精品解析：湖北十堰市丹江口市第二中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试卷

2025---2026学年丹江二中高二3月月考物理试卷 时限：75分钟 满分：100分 第I卷选择题（共40分） 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 2025年中国风力发电量突破万亿千瓦时，继续稳居全球第一位。如图所示，某风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈ABCD在水平匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁场的水平转轴OO逆时针匀速转动产生交流电，已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则下列说法正确的是（ ） A. 当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大 B. 当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零 C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D. 当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为 2. 如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线左侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（　　） A. 线框中产生的感应电流方向为 B. 线框中产生的感应电流逐渐增大 C. 线框边所受的安培力大小恒定 D. 线框整体受到的安培力方向水平向左 3. 如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（　　） A. B. 10V C. D. 4. 西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A. 升压变压器原副线圈匝数比为 B. 流过的电流为 C. 输电线上损失的电压为 D. 用户端获得的电功率为 5. 如图所示是某台灯的内部电路示意图，自耦变压器的滑动触头P与、间的线圈匝数分别为和，且。已知交流稳压电源的电压有效值为，灯泡电阻恒为，电压表和电流表可视为理想交流电表，自耦变压器可视为理想变压器。则（　　） A. 电压表示数为 B. 电流表示数为 C. 电源输出功率为 D. 若滑动触头P下移，灯泡消耗功率增大 6. 如图所示的电路中，、是两个完全相同的灯泡，为电源，为定值电阻，为自感线圈，线圈直流电阻，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，、均立即亮，稳定时较亮 B. 闭合开关S，立即亮，逐渐亮，稳定时一样亮 C. 稳定后断开开关S，立即熄灭，逐渐熄灭 D. 稳定后断开开关S，闪亮一下，、同时逐渐熄灭 7. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为L，上端接有电阻R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放，金属棒下降的高度为h时达到最大速度。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒下降h的过程中（　　） A. 金属棒中的电流方向为a→b B. 金属棒的最大速度 C. 通过金属棒的电荷量为 D. 金属棒产生的焦耳热为 二、多选题（每小题4分，共12分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分） 8. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 （　　） A. 金属圆环相对桌面有向右的运动趋势 B. 金属圆环对桌面的压力大于其自身重力 C. 金属圆环有扩张的趋势 D. 金属圆环受到水平向右的摩擦力 9. 如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；电表均为理想电表，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变小 D. 通过滑动变阻器的电流变大 10. 空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面中，取竖直向下为正方向，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕其中心轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示，则（　　） A. 图甲情况下内线框内电流方向相反 B. 图甲中线框产生的感应电动势大小为 C. 两种情况下线框在时均不受安培力 D. 两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为 第II卷非选择题（共60分） 三、实验题（11小题10分，；12小题6分，共16分） 11. 某组探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是___________。 A. 螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B. 螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C. 磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 （2）研究中发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关___________。 A. 螺线管的匝数 B. 磁铁的磁性强弱 C. 磁铁相对螺线管运动的方向 （3）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是___________。 A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光 C. 灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D. 灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （4）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体___________（选填A．“向上”或B．“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （5）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最___________（选填A．“左”或B．“右”）端。 12. 六月的骄阳炙烤着南山教室的窗户，电扇在头顶嗡嗡作响，但转速明显变慢，吹出的风带着闷热。物理兴趣小组的小李注意到教室挂扇（如图甲）的转速异常，怀疑是内部调速装置出了问题。他拆开挂扇外壳，发现内部使用了一种自耦变压器（如图乙）来调整电机转速。 （1）变压器铁芯的结构和材料是_____； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 D. 绝缘的铜片叠成 （2）在端接入的交流电源，触头正好在的中间，则测得、两端的电压有效值最可能接近真实情况的是_____。 A. B. C. D. （3）若忽略漏磁、热损等影响，在、端接入电压有效值为的交流电，用电压表测量出、两端的电压，触头沿顺时针方向绕过匝的过程中，电压表的示数由变为，则该自耦调压器的线圈总匝数为_____。 四、计算题（第13题12分，第14题13分，第15题19分，共44分） 13. 如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min时间内R上产生的热量； （3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 14. “张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 （1）风力发电机的转速。 （2）降压变压器原、副线圈匝数比。 （3）升压变压器原、副线圈匝数比。 15. 如图所示，平行光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由长、倾角、间距的导轨、构成，水平部分由两段足够长平行金属导轨、构成，、之间接有阻值的定值电阻。整个导轨处于大小、方向竖直向上的匀强磁场中。一长也为，质量、电阻也为的导体棒以某一初速度水平向右抛出，抛出点与倾斜导轨上端的高度差，恰好无碰撞滑上倾斜轨道，导体棒之后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计，取。求： （1）导体棒滑上倾斜导轨后瞬间两端的电势差大小； （2）整个过程中电阻产生的焦耳热； （3）求整个过程中流过电阻的电荷量及导体棒在水平导轨上运动的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025---2026学年丹江二中高二3月月考物理试卷 时限：75分钟 满分：100分 第I卷选择题（共40分） 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 2025年中国风力发电量突破万亿千瓦时，继续稳居全球第一位。如图所示，某风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈ABCD在水平匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁场的水平转轴OO逆时针匀速转动产生交流电，已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则下列说法正确的是（ ） A. 当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大 B. 当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零 C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D. 当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．当线圈转到图示位置时，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，此时产生的感应电动势最大，即磁通量的变化率最大，产生的瞬时感应电流最大，故A正确，CD错误； B．当线圈转到与图示位置垂直时，穿过线圈的磁通量最大，此时产生的感应电动势为零，产生的瞬时感应电流为零，电流表的示数为电流的有效值，不为零，故B错误。 故选A。 2. 如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线左侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（　　） A. 线框中产生的感应电流方向为 B. 线框中产生的感应电流逐渐增大 C. 线框边所受的安培力大小恒定 D. 线框整体受到的安培力方向水平向左 【答案】D 【解析】 【详解】A．直线电流在线圈处产生的磁场方向垂直于纸面向外且在均匀增加，根据楞次定律，感应电流的磁场需阻碍磁通量增加，因此感应磁场方向为垂直纸面向里。由安培定则可知，线框感应电流为顺时针方向（），A错误； B． 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，由于均匀增加，恒定，因此恒定，线框电阻不变，感应电流大小恒定，B错误； C．安培力，感应电流恒定，但随时间均匀增大，因此边的安培力大小随均匀增大，C错误； D．根据左手定则：边安培力向左，边安培力向右，向左的安培力大于向右的安培力，上下边、的安培力相互抵消，因此线框整体安培力方向向左，D正确。 故选D 。 3. 如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（　　） A. B. 10V C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据电流的热效应，在一个周期内，有 解得 故选A。 4. 西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A. 升压变压器原副线圈匝数比为 B. 流过的电流为 C. 输电线上损失的电压为 D. 用户端获得的电功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数成正比，有，故A错误； B．流过的电流为，故B错误； C．输电线上损失的电压为，故C错误； D．用户端获得的电功率为，故D正确。 故选D 5. 如图所示是某台灯的内部电路示意图，自耦变压器的滑动触头P与、间的线圈匝数分别为和，且。已知交流稳压电源的电压有效值为，灯泡电阻恒为，电压表和电流表可视为理想交流电表，自耦变压器可视为理想变压器。则（　　） A. 电压表示数为 B. 电流表示数为 C. 电源输出功率为 D. 若滑动触头P下移，灯泡消耗功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电压表接在交流电源两端，示数为，故A错误； B．自耦变压器原线圈匝数为，副线圈匝数为，根据理想变压器电压比 解得 根据欧姆定律得，副线圈侧电流为 根据理想变压器电流比 解得 所以电流表示数为，故B错误； C．电源输出功率为，故C正确； D．滑动触头P下移，减小，不变。 由于不变，则变小。 灯泡消耗功率 所以，灯泡消耗功率减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示的电路中，、是两个完全相同的灯泡，为电源，为定值电阻，为自感线圈，线圈直流电阻，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，、均立即亮，稳定时较亮 B. 闭合开关S，立即亮，逐渐亮，稳定时一样亮 C. 稳定后断开开关S，立即熄灭，逐渐熄灭 D. 稳定后断开开关S，闪亮一下，、同时逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．闭合开关瞬间，由于线圈的自感作用，产生感应电动势阻碍电流的增加，所以灯逐渐亮，灯立即亮；电路稳定后，线圈相当于定值电阻，已知，且两灯泡完全相同，根据并联电路电压相等可知，支路的总电阻小于支路的总电阻，由欧姆定律可知通过灯的电流大于通过灯的电流，即，稳定时灯较亮，故AB错误； C．稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈相当于电源，与、、构成闭合回路，电流从的右端流出，经过、回到的左端，所以、灯都不会立即熄灭，而是逐渐熄灭，故C错误； D．断开开关前，断开开关瞬间，通过灯的电流突变为，电流增大，所以灯闪亮一下，、灯串联在同一回路中，电流相同，同时逐渐熄灭，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为L，上端接有电阻R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放，金属棒下降的高度为h时达到最大速度。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒下降h的过程中（　　） A. 金属棒中的电流方向为a→b B. 金属棒的最大速度 C. 通过金属棒的电荷量为 D. 金属棒产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，金属棒中的电流方向为，故A错误； B．金属棒匀速运动时速度最大，此时加速度为零，由平衡条件得 解得最大速度为，故B错误； C．由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势为 平均感应电流为 通过金属棒的电荷量为 联立解得，故C错误； D．对回路，由能量守恒定律得 金属棒产生的热量为 可得，故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题4分，共12分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分） 8. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 （　　） A. 金属圆环相对桌面有向右的运动趋势 B. 金属圆环对桌面的压力大于其自身重力 C. 金属圆环有扩张的趋势 D. 金属圆环受到水平向右的摩擦力 【答案】AC 【解析】 【详解】ABD．根据“来拒去留”规律，把条形磁体水平向右移动时，条形磁铁远离金属环，二者相互吸引，金属环受到向右上方的引力作用，所以金属圆环相对桌面有向右的运动趋势，金属圆环对桌面的压力小于其自身重力，金属圆环受到水平向左的摩擦力，故A正确，BD错误； C．条形磁铁向右移动时，穿过金属环的磁通量减少，根据“增缩减扩”规律，金属圆环有扩张的趋势，故C正确。 故选AC。 9. 如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；电表均为理想电表，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变小 D. 通过滑动变阻器的电流变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由理想变压器可得,所以保持不变；设副线圈电压为，则有 可得副线圈电压保持不变，滑片向下滑动，则电阻减小，则副线圈总电阻减小，由 可得副线圈总电流增大，则由 可得示数变小，故A错误； BC．由 可得变小，由 可得增大，则电源的输出功率为增大，故B正确，C错误； D．通过滑动变阻器的电流为 因为增大，变小，则增大，故D正确。 故选BD。 10. 空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面中，取竖直向下为正方向，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕其中心轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示，则（　　） A. 图甲情况下内线框内电流方向相反 B. 图甲中线框产生的感应电动势大小为 C. 两种情况下线框在时均不受安培力 D. 两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．图甲所示情况中，磁通量均匀变化，即磁通量的变化率不等于0，且为一个恒定值，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势不等于0，即有感应电流，且感应电流大小与方向恒定，大小为V，故A错误，B正确； C．图甲中时，磁通量为0，则磁场为0，此时不受安培力，图乙中磁通量最大，感应电流为0，则线框也不受安培力，故C正确； D．令线框电阻为 R，结合上述可知，图甲所示情况产生的感应电流大小恒定为 图乙所示情况线框转动的角速度为rad/s 则其产生的感应电流最大值为 电流的有效值为 两种情况下线框产生焦耳热的功率分别为， 结合上述可以解得两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为，故D错误。 故选BC。 第II卷非选择题（共60分） 三、实验题（11小题10分，；12小题6分，共16分） 11. 某组探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 （1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是___________。 A. 螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B. 螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C. 磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 （2）研究中发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关___________。 A. 螺线管的匝数 B. 磁铁的磁性强弱 C. 磁铁相对螺线管运动的方向 （3）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是___________。 A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光 C. 灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D. 灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （4）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体___________（选填A．“向上”或B．“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （5）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最___________（选填A．“左”或B．“右”）端。 【答案】（1）B （2）C （3）B （4）A （5）A 【解析】 【小问1详解】 A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误； B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，则会产生感应电流，故B正确； C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 感应电流方向与磁铁相对螺线管运动的方向有关，而螺线管的匝数和磁铁的磁性强弱只能影响感应电流的大小。 故选C。 【小问3详解】 条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。 故选B。 【小问4详解】 当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。 故选A。 【小问5详解】 闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 故选A。 12. 六月的骄阳炙烤着南山教室的窗户，电扇在头顶嗡嗡作响，但转速明显变慢，吹出的风带着闷热。物理兴趣小组的小李注意到教室挂扇（如图甲）的转速异常，怀疑是内部调速装置出了问题。他拆开挂扇外壳，发现内部使用了一种自耦变压器（如图乙）来调整电机转速。 （1）变压器铁芯的结构和材料是_____； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 D. 绝缘的铜片叠成 （2）在端接入的交流电源，触头正好在的中间，则测得、两端的电压有效值最可能接近真实情况的是_____。 A. B. C. D. （3）若忽略漏磁、热损等影响，在、端接入电压有效值为的交流电，用电压表测量出、两端的电压，触头沿顺时针方向绕过匝的过程中，电压表的示数由变为，则该自耦调压器的线圈总匝数为_____。 【答案】（1）C （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 为了减少涡流的影响，铁芯材料应选用绝缘的硅钢片叠加而成。 故选C。 【小问2详解】 由题可知，原线圈输入交流电的有效值为 触头P正好在A、B的中间，则原、副线圈的匝数比 若该自耦调压器为理想变压器，根据原、副线圈的变压比可知 解得副线圈两端的电压 考虑到有漏磁、热损等影响，则副线圈所测得的电压应略小于440V，可能为438V。 故选C。 【小问3详解】 若忽略漏磁、热损等影响，设总匝数为N，电压表示数为U1时，该自耦调压器副线圈的匝数为N1，则由题意得， 解得 四、计算题（第13题12分，第14题13分，第15题19分，共44分） 13. 如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min时间内R上产生的热量； （3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动势最大值 解得 故表达式为 【小问2详解】 电流的有效值为 则1min的时间内电路中产生的热量为 解得 【小问3详解】 由法拉第电磁感应定律可知 则， 解得 14. “张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 （1）风力发电机的转速。 （2）降压变压器原、副线圈匝数比。 （3）升压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】（1）50r/s （2）50∶1 （3）1∶52 【解析】 【小问1详解】 由图可得，发电机产生的交流电周期 风力发电机的转速 【小问2详解】 用户获得的功率 降压变压器副线圈电流 输电线上损失的功率 输电线上的电流 降压变压器原副线圈匝数比 【小问3详解】 降压变压器原线圈两端电压 输电线上损失的电压 升压变压器副线圈两端电压 升压变压器原副线圈匝数比 15. 如图所示，平行光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由长、倾角、间距的导轨、构成，水平部分由两段足够长平行金属导轨、构成，、之间接有阻值的定值电阻。整个导轨处于大小、方向竖直向上的匀强磁场中。一长也为，质量、电阻也为的导体棒以某一初速度水平向右抛出，抛出点与倾斜导轨上端的高度差，恰好无碰撞滑上倾斜轨道，导体棒之后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计，取。求： （1）导体棒滑上倾斜导轨后瞬间两端的电势差大小； （2）整个过程中电阻产生的焦耳热； （3）求整个过程中流过电阻的电荷量及导体棒在水平导轨上运动的路程。 【答案】（1）2V （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 导体棒做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 解得 由，解得 导体棒滑上倾斜导轨后瞬间感应电流 两端的电势差大小 由以上各式，解得 【小问2详解】 由能量守恒，电路中产生的总热量 电阻上产生的热量 【小问3详解】 进入倾斜导轨后根据计算可得 因此导体棒在倾斜轨道做匀速运动，合速度 运动时间 电荷量 进入水平轨道受安培力减速，以速度方向为正方向，根据动量定理 电荷量 总电荷量 又，，，所以 代入数据，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $