广西壮族自治区河池市河池八校同盟体2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题（含解析）

这是一份广西壮族自治区河池市河池八校同盟体2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广西壮族自治区河池市河池八校同盟体2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列属于磁通量的单位且用国际单位制中基本单位符号表示的是（　　）
A． B．
C． D．
2．下图中能产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
3．经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”现象。如图所示，他把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针，实验中可能观察到的现象是（　　）
  
A．合上开关，小磁针发生偏转，不会复原
B．断开开关，小磁针偏转一下，随即复原
C．只要线圈A中电流足够大，小磁针就会发生偏转
D．线圈A中电流越大，小磁针偏转角度也越大
4．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻，线圈的电阻，则下列说法正确的是（　　）
  
A．时通过线圈的磁通量为零
B．电压表的示数为
C．电阻R上的电功率为1200W
D．该电动势的瞬时值
5．一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为；若该电阻接到图乙交流电源上，在一个周期内产生的热量为。则等于（　　）
  
A． B． C． D．
6．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　）
  
A．按下按钮过程，螺线管Q端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管P端电势较低
C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同
7．可以将电压升高供给电灯的变压器是

A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图

二、多选题
8．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知（　　）
  
A．该交变电流的频率为50Hz
B．该交变电流电压的峰值为100V
C．该交变电流电压的瞬时值表达式为
D．若将该交变电流的电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是500W
9．如图所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线，利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流随时间变化的图线（两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，磁铁始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计）。根据此实验的操作，下列说法正确的是（　　）
  
A．条形磁铁的磁性越强，产生的感应电流峰值越大
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流
C．若将铜线圈匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
D．若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，产生的感应电流峰值也将加倍
10．甲、乙两种亮度可调的台灯内部电路示意图如图所示，其中甲台灯通过变阻器调节灯泡亮度，乙台灯通过改变理想变压器副线圈的匝数调节灯泡亮度，两台灯所用电源和灯泡均相同，下列说法正确的是（　　）
  
A．两台灯均可使用直流电源
B．甲台灯的旋转开关从1调到4的过程中，灯泡两端的电压逐渐变大
C．乙台灯的旋转开关从1调到4的过程中，灯泡两端的电压逐渐变大
D．当两台灯亮度相同时，电源的输出功率相同

三、实验题
11．某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
  
（1）实验中先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响。该实验用的物理研究方法是___________。
A．等效法　　B．控制变量法　　C．微元法
（2）某同学将组装好的变压器原线圈接在交流电源上，副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图丙所示，在保证安全的前提下，该同学可能在~时间内进行的操作是___________。
A．减少了原线圈的匝数
B．减少了副线圈的匝数
C．降低了交流电源的频率
D．拔掉了变压器铁芯B

四、解答题
12．（1）课上老师带领同学观察自感现象，如左图所示，线圈L与灯泡A1串联，滑动变阻器R与灯泡A2串联。闭合开关S，灯泡___________（选填“A1”、“A2”）缓慢亮起。在右图所示实验中，先闭合开关S使灯泡发光，并设通过线圈L的电流为，通过小灯泡的电流为，然后断开开关，实验中发现小灯泡闪亮一下再熄灭，这说明___________（填“＞”、“＜”或“＝”）。
  
（2）为了更好说明自感电动势阻碍线圈的电流变化，老师带领同学用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）显示自感对电流的影响，对图和图电路，我们观察开关S闭合、断开流过传感器的电流。
  
实验发现：
闭合开关S，左图电路传感器的波形大约如___________（选填图中的“甲、乙、丙、丁”）所示；
切断开关S，右图电路中传感器2的波形大约如___________（选填图中的“甲、乙、丙、丁”）所示。
  
13．电磁感应式无线充电系统原理如图（a）所示，若送电线圈中通以变化的电流就会在邻近的受电线圈中产生感应电流，从而实现充电器与用电装置之间的能量传递。某受电线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0Ω，c、d两端接一阻值R=9.0Ω的电阻，当送电线圈接正弦交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量变化率随时间变化的规律如图（b）所示。
（1）根据图（b），计算受电线圈感应电动势的峰值；
（2）写出受电线圈感应电流i随时间变化的表达式。
  
14．电磁炉是一次重大的炊具革命，发热主体就是锅自己，图所示的电磁炉可视为一个变压器，炉盘相当于原线圈，锅体既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。现将电磁炉看做一个理想变压器，工作原理简化为下图，已知原、副线圈的匝数比为，交变电源的电压有效值为，炉盘中配有定值电阻，阻值为，锅体回路中的电阻相当于负载，当时，计算炉盘中的电流大小？
  
15．如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距L＝0.4m，其下端连接一个定值电阻，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为、电阻的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，运动过程中棒与导轨始终保持垂直且接触良好，其余电阻不计，重力加速度大小g＝，，。求：
（1）导体棒下滑的最大加速度是多少；
（2）变加速运动的动态分析是高中物理的常见模型，请计算导体棒下滑的最大速度是多少；
（3）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压；
  

参考答案：
1．C
【详解】磁感应强度

磁通量

则

故选C。
2．B
【详解】A．图中没有闭合回路，所以不能形成感应电流，故A错误；
B．磁感应强度不变，由于运动的两个导体棒围成的横截面积增大，由公式

可知磁通量变化，两导体棒与导轨形成闭合回路，所以可以产生感应电流，故B正确；
C．导线前，磁感应强度方向向下，导线后，磁感应强度方向向上，由对称性可知，整个线圈磁通量为零，磁通量不随电流的增大而变化，没有感应电流产生，故C错误；
D．线圈向右移动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】AB．只有电键闭合瞬间或断开瞬间才有感应电流产生，从而小磁针所处位置的磁场发生变化，小磁针发生偏转，但随即穿过线圈B的磁通量不发生变化，没有感应电流，小磁针将复原，故A错误，B正确；
CD．线圈A中电流变化时，线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，小磁针才会发生偏转，而与A中电流的大小无关，同时小磁针的偏转角度与线圈A中电流变化快慢有关，故CD错误。
故选B。
4．B
【详解】A．由乙图可知0.02s时电动势为0，但通过线圈的磁通量最大，A错误；
B．电压表上的示数为有效值：

B正确；
C．电阻R上的电功率为

C错误；
D．因为

所以该电动势的瞬时值为

D错误。
故选B。
5．C
【详解】设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得

得

图乙中交变电流有效值为

再根据焦耳定律得，两个电热器在一个周期内产生的热量之比为

故选C。
6．A
【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据摆次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A正确；
B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误；
C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会立生感应电动势，故C错误；
D．按下和松开按钮过程，螺线管中感应电流方向相反，故螺线管产生的感应电流对磁铁的力相反，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】升压变压器输出端的匝数多于输入端的匝数,而且输入电压必须为交变电压
故选C。
8．BC
【详解】A．由图可知，周期为0.04s，周期和频率公式

可得频率为
f=25Hz
选项A错误；
B．由图可知，交流电的最大值为

选项B正确；
C．由公式，得
rad/s
该交流电的电压瞬时值的表达式为
u＝100sin（50πt）V
选项C正确；
D．有效值为
V
若将该交流电压加在电阻两端，则电阻消耗的功率是

选项D错误。
故选BC。
9．AB
【详解】A．条形磁铁的磁性越强，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势越大，感应电流峰值越大，故A正确；
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，则穿过线圈磁通量方向相反，根据楞次定律可知，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流，故B正确；
C．根据法拉第电磁感应定律有
，
若将线圈的匝数N加倍，因为电阻也加倍，线圈中产生的电流峰值不会加倍，故C错误；
D．若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，如果没有磁场力，根据机械能守恒有

高度加倍，速度并非变为原来的2倍，实际中存在磁场力做负功，速度不是原来的2倍，则线圈中产生的电流峰值不会加倍，故D错误。
故选AB。
10．BC
【详解】A．由于乙灯是使用的变压器，因此必须用交流电源，故A错误；
B．甲灯旋转开关从1调到4的过程中，接入的电阻阻值减小，电路电流增大，灯泡两端的电压逐渐变大，故B正确；
C．乙台灯的旋转开关从1调到4的过程中，副线圈的匝数增大。根据变压器原理，原副线圈的匝数比与原副线圈的电压比相等，因此副线圈电压将增大，故C正确；
D．当两台灯亮度相同时，甲图电源输出功率为EI，而乙图电源输出功率为EI，其中k为原副线圈匝数比，故D错误。
故选BC。
11． B BD
【详解】（1）[1]该实验用的物理研究方法是控制变量法，故选B
（2）[2]AB．由变压器电压与线圈匝数关系

得

如果减少了原线圈的匝数则应该增大，与图像不符合；减小了副线圈的匝数，则减小，选项A错误，B正确；
C．降低了交流电源的频率，不会影响的大小，选项C错误；
D．拔掉了变压器铁芯Q，会导致漏磁，则

由于，，都不变，所以减小，选项D正确。
故选BD。
12． A1 ＞ 乙 丙
【详解】（1）[1]在左图中，当闭合开关S，电路闭合，A2立即点亮；线圈L与灯泡A1串联，由于线圈的自感作用，A1缓慢亮起。
[2]右图中，在电路稳定后突然断开开关S，电感线圈L产生感应电流，与A组成闭合回路，电流从逐渐减小，灯泡A会闪亮一下再熄灭，这说明；
（2）[3]左图电路，闭合开关S，由于线圈的自感作用，电流从0逐渐增大，最后达到稳定状态。故传感器的波形大约如图乙所示；
[4]右图电路中，切断开关S，电源组成的电路断开，A1中的电流瞬间消失，由于线圈的自感作用，电感线圈L产生感应电路，与A2组成闭合回路，通过A2的电流反向并逐渐减小到0，故传感器2的波形大约如图丙所示。
13．（1）400V；（2）
【详解】（1）由图（b）可知磁通量变化率的最大值为4Wb/s，由法拉第电磁感应定律

可得受电线圈感应电动势的峰值为

（2）由图（b）可知


根据闭合电路欧姆定律

受电线圈感应电流i随时间变化的表达式为

14．
【详解】设电阻的电流为，则原线圈两端电压

根据

可得锅体中感应的电动势有效值

又有


联立解得

15．（1）6m/s2；（2）6m/s；（3）-4.8V
【详解】（1）由题意可知，导体棒由静止释放时，初速度v0是零，此时导体棒沿斜面方向只受重力沿斜面向下的分力，当导体棒运动起来后，速度不是零，闭合回路中就有感应电流，由左手定则可知，导体棒就会受到沿斜面向上的安培力，导体棒沿斜面方向受到的合力小于重力沿斜面向下的分力因此当导体棒的速度是零时，导体棒的加速度最大，由牛顿第二定律可得

解得

（2）导体棒由静止释放时，开始沿斜面向下做加速运动，随速度的增大，导体棒受沿斜面向上的安培力增大，导体棒沿斜面向下的加速度减小，速度继续增大，当安培力大小等于导体棒的重力沿斜面向下的分力时，导体棒的加速度是零，导体棒的速度达到最大，由电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，则有


由安培力公式，可得

代入数据解得

（3）当导体精稳定下滑时，导体棒做匀速直线运动，由电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，则有


因导体棒相当于电源，内电路电流从a到b，外电路电流从b经电阻R到a，可知b端的电势高，所以有