精品解析：四川省成都市锦江区田家炳中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

2024—2025学年度下期3月月考物理试题 考试时间：75分钟；满分：100分 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 关于电磁感应的应用，下列说法错误的是（ ） A. 变压器铁芯做成片状是为了减小涡流 B. 真空冶炼炉的炉外线圈应通入高频交流电 C. 车站和重要场所的安检门可以探测人身携带的金属物品 D. 镇流器维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作 【答案】D 【解析】 【详解】A．变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大电阻，减小涡流．故A正确； B．真空冶炼炉外中的线圈通有高频电流，从而在线圈中产生很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使其达到很高的温度．故B正确； C．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到．即是利用电磁感应的原理来工作的．故C正确； D．镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，故D错误． 2. 如图，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈有扩大的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变小 C. 线圈对水平桌面的压力将增大 D. 线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】B．滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路中电流增大，通电螺旋管产生的磁场增强，可知，穿过线圈的磁通量变大，故B错误； D．根据安培定则，通电螺旋管产生的磁场在线圈位置的方向整体向下，滑动变阻器的滑片向下滑动，穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律可知，线圈中将产生俯视逆时针方向的感应电流，故D错误； A．根据楞次定律可知，感应电流的效果总要阻碍引起感应电流的原因，由于穿过线圈的磁通量变大，则线圈有收缩的趋势，故A错误； C．根据楞次定律可知，感应电流的效果总要阻碍引起感应电流的原因，由于穿过线圈的磁通量变大，则线圈在通电螺旋管产生磁场的安培力作用下有向下运动的趋势，即线圈对水平桌面的压力将增大，故C正确。 故选C。 3. 如图所示，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电路中，与可变电阻R串联后接到电路中。先闭合开关S，调节R，使两个灯泡的亮度相同，再调节，使它们正常发光，然后断开开关S，下列说法正确的是（　　） A. 重新接通电路，逐渐变亮，而立即变亮 B. 重新接通电路，同时变亮，而后稍微变暗 C. 电路稳定后再次断开S，逐渐变暗，而立即变暗 D. 电路稳定后再次断开S，闪亮一下再熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】AB．重新接通电路，由于L有自感电动势产生，阻碍电流增大，所以逐渐变亮，而立即变亮。故A正确；B错误； CD．一段时间电路稳定后，再次断开S，与L、R构成回路，L相当于电源，因原来两支路电流相等，所以不会出现闪亮一下再熄灭的现象，、都会逐渐熄灭。故CD错误。 故选A。 4. 随着科技的发展，各式各样的用电器层出不穷，对用电的需求也越来越多，解决充电难题已经刻不容缓，为了人们出行轻便，无线充电发展迅速。如图所示实线部分是某无线充电接收端电流经电路初步处理后，通过定值电阻的图像，其中曲线为正弦函数图像的一部分，则该电流（ ） A. 是一种直流电 B. 周期为2s C. 有效值为 D. 在内通过定值电阻的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于电流的大小和方向随时间做周期性变化，则该电流是一种交流电，故A错误； B．由图可知，该电流的周期为3s，故B错误； C．根据交流电有效值的定义可得 解得这种交流电的有效值为，故C正确； D．根据图像与坐标轴围成的面积表示电荷量，根据图像对称性可知在内通过定值电阻的电荷量为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框，水平向右匀速运动，穿过宽度为d的匀强磁场区域，三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i，下列图形正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在时间内，线框进入磁场时磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向外，因此感应电流沿逆时针方向．随着线框的运动，导线切割磁感线有效长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小；在时间内，穿过线框的磁通量向里减小，根据楞次定律知，感应电流沿顺时针方向，穿过线框的磁通量均匀减小，产生的感应电流不变；在时间内，时间内，穿过线框的磁通量向里减少，根据楞次定律知，感应电流沿顺时针方向，线框有效切割长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小。 故选C。 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、极板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态，已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 棒产生的电动势为 B. 微粒的电荷量与质量之比为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 电容器所带的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势 故A错误； B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则 即 故B错误； C．电阻消耗的功率 故C错误； D．电容器所带的电荷量 故D正确。 故选D。 7. 在市少年宫物理兴趣小组自做的发电机工作原理如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一匝数为的矩形线圈，其面积为，电阻为，线圈两端外接一电阻为的用电器和一个交流电压表，若线圈绕对称轴以角速度做匀速转动，则线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表的示数为 B. 通过电阻的电量为 C. 交流电压表的示数为 D. 电阻产生的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．电动势的最大值 Em=NBSω 电动势的有效值 E=Em 交流电压表示数 U=E 得到 选项AC错误； B．从图示位置开始转动90°磁通量的变化量 ΔΦ=Φ2-Φ1=BS 由 联立解得电量 q= 选项B正确； D．电阻R产生的热量 选项D错误。 故选B。 二、不定项选择题（共3题，每题6分） 8. 如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图（b）所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 B. 处温度升高时，电流表的示数增大 C. 处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变 D. 处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意，由图（b）可知，原线圈所接交流电电压的最大值为，周期为，则 理想变压器原、副线圈的匝数比为，则副线圈中电压的最大值为 副线圈的周期和频率与原线圈相同，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为，故A错误； BC．RT处温度升高时，RT的阻值变小，原副线圈的匝数比不变，原线圈输入电压不变，则两只电压表的示数均保持不变，根据可知电流表的示数变大，故BC正确； D．RT处温度降低时，RT的阻值变大，电流表示数变小，原线圈电流变小，原线圈电压不变，则变压器原线圈的输入功率减小，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则 B. 若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则 C. 若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则 D. 若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为  由电阻定律有 （ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为 m=ρ0S•4L （ρ0为材料的密度）。当线圈刚进入磁场时其加速度为 联立得 与L无关，则 a1=a2 故A错误； B．线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，线圈2做加速度为g的匀加速运动的位移较大，所以落地速度关系为 v1＜v2，故B错误； C．由能量守恒可得 Q=mg（h+H）-mv2 （H是磁场区域的高度），因为m1＞m2，v1＜v2，所以可得 Q1＞Q2 故C正确； D．根据 则知 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一个匝数，电阻的矩形线圈，以固定转速在匀强磁场中旋转，从图示位置开始计时，其产生的交变电流通过一匝数比的理想变压器，给副线圈电路供电，定值电阻，，；灯泡L的电阻恒为，额定电压为24V，灯泡正常工作，可以判断（ ） A. 电阻R消耗的电功率为2.25W B. 穿过线圈平面的最大磁通量为 C. 矩形线圈的热功率为0.1296W D. 时刻流过线圈的电流不为零 【答案】AC 【解析】 【详解】A．灯泡L的电阻恒为，额定电压为24V，灯泡正常工作，则 则根据并联电路电流与电阻成反比可知 其中 解得， 因此电阻R消耗的电功率为，故A正确； B．以固定转速50r/s在匀强磁场中旋转，则 由A推理得 由 则 由， 则 所以 因为 则，B错误； C．矩形线圈的热功率为，C正确； D．时刻，磁通量最大，磁通量变化率为零，流过线圈的电流为零，D错误。 故选AC。 三、实验题（共2题，每空2分，共20分） 11. 某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、图乙、图丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 （1）图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。 （2）图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是_____。 A. 条形磁铁向下插入线圈 B. 条形磁铁置于线圈中不动 C. 条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 （3）图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整______；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是______。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 【答案】（1）偏转 （2）AC （3） ①. ②. BD 【解析】 【小问1详解】 根据感应电流的产生条件可知，将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒向左移动切割磁感线时，回路中仍有感应电流产生，则灵敏电流计的指针发生偏转。 【小问2详解】 A．线圈不动，将条形磁铁向线圈中插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故A正确； B．条形磁铁放在线圈里不动，穿过线圈的磁通量不变，电路中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故B错误； C．磁体不动，将线圈上下移动，穿过线圈的磁通量不断变化，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C正确； 故选AC。 【小问3详解】 [1]实物图连接如图： [2] A．本实验中线圈A与电源相连，通过改变线圈B中的磁通量从而使线圈B产生电磁感应现象，故线圈B应与灵敏电流计相连，电路如图所示；断开开关，线圈A中没有电流，则线圈A周围没有磁场产生，则穿过线圈B的磁通量始终为零，则线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故A错误； B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，回路中的电流减小，线圈A周围的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故B正确； C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故C错误； D．闭合开关稳定时，断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量减为零，则线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故D正确。 故选BD。 12. 某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）下列说法正确的是_______ A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 D．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用 （2）如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是________。 A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起 （3）实验室有一个变压器，一侧线圈的标记为200匝，另一侧线圈匝数无标记，小明对它进行了实验探究，他用200匝的线圈作为原线圈，用匝数未知（记为N）的线圈作为副线圈，如图1所示，分别测量不同输入电压对应的输出电压，测量结果如表1所示，将原副线圈互换，如图2所示，重复上述操作，测量结果如表2所示。实验过程中电源、电压表均正常工作。 表1 第1组 第2组 输入电压 4.0 1.9 输出电压 8.0 3.7 电压比 0.50 0.51 表2 第3组 第4组 输入电压 8.2 6.1 输出电压 3.2 2.3 电压比 2.56 2.65 分析表中数据，以下推理正确的是_______； A．若线圈的200匝标识是准确的，则匝数N多于400匝 B．按图1实验时变压器没有损耗，按图2实验时变压器有损耗 C．按图1实验时两侧线圈中电流频率相同，按图2实验时频率不同 D．若使用直流电源进行以上实验，能够较好的得到 【答案】 ①. CD##DC ②. AC##CA ③. A 【解析】 【详解】（1）[1] A．为确保实验安全，实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数，使副线圈电压较小，故A错误； B．变压器开始正常工作后，通过电磁感应，把电能由原线圈输送到副线圈，故B错误； C．测量副线圈电压时，为保证电路安全，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，故C正确； D．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，故D正确。 故选CD。 （2）[2] A．与变压器未通电时相比较，通电时线圈对铁芯有吸引力，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，故A正确； B．若仅增加原线圈绕制的圈数，根据变压比可知，副线圈电压减小，小灯泡的亮度将变暗，故B错误； C．若仅增加副线圈绕制的圈数，根据变压比可知，副线圈电压增大，副线圈电流增大，则学生电源的过载指示灯可能会亮起，故C正确。 故选AC。 （3）[3]A．若线圈的200匝标识是准确的，200匝的线圈作为原线圈时，原副线圈电压比为0.5，如果的变压器是理想的，N应该是400匝，而实际因变压器非理想，升压时实际副边电压略低于理想值则匝数N大于400匝，故A正确； B．同一台变压器在两种不同接法（升压与降压）下工作时，其内部的铜损、铁损、漏磁等非理想因素始终存在，不可能一种接法完全无损耗，另一种接法突然出现损耗。表1中电压比约为0.50，若据此简单认为变压器在图1接法下无损耗、恰好满足理想变压器的匝数比（200∶N = 0.50），则同时必须承认该理想匝数比在互换后的图2接法中应满足电压比约为2.00，但实测值却为2.56 ~ 2.65，明显偏离理想值。这一矛盾恰恰说明图1的“接近0.50”同样是损耗影响下的结果，并非无损耗，故B错误； C．变压器不改变电流频率，实验时两侧线圈中电流频率均相同，故C错误； D．若使用直流电源进行以上实验，无法发生电磁感应，副线圈无电流，故D错误。 故选A。 四、计算题（共3题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，用等臂天平测量匀强磁场的磁感应强度。天平的左臂为挂盘，右臂挂矩形线圈，天平平衡。线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场区域宽度，磁感应强度随时间均匀增大，其变化率。线圈下部处在与纸面垂直的匀强磁场中，挂盘中放质量为的砝码时，天平再次平衡。已知线圈的水平边长，匝数匝，总电阻，重力加速度。求： （1）线圈中感应电流的大小； （2）未知磁场的磁感应强度大小和方向。 【答案】（1）；（2），方向垂直线圈平面向里 【解析】 【详解】（1）由电磁感应定律得 由欧姆定律得 代入数据得 （2）线圈受到安培力 天平平衡 代入数据可得 方向：垂直线圈平面向里。 14. 如图所示，两根倾斜放置与水平面夹角为的平行光滑导轨间距为l，导轨间接一阻值为R的电阻，整个空间分布着匀强磁场，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度大小为B，一质量为m、电阻也为R的金属杆，以初速度沿轨道上滑，直至速度减为零。已知上述过程中电阻R产生的热量为Q，设导轨电阻不计，杆向上滑动的过程中始终与导轨保持垂直且接触良好，重力加速度g。 （1）求金属杆刚开始上滑时的加速度大小 （2）求金属杆上滑的最大距离x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 杆上滑切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则可知感应电流方向为由，由左手定则可得安培力方向沿轨道向下，由牛顿第二定律可得 由安培力公式可得 感应电流 联立解得金属杆刚开始上滑时的加速度大小 【小问2详解】 在杆上滑的全过程中，R上产生的热量为Q，则杆上产生的热量也为Q。全过程电路产生的总热量 当杆速度为零时，杆向上滑动的最大距离为x，根据能量转化和守恒定律 解得 15. 如图（a），一倾角为的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N．两根平行金属棒G、H垂直导轨放置，G的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与G垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行．从开始，H在水平向右拉力作用下向右运动；时，H与挡板M、N相碰后立即被锁定．G在后的速度一时间图线如图（b）所示，其中段为直线．已知：磁感应强度大小，，G、H和A的质量均为，G、H的电阻均为；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好：，，重力加速度大小取，图（b）中e为自然常数，．求： （1）在时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小； （2）时，棒H上拉力的瞬时功率； （3）在时间段内，棒G滑行的距离． 【答案】（1） ；；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图像可得在内，棒G做匀加速运动，其加速度为 依题意物块A的加速度也为，由牛顿第二定律可得 解得细绳受到拉力 （2）由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律推导出“双棒”回路中的电流为 由牛顿运动定律和安培力公式有 由于在内棒G做匀加速运动，回路中电流恒定为，两棒速度差为 保持不变，这说明两棒加速度相同且均为a； 对棒H由牛顿第二定律可求得其受到水平向右拉力 由图像可知时，棒G的速度为 此刻棒H的速度为 其水平向右拉力的功率 ． （3）棒H停止后，回路中电流发生突变，棒G受到安培力大小和方向都发生变化，棒G是否还拉着物块A一起做减速运动需要通过计算判断，假设绳子立刻松弛无拉力，经过计算棒G加速度为 物块A加速度为 说明棒H停止后绳子松弛，物块A做加速度大小为的匀减速运动，棒G做加速度越来越小的减速运动；由动量定理、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可以求得，在内 棒G滑行的距离 这段时间内物块A速度始终大于棒G滑行速度，绳子始终松弛。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度下期3月月考物理试题 考试时间：75分钟；满分：100分 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 关于电磁感应的应用，下列说法错误的是（ ） A. 变压器铁芯做成片状是为了减小涡流 B. 真空冶炼炉的炉外线圈应通入高频交流电 C. 车站和重要场所的安检门可以探测人身携带的金属物品 D. 镇流器维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作 2. 如图，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈有扩大的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变小 C. 线圈对水平桌面的压力将增大 D. 线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流 3. 如图所示，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电路中，与可变电阻R串联后接到电路中。先闭合开关S，调节R，使两个灯泡的亮度相同，再调节，使它们正常发光，然后断开开关S，下列说法正确的是（　　） A. 重新接通电路，逐渐变亮，而立即变亮 B. 重新接通电路，同时变亮，而后稍微变暗 C. 电路稳定后再次断开S，逐渐变暗，而立即变暗 D. 电路稳定后再次断开S，闪亮一下再熄灭 4. 随着科技的发展，各式各样的用电器层出不穷，对用电的需求也越来越多，解决充电难题已经刻不容缓，为了人们出行轻便，无线充电发展迅速。如图所示实线部分是某无线充电接收端电流经电路初步处理后，通过定值电阻的图像，其中曲线为正弦函数图像的一部分，则该电流（ ） A. 是一种直流电 B. 周期为2s C. 有效值为 D. 在内通过定值电阻的电荷量为 5. 如图所示，一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框，水平向右匀速运动，穿过宽度为d的匀强磁场区域，三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i，下列图形正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、极板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态，已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 棒产生的电动势为 B. 微粒的电荷量与质量之比为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 电容器所带的电荷量为 7. 在市少年宫物理兴趣小组自做的发电机工作原理如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一匝数为的矩形线圈，其面积为，电阻为，线圈两端外接一电阻为的用电器和一个交流电压表，若线圈绕对称轴以角速度做匀速转动，则线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表的示数为 B. 通过电阻的电量为 C. 交流电压表的示数为 D. 电阻产生的热量为 二、不定项选择题（共3题，每题6分） 8. 如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图（b）所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 B. 处温度升高时，电流表的示数增大 C. 处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变 D. 处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大 9. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则 B. 若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则 C. 若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则 D. 若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则 10. 如图所示，一个匝数，电阻的矩形线圈，以固定转速在匀强磁场中旋转，从图示位置开始计时，其产生的交变电流通过一匝数比的理想变压器，给副线圈电路供电，定值电阻，，；灯泡L的电阻恒为，额定电压为24V，灯泡正常工作，可以判断（ ） A. 电阻R消耗的电功率为2.25W B. 穿过线圈平面的最大磁通量为 C. 矩形线圈的热功率为0.1296W D. 时刻流过线圈的电流不为零 三、实验题（共2题，每空2分，共20分） 11. 某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、图乙、图丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 （1）图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁铁上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针______（选填“偏转”或“不偏转”）。 （2）图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是_____。 A. 条形磁铁向下插入线圈 B. 条形磁铁置于线圈中不动 C. 条形磁铁不动，线圈在条形磁铁的正下方上下运动 （3）图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整______；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是______。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C．闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 12. 某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）下列说法正确的是_______ A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 C．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 D．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用 （2）如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是________。 A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起 （3）实验室有一个变压器，一侧线圈的标记为200匝，另一侧线圈匝数无标记，小明对它进行了实验探究，他用200匝的线圈作为原线圈，用匝数未知（记为N）的线圈作为副线圈，如图1所示，分别测量不同输入电压对应的输出电压，测量结果如表1所示，将原副线圈互换，如图2所示，重复上述操作，测量结果如表2所示。实验过程中电源、电压表均正常工作。 表1 第1组 第2组 输入电压 4.0 1.9 输出电压 8.0 3.7 电压比 0.50 0.51 表2 第3组 第4组 输入电压 8.2 6.1 输出电压 3.2 2.3 电压比 2.56 2.65 分析表中数据，以下推理正确的是_______； A．若线圈的200匝标识是准确的，则匝数N多于400匝 B．按图1实验时变压器没有损耗，按图2实验时变压器有损耗 C．按图1实验时两侧线圈中电流频率相同，按图2实验时频率不同 D．若使用直流电源进行以上实验，能够较好的得到 四、计算题（共3题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，用等臂天平测量匀强磁场的磁感应强度。天平的左臂为挂盘，右臂挂矩形线圈，天平平衡。线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场区域宽度，磁感应强度随时间均匀增大，其变化率。线圈下部处在与纸面垂直的匀强磁场中，挂盘中放质量为的砝码时，天平再次平衡。已知线圈的水平边长，匝数匝，总电阻，重力加速度。求： （1）线圈中感应电流的大小； （2）未知磁场的磁感应强度大小和方向。 14. 如图所示，两根倾斜放置与水平面夹角为的平行光滑导轨间距为l，导轨间接一阻值为R的电阻，整个空间分布着匀强磁场，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度大小为B，一质量为m、电阻也为R的金属杆，以初速度沿轨道上滑，直至速度减为零。已知上述过程中电阻R产生的热量为Q，设导轨电阻不计，杆向上滑动的过程中始终与导轨保持垂直且接触良好，重力加速度g。 （1）求金属杆刚开始上滑时的加速度大小 （2）求金属杆上滑的最大距离x。 15. 如图（a），一倾角为的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N．两根平行金属棒G、H垂直导轨放置，G的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与G垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行．从开始，H在水平向右拉力作用下向右运动；时，H与挡板M、N相碰后立即被锁定．G在后的速度一时间图线如图（b）所示，其中段为直线．已知：磁感应强度大小，，G、H和A的质量均为，G、H的电阻均为；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好：，，重力加速度大小取，图（b）中e为自然常数，．求： （1）在时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小； （2）时，棒H上拉力的瞬时功率； （3）在时间段内，棒G滑行的距离． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $