高級中學名校試卷PAGEPAGE1巴中市高級中學高二三月月考物理試題學校：__________姓名：__________姓名：__________考號：__________一、單選題（每小題4分，共24分）1.如圖所示屬于交變電流的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】ABD．電流數(shù)值總為正值，表示電流方向不變，是直流電，故ABD錯誤；C．圖中電流強度大小不隨時間變化，但方向隨時間做周期性改變，是交變電流，故C正確。故選C。2.如圖所示，線圈abcd在水平勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生交變電流。當線圈逆時針轉(zhuǎn)動到圖示水平位置時（）A.線圈處于中性面位置B.線圈中瞬時感應電動勢為零C.穿過線圈平面的磁通量最大D.線圈中電流方向為【答案】D【解析】A．中性面是垂直于磁感應強度，題中該位置與中性面垂直，故A項錯誤；B．在題中該位置，線框切割磁感線的速度最快，其瞬時感應電動勢最大，故B項錯誤；C．在中性面位置穿過線圈平面的磁通量最大，題中該位置與中性面垂直，其磁通量最小，故C項錯誤；D．根據(jù)楞次定律，線圈中電流方向為，故D項正確。故選D。3.如圖甲所示，為一臺小型發(fā)電機的示意圖，單匝線圈勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為0.2Ω，小燈泡的電阻恒為0.8Ω。則（）A.理想電壓表的示數(shù)U=6VB.線圈轉(zhuǎn)動的角速度C.轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量D.通過燈泡電流的瞬時表達式為【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知，線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為，理想電壓表測的是小燈泡兩端電壓，則示數(shù)為，故A錯誤；B．根據(jù)圖乙可知，交流電的周期為T=0.02s則線圈轉(zhuǎn)動的角速度為故B錯誤；C．單匝線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢最大值為em=BSω=Φmω則穿過線圈的最大磁通量為故C錯誤；D．根據(jù)圖乙可知，感應電動勢的瞬時值表達式為故通過燈泡電流的瞬時值表達式為故D正確。故選D。4.如圖所示為某一電流的i-t圖像，曲線部分為正弦函數(shù)的一部分，則電流的有效值為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根據(jù)電流的熱效應可得所以故選C。5.如圖甲所示，一個100匝的正方形線圈，邊長a＝1m，電阻R＝1Ω，線圈有一半的面積處在有理想邊界的磁場中，線圈平面與磁場垂直，磁場的磁感應強度與時間的變化關(guān)系如圖乙所示，圖甲所示的磁感應強度方向為正方向，下列說法中正確的是（）A.在t＝0.01s時線圈中的電流為零B.在t＝0到t＝0.005s內(nèi)線圈中有順時針方向的電流C.線圈中電動勢的最大值為VD.一個周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量為50π2J【答案】B【解析】A．在t＝0.01s時線圈中的磁通量的變化率最大，此時感應電流不為零，故A錯誤；B．在t＝0到t＝0.005s內(nèi)線圈中磁通量向外增加，根據(jù)楞次定律可知，線圈中有順時針方向的電流，故B正確；C．因為線圈中產(chǎn)生的感應電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖像可知，線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T＝0.02s。感應電動勢最大值為代入題中數(shù)據(jù)，解得故C錯誤；D．電動勢的有效值則一個周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量為聯(lián)立解得故D錯誤。故選B。6.電磁波譜是指電磁波的頻率和波長范圍，包括了從無線電波到伽馬射線的整個頻譜范圍。電磁波譜在現(xiàn)代科學技術(shù)中起著極其重要的作用，廣泛應用于通信、醫(yī)療、能源、環(huán)境監(jiān)測等各個領(lǐng)域。根據(jù)電磁波譜，下列選項中電磁波的波長順序由短到長排列的是（）A.X射線、紫外線、可見光、紅外線 B.X射線、紫外線、紅外線、可見光C.紫外線、紅外線、可見光、X射線 D.可見光、紅外線、X射線、紫外線【答案】A【解析】電磁波的波長順序由短到長排列的是：X射線、紫外線、可見光、紅外線。故選A。二、多選題（每小題6分，共24分，錯選多選不得分，少選3分）7.如圖所示，面積均為的單匝線圈（均繞其虛線所示對稱軸，繞中心軸）在勻強磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦式交變電動勢的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】A．圖中線圈切割磁感線，穿過線圈的磁通量發(fā)生正弦式周期變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律，從而產(chǎn)生正弦交變電動勢，故A正確；BD．圖中線圈轉(zhuǎn)動時穿過線圈的磁通量一直為零，均沒有變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律，不產(chǎn)生感應電動勢，故BD錯誤；C．圖中線圈從垂直于中性面位置開始勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量發(fā)生正弦式周期變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律，從而產(chǎn)生正弦交變電動勢，故C正確。故選AC8.圖甲是某小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為，外接電阻的阻值為。則（）A.電流表的示數(shù)為5AB.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為C.電阻R消耗的功率為4750WD.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的表達式為【答案】AD【解析】A．由圖乙知交流電最大值為則有效值為電流表的示數(shù)為有效值，則示數(shù)為5A，故A正確；B．由圖乙知交流電的周期為則其角速度為故B錯誤；C．電流表的示數(shù)為有效值，為電路中的電阻則該電阻消耗的電功率故C錯誤；D．電動勢的最大值為線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的表達式為故D正確。故選AD。9.如圖所示，在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一邊長為L的單匝正方形線圈abcd繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，矩形線圈通過滑環(huán)E、F與理想變壓器相連，理想變壓器與阻值為R的負載電阻相連，不計其它電阻，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為k，圖示位置線圈平面與磁場平行，下列說法正確的是（）A.當線圈平面與磁場垂直時，線圈中的電動勢最大B.電阻R中的電流方向每秒鐘改變次C.從圖示位置開始計時，線圈中的電動勢e隨時間t變化的關(guān)系式為D.線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的功率為【答案】BD【解析】A．當線圈平面與磁場平行時，線圈中的電動勢最大。故A錯誤；B．依題意，有線圈的轉(zhuǎn)動頻率為電阻R中的電流方向每秒鐘改變的次數(shù)為故B正確；C．線圈中的電動勢最大值為圖示位置線圈平面與磁場平行，此時電動勢最大，則線圈中的電動勢e隨時間t變化的關(guān)系式為故C錯誤；D．線圈轉(zhuǎn)動過程中變壓器原線圈兩端電壓有效值副線圈兩端電壓有效值電阻R的功率聯(lián)立，解得故D正確。故選BD。10.如圖甲所示的電路中，電路左側(cè)接電壓有效值恒定的正弦交流電源，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，均為定值電阻，，，電壓表為理想電表。已知兩端電壓U隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)約為28.3VB.通過的電流每秒鐘方向改變100次C.通過的電流大小為2AD.交流電源輸出電壓的有效值為220V【答案】BC【解析】A．由圖乙可知，兩端電壓的最大值為，通過的電流有效值為交流電壓表的示數(shù)等于電壓的有效值，故電壓表的示數(shù)為A錯誤；B．由圖乙可知交變電流的頻率為50Hz，一個周期內(nèi)電流方向改變2次，故通過的電流每秒鐘方向改變100次，B正確；CD．根據(jù)電路的串并聯(lián)規(guī)律可知，通過的電流為4A，則通過的電流為，兩端的電壓為由變壓器原、副線圈匝數(shù)比與電壓、電流的關(guān)系可知，原線圈兩端的電壓為通過原線圈的電流為故電阻兩端電壓為故交流電源輸出電壓的有效值為C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題（每空2分，共16分）11.小明學了有關(guān)電磁方面的知識后，設計了如圖所示的甲、乙兩個裝置（1）為了探究電磁感應現(xiàn)象，小華應選用_____裝置進行實驗。（2）小明選用甲裝置探究有關(guān)知識時，進行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是___（填序號）①讓導線ab在磁場中斜向上運動；②讓導線ab在磁場中沿水平方向左右運動③讓導線ab沿豎直方向上下運動（3）如果在乙裝置的實驗中，當開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)直導線ab向左運動，若要使導線ab向右運動，你采取的措施是____________；（4）甲、乙兩圖的原理分別用于制造____和____。（選填“電動機”或“發(fā)電機”）。【答案】（1）甲（2）③（3）將磁鐵N、S極對調(diào)（或?qū)⑦B接電源兩極的導線對調(diào)）（4）發(fā)電機電動機【解析】（1）[1]電磁感應現(xiàn)象是研究磁生電的現(xiàn)象，甲圖是研究導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流，乙圖是研究電流的磁效應，故選甲圖。（2）[2]對甲圖，要產(chǎn)生感應電流，導體棒需切割磁感線。讓導線ab在磁場中斜向上運動以及讓導線ab在磁場中沿水平方向左右運動，都切割了磁感線，都能產(chǎn)生感應電流，都能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；讓導線ab沿豎直方向上下運動，導體棒沒有切割磁感線，故不會產(chǎn)生感應電流，不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選③。（3）[3]如果在乙裝置的實驗中，當開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)直導線ab向左運動，是由于直導線ab受到安培力作用，若要使導線ab向右運動，只需要改變電流的方向或磁場的方向即可，可以采取的措施如下：將磁鐵N、S極對調(diào)（或?qū)⑦B接電源兩極的導線對調(diào)）。（4）[4][5]甲圖是導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流，是制造發(fā)電機原理；乙圖是通電導體棒在磁場中受安培力作用發(fā)生運動，是制造電動機原理。12.某同學欲探究“影響感應電流方向因素”，試驗器材如圖所示，已知當電流從靈敏電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。現(xiàn)將靈敏電流計G、螺線管、開關(guān)、導線按如圖所示的方式連接后閉合開關(guān)，請回答下列問題：（1）以下兩種操作，能使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應電流產(chǎn)生的是_______。A.將條形磁鐵靜置于螺線管中B.將條形磁鐵插入螺線管的過程中（2）若將磁鐵N極朝下從上往下豎直插入螺線管時，靈敏電流計G的指針將偏轉(zhuǎn)__________（選填“向左”、“向右”或“不”）；若條形磁鐵極朝下從螺線管中豎直向上抽出時，螺線管接線柱的電勢關(guān)系為___________（選填“>”、“<”或“=”）?！敬鸢浮浚?）B（2）向右>【解析】（1）A．螺線管不動，磁鐵靜止放在螺線管中，螺線管中磁通量沒有發(fā)生變化，不會產(chǎn)生感應電流，電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．螺線管不動，磁鐵插入或拔出螺線管，螺線管中磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應電流，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確。故選B。（2）[1]將磁鐵N極朝下從上往下豎直插入螺線管時，螺線管中的磁場向下，磁通量增加，據(jù)楞次定律可知，靈敏電流計G的指針將向右偏轉(zhuǎn)；[2]條形磁鐵極朝下從螺線管中豎直向上抽出時，螺線管中磁場向上，磁通量減小，據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應電流為俯視逆時針方向，a點等效為電源正極，a點電勢高于b點電勢。四、解答題（13題10分，14題12分，15題14分）13.如圖所示，用一小型交流發(fā)電機向遠處用戶供電，已知發(fā)電機線圈匝數(shù)N=500匝，面積，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω=100πrad/s，勻強磁場的磁感應強度，輸電時先用升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)高壓輸電，到達用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用，兩根輸電導線的總電阻為R=5Ω，變壓器可視為理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，若用戶區(qū)標有“220V，8.8kW”的電動機恰能正常工作。發(fā)電機線圈電阻不可忽略，其它導線的電阻值均可忽略。（1）求交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值；（2）求輸電線路上損耗的電功率；（3）若升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，求交流發(fā)電機線圈上的熱功率Pr?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）電動勢的最大值為（2）設降壓變壓器原、副線圈電流分別為、，電動機恰能正常工作，有由于解得所以輸電線路上損耗的電功率為（3）由于可得升壓變壓器副線圈兩端電壓為又由可得電動勢有效值為則交流發(fā)電機線圈電阻r電壓為根據(jù)升壓變壓器副線圈電流關(guān)系可得則，交流發(fā)電機線圈上的熱功率為14.如圖所示，水平面內(nèi)固定放置著兩間距m的平行金屬直導軌，其間連接有阻值Ω的電阻，電阻兩端并聯(lián)一理想電壓表。兩導軌間存在磁感應強度大小T、方向垂直導軌平面的勻強磁場（圖中未畫出）。一質(zhì)量kg、電阻Ω、長度為1m的導體棒放置于導軌上。不計摩擦阻力與回路中其他電阻，導體棒始終垂直導軌且與導軌接觸良好。（1）若導體棒在恒定的水平外力N作用下由靜止開始運動，求導體棒速度穩(wěn)定時電壓表的示數(shù)；①導體棒開始運動后3s時水平外力的大??；②導體棒開始運動后3s內(nèi)外力的沖量大小?！敬鸢浮浚?）V（2）①N②N·s【解析】（1）導體棒速度穩(wěn)定時，有又因為解得導體棒速度穩(wěn)定時電壓表的示數(shù)①導體棒開始運動后3s時導體棒受到的安培力大小由牛頓第二定律有代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得②由題意得，時外力的大小由于外力與t是線性函數(shù)關(guān)系，則導體棒開始運動后3s內(nèi)外力的沖量大小代入數(shù)據(jù)，解得15.如圖甲所示，交流發(fā)電機的矩形線圈abcd匝數(shù)匝，ab，cd邊長數(shù)=30cm，bc、ad邊長=50cm，線圈電阻r=2Ω，外電阻R=4Ω。若