内容正文:
2026-2027学年致远中学高二年级物理10月月考试卷
班级:____________姓名:____________学号:____________
1. 如图所示,放在U形磁体中的线圈A和线圈B用导线串联,且绕线方向相同。当用力使线圈A向右运动时,悬挂着的线圈B的______摆动(选填“向左”或“向右”),_______(选填“线圈A”或“线圈B”)在原理上类似于电动机。
【答案】 ①. 向右 ②. 线圈B
【解析】
【详解】[1][2]用力使线圈A向右运动时,线圈A切割磁感线产生感应电流,由右手定则判断(从右向左看)其电流沿逆时针方向,该电流流入线圈B;由左手定则判断,线圈B受到向右的安培力,故线圈B向右摆动。此过程中,线圈A将机械能转化为电能,在原理上类似于发电机;线圈B将电能转化为机械能,在原理上类似于电动机。
2. 在线圈上端放置一盛有冷水的铁质金属杯。接通交流电源一段时间后,杯内的水沸腾了起来。
(1)若要缩短上述加热时间( )
A. 减少线圈的匝数 B. 增大交流电源的频率
C. 减小交流电源的电压 D. 将金属杯换成塑料杯
(2)下列用电器的工作原理与此类似的是( )
A. 电饭煲 B. 电磁炉
C. 电水壶 D. 空调
【答案】(1)B (2)B
【解析】
【小问1详解】
B.金属杯在交变磁场中产生涡流而发热,属于涡流加热。由法拉第电磁感应定律可知,增大交流电源的频率可加快磁通量的变化,使涡流增强,从而缩短加热时间,故B正确;
ACD.减少线圈匝数、减小电源电压都会使涡流减弱,将金属杯换成塑料杯则不能产生涡流,故ACD错误。
故选B。
【小问2详解】
B.电磁炉利用电磁感应(涡流)原理工作,故B正确;
ACD.电饭煲、电水壶利用电流热效应,空调主要依靠电动机工作,故ACD错误。
故选B。
3. 如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针(沿OO′方向看)匀速转动时,线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时,设沿adcba方向为电流正方向,则线圈中产生的交流电图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图示位置为中性面,穿过线圈的磁通量最大,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知此时感应电流为零,从该位置开始计时,由右手定则可判断ad边中感应电流方向为d→a,与规定的正方向相反,故刚开始一段时间内电流为负,i-t图像应从原点开始先向负方向变化。
故选C。
4. 电阻R1、R2和交流电源按照如图(a)所示的方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关S后,通过电阻R2的正弦交流电的电流i随时间t变化的情况如图(b)所示,则通过R1的电流的有效值为__________A,R2两端的电压有效值为_________V。
【答案】 ①. 0.6 ②. 12
【解析】
【详解】[1]由图(b)可知正弦式交变电流的最大值为
则其有效值为
故通过的电流有效值为0.6A
[2]由题知,与串联,故通过的电流与的通过电流相同
则两端的电压有效值
5. 如右图所示的电路中,开关S断开之前通过灯L的电流方向________,断开之后的瞬间通过灯L的电流方向_________。(均选填“由a→b”或“由b→a”)
【答案】 ①. 由a→b ②. 由b→a
【解析】
【详解】开关S断开前,电路处于稳定状态,通过灯L的电流方向为由a到b。断开S的瞬间,线圈产生自感电动势阻碍电流减小,线圈与灯L构成闭合回路,通过灯L的电流方向变为由b到a。
6. 如图所示,用理想变压器给电灯L供电,如果只增加副线圈匝数,其他条件不变,则:
(1)变压器输入电压和输出电压( )
A. 变大 变大 B. 变小 变小
C. 不变 不变 D. 不变 变大
(2)电灯亮度和变压器输入功率( )
A. 变亮 变大 B. 变暗 变小
C. 变暗 不变 D. 不变 变小
【答案】(1)D (2)A
【解析】
【小问1详解】
理想变压器的输入电压由外接供电电源决定,题目中电源条件不变,因此输入电压保持不变。 根据理想变压器的电压与匝数关系
变形得
仅增加副线圈匝数,但和均不变,因此副线圈的输出电压变大。
故选D。
【小问2详解】
副线圈负载为电灯L,其电阻可认为不变,由
可知增大时,电灯的实际功率变大,因此电灯变亮。
理想变压器的输入功率由输出功率决定,即
增大后输出功率变大,因此变压器的输入功率也变大。
故选A。
7. 如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈。如果断开开关,闭合,A、B两灯都能同样发光。如果最初是闭合的,是断开的,那么,闭合以后,A灯和B灯亮度如何变化?此时如果断开,A灯和B灯亮度又将如何变化?
【答案】A、B两灯同时亮起来, B灯逐渐变暗,最终熄灭, A变得更亮; A灯立刻熄灭, B灯闪亮一下后慢慢熄灭。
【解析】
【详解】闭合以后的瞬时,A、B两灯同时亮起来,由于自感线圈产生自感电动势阻碍电流增加,则线圈L可看作是断路,即开始时两灯亮度相同,随自感线圈中电流增加,则B灯逐渐变暗,最后线圈将B短路,使得B最终熄灭,此时A变得更亮;此时如果断开,则A灯立刻熄灭,因L中产生感应电动势阻碍电流减小,则该电流会在L和灯泡B中重新形成回路,使得灯泡B闪亮一下后慢慢熄灭。
8. 一电热器接在的直流电源上,产生一定大小的热功率。现把它改接到交流电源上,要使它产生的热功率是原来的2倍,则交流电压的有效值为多少?交流电压的最大值为多少?(不考虑电阻随温度的变化)
【答案】,
【解析】
【详解】设电热器的电阻为R,则接接在的直流电源上时的功率为
接到交流电源上时有
解得,交流电压的有效值为
交流电压的最大值为
9. 如图所示,交流电的电压u=311sin314t(V),加在一个“220V,1000W”的电饭煲上。试问:
(1)这个电饭煲能正常工作吗?请写出判断过程。
(2)通过这个电饭煲内部电路的电流多大?
(3)电流瞬时值的表达式是怎样的?
【答案】(1)能正常工作
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
交流电压的有效值
等于电饭煲的额定电压,故能正常工作。
【小问2详解】
通过电饭煲的电流
【小问3详解】
电流最大值
故电流瞬时值表达式
10. 一小型水电站,其交流发电机的输出功率为1 000 kW,输出电压为1 000 V,在输电过程中,要求输电线能量损耗不大于4%,已知输电线电阻为16 Ω,用户降压变压器的输出电压为240 V,求输电线路中升压变压器与降压变压器的变压比各多大?
【答案】1:20; 80:1
【解析】
【分析】
【详解】输电线上损失的电功率
∆P=I2R
则输电线上的流为
I=50A
则升压变压器输出电压为
输电线上损失的电压
降压变压器输入电压
则
11. 若某种电磁波在真空中的频率为600MHz,试回答下列问题:
(1)该电磁波的波长为_________m。
(2)若该电磁波从真空射入水中,判断电磁波的频率、传播速度及波长分别如何变化。
【答案】(1)0.5 (2)频率不变,传播速度变小,波长变短
【解析】
【11题详解】
根据波长与波速、频率之间的关系可得
【12题详解】
频率由波源决定,电磁波从真空射入水中后频率不变;由知传播速度变小;由知波长变短。
12. 如图所示,一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱连接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,R为滑动变阻器,和为直流电源,S为单刀双掷开关。则:
(1)在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
(2)在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
(3)在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时,金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
(4)在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时,金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
【答案】(1)向右;(2)向右;(3)向左;(4)向右
【解析】
【详解】(1)在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间,线圈M中的电流有无到有增大,磁场由无到有增强,通过金属环N的磁通量由无到有增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右运动;
(2)在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间,线圈M中的电流有无到有增大,磁场由无到有增强,通过金属环N的磁通量由无到有增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右运动;
(3)在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时,接入电路的电阻增大,电流减小,线圈M中的磁场减弱,通过金属环N的磁通量减小,相当于线圈M向金属环N远离,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向左运动;
(4)在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时,接入电路的电阻减小,电流增大,线圈M中的磁场增强,通过金属环N的磁通量增大,相当于线圈M向金属环N靠近,根据楞次定律“来拒去留”,可判断金属环N将向右运动。
13. 如图所示,虚线框内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于匀强磁场中,正方形线框的边与虚线框平行。线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,则在正方形线移出的过程中,线框的一边a、b两点间电势差的绝对值分别为多大?
【答案】见详解
【解析】
【详解】磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路由三个相同电阻串联形成,acd图中a、b两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为
b图中a、b两点间电势差为路端电压为
14. 一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示。则:
(1)在0~2s内线圈中感应电动势随时间的变化情况是________;
(2)0~2s内线圈中感应电动势的平均值为_________。
【答案】(1)变大再变小
(2)2×10⁻3V
【解析】
【小问1详解】
由题知,一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,根据法拉第电磁感应定律有
可知图像斜率的绝对值表示感应电动势的大小,由图像可知在0~2s内图像斜率的绝对值先变大再变小,故线圈中感应电动势先变大再变小;
【小问2详解】
在0~2s内穿过线圈的磁通量变化量为
故在0~2s内线圈中感应电动势的平均值为
15. 如图所示,abcd是光滑水平放置的金属框,PQ为导体棒,静止在框架上;一条形磁体绕金属框平面内的OO′轴转过90°。在此过程中,闭合回路QPbc内磁通量_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),导体棒将_________运动(选填“向左”或“向右”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 向左
【解析】
【详解】[1]条形磁体绕OO′轴转过90°前位于金属框平面内,穿过闭合回路QPbc的磁通量为零;转过90°后磁体垂直于平面,磁通量由零逐渐变大。
[2]由楞次定律可知,为阻碍磁通量增大,导体棒PQ向左运动,使回路所围面积减小。
16. 如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的N匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积为S、电阻为R,磁场的磁感应强度为B。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt时间内合到一起。则线圈在上述过程中感应电动势的平均值为_______,感应电流的平均值为________,感应电流的方向为________(选填“顺时针”或“逆时针”),通过导线横截面的电荷量为________。
【答案】 ①. ②. ③. 顺时针 ④.
【解析】
【详解】[1]向两侧拉动线圈使线圈面积减小到零,穿过线圈的磁通量(垂直纸面向里)减小。平均感应电动势
[2]平均感应电流
[3]由楞次定律,感应电流的磁场方向垂直纸面向里,以阻碍磁通量减小,由安培定则判断感应电流方向为顺时针。
[4]通过导线横截面的电荷量
17. 一根长40cm的直导线在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中沿垂直于磁场的方向匀速运动。如果导线中的感应电动势为0.8V,直导线的运动速度多大?如果该直导线连接成的回路总电阻为2.0Ω,不计直导线运动受到的其他阻力,则沿着直导线运动速度方向的拉力为多大?
【答案】10m/s,0.032N
【解析】
【详解】当直导线垂直切割磁感线时,动生电动势满足公式
其中,,
代入数值解得直导线的运动速度大小为
导线匀速运动时受力平衡,拉力大小等于导线受到的安培力大小。 回路感应电流
根据
得
由二力平衡可知拉力大小为
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2026-2027学年致远中学高二年级物理10月月考试卷
班级:____________姓名:____________学号:____________
1. 如图所示,放在U形磁体中的线圈A和线圈B用导线串联,且绕线方向相同。当用力使线圈A向右运动时,悬挂着的线圈B的______摆动(选填“向左”或“向右”),_______(选填“线圈A”或“线圈B”)在原理上类似于电动机。
2. 在线圈上端放置一盛有冷水的铁质金属杯。接通交流电源一段时间后,杯内的水沸腾了起来。
(1)若要缩短上述加热时间( )
A. 减少线圈的匝数 B. 增大交流电源的频率
C. 减小交流电源的电压 D. 将金属杯换成塑料杯
(2)下列用电器的工作原理与此类似的是( )
A. 电饭煲 B. 电磁炉
C. 电水壶 D. 空调
3. 如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针(沿OO′方向看)匀速转动时,线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时,设沿adcba方向为电流正方向,则线圈中产生的交流电图像是( )
A. B.
C. D.
4. 电阻R1、R2和交流电源按照如图(a)所示的方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关S后,通过电阻R2的正弦交流电的电流i随时间t变化的情况如图(b)所示,则通过R1的电流的有效值为__________A,R2两端的电压有效值为_________V。
5. 如右图所示的电路中,开关S断开之前通过灯L的电流方向________,断开之后的瞬间通过灯L的电流方向_________。(均选填“由a→b”或“由b→a”)
6. 如图所示,用理想变压器给电灯L供电,如果只增加副线圈匝数,其他条件不变,则:
(1)变压器输入电压和输出电压( )
A. 变大 变大 B. 变小 变小
C. 不变 不变 D. 不变 变大
(2)电灯亮度和变压器输入功率( )
A. 变亮 变大 B. 变暗 变小
C. 变暗 不变 D. 不变 变小
7. 如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈。如果断开开关,闭合,A、B两灯都能同样发光。如果最初是闭合的,是断开的,那么,闭合以后,A灯和B灯亮度如何变化?此时如果断开,A灯和B灯亮度又将如何变化?
8. 一电热器接在的直流电源上,产生一定大小的热功率。现把它改接到交流电源上,要使它产生的热功率是原来的2倍,则交流电压的有效值为多少?交流电压的最大值为多少?(不考虑电阻随温度的变化)
9. 如图所示,交流电的电压u=311sin314t(V),加在一个“220V,1000W”的电饭煲上。试问:
(1)这个电饭煲能正常工作吗?请写出判断过程。
(2)通过这个电饭煲内部电路的电流多大?
(3)电流瞬时值的表达式是怎样的?
10. 一小型水电站,其交流发电机的输出功率为1 000 kW,输出电压为1 000 V,在输电过程中,要求输电线能量损耗不大于4%,已知输电线电阻为16 Ω,用户降压变压器的输出电压为240 V,求输电线路中升压变压器与降压变压器的变压比各多大?
11. 若某种电磁波在真空中的频率为600MHz,试回答下列问题:
(1)该电磁波的波长为_________m。
(2)若该电磁波从真空射入水中,判断电磁波的频率、传播速度及波长分别如何变化。
12. 如图所示,一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱连接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,R为滑动变阻器,和为直流电源,S为单刀双掷开关。则:
(1)在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
(2)在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
(3)在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时,金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
(4)在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时,金属环N向木质圆柱的哪一端运动?
13. 如图所示,虚线框内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于匀强磁场中,正方形线框的边与虚线框平行。线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,则在正方形线移出的过程中,线框的一边a、b两点间电势差的绝对值分别为多大?
14. 一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示。则:
(1)在0~2s内线圈中感应电动势随时间的变化情况是________;
(2)0~2s内线圈中感应电动势的平均值为_________。
15. 如图所示,abcd是光滑水平放置的金属框,PQ为导体棒,静止在框架上;一条形磁体绕金属框平面内的OO′轴转过90°。在此过程中,闭合回路QPbc内磁通量_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),导体棒将_________运动(选填“向左”或“向右”)。
16. 如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的N匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积为S、电阻为R,磁场的磁感应强度为B。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt时间内合到一起。则线圈在上述过程中感应电动势的平均值为_______,感应电流的平均值为________,感应电流的方向为________(选填“顺时针”或“逆时针”),通过导线横截面的电荷量为________。
17. 一根长40cm的直导线在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中沿垂直于磁场的方向匀速运动。如果导线中的感应电动势为0.8V,直导线的运动速度多大?如果该直导线连接成的回路总电阻为2.0Ω,不计直导线运动受到的其他阻力,则沿着直导线运动速度方向的拉力为多大?
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