2024年上海市宝山区高三上学期期末（高考一模）物理试卷含详解

这是一份2024年上海市宝山区高三上学期期末（高考一模）物理试卷含详解，共20页。试卷主要包含了8m/s2等内容，欢迎下载使用。
除特殊说明外，本试卷所用的重力加速度大小g均取9.8m/s2。
一、“拔火罐”
“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤。忽略罐内皮肤凸起的变化。
1. 在罐内气体温度降至室温的过程中，气体经历了__________过程，才导制火罐紧贴皮肤。该过程中气体的内能__________。（选择：A增加 B减少 C不变）
2. 如图为罐内气体在不同温度下的分子速率分布曲线，曲线 Ⅰ 和 Ⅱ 对应的温度分别为 TⅠ 和 TⅡ，纵坐标 f(v) 为在速率 v 附近__________内气体分子数与分子总数的比，由图可知 TⅠ__________TⅡ（选填：A．大于 B．小于 C．等于）
3. 若罐内气体的体积为 V，摩尔体积为 V0，气体的摩尔质量为 M，分子质量为 m，则该气体单位体积所含气体的分子数为__________。
4. 如图，火罐的口径有不同大小，若不同口径的火罐被加热后，倒扣在治疗部位时罐内气体的温度相同，则对于火罐冷却至室温的过程，大口径罐内气体压强的变化量__________（选择：A．大于 B．小于 C．等于）小口径罐内气体压强的变化量；则冷却后大口径罐和小口径罐相比将__________（选择：A．更容易 B．更不易 C．同样容易）被拔离皮肤。
二、排球运动
排球运动是球类运动的项目之一，球场长方形，中间隔有高网，比赛双方各占球场的一方，球员用手将球在网上空打来打去。
5. 发球技术是排球运动的基本技术之一，运动员一只手平稳地将球向上抛出，用另一只手击打抛出的球，若要研究发球时让球旋转起来，则__________（选择：A．能 B．不能）将球看成质点；
6. 如图，在排球运动中将对方发过来的球，用手垫回去，则在垫球前后瞬间一定发生变化的是（ ）
A. 球的动能B. 球的动量
C. 球所受的重力D. 球的质量
7. 如图，排球沿图中虚线轨迹加速下落，若排球所受的空气阻力大小不变、方向与球的运动方向相反，则球在图示的下落过程中加速度的大小（ ）
A. 逐渐减小B. 逐渐增大
C. 保持不变D. 如何变化，无法确定
8. 如图所示，排球场总长为18m，设球网离地高度为2.24m，运动员站在球网前3m，正对球网跳起，在离地高度为2.55m处将球水平击出，若球被击出时的速度大小为9m/s，试通过计算说明该运动员击球是否成功？（不计球受到的空气阻力）__________
9. 一个容积为4L没有气的排球，用横截面积为4cm2、冲程为20cm的打气筒打气，在打第101次时，打气筒中活塞至少要下压__________cm，才能使空气进入排球（设打气过程中气体的温度保持不变，大气压强p0=76cmHg）。
三、“嫦娥三号”
“嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图，她由地月转移轨道①顺利进入环月圆轨道②，在该轨道上运行了约 4 天后，变轨进入椭圆轨道③，最后实现月球软着陆。
10. 当质量为m的“嫦娥三号”沿轨道①，以相对于月球的速率 v1 接近 A 点时，发动机瞬间向前喷出质量为 Δm 的气体，“嫦娥三号”即以速率 v2 在半径为 r 的圆轨道②上绕月运动，设“嫦娥三号”仅受月球的万有引力。则“嫦娥三号”在圆轨道②上运行时的加速度大小为________，“嫦娥三号”在 A 点时喷出的气体速度大小为________。
11. 当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要__________（选择：A．加速 B．减速）；“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能__________（选择：A．增加 B．不变 C．减少）。
12. 如图，在“嫦娥三号”到达距离月球 100m 高度时，会在反推火箭的作用下短暂悬停。若它悬停时反推火箭单位时间内向下喷出的气体质量为 ρ，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为 u，则反推火箭发动机输出的机械功率为________，反推火箭产生的推力为________。
13. “嫦娥三号”在反推火箭作用下慢慢下降，在距离月球表面 h = 4.0m 的高度处再次悬停，最后关掉发动机，自由下落到月球表面，实现软着陆。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.6倍，试计算“嫦娥三号”着陆时的速度大小v？（结果取二位有效数字）________
四、电动自行车
电动自行车是指在普通自行车基础上以蓄电池作为辅助能源的交通工具，下表是一辆电动自行车的部分技术指标。
14. 电池容量“14A·h”反映的物理量是（ ）
A. 电量B. 电压C. 电能D. 电功率
15. 该电动自行车电动机的内电阻是（ ）
A 1ΩB. 2ΩC. 4ΩD. 8Ω
16. 一质量为60kg的快递员配送40kg的货物，驾驶该车在平直的公路上从静止起，以0.2m/s2加速度做匀加速直线运动，设车所受的阻力恒为车总重力的0.03倍（计算重力时g取10m/s2）。若不计电动自行车自身的机械损耗，则在电力驱动下保持这种运动的最长时间为________s，此过程中电动机产生的牵引力所做的功为________J。
17. 快递员骑着电动自行车，正以一定速率沿着平直公路行驶，此时在其后方一辆鸣叫着 1600Hz 呜呜声的救护车匀速超过了他，超车后快递员听到的声音频率是1590Hz，可见快递员听到的声音频率与救护车发出的声音频率不同，这种现象叫做________，快递员在救护车后面所听到的声音的传播速度________（选择：A．大于 B．等于 C．小于）该声音相对于静止空气的传播速度。
五、电容器
你能通过拉弹簧，或举起书本以势能的形式存储能量，你也能以电场中电势能的形式存储能量，而电容器正是使你能这样做的器件。电容器在电子或电力设备里有广泛的应用。
18. 用如图所示电路给电容器进行充、放电。若单刀双掷开关 S 接通“2”位置时，电路中电压表的示数减小，则通过图中电流表的电流方向向________（选择：A．左 B．右），电容器此时处于________（选择：A．充电 B．放电）状态。

19. 对给定电容为 C 的电容器在不同电压下进行充电，分别记录电容器两极板间的电势差 u 和相应的电容器所带的电荷量 q，得到的 u – q 图像如图所示，则当两极板间电压为 U 时电容器所储存的电势能为（ ）

A.
B QU
C
D. CU2
E
20. 如图为采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高膨胀时，极板上所带的电荷量增加，则电容器的电容________（选择：A．变大 B．变小 C．不变），极板间电场强度________（选择：A．变大 B．变小 C．不变）。

21. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地（即负极板电势为零），两板间有一个正点电荷固定在P处。若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，在这一过程中电容器的电容增大，且与两极板间的距离成反比，则P处正电荷的电势能（ ）

A. 增加B. 减少
C. 保持不变D. 无法确定如何变化
六、力传感器
力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。

22. 金属丝电阻大小的变化遵循了（ ）
A. 欧姆定律B. 电阻定律
C. 楞次定律D. 焦耳定律
23. 有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器R和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为0~3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R随压力F变化的函数式为R=35−0.01F（F和R的单位分别是N和Ω）。

（1）当F在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将________（选择：A．变大 B．不变 C．变小）；
（2）该秤能测量的最大重量是________
A．3500N B．3400N C．3200N D．3100N
（3）该秤将电流表的电流刻度I转换成重量刻度G，试问G的刻度是否均匀变化？________请说明理由？________
交流发电机
有一种能产生交流电的发电机，工作原理源自法拉第电磁感应定律，其基本部分由产生感应电动势的线圈和产生磁场的磁极组成。
24. 一交流发电机的模型如图所示，n = 100匝的矩形闭合导线框 abcd 处于磁感应强度 B = 0.1T 的水平匀强磁场中，线框面积 S = 0.4m2，线框绕垂直于磁场的轴 OO′ 以角速度 ω = 50rad/s 作逆时针匀速转动，将图示时刻记为 t = 0，此时线框平面与磁场方向平行。

（1）时穿过线框平面的磁通量为________
A．0 B．0.04T C．4T
（2）试推导该发电机产生的感应电动势随时间 t 变化的表达式。________
（3）交流发电机右边与一调压变压器相连，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，移动滑动触头P，就可调节输出电压，输出端接有一灯泡，灯泡正常发光。现将P沿顺时针方向移动，则灯泡的亮度将________（选择：A．逐渐增强 B．逐渐减弱 C．保持不变）
25. 有一发电机产生的交变电流如图（a）所示（图线的上下部分各为正弦曲线），将其输入如图（b）所示理想变压器的原线圈（左侧线圈），已知定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表。若输入原线圈的交变电流，其有效值不随负载变化，则当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω 减小到0的过程中：

（1）电流表的示数为________A；
（2）R2和R3的总电功率的变化情况为________
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
高三物理试卷
一、“拔火罐”
“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤。忽略罐内皮肤凸起的变化。
1. 在罐内气体温度降至室温的过程中，气体经历了__________过程，才导制火罐紧贴皮肤。该过程中气体的内能__________。（选择：A增加 B减少 C不变）
2. 如图为罐内气体在不同温度下的分子速率分布曲线，曲线 Ⅰ 和 Ⅱ 对应的温度分别为 TⅠ 和 TⅡ，纵坐标 f(v) 为在速率 v 附近__________内气体分子数与分子总数的比，由图可知 TⅠ__________TⅡ（选填：A．大于 B．小于 C．等于）
3. 若罐内气体的体积为 V，摩尔体积为 V0，气体的摩尔质量为 M，分子质量为 m，则该气体单位体积所含气体的分子数为__________。
4. 如图，火罐的口径有不同大小，若不同口径的火罐被加热后，倒扣在治疗部位时罐内气体的温度相同，则对于火罐冷却至室温的过程，大口径罐内气体压强的变化量__________（选择：A．大于 B．小于 C．等于）小口径罐内气体压强的变化量；则冷却后大口径罐和小口径罐相比将__________（选择：A．更容易 B．更不易 C．同样容易）被拔离皮肤。
【答案】1. ①. 等容减压 ②. B
2. ①. 单位速率间隔 ②. B
3.
4. ①. C ②. B
【分析】
【1题详解】
[1][在罐内气体温度降至室温的过程中，气体体积不变，温度减低，压强减少，所以气体经历了等容减压过程。
[2]因为气体温度减低，所以气体的内能减少。
故选B。
【2题详解】
[1][2]纵坐标 f(v) 为在速率 v 附近单位速率间隔内气体分子数与分子总数的比，根据麦克斯韦分布规律，气体温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，由图知曲线 Ⅰ 的温度低，即
【3题详解】
该气体单位体积所含气体的分子数为
【4题详解】
[1]由公式
可知对不同口径的气体，体积不变，温度变化量相同，所以压强变化量相同。
故选C。
[2]由公式
口径大的气体体积大，所以初状态压强小，因为压强变化量相同，所以口径大的气体降温后末态压强小，跟大气压的压强差大，所以口径大的罐更不易拔出。
故选B。
【点睛】
二、排球运动
排球运动是球类运动的项目之一，球场长方形，中间隔有高网，比赛双方各占球场的一方，球员用手将球在网上空打来打去。
5. 发球技术是排球运动基本技术之一，运动员一只手平稳地将球向上抛出，用另一只手击打抛出的球，若要研究发球时让球旋转起来，则__________（选择：A．能 B．不能）将球看成质点；
6. 如图，在排球运动中将对方发过来的球，用手垫回去，则在垫球前后瞬间一定发生变化的是（ ）
A. 球的动能B. 球的动量
C. 球所受的重力D. 球的质量
7. 如图，排球沿图中虚线轨迹加速下落，若排球所受的空气阻力大小不变、方向与球的运动方向相反，则球在图示的下落过程中加速度的大小（ ）
A. 逐渐减小B. 逐渐增大
C. 保持不变D. 如何变化，无法确定
8. 如图所示，排球场总长为18m，设球网离地高度为2.24m，运动员站在球网前3m，正对球网跳起，在离地高度为2.55m处将球水平击出，若球被击出时的速度大小为9m/s，试通过计算说明该运动员击球是否成功？（不计球受到的空气阻力）__________
9. 一个容积为4L没有气的排球，用横截面积为4cm2、冲程为20cm的打气筒打气，在打第101次时，打气筒中活塞至少要下压__________cm，才能使空气进入排球（设打气过程中气体的温度保持不变，大气压强p0=76cmHg）。
【答案】5. B 6. B 7. A
8. 失败 9. 10
5题详解】
研究发球时让球旋转起来，则不能将球看作质点。
故选B。
【6题详解】
在排球运动中将对方发过来的球，用手垫回去，则在垫球前后瞬间，球的速度大小可能不变，但方向一对改变，所以在垫球前后瞬间一定发生变化的是球的动量。
故选B。
【7题详解】
由于排球所受的空气阻力大小不变、方向与球的运动方向相反，由题图可知，排球受到的空气阻力与重力的夹角逐渐增大，根据平行四边形定则可知，排球受到空气阻力与重力的合力逐渐减小，则球在图示的下落过程中加速度的大小逐渐减小。
故选A。
【8题详解】
由题可知，排球做平抛运动，根据平抛运动规律有
解得
此时排球的水平位移为
说明球将触网，该运动员击球失败。
【9题详解】
打100次后，根据玻意耳定律有
其中
解得，打100次后，排球内气体的压强为
则在打第101次时，打气筒中气体的压强至少要大于才能使空气进入排球，故有
解得
即在打第101次时，打气筒中活塞至少要下压10cm，才能使空气进入排球。
三、“嫦娥三号”
“嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图，她由地月转移轨道①顺利进入环月圆轨道②，在该轨道上运行了约 4 天后，变轨进入椭圆轨道③，最后实现月球软着陆。
10. 当质量为m的“嫦娥三号”沿轨道①，以相对于月球的速率 v1 接近 A 点时，发动机瞬间向前喷出质量为 Δm 的气体，“嫦娥三号”即以速率 v2 在半径为 r 的圆轨道②上绕月运动，设“嫦娥三号”仅受月球的万有引力。则“嫦娥三号”在圆轨道②上运行时的加速度大小为________，“嫦娥三号”在 A 点时喷出的气体速度大小为________。
11. 当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要__________（选择：A．加速 B．减速）；“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能__________（选择：A．增加 B．不变 C．减少）。
12. 如图，在“嫦娥三号”到达距离月球 100m 高度时，会在反推火箭的作用下短暂悬停。若它悬停时反推火箭单位时间内向下喷出的气体质量为 ρ，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为 u，则反推火箭发动机输出的机械功率为________，反推火箭产生的推力为________。
13. “嫦娥三号”在反推火箭作用下慢慢下降，在距离月球表面 h = 4.0m 的高度处再次悬停，最后关掉发动机，自由下落到月球表面，实现软着陆。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.6倍，试计算“嫦娥三号”着陆时的速度大小v？（结果取二位有效数字）________
【答案】10. ①. ②. （或）
11. ①. B ②. A
12. ①. ρu2 ②. ρu
13. 3.5m/s
【10题详解】
[1]“嫦娥三号”在圆轨道②上运行时的加速度大小为
[2]“嫦娥三号”在 A 点喷气时由动量守恒定律
解得喷出的气体速度大小为
【11题详解】
[3]当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要减速做向心运动，故选B；
[4]“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中，月球的引力做正功，则其动能增加，故选A。
【12题详解】
[5]反推火箭发动机在时间内喷出气体的质量
发动机输出的机械功率为
[6]由动量定理
解得反推火箭产生推力为
【13题详解】
[7]对于地球表面的重力加速度g，有

对于月球表面的重力加速度g月，有

推得
m/s2
对于“嫦娥三号”自由下落过程，有
v2 = 2g月h
四、电动自行车
电动自行车是指在普通自行车基础上以蓄电池作为辅助能源的交通工具，下表是一辆电动自行车的部分技术指标。
14. 电池容量“14A·h”反映的物理量是（ ）
A. 电量B. 电压C. 电能D. 电功率
15. 该电动自行车电动机的内电阻是（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 4ΩD. 8Ω
16. 一质量为60kg的快递员配送40kg的货物，驾驶该车在平直的公路上从静止起，以0.2m/s2加速度做匀加速直线运动，设车所受的阻力恒为车总重力的0.03倍（计算重力时g取10m/s2）。若不计电动自行车自身的机械损耗，则在电力驱动下保持这种运动的最长时间为________s，此过程中电动机产生的牵引力所做的功为________J。
17. 快递员骑着电动自行车，正以一定速率沿着平直公路行驶，此时在其后方一辆鸣叫着 1600Hz 呜呜声的救护车匀速超过了他，超车后快递员听到的声音频率是1590Hz，可见快递员听到的声音频率与救护车发出的声音频率不同，这种现象叫做________，快递员在救护车后面所听到的声音的传播速度________（选择：A．大于 B．等于 C．小于）该声音相对于静止空气的传播速度。
【答案】14. A 15. B
16. ①. 13.5 ②. 1458
17. ①. 多普勒效应 ②. A
【14题详解】
根据
可知，“14A·h”反映的物理量是电量。
故选A；
【15题详解】
电动机额定输入功率为
根据
得
故选B。
【16题详解】
[1]人和车及货物总质量为
所受阻力
根据题意，匀加速阶段的牵引力为
当达到最大功率时，设速度为v，则有
因此，有
[2]此过程中的位移为
此过程中电动机产生的牵引力所做的功为
【17题详解】
[1]当声源靠近或远离观察者时，人耳听到的频率不再等于声源发出的频率，这种现象叫做多普勒效应；
[2]由题意知，声源远离观察者，单位时间内观察者接收到声波的个数减少，故快递员在救护车后面所听到的声音的传播速度大于该声音相对于静止空气的传播速度。
五、电容器
你能通过拉弹簧，或举起书本以势能的形式存储能量，你也能以电场中电势能的形式存储能量，而电容器正是使你能这样做的器件。电容器在电子或电力设备里有广泛的应用。
18. 用如图所示电路给电容器进行充、放电。若单刀双掷开关 S 接通“2”位置时，电路中电压表的示数减小，则通过图中电流表的电流方向向________（选择：A．左 B．右），电容器此时处于________（选择：A．充电 B．放电）状态。

19. 对给定电容为 C 的电容器在不同电压下进行充电，分别记录电容器两极板间的电势差 u 和相应的电容器所带的电荷量 q，得到的 u – q 图像如图所示，则当两极板间电压为 U 时电容器所储存的电势能为（ ）

A.
B. QU
C.
D. CU2
E.
20. 如图为采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高膨胀时，极板上所带的电荷量增加，则电容器的电容________（选择：A．变大 B．变小 C．不变），极板间电场强度________（选择：A．变大 B．变小 C．不变）。

21. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地（即负极板的电势为零），两板间有一个正点电荷固定在P处。若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，在这一过程中电容器的电容增大，且与两极板间的距离成反比，则P处正电荷的电势能（ ）

A. 增加B. 减少
C. 保持不变D. 无法确定如何变化
【答案】18. ①. A ②. B 19. AC
20. ①. A ②. A 21. C
【18题详解】
单刀双掷开关 S 接通“2”位置时，电容器放电，电路中电压表的示数减小，因电容器上极板带正电，则通过图中电流表的电流方向向左，故选A；电容器此时处于放电状态，故选B。
【19题详解】
电压为U时，电容器带电量Q，u-q图线和横轴围成的面积为电容器所储存的电能EP。
则
EP=QU
Q=CU
故
故选AC。
【20题详解】
两极板间电压U不变。若材料温度升高膨胀时，极板上所带的电荷量增加，根据
Q=CU
可知，则电容器的电容变大，故选A；
根据
因d减小，则极板间电场强度变大，故选A；
【21题详解】
平行板电容器充电后与电源断开，则带电量Q一定，根据
可得
若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，在这一过程中两极板间场强不变，根据
因P点与下极板的距离d＇不变，则P点的电势不变，则P处正电荷的电势能不变，故选C。
六、力传感器
力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。

22. 金属丝电阻大小的变化遵循了（ ）
A. 欧姆定律B. 电阻定律
C. 楞次定律D. 焦耳定律
23. 有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器R和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为0~3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R随压力F变化的函数式为R=35−0.01F（F和R的单位分别是N和Ω）。

（1）当F在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将________（选择：A．变大 B．不变 C．变小）；
（2）该秤能测量的最大重量是________
A．3500N B．3400N C．3200N D．3100N
（3）该秤将电流表的电流刻度I转换成重量刻度G，试问G的刻度是否均匀变化？________请说明理由？________
【答案】22. B 23. ①. A ②. C ③. G的刻度不均匀变化 ④. 见解析
【22题详解】
由图可知，金属丝电阻大小的变化是通过改变长度等来改变电阻的大小的，同样遵循了电阻定律。
故选B。
【23题详解】
（1）[1]由电阻R随压力F变化的函数式
R=35−0.01F
可知当压力F增大时，电阻R减小，则流过电流表的电流将变大。
故选A。
（2）[2]当该秤测量的重量为最大时，压力F最大，则电阻R最小，电流表示数最大为3A，此时根据闭合电路欧姆定律有
可得此时电阻R的阻值为
则根据电阻R随压力F变化的函数式
R=35−0.01F
可得，此时的压力为
即该秤能测量的最大重量是3200N。
故选C。
（3）[3][4]由闭合电路欧姆定律有
根据电阻R随压力F变化的函数式
R=35−0.01F
联立可得
即压力F和电流I不是线性关系，所以G的刻度不均匀变化。
交流发电机
有一种能产生交流电的发电机，工作原理源自法拉第电磁感应定律，其基本部分由产生感应电动势的线圈和产生磁场的磁极组成。
24. 一交流发电机的模型如图所示，n = 100匝的矩形闭合导线框 abcd 处于磁感应强度 B = 0.1T 的水平匀强磁场中，线框面积 S = 0.4m2，线框绕垂直于磁场的轴 OO′ 以角速度 ω = 50rad/s 作逆时针匀速转动，将图示时刻记为 t = 0，此时线框平面与磁场方向平行。

（1）时穿过线框平面的磁通量为________
A．0 B．004T C．4T
（2）试推导该发电机产生的感应电动势随时间 t 变化的表达式。________
（3）交流发电机右边与一调压变压器相连，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，移动滑动触头P，就可调节输出电压，输出端接有一灯泡，灯泡正常发光。现将P沿顺时针方向移动，则灯泡的亮度将________（选择：A．逐渐增强 B．逐渐减弱 C．保持不变）
25. 有一发电机产生的交变电流如图（a）所示（图线的上下部分各为正弦曲线），将其输入如图（b）所示理想变压器的原线圈（左侧线圈），已知定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表。若输入原线圈的交变电流，其有效值不随负载变化，则当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω 减小到0的过程中：

（1）电流表的示数为________A；
（2）R2和R3的总电功率的变化情况为________
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
【答案】24. ①. A ②. ③. B
25. ①. 5 ②. A
【24题详解】
（1）[1]线圈平面与磁场相平行，根据可得。
（2）[2]如正视平面图，线圈经t时间转过的角度 θ = ωt，线框 ab、cd 边做切割磁感线运动，设产生感应电动势为 e，则
因为
所以
将已知量代入，得
（3）[3]将P沿顺时针方向移动，变压器的原线圈匝数不变，副线圈的匝数减少，灯泡两端电压减小，灯泡的亮度将减弱。
【25题详解】
（1）[1]图（a）所示的电流为交流电，则
求得
（2）[2]当滑动变阻器的接入电路的阻值逐渐减小时，副线圈的总阻值减小，原线圈的输入电流保持不变，根据变压器的电流规律，副线圈的电流不变，副线圈两端电压逐渐减小，通过定值电阻的电流逐渐减小，则通过滑动变阻器的电流逐渐增大，则R2和R3的电压
R2和R3的电功率
化简整理得
考虑分母
当且仅当时最小，即滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω 减小到0时，R2和R3的电功率最大，A正确。
故选A。最高车速
≤25km/h
轮圈尺寸
10in
整车质量
60kg
充电时间
6h
最大载重
120kg
电动机额定输出功率
216W
电池容量
14A·h
电动机额定电压/额定电流
48V/6A
最高车速
≤25km/h
轮圈尺寸
10in
整车质量
60kg
充电时间
6h
最大载重
120kg
电动机额定输出功率
216W
电池容量
14A·h
电动机额定电压/额定电流
48V/6A