2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期强化训练（A6）物理试题（解析版）

赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期强化训练（A6）物理试卷

一、单选题（1-7单选 8-10多选 每题6分，共60分）

1．如下四幅图中，工作原理相同的是（　　）

A．ABC图 B．ABD图 C．BCD图 D．ACD图

2．如图所示，有一个边界为正三角形的匀强磁场区域，边长为a，磁感应强度方向垂直纸面向里，一个导体矩形框的长为，宽为，平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿越磁场区域，导体框中感应电流的正方向为逆时针方向，以导体框刚进入磁场时为t＝0时刻，则导体框中的感应电流随时间变化的图象是(　   　)

A．    B．

C．                     D．

3．如图所示，线圈匝数为n，横截面积为S，线圈中有水平向左的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　）

A．通过线圈的磁通量为nBS B．M、N两点的电势差均匀增大

C．M点电势低于N点电势 D．M、N两点电势差的绝对值为kS

4．如图甲所示为理想调压变压器，原线圈A、B端的输入电压如图乙所示，则当此变压器工作时，以下说法正确的是

A．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头下滑时，电流表示数将变小

B．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头上滑时，电压表示数增大

C．若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大

D．若变阻器最大阻值为，且变阻器R的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～2.2 A

5．如图所示，为远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为。升压变压器原线圈两端接入一电压的交流电源，用户的总电阻为R (可视为纯电阻)，输电线总电阻为r，不考虑其他因素的影响，则用户获得的电压（有效值）为（　　）

A．        B．

B．C．        D．

6．如图所示，一质量的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小木块。给和B大小均为，方向相反的初速度，使开始向左运动，B开始向右运动，始终没有滑离B板。在小木块做加速运动的时间内，木板速度大小可能是（　　）

A．       B．       C．       D．

7．如图所示，有一正方形线圈共100匝，线圈面积为，线图电阻不计，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，轴过边总长的处，匀强磁场只存在于右侧，磁感应强度为，从如图所示的位置开始计时，线圈的转速为，外接一纯电阻R，则电压表的示数为（　　）

A．        B．        C．         D．

8．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电．已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表，则以下说法正确的是

A．电压表的示数为

B．电流表的示数为

C．输电线上损失的功率为

D．发电机的输出功率为

9．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R、边长为L的闭合正方形金属线框abcd固定在长度为2L绝缘轻质细杆一端，细杆另端在O点可绕垂直纸面的水平轴无摩擦转动。线框ad边靠近观察者，金属线框从右侧与O点等高处水平无初速释放，线框摆到最低点的另一侧，细杆与竖直方向的最大夹角为θ（如图），线框平面始终垂直纸面，重力加速度为g。此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．线框中感应电流的方向始终是d→c→b→a→d

B．线框摆到最低点时，线框ab边所受安培力为零

C．流过线框某一横截面的电荷量为

D．线框产生的电热为2mgLcos

10．如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端位于斜面上的O点，此时弹簧处于原长。质量为m的滑块与弹簧拴接，恰好静止在O点。现将滑块沿着斜面向上拉到A点，弹簧始终在弹性限度之内。将滑块自A点由静止释放，沿着斜面下滑到最低点B（图中未画出）。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）

A．从A到O的过程和从O到B的过程，滑块所受重力的平均功率相同

B．从A到O的过程和从O到B的过程，弹簧对滑块的弹力冲量相同

C．若A、O间的距离为，滑块从B点返回时恰好能到达O点

D．若A、O间的距离为，滑块从B点向上返回过程中的最大动量为

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

二、解答题(每题20分，共40分)

11．如图所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L＝0.4 m，导轨左端接有阻值R＝1 Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域oabc内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小B＝0.5 T，ac连线与导轨垂直，长度也为L．若使棒在导轨上始终以速度v＝2m/s做直线运动，以o为原点、ob为x轴建立一维坐标系ox．求：

（1）棒进入磁场区域时，回路中感应电流的最大值Im；

（2）棒通过磁场区域时，电流i与位置坐标x的关系式．

12．如图所示，PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨，导轨间距为L。PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨；QM、DE为足够长的水平导轨。导轨的水平部分QM和DE处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。a、b为材料相同、长都为L的导体棒，跨接在导轨上。已知a棒的质景为3m、电阻为R，b棒的质量为m、电阻为3R，其它电阻不计。金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放，分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中，a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。若金属棒a、b与导轨接触良好，且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦。

(1)金属棒b向左运动速度大小减为金属棒a的速度大小的一半时，金属棒a的速度多大？

(2)金属棒a、b进入磁场后，如先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动，此棒从进入磁场到匀速运动的过程电路中产生的焦耳热多大？

(3)从b棒速度减为零至两棒达共速过程中二者的位移差是多大？

参考答案：

1．D  【详解】ACD的工作原理都是电磁感应；B是电流在磁场中受力。故选D。

2．C  【解析】  BD、线框进入磁场过程，穿过导体框的磁通量要增加，根据楞次定律可得导体框中感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，应用安培定则可知为导体框中感应电流的方向为逆时针方向，同理可知离开磁场过程，导体框中感应电流的方向为顺时针方向，，故选项B、D错误；

AC、由图示可知线框进入开始进入磁场的一段时间内，切割磁感线的有效长度不变，电流大小不变，当线框右边部分穿出磁场过程，切割磁感线的有效长度减小，感应电流减小，线框右边完全离开磁场后，线框左边完全进入磁场，然后线框左边切割磁感线，感应电流反向，此后一段时间内，线框切割磁感线的有效长度不变，感应电流大小不变，线框左边离开磁场过程，线框切割磁感线的有效长度减小，感应电流减小，故选项A错误，C正确．

3．C   【详解】A．由磁通量的定义可知通过线圈的磁通量为，故A错误；

BD．由法拉第电磁感应定律得M、N两点的电势差可知M、N两点的电势差不变，故BD错误；C．若MN之间连接形成回路，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，则M点电势低于N点电势，故C正确。故选C。

4．D   【详解】滑动触头P处于某一确定位置，则变压器的输出电压不变；当变阻器R的滑动触头下滑时，接入电路的有效电阻减小，电流表示数将变大．故AB错误；若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则变压器的输出电压增大，负载的电阻也增大，所以电流表示数不一定变大．故C错误；由乙图可得变压器的输入电压的最大值是220V，有效值是220V，当滑动触头P的上下移动，R上只能获得0～220V之间的任意的电压．若变阻器最大阻值为100Ω，而R上只能获得0～220V之间的任意的电压，则电流表的电流变化范围为0～2.2A．故D正确．

5．D【解析】升压变压器两端电压的有效值为升压变压器副线圈两端的电压为

输电线路上损失的电压为△U=Ir故降压变压器原线圈的电压为U3=U2-△U在降压变压器次级两端电压即用户得到的电压则降压变压器次级电流，则初级电流即输电线上的电流

联立解得 故ABC错误，D正确；故选D。

6．C【详解】

以木板和小木块整体为研究对象，水平地面光滑，则系统水平方向动量守恒。先向左减速到零，再向右做加速运动，在此期间，木板做减速运动，最终它们保持相对静止，设减速到零时，木板的速度大小为，最终它们的共同速度大小为，取水平向右为正方向，则有

可得所以在小木块做加速运动的时间内，木板速度大小应大于而小于，故ABD错误，C正确。故选C。

7．C   【详解】由题意当cd杆在磁场中切割磁感线时，感应电动势的最大值为当ab杆在磁场中切割磁感线时，感应电动势的最大值为

设全过程电动势的有效值为E，故有解得

故电压表的示数为。故选C。

8．AC   【详解】A、因降压变压器副线圈两端交变电压为，则副线圈电压有效值为．由知流过电阻的电流，因变压器工作原理知变压器原、副线圈两端电压、电流分别与匝数的关系为：和．由此知降压变压器原线圈两端电压，有，故；降压变压器原线圈中流过的电流，有，故．则电压表示数，故A选项正确；B、由选项A分析知电流表的示数即流过的电流大小，故，故B选项错误；C、输电线上损失的功率，故C选项正确；D、发电机的输出功率，故D选项错误．故选AC.

【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系：电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．

9．AC  【详解】A．闭合正方形金属线框abcd转动中，ab边和cd边在磁场中切割磁感线，由于cd边比ab边切割速度大，由右手定则判定，金属线框中产生的感应电流方向是d→c→b→a→d，因为线框是摆动的，ab边和cd边切割磁感线的方向不变，所以线框中感应电流的方向一直不变，A正确；B．线框摆到最低点时，线框速度最大，因线框中有电流经ab边，所以ab边受安培力不是零，B错误；C．金属线框在磁场的整个运动中，设所用时间为，穿过金属线框的磁通量的变化量等于金属线框中感应电流的平均值为

由电流定义，可得流经线框某一横截面的电荷量为

C正确；D．由能量守恒定律可知，线框产生的电热等于金属线框机械能的减少，则有D错误。故选AC。

10．AD    【详解】

A．由题意，设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，当滑块恰好静止在O点时，根据平衡条件有

     ①

设A、B之间距离为s，滑块位于A、B位置时弹簧的弹性势能分别为EpA和EpB，取B点为零重力势能面，则根据能量守恒定律有 ②根据①②可知     ③

所以A、B到O的距离相等。又因为滑块从A向B的运动过程中，合外力等于弹力，所以滑块在位于关于O点对称的任意两个位置处的加速度大小、速度大小均相等，则根据运动的对称性可知滑块从A到O和从O到B的运动时间相等，而从A到O的过程和从O到B的过程，重力对滑块做功相等，根据平均功率的定义可知从A到O的过程和从O到B的过程，滑块所受重力的平均功率相同，故A正确；

B．根据对称性可知，从A到O的过程和从O到B的过程，弹簧对滑块的弹力冲量大小相同，但方向相反，故B错误；

C．由于弹力F与形变量x成正比例关系，且F-x图像与x轴的面积表示弹力的功，所以根据功能关系可知弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系满足     ④

若A、O间的距离为，根据前面分析可知滑块滑至B点时的弹簧的弹性势能为

⑤

设滑块从B点返回时经过O点时的速度大小为v，则根据能量守恒定律有

⑥

解得

⑦

所以若A、O间的距离为，滑块从B点返回时将越过O点，故C错误；

D．若A、O间的距离为，则滑块滑至B点时的弹簧的弹性势能为

⑧

当滑块从B点向上返回过程中动量达到最大值p时，滑块所受合力为零，根据平衡条件可得此时弹簧的压缩量为

⑨

根据能量守恒定律有 ⑩解得     ⑪

故D正确。故选AD。

11．（1）0.4A       （2）

【详解】（1）棒在ac位置时感应电动势最大：Em＝BLv             ①

感应电流最大:            ②代入数值，求得Im＝0.4A                 ③

（2）棒运动至oac区域，即x≤0.2m时，有效长度L=2x               ④

棒运动至acb区域，即0.2m≤x≤0.4m时，有效长度L=2(0.4-x)       ⑤

感应电动势：E＝BLv          ⑥感应电流：          ⑦综合④至⑦式，得     ⑧

12．(1)；(2)3mgh；(3)

【详解】(1)金属棒从弧形轨道滑下，由机械能守恒有解得

两棒同时进入磁场区域的初速大小均为。由于两棒在水平轨道上时所受合外力为零，则两棒在水平轨道上运动时动量守恒，可得

(2)先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动，则两棒在水平面上匀速的速度相等，由动量守恒得解得

方向向右。金属棒a、b进入磁场后，到b棒第一次离开磁场过程中，由能量守恒得

解得此棒从进入磁场到匀速运动的过程电路中产生的焦耳热

(3)对b

根据电量公式