新疆喀什地区莎车县第九中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题（Word版附解析）

莎车县第九中学2022-2023学年第二学期高二物理月考试卷注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考场号、座位号等信息；2.请将答案正确填写在答题卡上卷Ⅰ（选择题）一、选择题（本题共计14小题，每题3分，共计42分）1.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　）A.库仑B.霍尔C.洛伦兹D.法拉第【答案】D【解析】【详解】由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过程利用原理的是电磁感应现象，其发现者为法拉第。故选D。2.有一降压变压器，它的输入电压最大值为，另有一负载，当它接在直流电源上时，消耗功率为P，若使它接在上述变压器的次级电路中，消耗的功率，则此变压器原、副线圈的匝数比为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设负载的电阻为，当它接在直流电源上时，消耗功率为，则有使它接在上述变压器的次级电路中，消耗的功率，设此变压器原、副线圈的匝数比为，则有 联立解得即此变压器原、副线圈的匝数比为。故选C。3.如图是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列选项正确的是（　　）A.图示位置时，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，电流表示数最大B.图示位置时，线圈处于平行面，穿过线圈平面的磁通量最小，电流表示数最大C.从图示位置旋转，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量的变化率最大，电流表示数最大D.从图示位置开始往逆时针方向旋转产生正弦式交变电流【答案】B【解析】【详解】AB．图中线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，电流表示数最大，故A错误，B正确；C．从图示位置旋转，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流表示数最小，故C错误；D．从图示位置开始往逆时针方向旋转产生余弦式交变电流，故D错误。故选B。 4.如图，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。假设要缩短上述加热时间，以下措施可行的有（　　）A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的周期C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯【答案】A【解析】【详解】A．根据法拉第电磁感应定律增加线圈的匝数n，可以增大感应电动势，使线圈产生的磁场增强，可以缩短加热时间，故A正确；BCD．根据法拉第电磁感应定律降低交流电源的频率即提高交流电源的周期和取走线圈中的铁芯，感应电动势就减小，使线圈产生的磁场减弱，加热时间延长。将金属杯换为瓷杯，瓷杯是绝缘体无法形成涡流，故不能加热，故BCD错误。故选A。5.如图，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放在导轨上，形成闭合回路，当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时，可动的两导体棒P、Q将（　　）A.保持不动B.相互远离C.相互靠近D.无法判断【答案】C【解析】【详解】当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时，可知回路中磁通量向下增加，回路产生逆时针方向 的感应电流，根据楞次定律“增缩减扩”原理可知，回路面积将减小，即两导体棒P、Q将相互靠近。故选C。6.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈Ⅰ固定，另一个较小的线圈Ⅱ从正上方下落，在下落过程中Ⅱ的面积保持与线圈Ⅰ的平面平行且两圆心同在一竖直线上，则线圈Ⅱ从正上方下落到穿过线圈Ⅰ直至在下方运动的过程中，从上往下看线圈Ⅱ（　　）A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先顺时针后逆时针的感应电流D.由先逆时针后顺时针的感应电流【答案】C【解析】【详解】根据右手定则，在线圈2下落到线圈1所在的平面之前，线圈1中电流在线圈2产生的磁通量向上，且不断增大，根据楞次定律，从上往下看，线圈2中产生的顺时针方向感应电流削弱磁通量的变化，当线圈2从线圈1所在平面继续下落时，线圈1中电流在线圈2产生的磁通量仍然向上，且不断减小，根据楞次定律，从上往下看线圈2产生逆时针感应电流削弱磁通量变化，故C正确。故选C。7.用的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是，通过负载的电流图像如下图，那么（　　）A.变压器输入功率约为B.输出电压的最大值是C.变压器原、副线圈匝数比是 D.负载电流的函数表达式【答案】AD【解析】【详解】A．负载的功率输入功率等于输出功率3.9W，A正确；B．输出电压的最大值B错误；C．变压器原、副线圈匝数比等于电压之比C错误；D．负载电流的函数表达式D正确。故选AD。8.理想变压器是没有能量损失的变压器，为了升压要（　　）副线圈匝数，为了减小副线圈的电流要（　　）副线圈匝数（　　）A.增多，增多B.增多，减少C.减少，减少D.减少，增多【答案】A【解析】【详解】理想变压器是没有能量损失的变压器，为了升压要增多副线圈匝数，为了减小副线圈的电流要增多副线圈匝数。故选A。9.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后 A.A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变【答案】AD【解析】【详解】试题分析：由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，C错误、D正确．开关S闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V2不变，由欧姆定律可得A1示数变大，由于理想变压器P2=P1，V1与V2示数的比值不变，所以A1与A2示数的比值不变，A正确，B错误．故选AD．考点：变压器10.关于感应电动势大小的下列说法中正确的是（　　）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感应强度越强的地方，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大【答案】D【解析】【详解】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势跟磁通量变化及所用时间有关，即跟磁通量的变化率有关，磁场越强、磁通量越大、磁通量变化量越大，电动势不一定越大，线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大。故选D11.在如图所示的电路中，电阻R的阻值为，在间加上如图乙所示的正弦式交流电，则下列说法正确的是正确的（　　） A.交流电压的有效值为B.电流表示数为C.产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为D.在1分钟时间内电阻R上产生的热量为【答案】ABD【解析】【详解】A．由乙图知交流电压的最大值为V，则有效值为故A正确；B．电路电流有效值为则电流表示数为，故B正确；C．线圈在磁场中转动的角速度为故C错误；D．1分钟内电阻R上产生的热量为故D正确。故选ABD。12.图为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为，输出功率为，输出电压为；B为降压变压器，其输入功率为，输入电压为、A、B均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】根据远距离输电和理想变压器的工作原理可知，P1=P2，由于导线上有功率损失和电压损失，则P2>P3，U2>U3。故选C13.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时()A.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C.总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D.供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小【答案】C【解析】【详解】照明供电线路的用电器是并联的，晚上七、八点钟用电高峰时，用电器越多，总电阻越小，供电线路上的电流越大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，所以C正确．14.如图1所示，水平方向的匀强磁场的上下边界分别是，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框，从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图像如图2所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图像可能是后四图中的哪一个（　　）A.只可能是①B.只可能是②C.只可能是③D.只可能是③④【答案】C 【解析】【详解】由题意可知，线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图2所示，由法拉第电磁感应定律可知，线框匀速进入磁场，由于，当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，根据牛顿第二定律则做加速度在减小的减速运动.故选C。卷Ⅱ（非选择题）填空题（本题共计3小题，每空格2分，共计16分）15.A、B两闭合线圈为同样导线绕成且均为20匝，半径为，内有如图的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动势之比=_____，产生的感应电流之比=_____。【答案】①.1：1②.1：2【解析】【详解】[1]由法拉第电磁感应定律可得A、B两闭合线圈中，磁场覆盖的有效面积S相同，故产生的感应电动势相等，即[2]线圈的电阻可表示为可知电阻之比为2：1，由闭合电路欧姆定律可得可得产生的感应电流之比为 16.楞次定律可以确定所有的感应电流的方向，穿过线圈闭合面积的磁通量增大时原磁场方向和感应电流磁场方向（），如磁通量减少原磁场方向和感应电流的磁场方向（），最后用右手螺旋定则确定感应电流的方向。对于环形导体姆指的方向是（），四个手指的方向是（）【答案】①.相反②.相同③.磁场方向④.电流方向【解析】【详解】[1][2]感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，增反减同。[3][4]右手螺旋定则，用右手握住环形导体，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是磁场方向。【点睛】本题考查楞次定律内容以及右手螺旋定则的使用方法。17.如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V.100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A．【答案】①.216②.0.463【解析】【详解】[1]由公式可得[2]由得=0.463A 四、解答题（本题共计3小题，第一题12分，第二题12分，第三题18分共计42分）18.一输入电压为，输出电压为的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为。按理想变压器分析，求：（1）该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别多少。（2）如烧坏前原线圈中电流为，则副线圈的电流是多大。【答案】（1）1100，180；（2）61.1A【解析】【详解】（1）新绕线的理想变压器，根据变压比公式得变压器烧坏前，同理（1）如烧坏前原线圈中电流为，则副线圈的电流19.如图所示，匀强磁场，金属棒长，与框架宽度相同，电阻为，框架电阻不计，电阻，当金属棒以的速度匀速向左运动时。求：（1）流过金属棒的感应电流多大？（2）和消耗的功率之比为？ 【答案】（1）0.2A；（2）1︰2【解析】【详解】（1）棒AB产生电动势为E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V外电阻为通过棒的感应电流为（2）和消耗的功率之比为20.如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数匝，总电阻，所围成矩形的面积，小灯泡的电阻，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，图中为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值（2）小灯泡消耗的电功率（3）磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）线圈中产生的感应电动势的最大值为 （2）回路电流的有效值为小灯泡消耗的电功率为（3）0～时间内电流的平均值通过小灯泡的电荷量为