重庆市第十一中学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份重庆市第十一中学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于感应电动势大小的正确表述是( )
A.穿过某导体框的磁通量为零时，该导体框中的感应电动势一定为零
B.穿过某导体框的磁通量越大，该导体框中的感应电动势一定越大
C.穿过某导体框的磁通量变化量越大，该导体框中的感应电动势一定越大
D.穿过某导体框的磁通量变化越快，该导体框中的感应电动势一定越大
2．物理学的基本理论在生产、生活中有着广泛的应用，下述应用中，不是应用电磁感应的是( )
A.电饭煲
B.用无线充电器给手机充电
C.电磁炉
D.安检时用金属探测仪检测旅客是否带有金属物品
3．一个阻值不随温度变化的电热器接在100V的直流电压上，消耗的电功率为P；当把它接到一个正弦交流电压上时消耗的电功率为，则该交流电压的最大值为( )
A.50VB.C.100VD.
4．理想变压器给纯电阻负载R供电，下列哪种方法可增加变压器的输入电流( )
A.减少副线圈的匝数B.增加原线圈的匝数
C.增大负载电阻R的值D.减少原线圈的匝数
5．一台小型发电机产生的电动势随时间按正弦规律变化，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5Ω，外接灯泡的电阻为105Ω，如图乙所示，则( )
A.到内，通过灯泡电量为
B.时，穿过发电机线圈的磁通量为零
C.电路中的电流方向每秒钟改变50次
D.交流电压表的示数为220V
6．如图所示为某一交变电流的电流—时间图像，时间轴上方为最大值为1A的正弦交流电的一部分，则该交流电的有效值为( )
A.B.C.D.
7．图中虚线框内为小明同学设计的家庭电路保护装置的结构示意图，闭合铁芯左侧线圈由电源两根输入线（火线和零线）并行绕成.当右侧线圈中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K（K被吸起后，它不能自动回位，只能手动接通），从而切断电路起到保护作用。为了演示该装置的保护作用，他又进一步设计了图示的模拟电路（图中电源为交流电源）。关于这个模拟电路的实验结果，以下正确的是( )
A.若只闭合开关，K将被吸起。
B.若闭合后再闭合开关，K将被吸起。
C.若闭合后再闭合开关，K将被吸起。
D.如果换成稳压直流电源，无论闭合哪个开关，K都一定不会被吸起。
二、多选题
8．如图所示的交流电路中，灯、和均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变，当频率减小时，各灯的亮、暗变化情况为( )
A.不变B.变暗C.变暗D.变亮
9．如图所示，水平放置绝缘桌面上有一个金属环，圆心的正上方有一条形磁铁，若条形磁铁水平向右运动，下列说法正确的是( )
A.穿过环的磁通量变大B.环有收缩的趋势
C.环对桌面压力变小D.环所受的摩擦力方向水平向左
10．如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原副线圈匝数比为1:3，已知，R的最大阻值为。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小，电流表示数变大B.电源的输出功率变小
C.当时，电压表示数为10.8VD.当时，R获得的功率最大
三、实验题
11．某中学实验小组利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是：
①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。
②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。
（2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将__________________。
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
12．张老师在课堂上演示了如图所示的实验，电源电动势为，人两手间电阻设为，L为自感系数很大的电感线圈，当开关和都闭合稳定时，电流表、的示数分别为和，当断开，闭合，电路稳定时电流表、的示数都为，实验前先将两开关都断开.
（1）以下操作能使人有触电感觉的是______.
A.先将和闭合，稳定后再突然断开
B.先将和闭合，稳定后再突然断开
C.保持断开，先闭合，稳定后再突然断开
D.由于电源电动势只有，无论怎样操作都不会使人有触电的感觉.
（2）任意操作两开关，有可能烧坏的是______.
A.电流表B.电流表
C.小灯泡D.所有仪器都不会烧坏
（3）保持断开，先闭合待稳定后突然打开，此时A、B两点中电势较高的点是______点，A、B间瞬时电压的最大值为______kV.
四、计算题
13．如图甲，1000匝的线圈（图中仅画出其中1匝）两端与一个的电阻相连，线圈面积、电阻。线圈中的磁感应强度按图乙所示规律变化，取垂直纸面向里为正方向。求：
（1）0~3s内，回路中的感应电动势E的大小
（2）0~3s内，通过电阻R的感应电流方向；
（2）时，电阻R两端的电压U。
14．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，输电线上损失了0.5kW，最后用户得到220V的电压，求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）输电线的总电阻R；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。
15．相距为L的两根足够长的平行光滑导轨如图固定，导轨与水平方向的夹角为θ，导轨的电阻不计。在整个导轨平面内有垂直于导轨面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒和垂直于导轨水平放置，棒的质量为m，棒的质量为2m，两导体棒接入两导轨间的有效电阻均为R。两导体棒间连有一根绝缘细线，用平行于导轨向上的恒力F作用于棒的中点，整体保持静止状态。某时刻，烧断细线，当棒沿导轨下滑s时，两棒的运动已经达到稳定状态。恒力F一直作用在棒上，两导体棒在运动中始终保持水平且与导轨接触良好，重力加速度设为g。求：
（1）恒力F的大小，以及达到稳定运动状态时通过棒的电流I的大小和方向。
（2）达到稳定运动状态时棒的速度和棒的速度各多大？
（3）在棒由静止下滑s的过程中，棒上产生的焦耳热Q为多少？
（4）从棒开始运动到下滑s的过程经历的时间t。
参考答案
1．答案：D
解析：根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比.
A.穿过导体框的磁通量为零的瞬间，但可能很大，产生的感应电动势可能很大，也可能很小，故A错误；
B.磁通量越大，是Φ大，但及，则不一定大，故B错误；
C.磁通量变化越大，即大，由于不知磁通量的变化时间，故不一定越大，故C错误；
D.磁通量变化的快慢用，表示磁通量变化得快，则比值就大，根据法拉第电磁感应定律知产生的感应电动势就越大，故D正确.
故选D。
2．答案：A
解析：A.电饭煲利用电流的热效应，故A符合题意；
B.无线充电器给手机充电是利用变化的电磁场，应用了电磁感应现象，故B不符合题意；
C.电磁炉是利用锅底在磁场中产生涡流而产生的，应用了电磁感应现象，故C不符合题意；
D.金属探测器是利用电磁感应而产生涡流现象而工作的，属于电磁感应现象，故D不符合题意。
故选A。
3．答案：B
解析：设电热器的电阻为R，一个阻值不随温度变化的电热器接在100V的直流电压上，消耗的电功率为P；根据电功率定义得
当把它接到一个正弦交流电压上时消耗的电功率为，则
解得
所以该正弦交流电压最大值为
故选B。
4．答案：D
解析：ABD.根据可得，减少副线圈的匝数，增加原线圈的匝数都会使副线圈的输出电压降低，输出电流减少，变压器的输入电流也减少，减少原线圈的匝数，使副线圈的输出电压增加，输出电流变大，变压器的输入电流也增加，AB错误，D正确；
C.增大负载电阻R的值，输出电流减少，变压器的输入电流也减少，C错误。
故选D。
5．答案：A
解析：A.发动机产生的感应电动势的最大值为
则
到内，磁通量的变化量为，发动机产生的感应电动势平均值为
通过灯泡的电流的平均值为
到内通过灯泡的电量为
到内，通过灯泡的电量为
根据甲图和已知条件可知，，，，代入上式得
故A正确；
B.根据图甲可知，时发动机产生的感应电动势为零，则此时穿过发电机线圈的磁通量为最大值，故B错误；
C.发动机中产生的交变电流的周期为0.02s，频率为50Hz，电路中的电流方向每秒钟改变100次，故C错误；
D.交流电压表的示数为发动机输出的正弦交变电压的有效值，即，将各已知量代入解得，故D错误。
故选A。
6．答案：C
解析：设交变电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则
解得
故选C。
7．答案：C
解析：闭合铁芯左侧上的线圈由电源两根输入线（火线和零线）并行绕成，流过开关、的电流流过线圈时，在线圈中产生的磁场大小相等，方向相反，总磁通量是0；当的电路中电流过大时，电磁铁的磁性将会增强。
AB.流过开关、的电流流过线圈时，在线圈中产生的磁场大小相等，方向相反，总磁通量是0；所以副线圈中没有感应电流，K不会被吸起，故AB错误；
C.若闭合后再闭合开关，当的电路中电流过大时，电磁铁的磁性将会增强，副线圈中产生感应电流，K将被吸起，故C正确；
D.如果换成稳压直流电源,若闭后再闭合开关，电磁铁的磁性将会增强，副线圈中产生感应电流，K将被吸起，故D错误。
故选C。
8．答案：AC
解析：保持交变电源两端电压的有效值不变，当频率减小时，电阻对交变电流的阻碍作用不变，故亮度不变；电感线圈对交变电流的阻碍作用减小，故变亮；电容器对交变电流的阻碍作用变大，故变暗。
故选AC。
9．答案：CD
解析：AB.当条形磁铁沿轴线竖直向右移动时，闭合导体环内的磁通量减小，由“增缩减扩”可知，线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，故AB错误；
CD.根据“来去拒留”可知，磁铁、金属圆环间相互吸引，则圆环对桌面的压力变小，且圆环相对桌面有向右的运动趋势，则金属圆环受到水平向左的摩擦力，故CD正确。
故选CD。
10．答案：ACD
解析：由理想变压器的特点可知
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以电流增大，电流表示数变大，电源的输出功率
增大，原线圈两端电压
因为电流增大，所以减小，由
可得减小，电压表示数减小，故A正确，B错误；
C.原线圈与副线圈两端电压之比为
电流之比
联立可得
即
电压表示数为
故C正确；
D.R获得的功率
当时，R获得的功率最大，此时
故D正确。
故选ACD。
11．答案：（1）①右偏②左偏（2）B
解析：（1）①在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明当通过感应线圈B的磁通量增加时，产生的感应电流将使灵敏电流计的指针向右偏转；将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，通过感应线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针将右偏。
②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值将增大，电路电流减小，电流产生的磁感应强度减小，通过感应线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针将左偏。
（2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，通过感应线圈B的磁通量发生变化，感应线圈中将有感应电动势，能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向；但因电路不是闭合的，所以无感应电流。
故选B。
12．答案：（1）C（2）C（3）A；100
解析：（1）A当开关和都闭合稳定时，电流表的示数分别为0.6A和0.4A；电源电动势为1.5V，人两手间电阻设为200kΩ，可知流过人体的电流值几乎可以忽略不计，可知流过灯泡的电流为0.2A，结合欧姆定律可知，灯泡的电阻值为线圈的电阻值的2倍，小于，当电路稳定后再突然断开时，线圈产生自感电动势，此时人与灯泡并联，由于灯泡的电阻值小，所以流过灯泡的电流值比较大，则线圈的电流变化率比较小，根据自感电动势的公式可知，线圈产生的自感电动势就比较小，人不能产生触电的感觉，故A错误；
B先将和闭合，稳定后再突然断开时，对线圈的回路没有影响，线圈不产生比较大的自感电动势，故B错误；
CD保持断开，当开关闭合后，电感线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以流过人的电流很小.当断开时，线圈与人串联，由于电感线圈电流天然变小到几乎等于0，根据自感电动势的公式可知能够产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉.故C正确，D错误。
故选C。
（2）由电路图可知，任意操作两开关，会导致线圈中产生很高的感应电动势，则小灯泡最有可能烧坏。
故选C。
（3）保持断开，先闭合待稳定后突然打开，因电流的减小，导致感应电动势，从而阻碍电流的减小，则线圈相当于瞬间电源的作用，此时A、B两点中电势较高的点A，当突然打开，经过人的电流为0.5A，而人的电阻为200kΩ，由欧姆定律，可知
13．答案：（1）2V（2）由b到a（3）1.6V
解析：（1）根据法拉第电磁感应定律，可知电动势大小为
（2）根据楞次定律可知线圈中电流始终为顺时针方向，所以通过电阻的感应电流方向为由b到a；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流为
根据欧姆定律可知电阻R两端的电压为
14．答案：（1）1:5（2）（3）95:11
解析：（1）升压变压器、副线圈匝数比为
（2）发电机输出功率等于升压变压器的输出功率，有
导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有
输电线的总电阻
（3）设降压变压器原线圈上电压为
降压变压器原、副线圈匝数比为
15．答案：（1）；，通过ab棒的电流方向为
（2）；
（3）
（4）
解析：（1）烧断细线之前，对两导体棒整体分析有
达到稳定状态后，两导体棒均在做匀速直线运动，根据楞次定律可知，回路中电流方向沿abdc，对ab棒分析有
根据左手定则可知，安培力方向沿斜面向上，ab棒所受安培力为
结合上述解得
根据楞次定律可知，通过ab棒的电流方向为。
（2）两棒构成的系统所受外力的合力为0，根据动量守恒定律有
回路总电动势为
回路中的感应电流为
解得
，
（3）当ab棒沿导轨下滑s时，令cd棒沿导轨上滑，由于两棒构成的系统动量守恒，则有
解得
可知，系统重力势能的变化量为
由于两棒电阻相等，则两棒产生的焦耳热相等，则有
解得
（4）对ab导体棒，根据动量定理有
其中
且
解得