2021-2022 学年第二学期高二年级第一次阶段验收 物理试题 方向为正方向，下列说法正确的是( ) A.在 t1 时刻，线圈中的磁场能最大 B.在 t2 时刻，电容器的电场能最大 命题人： 时间：75 分钟 分值：100 分 一、单选题(本大题共 10 小题，每小题 4 分，每小题只有一个选项是正确的。) 1.下列现象中利用的主要原理与电磁感应无关的有( ) C.0 到 t1 电容器正在充电，上极板带正电 D. t1 到 t2 电容器正在放电，上极板带负电 5.在如图 a、b 所示电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小，且小于灯 S 的电阻， 接通开关 K，使电路达到稳定，灯泡 S 发光，则( ) A.在电路 a 中，闭合 K 时，s 将立即变亮发光 B.在电路 a 中，断开 K 后，s 将先变得更亮，后才变暗 C.在电路 b 中，闭合 K 时，S 将逐渐变亮发光 D.在电路 b 中，断开 K 后，S 将先变得更亮，然后渐暗 6.如图所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当 A.如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通高频交流电，炉内金属能迅速熔化 通以交变电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。 B.如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警 已知线圈 1、2 的匝数之比 N1:N2=2∶1。在不接负载的情况下( C.如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内 壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来 ) ① 当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出的电压为 110V ② 当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出电压为 55V D.如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来 ③ 当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 220V 2.如左图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t ④ 当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 110V 的变化关系如右图所示。在 0—T/2 时间内，直导线中电流向上，则在 T/2—T 时间内，线框 A.①③ 中感应电流的方向与所受安培力情况是( 7.一个 U 形金属线框在匀强磁场中绕 00 轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一 ) B.②④ C. ①④ D. ②③ A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 电阻 R 供电，如图甲、乙所示。其中甲图中 OO'轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场， B.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 两磁场磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( C.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 A. 1：2 D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 B.1:2 3.矩形线圈的匝数为 50 匝，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规律如图所示。下列结论正确的是( ) A.在 t=0.1s 时，感应电动势最大 B.在 t=0.2s 时，电动势改变方向 C.在 t=0.4s 时，磁通量为 0，感应电动势最大 D.通过图像无法求出电动势的最大值 4.如图所示，图 a 为 LC 振荡电路，通过 P 点的电流如图 b，规定通过 P 点向左的电流 ) C.1:4 D.1:1 8.图甲是小型交流发电机的示意图，两极 M、N 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场， 图中电表均为理想交流电表，内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO'沿逆时 针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头 P 上下移动时可改变变压 器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻 R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的 交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( ) A．干电池　　　 　 B．低压交流电源 C．220 V 交流电源 D．条形磁铁 A.电压表的示数为 10 2 V E．可拆变压器和导线 F．直流电压表 B.在 0.01s 末时刻发电机线圈平面与磁场方向垂直 G．多用电表 C.若滑动触头 P 的位置向上移动、R 不变时，电流表读数将减小 (2)关于实验操作，下列说法正确的是________． D.若滑头 P 的位置不变、R 不变时，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入 A．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过 12 V B．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 功率将增大到原来的 4 倍 C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量 9.如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，导体棒 MN 静止在 12、小姚同学做了探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验，请回答以下问 导轨上，与导轨垂直且接触良好，电容 C 足够大，原来不带电；现 使导体棒沿导轨向右运动，初速度为 v0 ，设导体棒的速度为 v、动 能为 Ek、两端的电压为 UMN ，电容器上的电荷量为 q。下列图像中 正确的是( 题： (1)本实验中需要测量电压，则在如图所示的器 材中，应________． ) A．选甲图中的器材　　　 B．选乙图中的器材 C．都可以选 D．都不能选 10.如图所示，相距为 d 的两条水平虚线 L1、L2 之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感 应强度为 B，正方形单匝线圈 abcd 边长为 L(L<d)，质量为 m，电阻为 R，将线图从磁场 上方高 h 处由静止释放，cd 边刚进入磁场时速度为 v0，cd 边刚离开磁场时速度也为 v0。关 于线圈穿越磁场的过程(从 cd 边刚进入磁场起一直到 ab 边离开磁场为止)，下列说法正确的 是( ) BL 2 gh 4 A.线圈进入磁场过程中，cd 边的电压为 (2)小姚在做本实验时，选择的原线圈为 100 匝，副线圈为 200 匝；他将原线圈接入 学生电源中的交流电压“6 V”挡位，用合适的电表测量出副线圈的电压为 13.0 V，则下列叙 述可能符合实际情况的一项是________． A．变压器的铁芯没有闭合 B．一定是电压的测量出了问题 C．副线圈实际匝数与标注的“200”不符，应该小于 200 匝 D．学生电源实际输出电压大于标注的“6 V” B.感应电流所做的功为 mgd 三、计算题(本大题共四小题，共 48 分) C.线圈的最小速度一定为 mgR/BL 13.(8 分)小型水力发电站的发电机输出功率为 24.5kW，输出电压为 350V，输电线 D.线圈的最小速度一定为 2 g (h  L  d ) 二、实验题(本题共 12 分) 11、在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用教学用的可拆 变压器进行探究． (1)下列器材中，实验需要的器材是________． 总电阻为 4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的 5%，需在发电机处设升压变压 器，用户所需电压为 220V，所以在用户处需安装降压变压器。求: (1)输电线上的电流。 (2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比。 (3)该发电机的输出功率 P。 14.(12 分)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，匝数为 100 匝的线圈逆时针转动。 若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为 1.0Ω，外接灯泡的电阻为 9.0Ω。求: (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式； (2)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功； (3)从中性面开始转动 1/4 圈过程中通过灯泡的电荷量。 16.(16 分)如图所示，两根质量同为 m、电阻同为 R、长度同为 L 的导体棒，用两条等 长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上， 两根导体棒均与桌边缘平行，一根在桌面上。另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上。 整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为 B。开始时两棒静止，自由释放后开始运 动。已知两条导线除桌边缘拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。 求: (1)刚释放时，导体棒的加速度大小； (2)导体棒运动稳定时的速度大小； (3)若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为 q。求该过程中 a 棒上产生的焦耳 热。 15.(12 分 ) 如 图 甲 所 示 是 某 同 学 设 计 的 一 种 振 动 发 电 装 置 的 示 意 图 , 一 个 半 径 r=0.10m、匝数 n=20 的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布 (其 右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度 B 的大小均为 B=0.20T,线圈的电阻为 R=0.5Ω，它的引出线接有 R=9.5Ω 的小电珠 L。外力推动线圈框架的 P 端，使线圈沿轴线 做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移 x 随时间 t 变化的规律如图丙所示时(x 取向右为正)。求: (1)线圈运动时产生的感应电动势 E 的大小; (2)每一次推动线圈运动过程中作用力 F 的大小: