精品解析：河北石家庄精英中学2025-2026学年第一学期第五次调研考试（期末）高二物理试卷

石家庄精英中学2025~2026学年第一学期第五次调研考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 下列各种不同频率的电磁波按频率从小到大的排列顺序正确的是（　　） A. 无线电波、红外线、紫外线、X射线、射线 B. 无线电波、红外线、紫外线、射线、X射线 C. X射线、射线、红外线、紫外线、无线电波 D. 射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波 【答案】A 【解析】 【详解】根据电磁波谱的性质，电磁波按照频率从小到大的排列顺序为：无线电波（频率最低）、红外线、可见光、紫外线、射线、射线（频率最高）。 故选A。 2. 如图甲乙丙丁所示为课本上列举的四种常见的传感器，下列关于四种传感器的说法正确的是（　　） A. 图甲当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器 B. 图乙为电感式传感器，物体1带动铁芯2向右移动时，线圈自感系数变大 C. 图丙为利用霍尔元件测量微小位移原理图，当霍尔元件处于中间位置时，霍尔电压UH为一不等于0的定值 D. 图丁为应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力时，上表面拉伸应变片电阻变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．干簧管在有磁场作用时，内部的金属片会吸合，从而实现电路的通断，所以干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器，故A正确； B．铁芯2向右移动时，线圈中插入铁芯的长度变小，线圈的自感系数变小，故B错误； C．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度为0，霍尔电压，故C错误； D．在梁的自由端施加向下的力F时，上表面拉伸应变片使其长度变大，横截面积变小，根据，可知其电阻变大，故D错误。 故选A。 3. 如图所示是一LC振荡电路中一段时间内电流随时间变化的规律。P、Q是电路中两点，将流经P点向右的电流规定为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 内，电容器C正在放电 B. 内，电容器C的上极板带负电 C. 内，电场能正在转化为磁场能 D. 内，P点电势比点高 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，内，电路中电流正在减小，电容器C正在充电，磁场能正转化为电场能，电流是正方向，即经过P点的电流向右，故上极板带负电，所以Q点电势较高。 故选B。 4. 交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为，面积是。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为。则（　　） A. 线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 B. 线圈经过丙位置时，电流表的示数为 C. 线圈转动，定值电阻产生的焦耳热为 D. 线圈转到图丁位置时，CD边所受安培力向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈每次经过中性面位置时，电路中电流方向发生变化，乙位置与中性面垂直，选项A错误； B．线圈产生的感应电动势的最大值为 电流有效值 电流表示数为电流有效值，可知线圈经过丙位置时，电流表的示数为A，选项B正确； C．线圈转动1s，定值电阻R产生的焦耳热为J，选项C错误； D．线圈转至丁位置时，CD边中电流方向为由C到D，根据左手定则可知此时CD边所受安培力向上，选项D错误。 故选B。 5. 如图所示，是直流电阻不计但自感系数很大的线圈，和是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，亮度不变 B. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，变得更暗 C. 开关闭合达到稳定后断开开关，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 开关闭合达到稳定后断开开关，和一起立即熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开关闭合瞬间，由于线圈自感作用，线圈中的电流由0逐渐增大到稳定值，则开始A、B灯泡同时亮，稳定后，线圈相当于一根导线，发生短路，此时B灯熄灭，由于总电阻减小，通过电路的电流增大，则A灯变得更亮，故A、B灯同时亮，然后B灯逐渐熄灭，A灯变得更亮，故AB错误； CD．开关闭合达到稳定后B灯是熄灭的，开关闭合达到稳定后断开开关，线圈由于自感作用，线圈相当于一个电源，在线圈与B灯构成的新的回路中，B灯先亮一下再熄灭，而A灯立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示的理想变压器电路中，电表均是理想电表，是定值电阻，为滑动变阻器，原线圈输入端电压保持不变，现将滑动变阻器的滑片向下移动，则（　　） A. 电流表A1示数变小，A2示数变大 B. 电流表A1示数变大，A2示数变小 C. 电压表V1、V2示数不变，V3示数变小 D. 电压表示数不变，示数变小，示数变大 【答案】C 【解析】 【详解】滑片向下移动，电阻R减小，由于原线圈输入电压及线圈匝数比不变，故电压表V1、V2示数不变，副线圈中电流将增大，则A2示数变大，由可知，A1示数也变大，所以R0两端电压变大，由于副线圈两端总电压不变，故滑动变阻器两端电压减小，故V3示数变小，则C正确，ABD错误。 故选C。 7. 如图所示为某远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端电压为，两根输电线的总电阻为。当用户端的用电器增加时，下列说法正确的是（　　） A. 增大 B. 不变 C. 输电线路上损耗的功率增大 D. 发电机输出的功率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．设升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，则 由于发电机输出的电压恒定，所以不变，故A错误； C．当用户的用电器增加时，相当于降压变压器副线圈用户总电阻减小，设降压变压器原、副线圈的匝数分布为、，将降压变压器与用户看成一个等效电阻，则有 则输电线路的电流为 可知输电线路的电流增大；输电线路上损耗的功率为 可得增大，故C正确； D．根据可知，升压变压器原线圈电流增大，发电机输出的功率为 可得增大，故D错误； B．设降压变压器原线圈的电压为，则有 可得减小，根据可知，减小，故B错误。 故选C。 8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R1、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上。下列说法正确的是（　　） A. 若，则副线圈两端电压 B. 若，则原线圈两端电压 C. 若，则当时，变压器输出功率最大 D. 若，则当时，副线圈两端电压最大，最大电压为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电源与原线圈间接有电阻，故原线圈两端电压不等于220V，则A错误； B．由于，， 联立， 原线圈电路 联立解得，B错误； C．将R1看作电源内阻，副线圈的等效电阻为 变压器输出功率最大，即当 即 解得，C错误； D．设，则，， 分析原线圈电路 当 解得 此时，副线圈两端能获得最大电压，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于下列四幅图的说法，正确的是（　　） A. 图甲静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，圆环对桌面的摩擦力向右 B. 图乙中在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小，也会因产生感应电流而很快停下 C. 图丙的交流电路中，灯均发光，若保持交流电源两端电压的有效值不变，但频率增加，则变暗，均变亮 D. 图丁真空冶炼炉利用涡流产生的热量使金属熔化 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．图甲静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，根据楞次定律推论：来拒去留，可知条形磁铁受到的磁场力偏左，则圆环受到的磁场力偏右，桌面对圆环的摩擦力向左，所以圆环对桌面的摩擦力向右，故A正确； B．图乙中铜盘在两磁极间转动，产生感应电流，会因电磁阻尼而停下，故B正确； C．由容抗和感抗的特点可知，频率增加，则感抗增大，容抗减小故A1变暗，A3变亮，但A2与直流电阻相连，故亮度不变，C错误； D．图丁真空冶炼炉利用涡流产生的热量使金属熔化，故D正确。 故选ABD。 10. 如图甲所示是电动汽车充电桩，如图乙是其供电变压器示意图。变压器（视为理想变压器）原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 变压器的输入电流约为9.5A D. 两副线圈输出电压最大值均为220V 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据理想变压器的电压比等于匝数比可得，，故A错误，B正确； C．根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故 由，得，故C正确； D．输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，光滑绝缘水平面上固定有间距为3L的平行金属导轨ab、cd，导轨bc端连接且电阻大小为，其余部分电阻不计。两导轨间有长为、宽为的矩形匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为、长度为、阻值为的金属棒垂直导轨放置且接触良好，静止在磁场右端，现用水平向左的恒力拉动金属棒，已知金属棒离开磁场前的速度已经达到最大，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒做匀速运动的速率为 B. 金属棒离开磁场前瞬间两端电压大小为 C. 金属棒穿过磁场过程中通过bc的电荷量为 D. 金属棒穿过磁场过程中，金属棒上产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒做匀速运动时，受力平衡，则 其中电流 根据电磁感应定律， 解得，故A错误； B．金属棒离开磁场前两端电压为 解得，故B正确； C．根据， 电磁感应定律 解得，故C错误； D．根据动能定理可得 金属棒上产生的热量为 解得，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，将光滑的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为，左、右倾斜导轨与水平面夹角均为，中间导轨水平且足够长。导轨间存在竖直向下的匀强磁场，左侧倾斜导轨间磁感应强度大小为，中间和右侧倾斜导轨间磁感应强度大小为B．将长度均为的导体棒放置在倾斜导轨上，距水平面高度均为。两导体棒同时由静止释放，在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，一段时间后导体棒到达右侧倾斜导轨底端，速度为。导体棒的质量分别为和，电阻分别为和。导轨连接处平滑，导轨电阻不计，重力加速度为，不考虑磁场的边界效应。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒cd到达右侧倾斜导轨底端时，导体棒ab的速度大小为 B. 从导体棒cd由静止释放至到达右侧倾斜导轨底端的过程，导体棒ab产生的焦耳热为 C. 两导体棒相距最近时，速度均为0 D. 从静止释放到两导体棒相距最近，通过导体棒的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设回路中电流为I，导体棒ab、cd的加速度大小分别为、，由牛顿第二定律可得， 可知，任意时刻 则任意时刻两导体棒加速度大小都相等，又两棒同时由静止释放，高度又相等，故此时导体棒ab的速度大小也为v，且也恰好到达左侧倾斜导轨底端，故此过程中由能量守恒定律有回路产生的总焦耳热为 则导体棒ab产生的焦耳热为，故A错误，B正确； C．当两导体棒都进入水平导轨后，由于系统所受合外力为零（水平方向不受外力），系统动量守恒，设两导体棒相距最近时共同速度为，以向右为正方向，根据动量守恒定律 解得，故C错误； D．导体棒ab从静止释放到进入水平导轨过程，根据，，， 解得 从两导体棒都进入水平导轨到相距最近过程，对ab棒，根据动量定理 又 联立解得 所以从静止释放到两导体棒相距最近，通过导体棒ab的电荷量为，故D正确。 故选BD。 三、基础考查（本题共1小题，共6分） 13. 如图所示，已知矩形线圈的匝数为，边长。线圈所处磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B．线圈绕中轴线匀速转动的角速度为，当线圈转动到其平面与磁场方向平行时开始计时，请推导时刻线圈产生的感应电动势的大小为。 【答案】线圈转动过程中，ab、cd两边切割磁感线产生感应电动势，故总电动势为两边产生电动势之和，即 如图经过时间t，ab边绕转过的角度为 此时ab边的速度方向如图所示，此时垂直磁场方向的分量为 则ab边上产生的感应电动势大小为 又 综上可得 【解析】 【详解】见答案 四、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 物理小组探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。如图甲、乙所示，分别为可拆变压器零部件及组装后的变压器示意图。 （1）如图所示，若可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中的涡流损耗，横档部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（　　） A. B. C. （2）某次实验，选用匝数Na=400匝和Nb=200匝的变压器，得到一组实验数据如下表，则原线圈是________（填“Na”或“Nb”）。 实验次数 1 2 3 4 5 U1/V 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 U2/V 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 （3）改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8V时，输出电压可能为（　　） A. 4.0V B. 3.9V C. 1.4V 【答案】（1）B （2）Na （3）C 【解析】 【小问1详解】 如图所示 根据题意可知，由于变压器工作时会在铁芯Q中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯Q中不产生较大的涡流，应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计。 故选B。 【小问2详解】 由于存在有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律有 由表格数据知，U1总是大于2U2，故U2应该是副线圈的电压值，U1应是原线圈的电压值，可判断连接电源的线圈是Na。 【小问3详解】 若为理想变换器，则 但是由于铁芯没有闭合，漏磁过多，使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量，使得副线圈的电压很小。 故选C。 15. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器与上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器与下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将___________，继电器的磁性将___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___________相连。（均选填“”或“”）。 （3）请计算说明，环境温度在大于___________℃时，警铃报警。 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. B ④. 80℃ 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]分析图乙图像发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小。根据欧姆定律，热敏电阻阻值减小，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大。 （2）[3]因当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。 （3）[4]当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警控制电路的总电阻 热敏电阻 由图乙可知，此时 所以当温度时，警铃报警。 五、解答题（本题共4小题，共40分） 16. 如图甲、乙、丙所示的是三个具有相同电流和周期的交变电流，分别通过三个相同的电阻，求： （1）甲、乙、丙三种交变电流的有效值之比。 （2）在相同时间内，通过甲、乙、丙交变电流的电阻产生的焦耳热之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对甲有 解得 对乙有 对丙有 解得 所以 【小问2详解】 由 可得 17. 某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为，通过理想升压变压器升压后通过两条相同的输电线向远处输电，再通过理想降压变压器输出到用户端。已知每条输电线的电阻为，输电线的输电电流为。 （1）求升压变压器原副线圈匝数比； （2）若在理想降压变压器副线圈两端接一理想交流电压表，已知降压变压器原副线圈匝数比，求交流电压表的示数； （3）若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V 50W”的节能灯正常发光？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 升压变压器原副线圈的输入和输出功率相等，可得升压变压器的输出电压V 故升压变压器原副线圈的匝数比为 【小问2详解】 一条输电线电阻为5Ω，则输电线总电阻为10Ω，故输电线上损失电压为 故降压变压器的输入电压为 由 则降压变压器输出电压即电压表示数为 【小问3详解】 输电线上损耗的功率为 故降压变压器输出功率为 设能点亮N盏节能灯，有 解得盏 18. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为。 （1）求从图示位置转过时，线圈产生的感应电动势的大小； （2）线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量q； （3）使线圈转动的外力的功率P。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 转过时，代入可得此时线圈产生的瞬时感应电动势大小为 【小问2详解】 根据，，， 联立解得 【小问3详解】 由于线圈匀速转动，外力功率等于线圈电功率，故有 19. 如图所示，在光滑水平桌面上有沿x轴正方向分布的方向交替变化的很多个竖直方向的条形磁场，磁感应强度大小均为B，磁场的宽度均为L，在纸面内垂直于x轴正方向上磁场的范围足够大。现有一边长为L，质量为m，电阻为R粗细均匀的单匝正方形导体线框abcd，其bc边与第一个磁场的左边界重合，某时刻线框在水平面内以沿x轴正方向、大小为v0的初速度进入磁场区域。 （1）若在外力作用下，线框以恒定速度沿轴正方向在磁场中运动，请通过计算作出线框在整个运动过程中，外力随位移变化的图像，并标明图线关键位置的坐标值（以轴正方向为安培力的正方向）。 （2）若不施加外力作用，并将线框的初速度方向调整为与轴正方向夹角为（，足够大，可使线框完全通过第一个磁场区域）进入磁场，求从开始进入磁场到线框稳定运动这一过程中，线框产生的焦耳热及线框沿x轴方向运动的距离。 （3）若将虚线右侧的磁场完全撤走，并将虚线之间的磁场方向变为垂直纸面向里、大小不变，再让线框在不施加外力作用的情况下，仍以（1）的初速度进入磁场区域。已知线框可以完全进入磁场，请通过计算分析磁感应强度B的大小应满足什么条件才能使线框完全通过磁场区域？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 刚进磁场时，感应电流大小为 安培力大小为 方向沿x轴负方向 bc边要进入第二个磁场时，此时产生的电动势为 故感应电流为 此时安培力大小 方向沿x轴负方向 线框做匀速直线运动，故外力F与安培力等大反向，故外力F方向为正方向，图像如下 【小问2详解】 将线框进入磁场时的速度分解，x轴正方向的分速度为 与x垂直方向的分速度为 线框进入磁场的运动过程中x方向受到安培力作用，y方向合力为零。稳定时x方向速度减小为0，只剩y方向速度。因此全过程产生焦耳热 解得 在x方向对线框从开始到完全进入第一个磁场区域的过程列动量定理 其中， 联立解得 解得 线框进入第二个及以后磁场区域时，均为两个边切割磁感线，产生电动势为 感应电流为 线框左右两边所受安培力合力为 综合可得 对于线框从完全进入第一个磁场区域到最后稳定的过程列动量定理有 将安培力代入可得 解得 【小问3详解】 设线框刚好完全进入磁场时的速度大小为v1，对线框由动量定理有 设线框刚好完全出磁场时的速度大小为v2，对线框由动量定理有 联立解得 使线框能完全离开磁场则有 综上解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄精英中学2025~2026学年第一学期第五次调研考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 下列各种不同频率的电磁波按频率从小到大的排列顺序正确的是（　　） A. 无线电波、红外线、紫外线、X射线、射线 B. 无线电波、红外线、紫外线、射线、X射线 C. X射线、射线、红外线、紫外线、无线电波 D. 射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波 2. 如图甲乙丙丁所示为课本上列举的四种常见的传感器，下列关于四种传感器的说法正确的是（　　） A. 图甲当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器 B. 图乙为电感式传感器，物体1带动铁芯2向右移动时，线圈自感系数变大 C. 图丙为利用霍尔元件测量微小位移原理图，当霍尔元件处于中间位置时，霍尔电压UH为一不等于0的定值 D. 图丁为应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力时，上表面拉伸应变片电阻变小 3. 如图所示是一LC振荡电路中一段时间内电流随时间变化的规律。P、Q是电路中两点，将流经P点向右的电流规定为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 内，电容器C正在放电 B. 内，电容器C的上极板带负电 C. 内，电场能正在转化为磁场能 D. 内，P点电势比点高 4. 交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻，电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为，面积是。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为。则（　　） A. 线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化 B. 线圈经过丙位置时，电流表的示数为 C. 线圈转动，定值电阻产生的焦耳热为 D. 线圈转到图丁位置时，CD边所受安培力向下 5. 如图所示，是直流电阻不计但自感系数很大的线圈，和是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，亮度不变 B. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，变得更暗 C. 开关闭合达到稳定后断开开关，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 开关闭合达到稳定后断开开关，和一起立即熄灭 6. 如图所示的理想变压器电路中，电表均是理想电表，是定值电阻，为滑动变阻器，原线圈输入端电压保持不变，现将滑动变阻器的滑片向下移动，则（　　） A. 电流表A1示数变小，A2示数变大 B. 电流表A1示数变大，A2示数变小 C. 电压表V1、V2示数不变，V3示数变小 D. 电压表示数不变，示数变小，示数变大 7. 如图所示为某远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端电压为，两根输电线的总电阻为。当用户端的用电器增加时，下列说法正确的是（　　） A. 增大 B. 不变 C. 输电线路上损耗的功率增大 D. 发电机输出的功率不变 8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R1、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上。下列说法正确的是（　　） A. 若，则副线圈两端电压 B. 若，则原线圈两端电压 C. 若，则当时，变压器输出功率最大 D. 若，则当时，副线圈两端电压最大，最大电压为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 关于下列四幅图的说法，正确的是（　　） A. 图甲静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，圆环对桌面的摩擦力向右 B. 图乙中在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小，也会因产生感应电流而很快停下 C. 图丙的交流电路中，灯均发光，若保持交流电源两端电压的有效值不变，但频率增加，则变暗，均变亮 D. 图丁真空冶炼炉利用涡流产生的热量使金属熔化 10. 如图甲所示是电动汽车充电桩，如图乙是其供电变压器示意图。变压器（视为理想变压器）原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 变压器的输入电流约为9.5A D. 两副线圈输出电压最大值均为220V 11. 如图所示，光滑绝缘水平面上固定有间距为3L的平行金属导轨ab、cd，导轨bc端连接且电阻大小为，其余部分电阻不计。两导轨间有长为、宽为的矩形匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为、长度为、阻值为的金属棒垂直导轨放置且接触良好，静止在磁场右端，现用水平向左的恒力拉动金属棒，已知金属棒离开磁场前的速度已经达到最大，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒做匀速运动的速率为 B. 金属棒离开磁场前瞬间两端电压大小为 C. 金属棒穿过磁场过程中通过bc的电荷量为 D. 金属棒穿过磁场过程中，金属棒上产生的热量为 12. 如图所示，将光滑的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为，左、右倾斜导轨与水平面夹角均为，中间导轨水平且足够长。导轨间存在竖直向下的匀强磁场，左侧倾斜导轨间磁感应强度大小为，中间和右侧倾斜导轨间磁感应强度大小为B．将长度均为的导体棒放置在倾斜导轨上，距水平面高度均为。两导体棒同时由静止释放，在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，一段时间后导体棒到达右侧倾斜导轨底端，速度为。导体棒的质量分别为和，电阻分别为和。导轨连接处平滑，导轨电阻不计，重力加速度为，不考虑磁场的边界效应。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒cd到达右侧倾斜导轨底端时，导体棒ab的速度大小为 B. 从导体棒cd由静止释放至到达右侧倾斜导轨底端的过程，导体棒ab产生的焦耳热为 C. 两导体棒相距最近时，速度均为0 D. 从静止释放到两导体棒相距最近，通过导体棒的电荷量为 三、基础考查（本题共1小题，共6分） 13. 如图所示，已知矩形线圈的匝数为，边长。线圈所处磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B．线圈绕中轴线匀速转动的角速度为，当线圈转动到其平面与磁场方向平行时开始计时，请推导时刻线圈产生的感应电动势的大小为。 四、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 物理小组探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。如图甲、乙所示，分别为可拆变压器零部件及组装后的变压器示意图。 （1）如图所示，若可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中的涡流损耗，横档部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（　　） A. B. C. （2）某次实验，选用匝数Na=400匝和Nb=200匝的变压器，得到一组实验数据如下表，则原线圈是________（填“Na”或“Nb”）。 实验次数 1 2 3 4 5 U1/V 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 U2/V 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 （3）改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8V时，输出电压可能为（　　） A. 4.0V B. 3.9V C. 1.4V 15. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器与上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器与下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将___________，继电器的磁性将___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___________相连。（均选填“”或“”）。 （3）请计算说明，环境温度在大于___________℃时，警铃报警。 五、解答题（本题共4小题，共40分） 16. 如图甲、乙、丙所示的是三个具有相同电流和周期的交变电流，分别通过三个相同的电阻，求： （1）甲、乙、丙三种交变电流的有效值之比。 （2）在相同时间内，通过甲、乙、丙交变电流的电阻产生的焦耳热之比。 17. 某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为，通过理想升压变压器升压后通过两条相同的输电线向远处输电，再通过理想降压变压器输出到用户端。已知每条输电线的电阻为，输电线的输电电流为。 （1）求升压变压器原副线圈匝数比； （2）若在理想降压变压器副线圈两端接一理想交流电压表，已知降压变压器原副线圈匝数比，求交流电压表的示数； （3）若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V 50W”的节能灯正常发光？ 18. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为。 （1）求从图示位置转过时，线圈产生的感应电动势的大小； （2）线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量q； （3）使线圈转动的外力的功率P。 19. 如图所示，在光滑水平桌面上有沿x轴正方向分布的方向交替变化的很多个竖直方向的条形磁场，磁感应强度大小均为B，磁场的宽度均为L，在纸面内垂直于x轴正方向上磁场的范围足够大。现有一边长为L，质量为m，电阻为R粗细均匀的单匝正方形导体线框abcd，其bc边与第一个磁场的左边界重合，某时刻线框在水平面内以沿x轴正方向、大小为v0的初速度进入磁场区域。 （1）若在外力作用下，线框以恒定速度沿轴正方向在磁场中运动，请通过计算作出线框在整个运动过程中，外力随位移变化的图像，并标明图线关键位置的坐标值（以轴正方向为安培力的正方向）。 （2）若不施加外力作用，并将线框的初速度方向调整为与轴正方向夹角为（，足够大，可使线框完全通过第一个磁场区域）进入磁场，求从开始进入磁场到线框稳定运动这一过程中，线框产生的焦耳热及线框沿x轴方向运动的距离。 （3）若将虚线右侧的磁场完全撤走，并将虚线之间的磁场方向变为垂直纸面向里、大小不变，再让线框在不施加外力作用的情况下，仍以（1）的初速度进入磁场区域。已知线框可以完全进入磁场，请通过计算分析磁感应强度B的大小应满足什么条件才能使线框完全通过磁场区域？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $