四川省遂寧高級實(shí)驗(yàn)學(xué)校2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考物理試卷

四川省遂寧高級實(shí)驗(yàn)學(xué)校高級高二下期第一月考物理試題一、選擇題（本題共題，每題4分，共分，題單選，題多選）1.下列圖像中不屬于交變電流的有（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】判斷電流是交流還是直流，就看方向是否隨時(shí)間周期性變化；ABC中的方向均發(fā)生周期性變化，故它們屬于交變電流，選項(xiàng)D中，盡管電流大小隨時(shí)間變化，但因其方向不變，所以是直流。故選D。2.如圖所示，我國直升機(jī)在北京上空懸停時(shí)，長度為L轉(zhuǎn)動角速度為ω。該處地磁場的水平分量為BB。葉片的近軸端為ab的尺寸，則葉片中感應(yīng)電動勢為（）A.，a端電勢低于b端電勢B.，a端電勢低于b端電勢C.，a端電勢高于b端電勢D.，a端電勢低于b端電勢【答案】B【解析】By視）時(shí)，根據(jù)右手定則可知，a端電勢低于b端電勢，其大小為第1頁/共19頁3.ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在勻速轉(zhuǎn)動ωI。下列選項(xiàng)正確的是（）A.在圖（甲）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，感應(yīng)電流為零B.從圖（乙）位置開始計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為C.在圖（丙）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率也最大D.在圖（?。┪恢脮r(shí)，感應(yīng)電動勢最大，cd邊電流方向?yàn)閏→d【答案】A【解析】【詳解】A．在圖（甲）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，感應(yīng)電流為零，故A正確；B．從圖（乙）位置開始計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為故B錯誤；C．在圖（丙）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率最小，感應(yīng)電流為0，故C錯誤；D．在圖（?。┪恢脮r(shí)，感應(yīng)電動勢最大，cd邊電流方向?yàn)閐→c，故D錯誤。故選A。4.兩個相同的電阻，分別通以如圖甲、乙所示的正弦式交變電流和方波式交變電流，兩種交變電流的最大Q1與方波式交變電流在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q2之比等于()第2頁/共19頁A.31B.12C.21D.43【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)題圖甲電流通過電阻R時(shí)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q＝()2；當(dāng)題圖乙中電流通過電阻R時(shí)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q＝，所以Q∶Q＝1∶2，故B正確，ACD錯誤．故選：B5.nS，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R把探測線圈翻轉(zhuǎn)180°q（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】由題意知則第3頁/共19頁故選C。6.如圖所示是一透明圓柱體的橫截面，其半徑為R，AB是一條直徑，今有一束平行單色光沿與AB平行的方向射向圓柱體，若該光線經(jīng)折射后恰好經(jīng)過BAB的距離是度為c，不考慮圓柱體中的反射.則下列說法正確的是（）A.從B點(diǎn)射出的光在圓柱體中傳播時(shí)間為B.從B點(diǎn)射出的光在圓柱體中傳播時(shí)間為C.該透明圓柱體的折射率為D.該透明圓柱體的折射率為【答案】D【解析】【詳解】CD．設(shè)光線P經(jīng)C折射后過B點(diǎn)，光路如圖所示。在△ODC中，由幾何關(guān)系得得α=60°在△OBC中，由幾何關(guān)系得α=2β第4頁/共19頁可得：β=30°則圓柱體的折射率為選項(xiàng)C錯誤，D正確；AB．由幾何關(guān)系可得CB=2Rcos30°=R光在圓柱中傳播的速度故從B點(diǎn)射出的光在圓柱中傳播時(shí)間故AB錯誤。故選D。7.光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為m金屬棒ab，左端連接有一電容為C的電容器，現(xiàn)給棒一個初速v）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)金屬棒ab做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電容器C將被充電，ab棒中有充電電流存在，ab棒受到安培力的作用而減速，當(dāng)ab棒以穩(wěn)定速度v勻速運(yùn)動時(shí)，則有由動量定理聯(lián)立解得故選B。8.2L的有界勻強(qiáng)磁場左側(cè)放置一邊長為l外力作用下向右勻加速穿過該磁場，則在線圈穿過磁場的過程中，拉力F隨位移x的變化圖像、熱功率P隨位移x的變化圖像、線圈中感應(yīng)電流I（順時(shí)針方向?yàn)檎╇S位移x的變化圖像正確的是（）第5頁/共19頁A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】AB．線圈在水平外力作用下向右勻加速穿過該磁場，在的過程中解得AB錯誤；D．線圈中的感應(yīng)電流為和對應(yīng)的圖像應(yīng)為同一曲線的兩段，D錯誤；C．線圈中的功率C正確。第6頁/共19頁故選C。9.如圖所示，寬為L的兩固定光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bmr的兩導(dǎo)體棒ab和cdLcd一向右的初速度v，對它們之后的運(yùn)動過程說法正確的是（）A.ab的加速度越來越大，cd的加速度越來越小B.回路產(chǎn)生的焦耳熱為mvC.通過ab的電荷量為D.兩導(dǎo)體棒間的距離最終變?yōu)長＋【答案】BCD【解析】【詳解】A．由題知，ab、cd受到大小相等的安培力，且cd棒受到的安培力向左，其做減速運(yùn)動，根據(jù)安培力公式和牛頓第二定律得解得其中v為cd棒的速度，故所以兩棒的加速度均減小，故A錯誤；Bab和cd共速時(shí)有mv＝2mv1解得v＝v0由能量守恒定律得第7頁/共19頁解得回路產(chǎn)生的焦耳熱為故B正確；C．設(shè)整個過程中通過ab的電荷量為q，對ab棒，由動量定理得又所以故C正確；D．對cd棒，由動量定理得解得兩導(dǎo)體棒間距離最終變?yōu)?，故D正確。故選BCD。10.如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈接有五個完全相同，標(biāo)稱值為（15V30W）的燈泡，副線圈的匝數(shù)為75mnr=2.5Ω，忽略導(dǎo)線等的電阻，當(dāng)矩形線圈的角速度為ω0時(shí)，五個小燈泡剛好正常發(fā)光。則下列說法正確的是（）A.變壓器原線圈的匝數(shù)為25第8頁/共19頁B.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為42VC.變壓器原線圈兩端的電壓為90VD.穿過原線圈磁通量的變化率的最大值為【答案】AD【解析】【詳解】A．由題意可知燈泡額定功率為由于5個燈泡均正常發(fā)光，故副線圈的電流為原線圈的電流為根據(jù)原副線圈電流關(guān)系有解得原線圈的匝數(shù)A正確；BC．由歐姆定律可知變壓器副線圈的電壓為由變壓器原副線圈的電壓關(guān)系有解得變壓器原線圈的電壓由歐姆定律可知矩形線圈的內(nèi)壓為則由閉合電路歐姆定律可知矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為D．原線圈兩端電壓的最大值為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有解得穿過原線圈磁通量的變化率的最大值故選AD。220VVV2是（）第9頁/共19頁B.若P不動，F(xiàn)向上滑動時(shí)，燈泡消耗的功率變大C.若F不動，P向上滑動時(shí)，V、V2示數(shù)都變小D.若F不動，P向下滑動時(shí)，燈泡消耗的功率變小【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)圖中理想自耦式變壓器原理可知原線圈電壓恒為220V，則V1示數(shù)不變。若P不動，F(xiàn)向下滑動時(shí)，由可知，減小，則U2減小，V2示數(shù)也會減小。反之，F(xiàn)向上滑動時(shí)，V2示數(shù)增加，則副線圈中電流I2增大。由可知，燈泡消耗的功率變大，故A錯誤，B正確；CD．若F不動，P向上滑動時(shí)，滑動變阻器阻值R變小，U1不變，則V1示數(shù)不變，U2不變，則V2示數(shù)變小，而P向下滑動時(shí)，U2不變，滑動變阻器阻值增大，副線圈中電流減小，燈泡上耗的功率會減小，故C錯誤，D正確。故選BD。12.積為S、匝數(shù)為N匝、電阻不計(jì)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈繞垂直磁場的水平軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，其輸出端與升壓變壓器的原線圈相連，輸出電壓為U，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，輸出功率為P，降壓變壓器的副線圈連接用戶，兩變壓器間的輸電線總電阻為R，變壓器均為理想變壓器。用戶端工作電壓為U。下列說法正確的是（）第10頁/共19頁A.B.兩變壓器間輸電線上的電流為C.用戶獲得的功率為D.若其他條件不變，只減小，則U4增大【答案】CD【解析】【詳解】A．發(fā)電線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為又輸出電壓為聯(lián)立解得故A錯誤；B．升壓變壓器電流為由解得兩變壓器間輸電線上的電流為故B錯誤；C．輸電線上損耗的功率為用戶獲得的功率為聯(lián)立解得故C正確；D．根據(jù)，第11頁/共19頁聯(lián)立解得若其他條件不變，只減小，則增大，根據(jù)可知則增大，故D正確。故選CD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題每空2分，共分）13.下圖是某實(shí)驗(yàn)小組在研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流方向?qū)嶒?yàn)中敏檢流計(jì)時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)情況，圖乙是磁鐵從線圈中抽出時(shí)靈敏檢流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況．（1）圖甲電路中串聯(lián)定值電阻R主要是為了（）A．減小電路兩端的電壓，保護(hù)電源B．增大電路兩端的電壓，保護(hù)電源C．減小電路中的電流，保護(hù)靈敏檢流計(jì)D．減小電路中的電流，便于觀察靈敏檢流計(jì)的讀數(shù)（2）實(shí)驗(yàn)操作如圖乙所示，當(dāng)磁鐵向上抽出時(shí)，檢流計(jì)G中指針是____偏（填“左”或“右”圖丙所示，判斷此時(shí)條形磁鐵的運(yùn)動是________線圈（填“插入”或“抽出”第12頁/共19頁【答案】①.C②.右③.抽出④.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁通量的變化【解析】1）[1]電路中串聯(lián)定值電阻，目的是減小電流，保護(hù)靈敏檢流計(jì)．故C正確，A、B、D錯誤．（2[2][3]則流過電流計(jì)的電流方向?yàn)閺南峦?，所以檢流計(jì)指針向右偏．在丙圖中，知感應(yīng)電流流過檢流計(jì)的方向是從上而下，則感應(yīng)電流的磁場方向向上，與原磁場方向相同，知磁通量在減小，即磁鐵抽出線圈．（3）[4]結(jié)論是感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁通量的變化．14.某同學(xué)用可拆變壓器探究“變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。（1）該同學(xué)將原線圈接一學(xué)生電源的交流電壓輸出端，并使用交流電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。原線圈匝數(shù)副線圈匝數(shù)原線圈電壓副線圈電壓實(shí)驗(yàn)序號（V）（V）14002004.222.1024008004.228.36340016004.2216.83根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，______________。（2）該同學(xué)利用（1）問中第2組數(shù)據(jù)時(shí)的副線圈給一標(biāo)有“3.8V；0.3A”字樣的小燈泡供電，發(fā)現(xiàn)小燈泡并沒有被燒壞。測量此時(shí)小燈泡兩端的電壓約為3.00V，并不是8.36V，其原因主要是_____________。（3）可拆變壓器鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成。如圖所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。以下說法正確的是________。A．第二次實(shí)驗(yàn)中小燈泡更亮些第13頁/共19頁B．用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊更容易發(fā)熱C．無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流（4）如圖所示的電路中，電壓為的交流電源通過阻值為的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為、。若保持不變，將可變電阻R的阻值增大，則流經(jīng)原線圈的電流________R的阻值為________時(shí)（用、和R的功率最大?！敬鸢浮竣?變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比②.副線圈有電阻，副線圈有內(nèi)壓③.BC##CB④.減?、?【解析】1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論為：在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。（2）[2]副線圈有電阻，副線圈有內(nèi)壓。（3）[3]AB．鐵芯橫條與普通鐵塊都是導(dǎo)磁材料，鐵芯閉合后，減小了漏磁現(xiàn)象，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，小燈泡變亮；變壓器鐵芯是利用由相互絕緣的薄硅鋼片平行疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這樣設(shè)計(jì)的原因是減小渦流，提高變壓器的效率，用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊由于渦流更容易發(fā)熱，變壓器效率低一些，第一次實(shí)驗(yàn)中小燈泡更亮些，故A錯誤，B正確；CC正確。故選BC。（4）[4]在原、副線圈匝數(shù)比一定情況下，R增大，副線圈電流I2減小，設(shè)原線圈電流為I，根據(jù)，知流經(jīng)原線圈的電流I1減小。[5]把變壓器和R等效為一個電阻，R0當(dāng)作電源內(nèi)阻，則輸出功率第14頁/共19頁當(dāng)內(nèi)外電阻相等即時(shí)，輸出功率最大，根據(jù)，得代入，解得三、計(jì)算題（本題共3個小題：題9分；題分；題分）15.如圖所示，一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的邊，邊，共有在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸，結(jié)果可保留根號）（1）寫出線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）電壓表示數(shù)；（3）線圈轉(zhuǎn)一圈的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱（結(jié)果保留2位小數(shù)）【答案】（1）2）3）【解析】1）從垂直于中性面的平面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動勢隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化，最大感應(yīng)電動勢為第15頁/共19頁（2）電流的有效值為所以電壓表的讀數(shù)為（3）根據(jù)焦耳定律可得，線圈轉(zhuǎn)動一圈電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為16.風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源，近年來得到了快速發(fā)展，風(fēng)車陣中發(fā)電機(jī)輸出功率為，輸出電壓是，用戶需要的電壓是，輸電線電阻為，若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的，如圖所示為此遠(yuǎn)距離高壓輸電線路的示意圖。求：（1）用戶得到的電功率是多少；（2）在輸電線路中設(shè)置的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（3）在輸電線路中設(shè)置的降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）96kW2）3）【解析】【分析】1）輸電線損失的功率用戶得到的功率第16頁/共19頁（