1、葫芦岛市八高中20202021学年度下学期高二实验班第一次月考考试试题（科目：物理）一、 选择题：（每题5分，共50分。16题为单项选择题，710题为多项选择题，多选、漏选、得3分，错选不给分）1实验室在使用电磁打点计时器时需要用变压器，则其理想变压器原边、副边中交流电的电压、电流、功率、频率关系正确的是（）AU1U2BI1I2 CP1P2Df1f22理想变压器原、副线圈匝数之比为10：1，在原线圈中通以50Hz的正弦式交变电流，则下列说法正确的是（）A原、副线圈两端的电压之比为10：1B原、副线圈中通过的电流之比为10：1C原、副线圈的输入、输出功率之比为10：1D原、副线圈中交变电流的频率
2、之比为10：13如图所示的四个图中，使用的仪器是电压互感器的是（）ABCD4将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈匝数比n1：n210：1，电路中电表均为理想交流电表，定值电阻R15，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（） A原线圈两端电压的瞬时值表达式为u10sin50t（V）Bt0.01s时，电压表示数为0CR1消耗的电功率为0.02WDR2温度升高时，电流表示数增大5如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是（） A闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度B闭合开关S时
3、，A灯比B灯先亮，最后一样亮C断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭D断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭6图中画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间变化而变化的规律，下列说法错误的是（） A第0.6s末线圈中的瞬时电动势为4VB第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大C第0.4s末和0.9s末的瞬时电动势的方向相同D第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同7磁场中某区域的磁感线如图所示，现将一小段电流元放入磁场中，则（）Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbB电流元所在位置的磁感应强度随电流元电流的增大而增大Ca、b两处的磁感应强度的方向即电流元所受的安培力方向D同一
4、电流元放在b处受力可能比放在a处小8回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在频率为f的交流电源上，A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，加速电压为U，下列说法中正确的有（）A只增大加速电压U，质子获得的最大动能增大B只增大加速电压U，质子在回旋加速器中运动时间变短C只减小磁感应强度B，质子获得的最大动能减小D只减小交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速粒子9关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A带电粒子在磁场中运动时，有可能不受洛伦兹力作用B洛伦兹力对运动电荷一定不做功C放置在磁场中的通电直导线，一定受到安培
5、力作用D放置在磁场中的通电直导线，有可能不受安培力作用10两根不同材料的金属丝甲和乙，长度相同，甲的横截面的面积是乙的3倍，甲的电阻率是乙的2倍，把它们串联起来接入电压为U的电路中，则下列判断中正确的是（）A甲、乙的电阻之比RA：RB2：3B甲、乙的实际电压之比UA：UB3：2C甲、乙实际消耗的功率之比PA：PB4：9D在相同时间内，甲、乙实际发热之比QA：QB2：3二、实验题：（每空2分，图像2分，共10分）11在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5，在测电阻时，可供选择的器材有：A电源E：电动势3V，内阻约1B电流表A1：量程00.6A，内阻
6、约0.125C电流表A2：量程03A，内阻约0.025D电压表V1：量程03V，内阻约3kE电压表V2：量程015V，内阻约15kF滑动变阻器R1：最大阻值5，允许最大电流2AG滑动变阻器R2：最大阻值1000，最大电流0.6AH开关一个，导线若干。（1）在上述器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的电压表是 。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是 。（2）该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则螺旋测微器的示数d mm。（3）用所选的器材，在方框中画出电路图。三、计算题：（共40分，请写出必要的公式和文字说明）12（10分）图甲为一台小型交流发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生
7、的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈匝数为300匝内阻为1，外接灯泡的电阻恒为9，求：（1）发电机1s内输出的电能；（2）在1102s时刻，穿过线圈的磁通量。13（15分）如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已如发电机的输出电功率为100kW，输出电压为250V。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：8，两变压器之间输电导线的总电阻为4，向用户供220V交流电，若变压器是理想变压器。求：（1）升压变压器的输出端电压；（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。14（15分）如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以
8、角速度匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由如图位置转过60的过程中，求：（1）电压表的读数；（2）当线圈由如图位置转过60时的电流；（3）通过电阻R的电荷量；（4）若线圈转过90，这个过程中电阻R所产生的焦耳热。一选择题（共6小题）1实验室在使用电磁打点计时器时需要用变压器，则其理想变压器原边、副边中交流电的电压、电流、功率、频率关系正确的是（）AU1U2BI1I2 CP1P2Df1f2【解答】解：A、电磁打点计时器工作交流电压为46V，为降压变压器，把220V电压变小，即：U1U2，故A错误；B、由电流反比与线圈匝数：，电压与线圈匝数成正比：，可知电流与电压成反比，因为U1U2，所以I1I2，
9、故B正确；C、输入功率等于输出功率，故C错误D、变压器不能改变交流电的频率，故D错误故选：B。2理想变压器原、副线圈匝数之比为10：1，在原线圈中通以50Hz的正弦式交变电流，则下列说法正确的是（）A原、副线圈两端的电压之比为10：1B原、副线圈中通过的电流之比为10：1C原、副线圈的输入、输出功率之比为10：1D原、副线圈中交变电流的频率之比为10：1【解答】解：A、根据理想变压器的电压比：可知，电压之比为10：1，故A正确；B、根据理想变压器的电流比：可知，电流之比为1：10；故B错误；C、对于理想变压器，输入功率与输出功率相等，故C错误。D、对于理想变压器，是不会改变交流电的频率的，即原
10、副线圈中交流电的频率是相等的，故D错误；故选：A。3如图所示的四个图中，使用的仪器是电压互感器的是（）ABCD【解答】解：根据电压互感器原理可知，电压互感器需要将高电压变化为低电压进行测量，所以需要将电压互感器并联到电路中，并且输入端线圈匝数要大于输出端线圈匝数，故C正确，ABD错误。故选：C。4将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈匝数比n1：n210：1，电路中电表均为理想交流电表，定值电阻R15，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（）A原线圈两端电压的瞬时值表达式为u10sin50t（V）Bt0.01s时，电压表示数为0CR1消耗
11、的电功率为0.02WDR2温度升高时，电流表示数增大【解答】解：A、根据图象可知，周期为0.02s，最大值为10V，所以可得变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式：u10sin100t（V），故A错误。B、电压表显示的为电压的有效值，且正弦式交流电的有效值等于峰值的，再结合理想变压器的原副线圈的端电压之比等于匝数之比，所以电压表的示数为1V，故B错误。C、R1两端的电压为1V，根据P，可得R1的电功率为0.2W，故C错误。D、R2处温度升高时，R2的电阻减小，所以副线圈的总电阻减小，又副线圈的端电压不变，所以副线圈的电流增大，再结合理想变压器的电流特点，可知电流表示数变大，故D正确。故选：D。5如
12、图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是（）A闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度B闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮C断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭D断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭【解答】解：AB、开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光。由于线圈的自感阻碍，A灯后发光；由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐变亮，最后一样亮，故AB错误；CD、断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，通过线圈的电流要减小，线圈产生自感电动势，相当电源，两灯逐渐同时熄灭，故C正确，D错误。故选：C。
13、6图中画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间变化而变化的规律，下列说法错误的是（）A第0.6s末线圈中的瞬时电动势为4VB第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大C第0.4s末和0.9s末的瞬时电动势的方向相同D第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同【解答】解：00.3s内感应电动势：EVV0.30.8s内感应电动势：EV4V0.81.0s内感应电动势：EV30VA、第0.6s末线圈中的瞬时电动势是4V，故A正确；B、第0.9s末线圈中的瞬时电动势是30V，0.2s末的瞬时电动势是V，第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大，故B正确；C、0.30.8s内与0.81.0
14、s内磁通量方向相同且磁通量大小都减小，由楞次定律可知，两时间段内感应电动势反向相同，则第0.4s末和0.9s末的瞬时电动势的方向相同，故C正确；D、00.3s内与0.30.8s内磁通量方向相同，00.3s内磁通量变大，0.30.8s内磁通量减少，由楞次定律可知，两时间段内感应电动势方向相反，第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相反，故D错误。本题选错误的，故选：D。二多选题（共4小题）7磁场中某区域的磁感线如图所示，现将一小段电流元放入磁场中，则（）Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbB电流元所在位置的磁感应强度随电流元电流的增大而增大Ca、b两处的磁感应强度的方向即电流元所受的
15、安培力方向D同一电流元放在b处受力可能比放在a处小【解答】解：A、磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知，a处的磁感应强度小于b处的磁感应强度，故A正确；B、磁感应强度的大小由磁场本身决定，跟电流元电流的大小无关，B错误；C、磁感应强度的方向与放入磁场中的电流元所受的安培力的方向垂直，C错误；D、安培力的大小与磁感线应强、电流大小以及二者的夹角有关，因此同一电流元放在a处受力可能比放在b处受力大，D正确。故选：AD。8回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在频率为f的交流电源上，A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，加
16、速电压为U，下列说法中正确的有（）A只增大加速电压U，质子获得的最大动能增大B只增大加速电压U，质子在回旋加速器中运动时间变短C只减小磁感应强度B，质子获得的最大动能减小D只减小交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速粒子【解答】解：AC、质子离开从D形盒时速度最大，即质子做圆周运动的轨道半径等于D型盒的半径R时速度最大，此时质子的动能最大，设质子质量为m，电荷量为q，D型盒的最大半径为D，质子做圆周运动的速度为v，设质子获得的最大动能为Ek，质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvBm质子获得的最大动能Ek解得Ek，质子获得的最大动能与交流电压U无关，只减小磁感应
17、强度B，质子获得的最大动能减小，故A错误，C正确。B、设加速电压为U，质子质量为m，质子电荷量为q，D型盒的最大半径为R，质子在磁场中做圆周运动的周期为T，质子在电场中加速，设质子整个运动过程被加速n次，对质子的整个运动过程，由动能定理得：nqUEk0解得：n质子在磁场中做圆周运动的周期T，质子做圆周运动一个周期内被加速2次，质子在回旋加速器中的运动时间tT，若只增大交变电压U，质子在回旋加速器中运动时间会变短，故B正确；D、粒子在回旋加速器中做圆周运动的频率与加速电场的频率相等，做圆周运动的频率f，粒子的荷质比，即粒子在磁场中做圆周运动的频率是质子做圆周运动频率的一半，只减小交流电频率f，该
18、回旋加速器也能用于加速粒子，故D正确。故选：BCD。9关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A带电粒子在磁场中运动时，有可能不受洛伦兹力作用B洛伦兹力对运动电荷一定不做功C放置在磁场中的通电直导线，一定受到安培力作用D放置在磁场中的通电直导线，有可能不受安培力作用【解答】解：A、当带电粒子运动方向与磁场反向在同一直线上时，带电粒子不受洛伦兹力，故A正确；B、洛伦兹力总垂直于电荷运动方向，在洛伦兹力方向上，粒子位移为零，因此洛伦兹力对运动电荷不做功，故B正确；C、当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，故C错误，D正确；故选：ABD。10两根不同材料的金属丝甲和乙，长度相同，甲
19、的横截面的面积是乙的3倍，甲的电阻率是乙的2倍，把它们串联起来接入电压为U的电路中，则下列判断中正确的是（）A甲、乙的电阻之比RA：RB2：3B甲、乙的实际电压之比UA：UB3：2C甲、乙实际消耗的功率之比PA：PB4：9D在相同时间内，甲、乙实际发热之比QA：QB2：3【解答】解：A、因为两电阻的长度相同，根据电阻定律可得甲、乙两电阻的阻值之比为，故A正确；B、因为两个电阻串联，根据可知，它们的实际电压之比，故B错误；C、根据PUI可得，它们实际消耗的电功率之比，故C错误；D、因为是纯电阻电路，根据QPt可得，故D正确。故选：AD。三实验题（共1小题）11在“测定金属的电阻率”的实验中，所用
20、测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5，在测电阻时，可供选择的器材有：A电源E：电动势3V，内阻约1B电流表A1：量程00.6A，内阻约0.125C电流表A2：量程03A，内阻约0.025D电压表V1：量程03V，内阻约3kE电压表V2：量程015V，内阻约15kF滑动变阻器R1：最大阻值5，允许最大电流2AG滑动变阻器R2：最大阻值1000，最大电流0.6AH开关一个，导线若干。（1）在上述器材中，应该选用的电流表是B，应该选用的电压表是D。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是F。（2）该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则螺旋测微器的示数d0.600mm。（3）用
21、所选的器材，在方框中画出电路图。【解答】解：（1）电源电动势是3V，电压表应选择D，电路最大电流约为IA0.6A，电流表应选择B，为方便实验操作，滑动变阻器应选择F。（2）由图示螺旋测微器可知，其示数为0.5mm+10.00.01mm0.600mm。（3）由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值相差不多，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示；故答案为：（1）B D F；（2）0.600；（3）如图所示。四计算题（共3小题）12图甲为一台小型交流发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如
22、图乙所示。发电机线圈匝数为300匝、内阻为1，外接灯泡的电阻恒为9，求：（1）发电机1s内输出的电能；（2）在1102s时刻，穿过线圈的磁通量。【解答】解：（1）由图乙可知，则有效值：由闭合电路欧姆定律得，发电机的输出电压发电机1s内输出的电能，联立解得Q3.24J（2）1102 s时刻，产生的感应电动势为零，此时线圈位于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大；由图乙可知，交流电的周期T2102s，又，EmnBS最大磁通量mBS带入数据解得：Wb答：（1）发电机1s内输出的电能为3.24J；（2）在1102s时刻，穿过线圈的磁通量为Wb13如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图
23、。已如发电机的输出电功率为100kW，输出电压为250V。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：8，两变压器之间输电导线的总电阻为4，向用户供220V交流电，若变压器是理想变压器。求：（1）升压变压器的输出端电压；（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。【解答】解：（1）根据，可得：U22000V（2）功率相等：P2P1100103W输电线中电流：A50A输电线路损失的电压：UI2R504V200V降压变压器的输入电压：U3U2U2000200（V）1800V所以答：（1）升压变压器的输出电压为2000V；（2）降压变压器的原、副线圈的匝数比为90：1114如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电
24、阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由如图位置转过60的过程中，求：（1）电压表的读数；（2）当线圈由如图位置转过60时的电流；（3）通过电阻R的电荷量；（4）若线圈转过90，这个过程中电阻R所产生的焦耳热。【解答】解：（1）感应电动势的最大值：EmNBS感应电动势的有效值：E由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流的有效值：I电压表读数：UIR（2）电流的顺时值表达式：iIsintIsintsint当线圈由如图位置转过60时的电流isin60（3）由法拉第电磁感应定律可知，当线圈由如图位置转过60过程平均感应电动势：平均感应电流：通过R的电荷量：qt解得：q（4）线圈转过90需要的时间：t线圈转过90，这个过程中电阻R所产生的焦耳热：QI2RtR答：（1）电压表的读数是；（2）当线圈由如图位置转过60时的电流是；（3）通过电阻R的电荷量是；（4）若线圈转过90，这个过程中电阻R所产生的焦耳热是。