得。
(1)观察变压器的铁芯,发现它的结构和材料是______________;
A. 整块不锈钢铁芯
B. 整块硅钢铁芯
C. 绝缘的不锈钢片叠加而成
D. 绝缘的硅钢片叠加而成
(2)第一组同学将变压器正确组装好,如图乙所示。连接到图乙中的电源,闭合电源开关,发现原线圈两端电压传感器有示数,但无论如何调节电源的电压旋钮,副线圈两端电压传感器均无示数,经检查导线和各连接处均无断路,则最可能的原因是______________。
(3)第二组同学正确组装变压器后,记录数据如下:
原线圈(匝)
100
100
400
400
副线圈(匝)
200
800
200
800
原线圈电压(伏)
1.96
1.50
4.06
2.80
副线圈电压(伏)
3.90
11.8
12.00
5.48
通过分析实验数据可得出的实验结论是______________。
(4)第二组同学继续探究实验,把2.0V的学生电源cd接到原线圈“0”“100”接线柱,副线圈接到“200”“800”接线柱,则接在副线圈两端的传感器示数最有可能是______________。
A. 1.0V B. 2.0V C. 11.5V D. 15.8V
【答案】(1)D (2)连接了电源ab间的直流电
(3)原、副线圈两端电压U与匝数N成正比
(4)C
【解析】
【小问1详解】
为防止涡流的产生而损耗能量,变压器的铁芯采用绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
【小问2详解】
由于原线圈有电压,副线圈无电压,且电路连接完好,最可能的是第一组同学在连接电源的时候连接的是ab间的直流电源。当电路连接完好,原线圈接直流电压时,副线圈的磁通量不变,无感应电动势。
【小问3详解】
由表格数据可知,在实验误差允许的范围内
即原、副线圈两端电压U与匝数N成正比。
【小问4详解】
若为理想变压器,则
解得
考虑到不是理想电压器,有漏磁现象,则副线圈的电压应略小于12V,所以最有可能的是11.5V。
故选C。
13. 如图所示,某个小水电站发电机的输出功率为1000kW,发电机的输出电压为500V。通过升压变压器升压后向远处输电,输电线的总电阻为R0=25Ω,用户端需求为240V、960kW。为满足发电机与用户需求的匹配,请你计算:
(1)降压变压器输出的电流多大;
(2)升压变压器输出的电流多大;
(3)升压变压器的匝数比n1∶n2应等于多少?
【答案】(1)4kA (2)40A
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得
代入数据,解得
【小问2详解】
损失的功率为
又因为
代入数据,解得I2=40A
【小问3详解】
根据
解得
则升压变压器的匝数比为
14. 如图所示,有两个质量均为、初速度均为零的带电粒子1、2经电压为的电场加速后,从顶点沿 方向进入一个边长为的正六边形区域,正六边形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,已知粒子1刚好从顶点射出,粒子2刚好从边的点(图中未画出)垂直于射出,粒子重力不计,求:
(1)粒子1所带的电荷量;
(2)G点到点的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在加速电场中,粒子1在电场力作用下加速,由动能定理得
在磁场中,粒子1受洛伦兹力作用偏转,由牛顿第二定律得
根据几何关系,可知
联立解得
【小问2详解】
由几何关系,粒子2在匀强磁场中的偏转半径
由几何关系,可知,
解得G点到E点的距离为
15. 如图所示,光滑固定平行金属导轨由水平轨道、、竖直圆弧轨道 、及水平轨道 、组成,其中圆弧轨道和水平轨道在平滑连接。两绝缘水平台面高度差为0.4 m。导轨间距均为0.5 m,圆弧部分圆心角为,半径为0.5 m,水平部分 、足够长。空间中右侧存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。导体棒静置于右侧边缘处,导体棒静置于水平导轨上距端足够远处。a、b的质量分别为和,接入电路中的电阻分别为和。现给一水平向右的瞬时初速度,使其从水平抛出,恰无碰撞地从沿切线滑入圆弧轨道。导体棒a、b在轨道上运动时始终与两导轨垂直且接触良好,不计摩擦和空气阻力,重力加速度取,求:
(1)导体棒从水平抛出的瞬时初速度大小;
(2)导体棒最大加速度的大小;
(3)导体棒从进入磁场开始计时,经过足够长的时间,导体棒产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
导体棒a从N到A做平抛运动
由几何关系得
联立解得
【小问2详解】
导体棒a从N到C,由动能定理得
分析知导体棒a刚进入磁场时b的加速度最大
由闭合电路的欧姆定律得
由牛顿第二定律得
联立解得
【小问3详解】
从进入磁场开始计时,经分析,经过足够长的时间,a、b达到共同速度,在此过程中,对a、b两导体棒,由动量守恒有
设该段过程中a、b两导体棒产生的焦耳热分别为和,由能量守恒定律得
根据串联电路的规律,有
联立解得
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